Что такое синтетический спирт
Что такое синтетический спирт
Этиловый спирт необходим. Ведь его используют в медицине и парфюмерии, в производстве взрывчатых веществ, лаков, красок и так далее. Издавна этиловый спирт получали из зерна, картофеля, патоки и прочих пищевых продуктов, содержащих крахмал или сахар. Этот сахар сбраживается с помощью дрожжей и превращается в этиловый спирт и углекислоту. Миллионы тонн зерна и картофеля превращались ежегодно в шины и галоши. Необходимость экономить эти продукты и привела к созданию промышленностью синтетического этилового спирта. Он в 2—3 раза дешевле, чем спирт пищевого происхождения, потому что дешево сырье — газы нефтеперерабатывающих заводов — и малы затраты труда (примерно в 20 раз меньше, чем при производстве спирта из картофеля). Однако технология производства синтетического этилового спирта сложна. О ней-то мы и расскажем.
Основа производства — реакция прямой гидратации этилена. Она протекает при давлении около 80 атмосфер и температуре около 300°С в присутствии катализатора — фосфорной кислоты, нанесенной на твердый носитель. Можно, однако, использовать другой способ гидратации этилена — сернокислый. В этом случае при помощи химических насосов этилен пропускают через крепкую, 98%-ную серную кислоту. Образуется этилсерная кислота. Если ее смешать с водой и подогреть, то она разрушится — образуется этиловый спирт и разбавленная водой серная кислота. Эту слабую кислоту укрепляют, то есть выпаривают из нее воду. В этом как раз и заключается слабое место сернокислотного метода. Поэтому применяют главным образом первый метод — прямой гидратации.
В чистом виде этилен не встречается. Правда, в небольшом количестве он присутствует в газах коксовых печей, но извлечь его оттуда нелегко. Поэтому в промышленности этилен получают пиролизом нефтяных углеводородов (либо газов крекинга нефти, либо попутных газов при добыче нефти). Пиролиз — это термический процесс расщепления углеводородов. В образовавшейся смеси газов интересующего нас этилена до 30%, примерно 30% метана и около 15% водорода. Проводят пиролиз в трубчатых печах, обычно в смеси с водяным паром.
Теперь очередь основной операции — гидратации этилена. Если посмотреть на схему реакции, то задача кажется элементарно простой: нужно лишь соединить молекулу этилена с молекулой воды и получить молекулу спирта. Но чтобы осуществить эту реакцию технологически, необходимо выполнить ряд условий. Первое: этилен нужен достаточно чистый, а концентрация его должна быть не ниже 99%. Второе: нужен эффективный катализатор, например фосфорная кислота, нанесенная на силикагель. Третье: давление в реакторе-гидрататоре должно быть около 80 атмосфер, и, значит, нужен мощный компрессор. Наконец, четвертое условие: реакция идет при температуре около 300°С, следовательно, воду нужно превратить в перегретый пар. В промышленных условиях это означает потребность в ТЭЦ. Но даже если выполнить все эти условия, то и тогда лишь 3—5% этилена вступает в реакцию с парами воды. Не прореагировавший этилен приходится вновь пропускать с парами воды через катализатор.
В заключение — одно предупреждение. Хотя можно получить синтетический этиловый спирт, практически не отличающийся от спирта из пищевого сырья, это не означает, что синтезспирт можно употреблять для приготовления винно-водочных изделий. Это, кстати, запрещено. Но ведь вовсе не для этой цели производят синтезспирт.
Что такое водка из нефти и в чём её опасность
Синтетический этиловый спирт — продукт переработки газового или нефтяного сырья. Его изготавливают методом химического синтеза для применения в самых разных отраслях промышленности, кроме пищевой. Производить водку из нефти запрещено, но иногда она попадает в магазины как подделка.
История производства синтетического этанола
Первооткрывателем искусственного спирта стал российский химик Александр Бутлеров. Ученый исследовал газ этилен, который выделяется при разложении нефтепродуктов во время их нагревания. Он смешивал его с разными элементами и анализировал результаты. Получив в процессе эксперимента этилсерную кислоту, химик добавил к ней воду и выделил первый синтетический спирт.
