乙醇下游的精细化工路线有哪些？
笔者看到，当前我国化工企业的转型进展超出预期，其中最为迫切的大多集中在化工生产的副产品、高能耗高污染产品的产业链拓展、同质化严重的大宗化学品的技术升级等方面。乙醇过去一直作为酒精、工业燃料等方面的生产原料，作为化工原料的占比较小。在整体日消费增速放缓以及新能源产业的影响下，酒精和工业燃料的消费增速呈现放缓趋势，消费规模增长有限，不少乙醇企业纷纷寻找新的应用方向。此外，煤化工的持续发展带来了更多的煤基乙醇供应，也加大了乙醇行业精细化工转型的压力。乙醇下游可开发的精细化工下游有哪些？哪些路线值得乙醇企业进一步研究和探索？
首先是 乙醇中会发生哪些化学反应？
乙醇的官能团是羟基，因此其化学性质主要受羟基和受其影响的邻近基团的影响，反应的主要形式是О-H 键和 C-О 键的断裂。乙醇呈弱酸性，由于氧氢键的极化作用，乙醇会电离为烷氧基负离子和质子。乙醇还能与金属衍生物反应生成乙醇化物，如钠和钾。此外，乙醇脱水后可与有机酸和无机酸反应生成酯，常用强酸、金属盐、离子交换树脂等作为催化剂。乙醇的特性还适用于卤化、脱水、醇解、氧化、卤化、氨化、醚化、酯化、烷基化等反应。例如，乙醇可与氢卤酸反应生成卤代烃和水。乙醇脱水分为分子间脱水和分子内脱水两种方式，分子间脱水生成醚，分子内脱水生成乙烯等烯烃。乙醇与羧酸衍生物如乙酰卤、酸酐、酯等发生醇解反应生成相应的酯，以及乙醇与乙烯酮、环氧乙烷、异氰酸酯等反应物发生反应，分别生成乙酸酯、烷氧基醇和氨基甲酸乙酯等。可以说，乙醇可以参与的化学反应非常多，可以拓展的下游产品方向也很多。然而，由于下游精制路线具有技术门槛高、产品规模小等特点，目前国内已实现产业化的乙醇精细化工路线较少。
第二 乙醇的下游精细化工路线有哪些？
据笔者调查，乙醇目前广泛应用的方向主要有白酒和燃料，约占乙醇总消费量的41%及以上；化工生产和医药消毒行业，约占乙醇总消费量的39%及以上；约18%制成无水乙醇，下游则应用于医药、涂料、卫生用品、化妆品、油脂等。在精细化工领域，根据乙醇下游生产工艺，可分为脱水、胺化、氧化、酯化等生产方法，每种生产方法至少代表一种下游产品。乙醇脱水可以生产乙烯、高碳烯烃、2-戊酮、丁酮等，这些应用领域没有工业生产。其中高碳烯烃，包括 C3+ 烯烃，以及同时副产的 C8-C16 烯烃，其生产技术开始研究的时间较早，主要局限于下游应用领域，具有一定的局限性。而乙醇脱水制备的 2-戊酮，辅料为丙酮，下游主要作为溶剂、香料和有机合成中间体等，产品消费市场有限。此外，乙醇脱水偶联可制备丁酮，下游可用作增塑剂、香精香料、有机溶剂和染料等，应用领域较广，但该方法工业化存在成本劣势。对于乙醇胺化生产方法，可以制备乙胺、乙腈、N-乙基苯胺、N.N-二羟乙基苯胺等产品。例如，乙醇与液氨胺化制备一乙胺、二乙胺和三乙胺，我国均已工业化生产，但生产规模不大。一乙胺可作为制备染料、橡胶促进剂、表面活性剂等的基本原料。二乙胺是制备医药、农药、染料、橡胶硫化促进剂、纺织助剂、金属防腐剂等的基本原料；三乙胺是制备草甘膦、碳酸亚乙烯酯等的基本原料，其下游有许多精细化工路线。用乙醇氨法脱氢可制备乙腈，乙腈是化学实验的基本原料、石油萃取剂，也是生产乙托咪定、硫胺素、α-萘乙酸、苯乙酮等的原料。乙醇氧化生产过程可制备乙醛、乙酸、丙酮等产品，其中乙醛是制备吡啶、3-甲基吡啶、乙酸、乙醇、乙酸乙酯等基本原料产品。醋酸是生产醋酐、醋酸酯和醋酸纤维素的基本原料，下游可向多个方向拓展；而丙酮是基本的大宗原料，主要作为溶剂等产品，目前还没有乙醇氧化法生产丙酮的方法。对于乙醇酯化的生产工艺，可以制备邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、己二酸二乙酯、丙烯酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸乙烯酯等产品，其中部分产品我国已经工业化生产，但产量较小。如DEP产品，下游可用作增塑剂、溶剂、润滑剂、芳香剂、有色或稀有金属矿浮选发泡剂等；而己二酸二乙酯产品，是醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素和硝化纤维素的增塑剂，是某些领域不可替代的；醋酸乙酯可用于油墨、油漆、粘合剂和医药中间体等领域。此外，乙醇还可以进行羰基化反应，生成丙酸等目前公认的有效防腐剂，在粮食、饲料防腐领域有着非常重要的应用。乙醇可以进行烷基化反应，制备乙苯、二乙苯等苯乙烯名下的产品、医药中间体和溶剂，还可以脱氢制备二乙烯基苯，是苯乙烯的交联剂，以及离子交换树脂的添加剂等。乙醇和甲醇一步催化法制备异丁醛，下游可用作合成异丁烯、MMA、MAA、甲基异丙基酮、新戊二醇等多种高附加值精细化学品，目前该方法尚未工业化生产，但业界关注度较高。此外，异丁烯与乙醇醚化可制备乙基叔丁基醚（ETBE），用作汽油添加剂。
第三，乙醇下游的哪些精细化工路线值得进一步研究？ 据笔者所知，乙醇下游精细化工路线虽多，但实现产业化的并不多，大多还处于理论研究和小试阶段。随着化工产业结构转型，在产品生产上，乙醇作为化工原料的化工生产优势有望凸显，带动规模化落地。根据行业经验粗略评估，目前值得深入研究的精细化工路线有：乙醇羰基化制备丙酸、乙醇脱水制备高碳醇和乙烯、乙醇氧化制备乙醛、乙醇酯化制备邻苯二甲酸二乙酯、乙醇胺化制备乙胺和特种胺等领域。虽然这几个方向的消费市场规模偏小，但产品细化率较高，下游可作为有机化工生产的可选方向较多，是值得进一步研究的方向。最后，我想说的是，乙醇在我国发展多年，一直作为燃料、医药和油料应用，并没有充分发挥其化工生产价值，这与以往的化工产业结构密切相关。这与以往的化工产业结构密切相关。随着化工产业结构的转型和化工生产技术的革新，乙醇作为精细化工产品的应用可能会越来越多，其利用价值有望在未来得到提升。