丁醇製作方法和步驟

① 生物丁醇的生產工藝是怎樣的

工業上生產丁醇的方法有3種：①羰基合成法。丙烯與CO、H2在加壓加溫及催化劑存在下羰基合成正、異丁醛，加氫後分餾得正丁醇，這是工業上生產丁醇的主要方法。②發酵法。以澱粉等為原料，接入丙酮-丁醇菌種，進行丙酮丁醇(ABE)發酵，發酵液精餾後得產品正丁醇。③醇醛縮合法。
乙醛經縮合成丁醇醛，脫水生成丁烯醛，再經加氫後得正丁醇。

微生物發酵法一般以澱粉質、木薯等澱粉質農副產品、紙漿廢液、糖蜜、甘蔗、甜菜等糖質產品為原料，經過物理處理得到水解液，然後利用丙酮丁醇菌自身分泌的酶，經過復雜的生物化學變化，將發酵液生成丙酮、丁醇和乙醇等產物，經過精餾即可得到丁醇。其工藝設備與酒精生產相似，原料價廉，來源廣泛，設備投資較小；(2)發酵法生產條件溫和，一般常溫操作，不需貴重金屬催化劑等。

丁醇與乙醇相比具有以下優勢：①能量含量高，與乙醇相比可多走30%的路程；②丁醇的揮發性是乙醇的1/6倍，汽油的1/13.5，與汽油混合對水的寬容度大，對潮濕和低水蒸氣壓力有更好的適應能力；③丁醇可在現有燃料供應和分銷系統中使用，而乙醇則需要通過鐵路、船舶或貨車運輸；④與其他生物燃料相比，腐蝕性較小，比乙醇、汽油安全；⑤與現有的生物燃料相比，生物丁醇與汽油的混合比更高，無需對車輛進行改造，而且混合燃料的經濟性更高；⑥與乙醇相比，能提高車輛的燃油效率和行駛里程；⑦發酵法生產的生物燃料丁醇會減少溫室氣體的排放。與乙醇一樣，燃燒時不產生SOx或NOx，這些對環境有利；

發展中存在的問題及應對策略
早期的丁醇發酵工業因其成本高，不敵於石油化工產品而衰落，這也是當今限制其大規模發展的瓶頸所在，據業內專家分析，如果原油價格保持在40美元/桶以上，2011年以後，生物丁醇的市場機會將會超過10億美元。
傳統丁醇發酵產業普遍存在的問題有：①丁醇產量、產率低。由於丁醇對菌體的毒害作用，丁醇的質量濃度<13 g/L，丁醇產量<4.46s/(L·h)，丁醇產率<25%(質量分數)。②溶劑終濃度低。傳統的ABE發酵，總溶劑質量分數≤2%，水分質量分數可達98%以上，採用常規精餾方法加大了設備、電力和能源的消耗，這也是丁醇高成本的關鍵所在。③丁醇在總溶劑中的比例低，一般只佔60%，其餘30%為丙酮，10%為乙醇，加大了後期丁醇回收、分離的成本。④傳統的丁醇發酵普遍採用玉米、糖蜜為原料生產，隨著糧食價格的上漲及世界糧食資源的匱乏，丁醇的發展必將處於劣勢。

針對傳統丁醇發酵產業存在的問題，可從以下幾方面著手，具體策略如下：
(1)改良現有菌株。利用基因工程和代謝工程技術，解除代謝過程中可能存在的產物或者中間產物的抑制，提高菌種對丁醇的耐受性，強化丁醇生產中的關鍵酶，切斷丙酮、乙醇的生成代謝途徑，提高丁醇在溶劑中的比例。
(2)研究從稀發酵料液中經濟、有效回收丁醇的方法，如滲透蒸發、汽提、液-液萃取等技術。
(3)用酶學、微生物生理、發酵技術等知識優化和再商品化丁醇發酵工藝。
(4)拓展發酵原料品種，改進原料預處理方法，通過系統研究降低丁醇成本：①廣泛利用價廉易得的木質纖維類原料。能夠發酵產生丁醇的原料有玉米、糖蜜、乳清、葡萄糖等。近年來，一些農業廢棄物，如稻草、玉米纖維、果園殘次果等也已作為發酵底物使用，其中，以農林副產物、有機廢棄物、秸稈等木質纖維素含量豐富的物質生產生物丁醇的成本較玉米、糖蜜等更低，規模化後其價格更接近石油工業丁醇，因此也更有商業前景。目前我國農村的秸稈量產量約6.5億t/a，到2010年將達7.26億t/a，而農業加工業的廢棄物則高達8 200多萬t。充分開發利用農作物秸稈成為農業發展的重要課題之一，既符合我國國情，也順應國家的大政方針。②研究有效的預處理方法，增加微生物或酶水解木質纖維素的有效性。稀酸高溫處理木質纖維類原料會產生糠醛等對微生物發酵有毒的物質，而開發化學和生物方法脫毒水解物，研究脫毒機理，對加快發酵效率，降低工藝成本具有重要意義。③用木質纖維素開展生物燃料的高產量發酵系統研究。採用多級連續發酵、固定化發酵、細胞循環高密度發酵等方法，通過微生物對高底物濃度、發酵抑制劑、有機酸和醇的耐受性的研究，保證微生物的活力。④為提高工藝的經濟性，生物反應器中的各項步驟可耦合，通過酶/微生物糖化-發酵-下游技術同時生產生物燃料丁醇。