Бутлеров подробно описал результаты исследования, но в конце XIX века открытию не придали серьезного значения. Долгое время для нужд промышленности спирт производили традиционным способом из сырья с высоким содержанием крахмала: ржи, пшеницы, картофеля. Труды Бутлерова вспомнили только в 1950-е, когда окончательно была отлажена технология отбора газа при нагревании нефти.
Спустя десятилетие в России работало уже несколько заводов по производству синтетического спирта. Продукт был необходим не только в медицинской и лакокрасочной промышленности, основными его потребителями стали заводы по выпуску пластмасс и искусственного каучука.
С добавлением синтетического этанола производят:
Попытки использовать такой этанол в пищевой промышленности закончились провалом. Водка из нефтепродуктов, полученная экспериментальным путем в 1960-е, отличалась сильным запахом бензина, а затем исследования ученых доказали опасность продукта для здоровья. Алкоголь из синтетического спирта производят подпольно, причем большая часть контрафактных крепких напитков попадает в Россию из Казахстана.
Казахская водка из нефти
Несколько лет назад сибирские производители алкоголя столкнулись с резким падением продаж. В Башкирии и Оренбургской области в 2014 году потребление водки и коньяка сократилось наполовину, и компании понесли миллионные убытки. Этот факт был связан с хлынувшим в регионы контрафактным алкоголем с территории Казахстана. Продукция «бутлегеров» не облагалась акцизами, поэтому они продавали водку в два раза ниже ее обычной цены в магазинах.
Ситуация заставила «Росалкогольрегулирование» начать массовые проверки продукции, представленной в торговых сетях крупных городов Сибири и Урала. Результаты оказались неутешительными — в Оренбурге из пятнадцати видов водки только пять соответствовали установленным требованиям качества. Химический анализ образцов показал, что для изготовления крепких напитков использовалась нефть, причем по хроматограмме был установлен предположительный источник сырья — месторождения Азербайджана.
Аналогичная ситуация сложилась и в самом Казахстане. Проверки 2019 года показали, что 40% алкоголя в стране — это контрафактная продукция. Сырьем для подпольного изготовления водки служит спирт, который азербайджанские предприятия производят из этилена в больших количествах и продают любой заинтересованной организации.
В Россию попадает казахская водка из каспийской нефти
Казахская водка попадает в Россию через практически прозрачные границы. Недобросовестные торговцы закупают крупные партии спиртного на подпольных заводах, грузят на фуры и отправляют в страну с фальшивыми документами. Часто в декларациях указан товар, далекий от настоящего — туалетная бумага или бытовая химия. У таможенников нет возможности проверять каждый плотно загруженный фургон, и контрабанда благополучно расходится по алкогольным складам, а оттуда по магазинам.
Чем опасна водка из нефти
Химическая формула пищевого и синтетического спирта одинакова. Однако алкоголь из нефтепродуктов по техническим условиям может содержать ядовитые ацетальдегид, кетоны, диэтиловый эфир, кислоты и даже растворенные полимеры. На спиртовых заводах производят продукцию с разной степенью очистки, и после тщательной фильтрации высокосортный синтетический алкоголь по вкусу и запаху ничем не отличается от изготовленного из пищевого сырья.
Распознать водку из нефти без тщательного химического анализа практически невозможно. При этом ее токсичность по меньшей мере в 1,2 раза превышает допустимые показатели.
Проведенные в 1960-е годы опыты показали, что синтетический алкоголь сильнее обычного действует на рефлексы животных и приводит к их быстрой гибели. Именно поэтому тогда было принято решение не использовать этанол из нефтепродуктов в пищевой промышленности.
По цвету, запаху и вкусу водка из нефти не отличается от обычной, но намного вреднее
Последствия разового употребления:
Если суррогат пить регулярно, начинают разрушаться внутренние органы, в первую очередь страдает печень. Синтетический спирт сильно влияет на работу мозга, поэтому алкогольная зависимость формируется намного быстрее.
В связи с высоким уровнем подделок распознать контрафактный алкоголь бывает непросто. С оптового склада нелегальная водка может оказаться в любой торговой сети. Выбирайте марки, которые производитель надежно защищает от фальсификации — с рельефными знаками на бутылке и колпачком-дозатором, который сложно воспроизвести в кустарных условиях.
Водка из нефти: стандартный обман алкомагнатов
Разберемся в т.н. факторе «чистоты» водки, который на поверку оказывается весьма сомнительным.
