Парфюмерия, косметика и бытовая химия

Применение в органическом синтезе

Основная доля метилового спирта используется в промышленном синтезе формальдегида методом высокотемпературного каталитического окисления метанола^{[К 6][109]}. Кроме того, из метанола получают трет -бутилметиловый эфир, уксусную кислоту (процесс Монсанто (англ.)русск.)^[110], N,N-диметиланилин^[111], метиламины^[112] и хлорметан^[113].

Из этанола в промышленности производят диэтиловый эфир (методом дегидратации при 250 °С над Al₂O₃)^[114], хлораль^[115], ацетальдегид^[116] и этилацетат^[117].

Изопропиловый спирт при каталитическом жидкофазном дегидрировании на никеле Ренея при 150 °С превращают в ацетон^[118]. Основным продуктом, получаемым из бутанола, является бутилакрилат^[119].

Применение в качестве топлива

Основные статьи: биотопливо, биоэтанол, биобутанол

Для топливных целей в настоящий момент используются в промышленных объёмах три спирта: метанол, этанол и бутанол-1, что связано, прежде всего, с их коммерческой доступностью и возможностью массового производства из растительного сырья (кроме метанола^{[К 7]}). При этом возможно использование спиртов в виде горючего в чистом виде, в виде различных смесей с бензином или дизельным топливом^[120], а также в качестве оксигенирующих добавок (до 10 %) с целью повышения октанового числа и снижения токсичности отработанных газов^{[К 8][121][122]}. Отдельным направлением является использование метанола для переэтерификации жиров в производстве биодизеля^[123].

Преобладающим топливным спиртом является этанол. По оценкам экспертов, на 2009 год 80—90 % всего производимого в мире этилового спирта было использовано в этих целях и составило 73,9 млрд литров (≈ 58 млн тонн)^[124][125].

Основными причинами, послужившими активному изучению спиртов в качестве альтернативного горючего, являются^[126]:

• рост цен на нефть и газ, а также исчерпаемость этих ресурсов в будущем;
• спирты обладают высокими эксплуатационными характеристиками, а продукты сгорания содержат меньше вредных веществ;
• спирты могут изготавливаться биохимическим методом из отходов пищевой, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, что попутно решает проблему утилизации.

Вместе с тем, массовое использование вышеуказанных спиртов в качестве моторного топлива, помимо чисто экономических причин, имеет ряд недостатков^[127]:

• метанол и этанол обладают по сравнению с бензином меньшей энергоэффективностью и, соответственно, обеспечивают больший расход;
• низкие температуры кипения спиртов могут служить причиной образования паровых пробок, что может существенно усложнить работу двигателя;
• гигроскопичность спиртов, а также их растворимость в воде может привести к резкому снижению мощности при попадании влаги в топливную систему;
• спирты обладают существенно более высокими коррозионными характеристиками по сравнению с углеводородами;
• относительно высокая скрытая теплота сгорания метанола и этанола может служить причиной проблемы при смешении этих спиртов с воздухом и дальнейшей транспортировки через впускной коллектор двигателя.

Промышленное применение спиртов

Растворители

Среди растворителей широкое распространение имеют самые разные типы спиртов: одноатомные (метанол, пропанол-2) и многоатомные (этиленгликоль, глицерин); алифатические (этанол, бутанол-1) и циклические (циклогексанол). Спирты относятся к полярным растворителям и применяются в различных отраслях промышленности^[128].

Самым распространённым спиртом среди растворителей является этанол — его мировой объём потребления для этих целей (по данным на 2009 год) превышает 3,5 млн тонн в год^[129]. Другими популярными растворителями являются метанол и изопропанол^[76] с объёмами потребления более 1 млн тонн в год.