國內外研究進展
隨著石油資源的短缺，石油價格的不斷上揚，經濟和社會的發展需要進行資源、能源、環境革命。在經濟發展和社會發展的雙重驅動下，世界許多國家開始重新關注微生物發酵法生產丁醇的研究，其中以美國取得的專利和成果最多。
美國
2006年6月，美國杜邦(Dupont)公司和英國BP公司聯合宣布建立合作夥伴關系，共同開發、生產並向市場推出新一代生物燃料--生物丁醇，以滿足全球日益增長的燃料需求，該生物丁醇廠將於2009年投入運營。
美國農業部農業研究所(USDA-ARS)研究項目Cost-EffectiveBioprocess Technologies for Proction of Biofuels from Lignocellulosic Biomass，利用拜氏梭菌轉化纖維素生物質生產生物丁醇，該項目2004年立項，預計2009年完成。
美國綠色生物有限公司(GBL)和專業級公司EKB公司合作，投資85.5萬歐元創新丁醇發酵工藝技術，計劃開發生產生物燃料丁醇用於交通運輸，將其生產成本降低。
加利福尼亞技術研究院(Cahech)、下屬公司Gevo、Khosla風險投資公司及Virgin Fuels公司目前已將研究從乙醇轉向了丁醇；Gevo公司將利用甘蔗、玉米副產物和草等不同類型的生物質生產生物丁醇。
美國Ener Genetics International Inc.(EGI)用DNA遺傳改良菌株，通過代謝工程調控和專利技術開發的連續固定化反應器，採用膜技術回收產物，發酵僅需6h，菌種能耐受4%-5%的丁醇，發酵液中丁醇占總溶劑的90%(傳統發酵法丁醇一般佔60%)，丁醇產量達4.5-5.0g/(L·h)，產率為40%-50%，比傳統丁醇工藝產量提高400%-500%，生產成本不到0.264美元/L，車間成本500萬-1 000萬美元，而傳統丙酮丁醇發酵法生產成本為2.5美元，傳統發酵車間至少需要投資1億美元。
美國ButylFuel公司採用BFL公司專利生產的BioButanolTM，1 L玉米可產丁醇0.27 L，且無乙醇或丙酮產生，而目前報道的研究中1 L玉米最多能產丁醇0.14-0.20L，且仍沿用ABE發酵過程。據初步成本估算，用石油生產丁醇的成本為1.350美元/L，而用玉米產生物丁醇的價格為0.317美元/L(不包括所產氫氣)，可以和玉米產乙醇的0.338美元/L的價格相競爭。當用飼料等廢棄物代替玉米時，丁醇成本可降至0.225美元/L。
英國
2006年，英國政府計劃利用英格蘭東部的甜菜生產生物丁醇，將其與傳統汽油混合後，用作車輛驅動燃料，並計劃加速丁醇和其他生物燃料的生產，使生物燃料銷售份額到2010年占所有燃料的5%，到2015年佔10%。目前，第一個丁醇燃料工廠正由英國聯合食品有限公司(ABNA)建造，設計生產能力為7000萬L/a，到2010年，丁醇燃料可在1 250個英國石油公司(British Petroleum，簡稱BP)、加油站銷售。
2007年2月，英國Oxfordshire-basedBiotechnology公司接受英國貿易部和工業引導技術部投資25萬英鎊，其他股東和商業人士投資31萬英鎊，計劃開發新一代低成本生物燃料--丁醇。
韓國
為應對高油價，韓國產業資源部2007年表示，計劃大力研發生化丁醇(Bio-butanol，直接替代汽油的生物燃料)、生物合成石油等下一代新能源技術和天然氣固化儲存和運輸技術。第一階段從2007年至2010年3年內，計劃投入200億韓元開發上述技術，其中政府投資113億韓元，由韓國化學研究院、CS精油、SK建設、三星綜合技術院(SAlT)和漢城大學(Hansung University)等29個企業和研究機構共同參與。一階段研發結束時，將開發出生產能力3萬L/a生化丁醇、35桶生物合成柴油和20t固化天然氣的成套設備。
中國
國內的科研院所以及一些發酵企業也都開始著手丁醇的研究開發，開始這方面研究的科研院所有中國科學院上海植物生理生態研究所、上海工業微生物研究所、清華大學核能與新能源技術研究院等，其中中國科學院上海植物生理生態研究所「七五」期間承擔過高丁醇比丙酮丁醇菌的選育，並成功選育出了7：2：1丙酮丁醇菌種。相關的企業有河南天冠集團的子公司上海天之冠可再生能源有限公司、華北制葯公司、河北冀州溶劑廠等，其中上海天之冠可再生能源有限公司和中國科學院上海植物生理生態研究所關於發酵法生產丙酮丁醇的項目已經申請了國家「973」、國家"863"計劃以及中國科學院計劃，項目的重點是構造高產、高底物選擇性的丙酮丁醇菌種和開發新的發酵工藝，包括纖維質原料發酵生產丙酮丁醇、溶劑抽提耦聯發酵技術以及研究先進的發酵過程裝備等。