Современная технология производства водки кардинально отличается от классического метода, так что любители цитировать Менделеева и классиков, касательно водки, могут оставить свои тезисы при себе. Реальность она другая.
В 19-м веке для создания продукта, водку перегоняли в особых кубах двойной, или кубах тройной или, в особо упоротых случаях стремления к качеству, в кубах пятикратной возгонки.
Урок химии
Сто лет назад, основным конечным продуктом нефтеперегонки был керосин. По сути, самая лёгкая и доступная фракция, из длиннющего перечня продуктов возгонки углеводородного сырья. Керосин шёл на освещение мрачного быта времён рассвета индустриальной эпохи и, до поры до времени, примитивная технология всех устраивала.
Время шло… Появился автомобильный парк. Стал нужен бензин. И «светлую» часть нефтяного сырья стали брать интенсивнее. По мере роста потребностей постаграрной цивилизации углублялась и совершенствовалась технология переработки «чёрного золота». После рождения процессов крекинга и пиролиза у нефтехимиков на высоких трубах зажглись «вечные огни». Это сжигали газообразные побочные продукты глубокой переработки. Самый известный из них, это этилен. Благодаря своему молекулярному строению он, как заправский ловелас, легко и непринуждённо вступает в связи с другими веществами, порождая разношёрстную «химическую детвору». Похождениями «многодетного отца» всерьёз озаботился легендарный А.М. Бутлеров, и в далёком 1873 году, поженив этилен с серной кислотой, он получил этилсерную кислоту. Обработав её водой, с видом заправского фокусника светило органической химии явил поражённому обывателю синтетический этиловый спирт.
Казалось, лёд тронулся, и отныне спиртовая река керосиновки хлынет на просторы страны бесконечным бурным и пенным потоком. Как бы ни так. Прошло практически 80 лет, пока старый лабораторный опыт получил производственную прописку. Только в 50-ые годы двадцатого века технологи смогли отладить процессы улавливания газов крекинга и пиролиза нефти и дать бутлеровскому изобретению вторую жизнь. Организовать второе рождение водки из нефти.
Справедливости ради, отметим, что качественная российская водка делается реально из зерна, но ее стоимость весьма запредельна. И, к тому же, дорогой друг, если ты покупаешь 0,7 за 4500р и думаешь, что «бухло, зато качественное, в честь дня рождения бла-бла-бла», то весьма вероятна ситуация, что ты берешь за свои деньги красивую бутылку с пойлом стоимостью 300р. Подделывают все, контрафактом торгуют все, даже всякие разрекламированные «гипер-маркеты».
В водочных спиртах, таких как «экстра» и «высшей очистки» по ГОСТу в качестве сырья разрешается использование картофеля, свекольного сахара и черной патоки. Однако, предприятия, связанные с медицинской промышленностью для приготовления водки используют медицинский спирт, сделанный из продукта переработки нефти – этилена. Страшные байки о том, что современную водку делают из нефти, по итогам оказываются не байками, а реальностью. Этот же «нефтяной» спирт используют при производстве аптечных настоек, что не так страшно и, в общем-то, нормально, потому что цель у этих настоек немного другая.
Официально производить водку из медицинского спирта (то есть, по факту, из нефти) ЗАПРЕЩЕНО, но, как говорится, кто спросит? Законы капитализма (про прибыль и преступления) никто не отменял. В ряде регионов водку делают вообще из гидролизного спирта. А из чего делается этот спирт? Правильно, из опилок. Еще один миф про «водку из опилок» оказывается реальностью.
Невозможно оспорить тот факт, что водка была и остаётся самым продаваемым крепким алкогольным напитком в мире, с объёмом общих продаж 450 миллионов декалитров. Второе место занимает традиционный англосаксонский дистиллят- виски, общемировой объём реализации которого, намного меньше, порядка 200 млн. декалитров. Рынок вполне имеет перспективы к небольшому росту, объёмы кондиционного зерна не безграничны, а скорее весьма ограничены, поэтому керосиновке быть. Хотя народу по нраву, безусловно, пшеничная. Водка низкого качества опасна не из-за самой спиртовой составляющей (C2H5OH), а из-за примесей, которые гораздо токсичнее, чем алкоголь (а алкоголь есть токсичный яд).
