基于专利分析固体酒精的制备工艺研究进展

潘超

摘要：工业酒精作为一种重要的燃料广泛用于日常生产生活中，但液体酒精做燃料存在易挥发、运输存储不方便等缺点，而固体酒精具有安全、方便携带、易点燃、燃烧时间长、火焰温度均匀等优点，广泛用于餐饮业、旅游业和其它野外作业，具有极大的实用性。本文拟从国内专利申请情况分析固体酒精的制备方法研究进展，旨在为固体酒精的开发提供参考。

关键词：固体酒精;制备;专利分析。

（一）固体酒精专利

固体酒精在专利申请中主要所属的分类号为C10L7/00及其下小组，截至2020年7月15日所公开的国内专利申请数量在160篇，申请人或专利权人主要是科研院校;专利分布主要在于固体酒精制备工艺及产品性能的改进。关于制备方法主要集中在以下几个方面。

（1）固化剂添加法：

固化剂添加法是当前制备固体酒精的主流方法，主要通过向液态乙醇中添加固化剂，使混合液冷却时形成固态酒精;固化剂通常包括硬脂酸盐、硝化棉、硝化纤维、羟丙基纤维素、硅胶、琼脂、醋酸钙等。例如，申请人为内蒙古民族大学、其专利申请CN104711071A公开了以硬脂酸钠为固化剂制备固体酒精，具体方法如下：称取硬脂酸和酒精加入三颈瓶中，酒精与硬脂酸的质量比40∶1，加热至完全溶解;加入4%的蒸馏水，添加质量比为0.014%的高锰酸钾助燃剂;将40%的氢氧化钠溶液缓慢滴加入溶液，并且保持pH为8;保持温度在80℃，回流30分钟，采用缓慢冷却的方法使酒精冷却凝固。申请人为河北科技大学其CN101117603A公开了以琼脂粉为固化剂制备固体酒精，其按照以下步骤进行：将1-3份琼脂粉加到15-35份水中加热到90-95℃，边加热边搅拌，1-3分钟琼脂粉溶到热水中形成均质;将70-80份工业乙醇加到上述琼脂溶液中，搅拌均匀;将上述混配溶液倒入固体酒精模具中冷却成型。申请人为华南理工大学其CN1966630A公开了以硝化纤维和聚丙烯酸壳聚糖酯为固化剂获得固体甲醇燃料，制备方法如下：将0.5-3份硝化纤维素放入70-90份工业甲醇中充分溶解;同时将0.1-1份聚丙烯酸壳聚糖酯放入7-28份水中充分溶解;将第一步所述原料混合，充分反应均匀后即得所述一种固体甲醇燃料。

（2）聚合树脂吸附法：

聚合树脂吸附法主要原理为通过内部具有多孔网络结构的聚合物树脂把乙醇吸附进入聚合物树脂网络孔洞中形成富含乙醇的弹性体。例如，申请人为华侨大学、其专利申请CN101717680A公开了一种吸附型固体酒精的制备方法，先使用丙烯酸和长链烷烃季铵盐在交联剂的作用下合成制备出内部具有多孔网络结构的聚合物树脂，再用所得聚合物树脂把乙醇或甲醇酒精吸附进入聚合物树脂内部的网络孔洞中，形成高燃烧热值富含酒精的弹性体;所述长链烷烃季铵盐为碳原子数在10-32之间的季铵盐中的一种或多种。该方法制得的固体酒精具有燃烧时间长、成本低廉的特点。

（3）“超分子金属凝胶”法：

“超分子金属凝胶” 法主要通过有机小分子及金属离子反应生成“超分子金属凝胶”，形成三维网络结构束缚住乙醇进而形成固体酒精。例如，申请人为赣南师范大学的发明申请CN106118794A公开了一种安全制备固体酒精方法，由以下步骤组成：（1）在常温下，按重量百分比，将1%-3%铁的氯化物溶解于60%-85%工业酒精中，将1%-2%硫代二乙酸溶解于10%-35%水中，溶解完全后備用;（2）常温下将上述溶液混合，搅拌混匀;（3）常温下将上述混合液倒入模具，凝固成型，切片，包装即成。该方法具有添加剂用量少、工艺简单、燃烧不冒黑烟、残渣少等优点。

（4）氯化铝化学反应法：

该方法利用氯化铝作为“反应物质”和“固化剂”促使乙醇由液体转变为固态。例如，申请人为东莞理工学院、其专利申请CN109609238A公开了一种制备高乙醇含量固体乙醇的方法，包括如下步骤：将无水乙醇和氯化铝于120～150 ℃的密闭环境下反应45 min以上，冷却即得到固体乙醇;所述氯化铝和无水乙醇质量体积比为0.015～0.05 g/ mL。该方法制得乙醇含量不少于97%的固体酒精。

二、结语

从以上专利法分析可以看出，目前国内固体酒精专利申请的申请人主要为科研院校，主要研究方向为提出新的制备方法，以获得工艺操作简单、生产成本降低、酒精含量提高的效果。

参考文献

固体酒精制备过程中影响因素分析，崔彩花，《石化技术》，第5期，P49、65，20190528。

“制备固体酒精”实验的新方法，郝蓓等，《化学教与学》，P96-97，20200410。