② 丁醇的製取方法

正丁醇最早由法國人孚茲於1852年從發酵過程制酒精所得的雜醇油中發現。1913年，英國斯特蘭奇－格拉哈姆公司首先以玉米為原料經發酵過程生產丙酮，正丁醇則作為主要副產物。以後，由於正丁醇需求量增加，發酵法工廠改以生產正丁醇為主，丙酮、乙醇作為副產物。第二次世界大戰期間，德國魯爾化學公司用丙烯羰基合成法生產正丁醇。50年代石油化工興起，正丁醇的合成製法發展迅速，尤以丙烯羰基合成法最快。正丁醇的工業製法主要有發酵法、丙烯羰基合成法和乙醛醇醛縮合法三種。此外，由乙烯制高級脂肪醇時也副產正丁醇。

③ 清洗油煙機配方

油煙機清洗劑也是清洗劑的一種，針對油污特性研發，能快速乳化和去除污垢。如果想自製清潔劑，最好mark起以下配方：

1、乙二正丁醇2.0；

2、精製石蠟油閃電90度91.3；

3、異丙醇1.0；

4、特3#輕油94.4；

5、乙二醇甲乙基醚2.0；

6、乙二順甲丁基醚2.0；

7、酚聚氧乙烯醚0.1；

8、三甲基椰子油內銨鹽0.05；

9、二乙醇銨0.5；

10、丁二酸二辛酯硫酸三乙醇銨0.05；

11、3-甲基-3甲氧基丁醇3.0；

12、橘子香精0.05。

制備方法：在玻璃容器中放入水，並將原料溶於水中，待完全溶解後，攪拌均勻，即可使用，簡單有效。

④ 水飽和的正丁醇怎麼配

配製方法：在分液漏斗裡面倒入適量的水和正丁醇，振搖提取數分鍾，放置分層後，先將下層的水（水的比重較正丁醇大）從漏斗中緩慢放出，餘下者即為水飽和正丁醇。

水飽合的正丁醇：是在正丁醇中加入足量的水，混合均勻，靜置分層,取正丁醇使用。

正丁醇的密度為0.8109，而氨試液的密度是0.617g/cm3，所以正丁醇在下層。

(4)丁醇製作方法和步驟擴展閱讀：

將正丁醇和蒸餾水混合（混合比例為1:1），振搖，混勻，放置過夜（可利用超聲，超聲時間為10min，這樣不必過夜）。得到的混合液分層，上層為水飽和的正丁醇溶液，下層為正丁醇飽和的水溶液。

