Benutzer:Werderkli/Spielwiese/Ethanol-Technische Synthese

Technische Synthesen

Ethanol wird durch chemische Synthese aus Wasser und Ethen im sogenannten Indirekten Prozess homogenkatalytisch unter Zugabe von Schwefelsäure hergestellt. Der Prozess läuft zweistufig ab unter Bildung von Schwefelsäureestern, die in einem zweiten Schritt hydrolysiert werden müssen. Die Schwefelsäure muss nach erfolgter Hydrolyse wieder aufkonzentriert werden. Im Direkten Prozess dient auf Silika aufgebrachte Phosphorsäure als heterogener Katalysator. Bei Temperaturen bis zu 300 °C und Drücken von 70 bar wird Ethanol direkt aus Ethen und Wasser in der Gasphase hergestellt. Der Umsatz beträgt pro Reaktordurchgang allerdings nur 5 % bezogen auf Ethen. Wegen der Abwasserproblematik und Korrosionsproblemen durch die anfallende Schwefelsäure beim Indirekten Prozess wird Ethanol industriell heutzutage mittels Phosphorsäurekatalyse hergestellt. Die Bruttogleichung für beide Prozesse lautet:

Prinzipiell ist die Gewinnung von Ethanol durch katalytische Hydrierung von Acetaldehyd möglich. Bei Wasserstoffdrücken von etwa 300 bar wird Acetaldehyd dabei an Nickel- oder Kupfer-haltigen Kontakten umgesetzt:

Ethanol fällt im Synol-Verfahren durch Reaktion von Kohlenstoffmonoxid mit Wasserstoff an und kann destillativ von den anderen entstehenden Alkoholen getrennt werden. Durch Radiokohlenstoffdatierung lässt sich synthetisches Ethanol aus fossilen Rohstoffen von Ethanol aus nachwachsenden Rohstoffen unterscheiden. Dieser Umstand lässt sich zum Nachweis des Panschen von Wein oder Spirituosen mit industriellem Ethanol nutzen. Bei durch Gärprozesse hergestelltem Ethanol lässt sich über die Deuteriumverteilung die pflanzliche Herkunft feststellen.