石油变成乙醇主要有以下几种方法:
化学合成法
直接水合法:利用石油裂解气中的乙烯与水在催化剂存在下直接反应生成乙醇。反应方程式为:[ CH_2=CH_2 + H_2O rightarrow CH_3CH_2OH ](加成反应)。
间接水合法:通过石油裂解得到的乙烯先经过吸收在浓硫酸中,然后水解生成乙醇。此法优点是乙醇产率高,但需要大量硫酸,对设备有强烈的腐蚀作用,还存在废酸的回收利用问题。
发酵法
利用微生物(如酵母菌)对含淀粉的原料(如干薯、马铃薯等)进行发酵,将淀粉转化为葡萄糖,再通过发酵作用生成乙醇。反应过程中有二氧化碳放出。主要的化学方程式为:[ (C_6H_{10}O_5)n + nH_2O rightarrow nC_6H_{12}O_6 ](糖化反应),[ C_6H_{12}O_6 rightarrow 2CH_3CH_2OH + 2CO_2 ](发酵反应)。
这些方法各有优缺点,工业上通常采用化学合成法,尤其是直接水合法,因为这种方法成本较低,产量大,且能大量节约粮食。发酵法则主要用于生产酒精饮料等,具有环保和可再生性优势,但生产效率相对较低。