水的密度： 1 g/ml

正丁醇的密度：0.808~0.811 g/ml

作用：用於葯物有效成分提取。 eg：西洋參含量測定、黃芪含量測定、三七中皂苷成分提取及三七葯材鑒別。

⑤ 1-丁醇的合成方法

1.發酵法 丁醇過去都用薯類、糧食或糖類為原料，經水解發酵而得。由發酵液所得產品含正丁醇約為54.8%～58.5%，丙酮30.9%～33.7%，乙醇7.8%～14.2%。隨著石油化工的發展，發酵法逐步淘汰。反應方程式如下：(C6H10O5)n[n(H2O)]→[菌株]n-C6H12O6[發酵]→CH3COCH3+C4H9OH+C2H5OH
得到的發酵液再進行分餾，分別可得到丙酮、乙醇和正丁醇。
2.乙醛法 以乙醛為原料加入稀鹼溶液，溫度在20℃以下得到2-羥基丁醛，當反應到50%即行終止，將鹼用酸中和，回收未反應的乙醛，在塔底提取2-羥基丁醛，再用硫酸、乙酸等酸性催化劑在105～137℃使脫水生成巴豆醛，再用銅絡催化劑在160～240℃加氫得粗正丁醇和丁醛，經精餾而得成品。CH3CH=CHCHO+H2[催化劑]CH3CH2CH2CHO+CH3CH2CH2CH2OH
3.丙烯羰基合成法 用丙烯、一氧化碳和氫氣在催化床層上進行反應，催化劑為沸石吸附鈷鹽或脂肪酸鈷，反應溫度130～160℃，反應壓力為20～25MPa，反應生成正丁醛和異丁醛，經過精餾進行分離，將正丁醛催化加氫即得正丁醇。
4.低壓法 由丙烯、一氧化碳和水一步法合成丁醇，反應溫度100～104℃，壓力1.5MPa，採用五羰基鐵、正丁基吡咯烷與水的混合物，但丙烯單程轉化率較低，僅8%～10%。反應方程式：CH3CH=CH2+3CO+2H2O→n-C4H9OH+2CO2
將乙醛加入稀鹼溶液，在常壓下反應生成2-羥基丁醛，將鹼中和，再用硫酸、乙酸等酸性催化劑使之分解，即得巴豆醛；然後以鎳鉻為催化劑，在過量氫存在下，進行氫化反應，得正丁醇。
5.發酵法將糧食、谷類、山芋干或糖蜜等原料經粉碎、加水製成發酵液，以高壓蒸汽處理滅菌後冷卻，接入純丙酮丁醇菌種，於36～37℃下發酵。發酵時生成氣體含二氧化碳和氫氣。發酵液中含乙醇、丁醇、丙酮，通常比例為6∶3∶1。精餾後可分別得到丁醇、丙酮和乙醇等，亦可不經分離作總溶劑直接使用。
6.乙醛縮合法乙醛經醇醛縮合成丁醇醛，脫水生成丁烯醛，再經加氫後得正丁醇。
7.以工業品正丁醇為原料，加入新煅燒的氧化鈣，加熱迴流4h，濾去氧化鈣。再加金屬鎂條迴流，然後常壓蒸餾，收集116.5～118℃的餾分，即為成品。

⑥ 丁醇的用途以及制備，提純方法

正丁醇一種無色、有酒氣味的液體，沸點117.7°C，稍溶於水,是多種塗料的溶劑和制增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯（見鄰苯二甲酸酯）的原料，也用於製造丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚以及作為有機合成中間體和生物化學葯的萃取劑，還用於製造表面活性劑。
正丁醇的工業製法主要有發酵法、丙烯羰基合成法和乙醛醇醛縮合法三種。此外，由乙烯制高級脂肪醇時也副產正丁醇。
發酵法
以穀物（玉米、玉米芯、黑麥、小麥）澱粉為原料，加水混合成醪液，經蒸煮殺菌，加入純丙酮丁醇菌，在36～37°C進行發酵，發酵醪液經精餾分離得到正丁醇、丙酮和乙醇。也可採用糖蜜作原料。
羰基合成法
丙烯、一氧化碳和氫經鈷或銠催化劑(見絡合催化劑)羰基合成反應生成正丁醛和異丁醛，經加氫得正丁醇和異丁醇。
CH3CH=CH2+CO+H2─→?CH3CH2CH2CHO+?(CH3)2CHCHO
CH3CH2CH2CHO+H2─→CH3CH2CH2CH2OH
(CH3)2CHCHO+H2─→(CH3)2CHCH2OH
在用鈷催化劑時,反應在10～20MPa和約130～160°C下進行,生成的正丁醛與異丁醛之比約為3。1976年開始在工業上應用的銠絡合物催化劑,使反應可在0.7～3MPa和80～120°C下進行，正丁醛與異丁醛之比達到8～16。
加氫可在氣相用鎳或銅作催化劑，也可在液相用鎳作催化劑下進行。如果在高溫高壓下加氫，則一些副產物分解也可得丁醇，產品的純度可提高。
醇醛縮合法
由兩個分子乙醛，經縮合並脫水，可製得巴豆醛：