Стоит отметить, что даже картофельные или свекольные дистилляты весьма сложно поддаются очистке от сивушных масел и примесей, что уж там говорить про «нефть и опилки».
Продвинутые алкопотребители знают, что как только на рынке появляется новая марка водки, то качество ее более-менее приемлемое, голова после нее не болит, крышу не сносит. Но через несколько месяцев ситуация меняется. Химики тут же попытаются поставить аналогию с ААС андеграундом, когда сначала выпускается рабочий товар, который делает себе имя, после чего, заменяется пустышками или препами с меньшими концентрациями. Но по факту, в случае с водкой, все проще: во время фильтрации используются угольные или серебряные фильтры. Через некоторое время фильтры захламляются шлаком, но менять их никто не спешит, ибо «повышение эффективности производства». В таком случае водка все равно будет очищена, но при помощи другого очень эффективного фильтра – твоей печени. Все вышеописанное относится, естественно, и ко всем напиткам, которые делаются из водки. Автор никого ни к чему не призывает, ибо у каждого свой нервный узел промеж ушей.
Беспохмельный алкоголь Alcarelle на основе синтетического спирта
На протяжении столетий человечество искало рецепт алкоголя, который не вызывает похмелья. Авторы фантастических романов описывали чудодейственные напитки, дающие эйфорию, но наутро не вызывающие хорошо знакомых неприятных симптомов. Похоже, очень скоро фантастика станет реальностью — работы над безвредным алкоголем вступили в завершающую стадию. Новинку уже окрестили синтетическим алкоголем, но это название не стоит воспринимать чересчур однозначно. Тем более что синтетический спирт существует давно и его запрещено использовать в производстве алкогольных напитков.
Что такое синтетический спирт
Синтетический спирт — явление в науке не новое. Автор структурной теории органической химии Александр Бутлеров впервые выделил этанол в 1872 году. Ученый экспериментировал с газом этиленом и серной кислотой, из которых при нагревании он смог выделить первый третичный спирт. Интересно, что ученый начинал свои исследования уже будучи твердо уверенным в результате — с помощью расчетов ему удалось понять, какая именно молекула получится при той или иной химической реакции.
После удачного эксперимента Бутлеров вывел несколько формул, которые в дальнейшем помогли наладить производство синтетического спирта. В дальнейшем в своей работе он применял ацетилхлорид и цинкметил — эти ядовитые соединения при определенных условиях давали возможность получить триметилкарбинол, который в настоящее время используется для денатурирования этилового спирта. Труды выдающегося химика оценили только после 1950 года, когда промышленники научились получать чистый природный газ.
Производство синтетического спирта из газа намного дешевле, чем из натурального сырья, однако даже в те годы правительство СССР отказалось от использования искусственного этанола в пищевой промышленности. Сначала остановил запах — в аромате спирта отчетливо прослеживался бензин. Затем ученые доказали опасность искусственного этанола для здоровья человека. Алкогольные напитки на его основе вызывали быструю зависимость и намного тяжелее действовали на внутренние органы. Несмотря на это, иногда в России продается поддельная водка из нефти, которую завозят в основном из Казахстана.
Где применяют синтетический спирт
Синтетический спирт производят из природного газа, нефти и даже каменного угля. Технологии дают возможность экономить пищевое сырье и выпускать востребованные продукты на основе этанола.
Спирт добавляют в состав:
Спиртовое биотопливо чаще всего используется как добавка к бензину. Этанол — хороший растворитель, поэтому он составляет основу присадок, дающих защиту элементам двигателя внутреннего сгорания.
Немалую часть спирта приобретают предприятия по выпуску пластмасс и изготовлению каучука, где он необходим для производственных процессов. Главные импортеры синтетических спиртов — страны Южной Америки и ЮАР.
Синтетический спирт Alcarelle
Одно из новейших изобретений в сфере синтетического алкоголя — Alcarelle (Алкарель), которое не имеет ничего общего со спиртом из газа и каменного угля. Изобретатель субстанции — профессор Дэвид Натт, посвятивший свою жизнь изучению человеческого мозга. Ученый по национальности англичанин, однако несколько лет он трудился в качестве начальника отдела клинических наук в Национальном институте злоупотребления алкоголем США.