Использование спиртов в качестве растворителей включает в себя следующие направления^[130]:

• Технологический растворитель: экстракция и очистка натуральных продуктов (жиры и масла, смолы, воск, природные красители и ароматизаторы, альгинаты, витамины, алкалоиды, водоросли), носитель в пищевой промышленности, очистка, кристаллизация и осаждение органических химических веществ.
• Растворитель в производстве красок и покрытий: растворение синтетических полимерных материалов (лаки, смолы, клеи и т. п.), компонент цементов, красок и чернил.
• Очиститель: производство электронных компонентов, металлических поверхностей, фотоплёнок и фотобумаг, стеклоочиститель и пр., компонент жидкого мыла и моющих средств.
• Растворитель в производстве фармацевтической продукции, парфюмерии и косметики.
• Растворитель в аэрозолях (бытовых и медицинских).

Основой всех алкогольных напитков является этанол, который получается при сбраживании пищевого сырья — винограда, картофеля, пшеницы и прочих крахмало- или сахаросодержащих продуктов. Кроме того, этиловый спирт используется в качестве компонента некоторых пищевых и ароматических эссенций (ароматизаторов), широко используемых в кулинарии, при выпечке кондитерских изделий, производстве шоколада, конфет, напитков, мороженного, варений, желе, джемов, конфитюров и пр. Однако этанолом список спиртов, используемых в индустрии продуктов питания, не ограничивается. Спирты можно встретить среди самых разных пищевых добавок, например, глицерин (E422) используется как — влагоудерживающий агент, растворитель, загуститель, разделитель^{[К 9]}, плёнкообразователь^{[К 10]}, средство для капсулирования. Ряд спиртов находит применение в качестве сахарозаменителей (ксилит, маннит, сорбит, эритрит), ароматизаторов (ментол), красителей (лютеин) и т. д.^[146]

Парфюмерия, косметика и бытовая химия

Спирты довольно широко используются в качестве душистых веществ для составления композиций в парфюмерно-косметической промышленности и производстве отдушек для бытовой химии и прочей потребительской продукции (гераниол, нерол, цитронеллол, ментол и др.). Помимо придания аромата, в парфюмерно-косметической продукции спирты используются и в других целях^[147]:

• антивспениватели: этанол, пропанол-1, пропанол-2, гексанол;
• антикоррозионые вещества: 2-диметиламино-2-метилпропанол-1;
• антимикробные препараты: 2,4-дихлорбензиловый спирт, (этилендиокси)диметанол;
• антиоксиданты: тиодигликоль;
• антистатики: высшие жирные спирты (С₁₂—С₁₆);
• гидротропные вещества: гексанол;
• маскирующие средства: бутандиол-2,3, 2-бензилгептанол-1, борнеол, 3,7-диметилнонадиен-1,6-ол-3;
• консерванты: 2-бром-2-нитропропандиол-1,3, бензиловый спирт, 1,1,1-трихлор-2-метилбутанол-2;
• охлаждающие агенты: ментол, 3-метоксипропандиол-1,2;
• пластификаторы: октандиол-1,8, 2,2-диметилпропандиол-1,3;
• противосеборейные средства: ундеканол-1;
• связующие: докозанол-1, высшие жирные спирты (С₂₀—С₂₂);
• смягчители: высшие жирные спирты (С₉—С₁₆); высшие гликоли (С₁₅—С₃₀);
• средства для завивки или распрямления волос: дитиотреитол, 3-меркаптопропандиол-1,2;
• стабилизаторы эмульсий: 7-дегидрохолестерин, 3-(октадецилокси)пропандиол-1,2, высшие жирные спирты (С₉—С₅₀);
• стабилизаторы пены: деканол-1, миристиловый спирт, цетиловый спирт, стеариловый спирт;
• увлажнители: гексантриол-1,2,6, бутандиол-1,2, бутандиол-2,3, 2-бутилоктанол-1, глицерин;
• фиксаторы волос: 2-(2-аминоэтокси)этанол;
• эмульгаторы: высшие жирные спирты (С₄₀—С₆₀).