正丁醇
巴豆醛在鎳鉻催化劑存在下於180°C和
0.2MPa加氫生成正丁醇。
CH3CH=CHCHO+2H2─→CH3CH2CH2CH2OH
在以上三種方法中，丙烯羰基合成法由於原料易得、羰基化工藝壓力已相對降低、產物正丁醇與異丁醇之比提高以及可同時聯產或專門生產2－乙基己醇等優點,已成為正丁醇最重要的生產方法。

⑦ 怎樣配製水飽合的正丁醇

水飽合的正丁醇:是在正丁醇中加入足量的水,混合均勻,然後靜置分層,取正丁醇使用。
配製方法：
在分液漏斗裡面倒入適量的水和正丁醇,振搖提取數分鍾,放置分層後,先將下層的水（水的比重較正丁醇大）從漏斗中緩慢放出,餘下者即為水飽和正丁醇

⑧ 正丁醇的工業製法

正丁醇的工業製法主要有發酵法、丙烯羰基合成法和乙醛醇醛縮合法三種。此外，由乙烯制高級脂肪醇時也副產正丁醇。 丙烯、一氧化碳和氫經鈷或銠催化劑（見絡合催化劑）羰基合成反應生成正丁醛和異丁醛，經加氫得正丁醇和異丁醇。
CH3CH=CH2+CO+H2─→?CH3CH2CH2CHO+?(CH3)2CHCHO
CH3CH2CH2CHO+H2─→CH3CH2CH2CH2OH
（CH3)2CHCHO+H2─→（CH3)2CHCH2OH
在用鈷催化劑時,反應在10～20MPa和約130～160°C下進行，生成的正丁醛與異丁醛之比約為3。1976年開始在工業上應用的銠絡合物催化劑，使反應可在0.7～3MPa和80～120°C下進行，正丁醛與異丁醛之比達到8～16。
加氫可在氣相用鎳或銅作催化劑，也可在液相用鎳作催化劑下進行。如果在高溫高壓下加氫，則一些副產物分解也可得丁醇，產品的純度可提高。 由兩個分子乙醛，經縮合並脫水，可製得巴豆醛：
巴豆醛在鎳鉻催化劑存在下於180°C和 0.2MPa加氫生成正丁醇。
CH3CH=CHCHO+2H2─→CH3CH2CH2CH2OH
在以上三種方法中，丙烯羰基合成法由於原料易得、羰基化工藝壓力已相對降低、產物正丁醇與異丁醇之比提高以及可同時聯產或專門生產2－乙基己醇等優點，已成為正丁醇最重要的生產方法。

⑨ 1-丙醇怎麼製成1-丁醇謝謝

1-丙醇加到HBr中製成1-溴丙烷，
1-溴丙烷在乙醚或四氫呋喃溶劑中與鎂粉反應製成格氏試劑（CH3CH2CH2MgBr）
格氏試劑與甲醛反應獲得CH3CH2CH2CH2OMgBr（要在非質子溶劑中反應）
CH3CH2CH2CH2OMgBr水解得到目標產物（1-丁醇）

⑩ 丁辛醇的生產方法

丁醇的主要生產方法有發酵法、乙醛縮合法和丙烯羰基合成法。 糧食或其他澱粉質農產品，經水解得到發酵液，在丙酮-丁醇菌的作用下發酵得到丙酮-丁醇和乙醇的混合物，然後經精餾分離即得到相應產品。該法設備簡單、投資少，但消耗糧食多，生產能力小，因而限制了該方法的發展。
隨著生物技術工程的發展，採用固定化細胞生產丁醇、丙酮的生產能力已有很大的提高。預計未來，原料將會更加多樣化，各種木質纖維素原料將在丙酮、丁醇生產中大量使用，丁醇的產量將會有更大的提高。 此法又分為高壓法和低壓法。高壓法是烯烴和一氧化碳、氫氣在催化劑作用下，反應壓力為20-30Mpa，並在一定溫度下，進行羰基合成反應生成脂肪醛，再經催化加氫、蒸餾分離製得產品丁醇。該法較前兩種方法有較大進步，但也有不少缺點，如副產物多，由於壓力高而投資和操作費用高，操作困難，維修量大等。
低碳羰基合成的核心技術是採用銠催化劑，從而反應壓力大大大降低。因而，工廠的投資及維修費用低，丙烯生成正丁醛的選擇性高，反應速率快，產品收率高，原料消耗少，催化劑用量省，操作容易，腐蝕性小，環境污染少（接近無害工藝）。因此，這種生產方法在世界范圍內以顯著地優勢而迅速發展，是生產丁醇和辛醇的主要方法。