Дэвид Натт
Работа над Alcarelle лежит в сфере нейробиологии, которая за последнее время существенно продвинулась вперед. Алкоголь вызывает одурманивающий эффект, поскольку влияет на определенный трансмиттер в головном мозге. Имитировать этот процесс взялся Дэвид Натт. Он создал вещество, которое приводит человека в состояние, схожее с алкогольным опьянением, но при этом напитки на его основе не вызывают зависимости и похмелья.
Натт уверен, что человечество не откажется от алкоголя, поскольку спиртное употребляли веками, чтобы снять напряжение и стресс. Задачей ученого стала разработка вещества, которое давало бы мозгу легкую эйфорию, но не отключало сознание. При этом элемент не должен негативно влиять на мозг, печень и ЖКТ. Целью стало найти замену этанолу, продукты распада которого вызывают похмелье и разрушают внутренние органы.
Напитки на основе Alcarelle появятся не раньше 2023 ода
По словам Дэвида Натта, аналог алкоголя Alcarelle разработан так, чтобы нейтрально влиять на организм. Однако работы ученого в этом направлении вызывают опасения научного сообщества. Оппоненты не верят, что воздействие на мозг может быть безопасным и ссылаются на недостаточную изученность проблемы. Главные аргументы противников — Alcarelle потенциально может провоцировать на асоциальное поведение, поскольку снимает барьеры, поставленные мозгом.
В настоящее время Alcarelle проходит стадию многоэтапных испытаний на безопасность. Вещество поступит в оборот только после одобрения соответствующих министерств и ведомств. Ориентировочно старт продаж запланирован в 2023 году. Однако голоса в защиту препарата становятся все громче. Слишком многие мечтают испытать все прелести опьянения без жестокой расплаты наутро.
Что такое синтетический спирт и как его получают
Этиловый спирт — это не только высокий риск развития алкоголизма и заболеваний, но и важная составляющая большого количества продукции, например, косметики, лакокрасочных материалов, а также спирт необходим в медицине. Изначально его получали из пищевых продуктов, например, картофеля или зерна. За счет дрожжей сахар сбраживался, выделяя этиловый спирт и углекислоту. В промышленных масштабах потребность в спирте просто огромная. Именно поэтому возникла необходимость экономить качественный спирт. В результате этого начали выпускать синтетический этиловый спирт. По себестоимости он выходит в 2-3 раза дешевле, так как в качестве сырья используется газ нефтеперерабатывающих заводов. В то же время сама технология производства достаточно сложная.
Как производится синтетический спирт
Основой является реакция прямой гидратации этилена. Добиться реакции можно только при условии давления в 80 атмосфер и температуры выше 300 градусов. Также обязательным условием является наличие катализатора или фосфорной кислоты, которая наносится на твердый носитель.
Существует и другой вариант, когда используется серная кислота 98%, через которую пропускают этилен. Если полученный состав смешать с водой и подвергнуть нагреванию, то кислота разрушается с выделением этилового спирта и водой с примесями серной кислоты. Минусом является то, что нужно дополнительно выпаривать воду для получения укреплённой серной кислоты. Поэтому чаще применяется фосфорная кислота.
Этилен сам по себе в чистом виде не существует. Конечно, он содержится в газах коксовых печей, но в очень малом количестве. Поэтому наиболее часто этилен получают в результате пиролиза газов крекинга нефти. Также может использоваться попутный газ при добыче нефти. В результате пиролиза или термического воздействия на углеводород выделяется 30% этилена, столько же метана и 15 % водорода.
Далее самый сложный этап. Необходимо разделить газы, полученные в результате пиролиза, и получить чистый этилен. Процедура проводится разными способами, рассмотрим тот, который используется на отечественных заводах.
Только после этого приступают к основному этапу или гидратации этилена. На первый взгляд все просто, достаточно соединить молекулы воды и этилена. Но достигается это только при соблюдении определенных условий:
Наша цель превратить воду в перегретый пар. Но и при соблюдении условий только 4% этилена вступает в реакцию с парами воды. Не вступивший в реакцию этилен снова и снова прогоняется через гидрататор.
Можно ли пить такой спирт
Несмотря на то, что по своим свойствам синтетический спирт практически не отличается от того, что получен из пищевых продуктов, в качестве сырья для напитков он не подходит. К слову применение синтетического спирта для изготовления вино-водочной продукции запрещено, соответственно и в домашних условиях тоже не стоит использовать этот спирт не для технических целей.