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生產(chǎn)乙炔有什么方法？


實驗室k / 2019-05-08

       烴分子中含有碳－碳三鍵（－C≡C－）的一類碳?xì)浠衔铮凶鋈矡N。如乙炔（CH≡CH）、丙炔（CH3C≡CH）、丁炔－［1］（CH3－CH2－C≡CH）等。“炔”就是表示分子中所含有的氫原子數(shù)與“烯”比較更為缺少之意。由于炔烴在組成上比相應(yīng)的烯烴再少兩個氫原子，所以炔烴的通式為CnH2n-2。

       乙炔是炔烴中最重要和最簡單的代表物。是制造許多有機(jī)化工產(chǎn)品最古老的起始原料。目前，雖然有些產(chǎn)品已改用廉價的乙烯、丙烯等來制造，但仍有不少產(chǎn)品如乙醛、氯乙烯以及維綸纖維的原料醋酸乙烯酯等，以乙炔為原料比通過用乙烯來制造具有方法和設(shè)備簡單、技術(shù)成熟等優(yōu)點。所以，乙炔還是一種非常寶貴的基本有機(jī)化工原料。
       自然界中不存在乙炔，必須由人工來合成。目前工業(yè)上生產(chǎn)乙炔的方法按原料來源分有兩種：一種是以天然氣和石油為原料的烴類裂解法；另一種是以煤炭為原料的電石法。
       1．烴類裂解法
       前面講過，甲烷在高溫下裂解可制得乙炔：
2CH4 →（1500℃） CH≡CH＋3H2↑
       此法要求乙炔生成后，在0．001秒的時間內(nèi)很快離開反應(yīng)區(qū)，并使其溫度急驟冷卻至300℃以下，否則在高溫下，乙炔容易分解，生成碳和氫氣，還可引起聚合反應(yīng)，使乙快產(chǎn)量大大降低。
       隨著石油化工的發(fā)展，近來還在試用原油、重油和輕汽油等高溫裂解來制取乙炔。我國天然氣和石油資源都極豐富，對發(fā)展烴類高溫裂解法來制取乙炔，具有良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，是一個很重要的發(fā)展方向。
       2．電石法
       此法分兩步：第一步由生石灰和焦炭在電爐3000℃的高溫下生產(chǎn)電石（碳化鈣，CaC2），第二步將電石加水分解生成乙炔：
CaO＋3C →（電爐，3000℃） CaC2＋CO
CaC2＋2H2O → Ca（OH）2＋CH≡CH
       電石法生產(chǎn)乙炔的方法較古老，但技術(shù)比較成熟，容易掌握。缺點是耗電量大，每生產(chǎn)一噸乙炔，約用電石三噸，折合耗電量約1萬度，因此成本很高。如有大量廉價的電力供應(yīng)，此法仍是可取的。
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