การผลิตแอลกอฮอล์

ผลิตแอลกอฮอล์ จากกระบวนการทางธรรมชาติ

ผลิตแอลกอฮอล์ โดยการหมักและกลั่น และการสังเคราะห์ทางปิโตรเคมี
ผลิตแอลกอฮอล์ โดยการหมักและกลั่น และการสังเคราะห์ทางปิโตรเคมี

การผลิตแอลกอฮอล์

          กระบวนการผลิตแอลกอฮอล์สามารถผลิตจากกระบวนการทางธรรมชาติ โดยการหมักและกลั่น และการสังเคราะห์ทางปิโตรเคมี โดยการสังเคราะห์จากเอทิลีน ซึ่งมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

การผลิตแอลกอฮอล์โดยใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติ

          การผลิตแอลกอฮอล์โดยใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติ ทางชีวเคมี หรือเรียกอีกอย่างว่าการผลิตไบโอเอทานอล (Bio Ethanol) เป็นการผลิตโดยใช้วัตถุดิบจากทางการเกษตรจาพวกน้ำตาล แป้ง เซลลูโลส สามารถแบ่งวัตถุดิบได้ 3 ประเภท ดังนี้

          – วัตถุดิบประเภทแป้ง ได้แก่ ธัญพืช ข้าวเจ้า ข้าวสาลี ข้าวโพด ข้าวบาร์เลย์ ข้าวฟ่าง และพวก พืชหัว เช่น มันสำปะหลัง มันฝรั่ง มันเทศ

          – วัตถุดิบประเภทน้ำตาล ได้แก่ อ้อย กากน้ำตาล บีตรูต ข้าวฟ่างหวาน

          – วัตถุดิบประเภทเส้นใย ส่วนใหญ่เป็นผลพลอยได้จากผลผลิตทางการเกษตร เช่น ฟางข้าว ชานอ้อย ซังข้าวโพด ราข้าว เศษไม้ เศษกระดาษ ขี้เลื่อย วัชพืช รวมทั้งของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานกระดาษ

1) การผลิตแอลกอฮอล์จากวัตถุดิบประเภทแป้ง (Conventionnal Process) การผลิตแอลกอฮอล์จากวัตถุดิบประเภทแป้งนิยมใช้มันสำปะหลังหรือมันสำปะหลังชนิดเส้น ในบางประเทศใช้ข้าวโพดเป็นวัตถุดิบ เช่น ประเทศในแถบทวีปยุโรป สหรัฐอเมริกา และตอนเหนือของประเทศจีน วัตถุดิบที่นามาใช้ต้องผ่านการย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลด้วย การใช้กรดหรือเอ็นไซม์เพื่อให้แป้งกลายเป็นน้ำตาล ปรับความเข้มข้น ความเป็นกรด-ด่าง (ค่า pH ) และควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม เพื่อเตรียมเข้าสู่กระบวนการหมัก การผลิตแอลกอฮอล์โดยใช้มันสำปะหลังที่จะใช้เป็นวัตถุดิบ

2) การผลิตแอลกอฮอล์จากวัตถุดิบประเภทน้ำตาล (Molasses) ประเทศไทยเพาะปลูกอ้อยเป็นจำนวนมาก ผลิตน้ำตาลเพื่อการส่งออกเป็นอันดับ 3 ของโลกรองจากบราซิลและออสเตรเลีย การผลิตน้ำตาลจากอ้อย 1 ตันจะเกิดกากน้ำตาลประมาณ 50-58 กิโลกรัม ส่งผลให้ไทยเป็นผู้ส่งออกกากน้ำตาลรายใหญ่ของโลก แต่ก็ยังมีความเสี่ยงต่อการขาดแคลนวัตถุดิบ เพราะมีตลาดรองรับทั้งภายในและต่างประเทศ ทั้งยังขึ้นอยู่กับปริมาณอ้อยและการผลิตกากน้ำตาลในแต่ละปีอีกด้วย

3) การผลิตแอลกอฮอล์จากวัตถุดิบประเภทเส้นใยเซลลูโลส วัตถุดิบที่ประเภทเส้นใยที่จะใช้ผลิตแอลกอฮอล์ต้องผ่านกระบวนการย่อยเซลลูโลสเพื่อให้กลายเป็นน้ำตาลก่อนด้วยการใช้กรดหรือเอนไซม์ ปรับความเข้มข้น ความเป็นกรด-ด่าง และควบคุมอุณหภูมิ ซึ่งขั้นตอนการผลิตจะคล้ายกับการผลิตแอลกอฮอล์จากมันสำปะหลัง แต่การใช้วัตถุดิบประเภทเซลลูโลสเป็นวัตถุดิบในการผลิตเป็นแอลกอฮอล์ยังไม่คุ้มค่าต่อการลงทุน เนื่องจากอยู่ระหว่างการวิจัยและพัฒนาเชิงการค้าอยู่

 

การผลิตแอลกอฮอล์โดยการสังเคราะห์ทางปิโตรเคมี

          การผลิตแอลกอฮอล์จากการสังเคราะห์ทางปิโตรเคมีหรือการสังเคราะห์แอลกอฮอล์จากเอทิลีน แอลกอฮอล์ที่ได้จากกระบวนการนี้เรียกว่า แอลกอฮอล์สังเคราะห์ (Synthetic Alcohol) แอลกอฮอล์ที่ได้จากการสังเคราะห์ทางปิโตรเคมีไม่นิยมนำมาบริโภค เนื่องจากมีการปนเปื้อนสารเคมีบางชนิด เช่น ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ จึงนิยมนำมาใช้สำหรับเป็นตัวทำละลาย สารสกัด Antifreeze และสารตัวกลางในการสังเคราะห์สารเคมีชนิดอื่น การผลิตแอลกอฮอล์โดยการสังเคราะห์ทางปิโตรเคมีประกอบด้วย 2 วิธี ดังนี้

1) Indirect Hydration (Esterification-Hydrolysis) Process การผลิตแอลกอฮอล์แบบ Indirect Hydration จากเอทิลีนที่มีความเข้มข้นร้อยละ 35-95 โดยปริมาตร โดยใช้กรดซัลฟูริก (Sulfuric acid: H2SO4)

2) Direct Hydration of Ethylene กระบวนการ Direct Hydration เป็นกระบวนการไฮโดรไลซิสเอทิลีนด้วยนำเป็นแอลกอฮอล์ที่อุณหภูมิ 250-300 องศาเซลเซียส ความดัน 5-8 ปาสคาล โดยใช้กรดฟอสฟอริก-ซิลิกาเจล และทังสเตนออกไซด์-ซิลิกาเจลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา