隨著社會的發展，社會對燃料能源的需求越來越大，而燃料能源越來越少，人們迫切需要找到一種新的可再生能源代替現有的燃料能源，其中最受歡迎的是燃料酒精。燃料酒精即未加變性劑的可作燃料用的無水乙醇，又稱無水酒精。它是一種新興、無汙染、可再生的清潔能源，可部分替代石油資源。在汽油中添加10%～25%無水酒精，製成“汽油醇”產品，作為汽車燃料。無水酒精的含水量極低，其酒精含量一般可達99．5%（質量分數）以上，而采用普通蒸餾方法得到的酒精濃度不可能超過95．57%（質量分數），因為這是常壓下酒精水溶液恒沸混合物中的酒精濃度。
但國民經濟中有些特殊用途必須要求使用無水酒精，如油漆、製藥、化妝品和香料工業等。因此，生產燃料酒精首先必須製備無水酒精。無水酒精是以玉米、小麥、薯類、糖蜜等為原料，經發酵蒸餾而成，將乙醇進一步脫水後再加入適量的變性劑生成的，再與無鉛氣油按一定比例混配形成的燃料酒精，燃料酒精有望完全代替汽油。近年來，大眾公司已在巴西專門生產用酒精的汽車。
一、無水酒精的生產方法分類
無水酒精又稱絕對酒精，是由95．57%（體積分數）的酒精經脫水精製而成的含水量較少的酒精。其核心技術是脫去酒精與水共沸混合物中的水含量，使酒精淨含量達到99．5%（質量分數）以上。無水酒精生產工藝主要有以下幾種：
（1）在冷處理的條件下，利用固體脫水劑去水，如氧化鈣脫水法。
（2）應用液體脫水劑去水，如甘油、汽油等。
（3）應用基於共沸現象的脫水法，如苯、戊烷、環己烷、三氯乙烯、乙酸乙酯、甲苯、三氯甲烷等。
（4）應用鹽類溶液，使共沸點位移脫水，如氯化鈣、醋酸鉀、苛性鈉和氯化鋅等，稱為鹽脫水法。
（5）利用多孔隔板的蒸汽擴散脫水。
（6）真空脫水。
（7）利用吸附劑製無水酒精，如4A分子篩、玉米粉。
（8）利用蒸餾和膜法結合的方法脫水。
（9）乙烯合成法。
二、無水酒精生產常用的方法
無水乙醇生產工藝的不同主要在由95．57%（體積分數）的酒精到無水乙醇的脫水方式上。目前的脫水方法主要有共沸精餾、分子篩、離子交換、加鹽精餾、吸附等。常用於工業化的製備方法主要有共沸脫水法和分子篩及離子交換法。其中共沸脫水法根據脫水劑不同又有苯脫水法、環己烷脫水法、戊烷脫水法等。
（一）共沸脫水法生產無水酒精
無水酒精脫水最常用的脫水工藝為“三元共沸法”，它是目前酒精工業中普遍采用的成熟工藝。
1．生產工藝原理
乙醇和水的共沸混合物的沸點為78．15℃，但如果在混合物中加入苯，則形成一個新的三元共沸物，其沸點為64．8℃，低於乙醇-水混合物的共沸點（78．15℃），生產無水酒精就是利用這一原理。
首先向乙醇-水共沸混合物中加入所需量的脫水劑苯後，在主精餾塔中蒸餾，在塔底得到無水乙醇，塔頂得到乙醇-水-苯三元混合物（沸點64．8℃）。再把這三元混合物引入分離器中分成二層，上層富集苯，下層富集乙醇。上層液體再引入主精餾塔，回收苯。下層液體則於副精餾塔中回收其中的乙醇和苯，即可獲得無水乙醇，此法稱為共沸精餾法。
2．共沸精餾生產無水酒精的優點
（1）技術經濟指標合理作為塔底產品的無水酒精並不氣化，要分出的水隻占料液的極小部分，又不需要很大的回流比，故氣化量（三元共沸物）相對並不大；三元恒沸物的冷凝液分為輕重兩相，使夾帶劑易於返回恒沸塔（脫水塔），循環利用。
