化学选修课乙醇论文.docx

我所希望的乙醇及其应用乙醇是我们生活中非常常见的一种化学物质，它的结构简式为C2H5OH，俗称酒精。乙醇在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性，正是因为有乙醇的存在，酒才能够具有特殊的。乙醇的用途很广，在工业上得到了广泛的应用，它可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%75%的乙醇作消毒剂等。乙醇和人类结缘已经很久了，在我国早在夏朝就发现了可以经过腐烂的水果发酵产生酒，经过许久的探索，我国的酿酒技术在遥远的古代就已经很发达了。进入工业时代之后，化学家和生物学家们通过不断的探索，让人类制造乙醇的技术不断地得到了进步，现代工业一般用淀粉发酵法或乙烯的水化法制取乙醇。乙醇在工业上有很广泛的运用，现代的食品工业，化学工业，纺织工业都有乙醇的身影。而在现代的能源行业，乙醇则有非常好的应用前景。在能源大规模损耗的今天，寻找可以替代石油天然气等不可再生能源的全新能源物质成为全球性的难题，而乙醇在能源方面的应用则有到很大的空间。现代生物学家和化学家经过不断的努力和探索发现应用生物乙醇可以在很大的程度上缓解能源危机。生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。生物乙醇现在被广泛关注的是它混合汽油的使用。汽油添加乙醇主要有三个好处：一是乙醇可以取代污染环境的含铅添加剂来改善汽油的防爆性能；二是乙醇含氧量高，可以改善燃烧，减少发动机内的碳沉淀和-氧化碳等不完全燃烧污染物排放；三是同体积的生物乙醇汽油和汽油相比，热值减少不显著，而且不需要改造发动机就可以使用，节约了成本。目前，全球现在使用生物乙醇做成ETBE替代MTBE，通常以515%的混合量在不需要修改或者替换现有汽车引擎的状况下加入；有些时候ETBE也以替代铅的方式加入汽油中，以提高辛烷值而得到较洁净的汽油，也可以完全替代汽油使用为输送燃料。目前世界上使用乙醇汽油的国家主要是美国、巴西等国。在美国使用的是E85乙醇汽油，即85%的乙醇和15%的汽油混合作为燃料，而美国是用甘蔗和玉米来生产乙醇的，这种E85汽油的价格与性能与常规汽油相似。目前美国仅有大约140家加油站提供E85，其中大多数在中西部。有300万辆车是既可以用汽油也可以用E85，而且通用汽车公司还在大量生产这种使用两类燃料的汽车。现在，美国每年要消耗30亿加仑的乙醇添加到汽油中。如今E85已占乙醇燃料的85%，也正在受到公众的喜爱。目前的工业化生产的燃料乙醇绝大多数是以粮食作物为原料的，从长远来看具有规模限制和不可持续性。2007年9月，经济合作组织(OECD)发表报告认为发展生物燃料得不偿失，呼吁美国和欧洲国家取消对当前生物液体燃料的补贴政策。在同期召开的OECD会议上，针对燃料乙醇的能源投入产出比、经济性、社会和环境影响问题，支持和反对生物燃料的两派展开了激烈辩论。美国和欧盟似乎还并未对质疑的声音做出反应，而中国已率先开始限制和调控生物燃料乙醇产业。07年底，国家发展改革委员会暂停核准和备案玉米加工燃料乙醇项目，并对在建和拟建项目进行全面清理。08年6月，国家发展改革委员会全面叫停粮食乙醇的开发，要求今后生物燃料的发展必须满足不占用耕地、不消耗粮食和不破坏生态环境的前提。以木质纤维素为原料的第二代生物燃料乙醇是决定未来大规模替代石油的关键。美国能源部预计纤维素燃料乙醇可能在2012年左右即可取得重要突破，而欧洲的一些研究机构则认为大约在20152020年，此外还有一些研究机构认为则有可能在2025年之后纤维素燃料乙醇才能进入规模生产和市场应用阶段。美国业界普遍认为目前生产纤维素乙醇的成本在3-4美元/加仑之间，即0.8-1美元/升。在纤维素燃料乙醇实现商业化生产之后，预计其生产成本在0.53美元/升左右，稍低于目前的玉米乙醇价格。如果玉米等粮食作物的价格继续上涨，纤维素乙醇实现量产之后的价格极具竞争力。但生产纤维素乙醇的前期投资较大，根据美国一些研究机构的测算，生产规模相同的条件下，纤维素燃料乙醇需要的投资是玉米燃料乙醇的7-8倍。但是从长远来看，随着生产技术的进步和市场需求的扩大，纤维素乙醇会有很好的一个发展前景。近年来，中国石油和化学工业协会有关专家对以木薯、甘蔗、甜高粱、农作物秸秆等非粮原料生产燃料乙醇的前景进行了探索并指出，承担改变中国能源结构重任的，是以秸秆等为代表的植物纤维，开发此类木质纤维类生物质燃料乙醇的规模化工业技术，是解决燃料乙醇原料成本高、原料有限的根本出路。广西、广东等省份的木薯、甘蔗生产乙醇，黑龙江、内蒙古等省份的甜高粱生产乙醇，安徽等省份的秸秆生产乙醇都进行着有益的探索。尽管面对着不同的声音和困难，世界多国目前还并没有停止生物乙醇的开发和推广努力。随着非生物质能源的日益枯