（2）無水酒精質量可進一步提高一方麵由於頭級雜質在脫水塔中是向塔頂移動的，它將富集到脫水塔頂部酒精蒸氣中，排到塔頂冷凝器處，由放空管排到係統以外的大氣中。另一方麵因在分離器的富水相中液體，進入回收塔回收其中的苯和酒精時，水將從回收塔底部排出。甲醇在其中以和水形成氫鍵的形式也被排出係統外。所以經過恒沸精餾生產無水酒精，成品無水酒精中的甲醇含量明顯降低。
（3）無水酒精產量大采用恒沸精餾生產無水酒精，可以在塔徑等設計參數上稍有改變，無水酒精的產量就會顯著提高。目前用恒沸精餾生產無水酒精的工廠，無水酒精年產少則數百噸，多則數千噸，最高可達數萬噸以上。
（4）能耗較低一般製備100L無水酒精，要消耗150～200kg蒸汽，0．1kg苯（以苯作拖帶劑），2．5m3水，酒精損失為1．0%。若在工藝上進一步改造，其各項消耗可進一步降低。生產較好水平可以達到：生產100L無水酒精，消耗53kg蒸汽，消耗苯為0．025%，酒精損失0．10%，每生產1t無水酒精電能消耗9度左右。
（5）機械化程度高，便於采用自動化控製由於恒沸精餾生產無水酒精技術具有連續、穩定的特點。因此，該係統采用儀表自動化控製或微機自動化控製均十分方便。
3．無水酒精生產的基本流程
無水酒精生產的基本流程。
（1）操作要點 ①首先將脫水的水-酒精溶液在精餾塔1中與苯一起進行蒸餾。②三元恒沸物進入分凝器2，並在其中部分冷凝，冷凝回流液流入精餾塔塔頂。③未冷凝的部分進入冷凝器3中，冷凝液進入傾析器4中分成兩層，上層為貧水富甲苯層，15℃時其質量比組成為酒精13．3∶苯85．0∶水1．7；下層組成為酒精49．7∶苯9．0∶水41．3。在實際生產過程中上下兩層會有相當大的變化。④貧水富苯的上層流入精餾塔中，而下層液進入洗滌罐5，通過水洗滌，不溶於水的苯被分離出來，淡酒精進入脫水塔6中，在該塔頂部提取濃度為94%（質量分數）的酒精，並送往精餾塔進一步脫水，塔底排出廢水。
（2）注意事項 精餾塔共有63塊塔板，苯加在第10塊塔板上。在穩定操作條件下，該塔被分成三個區域。①上層從上向下數第1塊到第10塊，有三元恒沸物，酒精濃度在68%～74%（質量分數）範圍內波動；②中層從第11塊到第41塊塔板，含有由酒精和苯組成的二元混合物，在這些塔板上的酒精濃度很高，酒精濃度為97%～99．9%（質量分數）；③下層從第42塊塔板起，由下部的22塊塔板組成，在這些塔板上，苯從酒精-苯混合物中分離出來，無水酒精從塔底導出。
4．共沸精餾生產無水酒精的常見流程
在共沸精餾生產無水酒精的流程中，一般有兩種形式：一種是發酵醪直接生產無水酒精；另一種是含水酒精生產無水酒精。但是，無論采用哪種形式生產無水酒精，恒沸精餾生產無水酒精的基本形式都是在含水酒精原料中加入適量的夾帶劑（如苯、環己烷等）。夾帶劑與酒精形成新的三元非均相恒沸液（其沸點低於酒精沸點、水的沸點、夾帶劑的沸點）。隻要夾帶劑適量，酒精液中的水分可全部轉移到三元恒沸液中，因而使酒精-水溶液得到分離，這是在脫水塔中完成的，脫水塔底部得到無水酒精。
（1）發酵醪直接生產無水酒精 即先將發酵醪粗餾、精餾得出的酒精直接送入無水酒精的脫水塔中。
該流程對甲醇、雜醇油、醛等雜質排除得較徹底，適用於對無水酒精質量要求不高，但對酒精度有嚴格要求的產品生產，如製備汽油醇，還廣泛應用於化學、醫藥、電子、化妝品等行業。
（2）含水酒精生產無水酒精 以酒精度為80%（體積分數）或95%。