乙炔的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

韓風(fēng)剛 周吉賢

山東濱化瑞成化工有限公司三氯乙烯車間 山東濱州 256600

乙炔是一種比較常用的化工中間體，對(duì)于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，有著重要的意義。就乙炔的化學(xué)制備來說，常見的有量種方式，分別是電石法、天然氣制備法，就應(yīng)用范圍來說電石法最為廣泛。

但是電石法的工業(yè)生產(chǎn)中間存在有很大的缺陷，就是污染大、耗能高、對(duì)于環(huán)境不友好，所以，隨著對(duì)于環(huán)境要求原來越高的今天，天然氣制備法開始取代電石法成為了一種新的乙炔制備工藝[1]。

就天然氣制備乙炔工藝來說，原理就是利用天然氣燃燒手產(chǎn)生的能量，對(duì)于另外一部分天然氣進(jìn)行加熱，一直加熱溫度到達(dá)1230℃或以上，這種環(huán)境下，天然氣需要的吉布斯自由低于乙炔的，所以在生產(chǎn)的時(shí)候乙炔表現(xiàn)出更好的環(huán)境物理性能穩(wěn)定性。所以這種環(huán)境下就能對(duì)甲烷分解成乙炔和氫氣起到一定的環(huán)境幫助。

同樣，在這種環(huán)境下，炭黑的吉布斯自由能相較于乙炔的話，表現(xiàn)的更低，所以進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，就要防止乙炔可能發(fā)生的分解情況產(chǎn)生，也就是說要對(duì)于自由基反應(yīng)發(fā)生條件進(jìn)行阻斷。就目前的工業(yè)現(xiàn)狀來說，為了獲得相對(duì)理想的效果，進(jìn)行性天然氣制備乙炔的時(shí)候，通常情況下都需要油淬工藝使用到加工環(huán)節(jié)中間，在這種情況下，乙炔產(chǎn)生的速率就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過氫氣和炭黑產(chǎn)生的速率。

1 天然氣制備乙炔的相關(guān)工藝論述

從我國目前化學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀看，中國天然氣部分氧化乙炔技術(shù)已經(jīng)發(fā)展比較成熟，但與國外先進(jìn)技術(shù)相比，仍有一定程度的差異，需要其在未來發(fā)展過程中，對(duì)我國乙炔生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

1.1 加強(qiáng)淬火介質(zhì)熱源的回收

淬火介質(zhì)熱源的回收利用通常是通過水淬法將溫度降至100℃進(jìn)行的，但淬火后炭黑水熱的相應(yīng)質(zhì)量為相對(duì)較低，這使其難以有效回收。通常會(huì)導(dǎo)致熱量損失。在此基礎(chǔ)上，需要有效利用發(fā)電等低溫?zé)嵩矗杂行岣咂洳糠盅趸^程的熱效率[3]。

在乙炔爐的生產(chǎn)過程中，我國的發(fā)展現(xiàn)狀是通常應(yīng)用人工刮碳，這將大大降低工作效率。也就是說，在中國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這一問題的重視，以促進(jìn)中國自動(dòng)裝置的發(fā)展水平的提高，從而提高天然氣乙炔工藝技術(shù)的發(fā)展水平。

1.2 充分利用乙炔生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物充分利用

乙炔生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。天然氣成分包括高級(jí)炔烴，合成氣和炭黑。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，其設(shè)備將自動(dòng)促進(jìn)合成氣的應(yīng)用，這將降低相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性，并將成為該行業(yè)未來發(fā)展的主要發(fā)展方向。

1.3 通過化學(xué)設(shè)備優(yōu)化

對(duì)于炭黑，每噸乙炔的相應(yīng)炭黑產(chǎn)量約為50千克，但在實(shí)際開發(fā)過程中，為了去除裂解和淬滅水黑炭，炭黑分離罐為需要。它用于除塵器等設(shè)備，但對(duì)于這些設(shè)備的應(yīng)用，不僅會(huì)導(dǎo)致能耗增加，而且會(huì)增加操作難度。就高級(jí)炔烴生產(chǎn)工藝而言，裂解氣中的乙炔含量相對(duì)較低，但是由于其自身性質(zhì)和乙炔的相對(duì)相似性質(zhì)的影響，容易發(fā)生聚合反應(yīng)，并且改變了乙炔的分離和純化。

在這種情況下，為促進(jìn)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)化，確保生產(chǎn)過程的高效率，并減少炭黑和高級(jí)炔烴的形成，有可能在此基礎(chǔ)上確保操作過程的便利性。有效降低能耗。

1.4 確定天然氣與部分氧化為乙炔之間的差異

天然氣與部分氧化為乙炔之間存在一定的差異，主要原因是需要利用等離子體所攜帶的熱量來促進(jìn)原料氣體的加熱，直到達(dá)到反應(yīng)溫度為止，并且促進(jìn)了節(jié)省天然氣的過程，但是應(yīng)用了該技術(shù)。

就其生產(chǎn)過程而言，這還將導(dǎo)致功耗的增加。因此，在行業(yè)的未來發(fā)展中，有必要加強(qiáng)對(duì)這一問題的重視，促進(jìn)行業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。

2 電石法制備乙炔

電石法制備乙炔工業(yè)法始于十九世紀(jì)末期，在上世紀(jì)五十年代電石生產(chǎn)技術(shù)得到了改進(jìn)，從而獲得了飛速的發(fā)展。到了上世紀(jì)六十年代中期式電石法制備乙炔發(fā)展的最繁榮時(shí)期[2]。就電石法制備乙炔來說，他可以算是煤化工業(yè)的一個(gè)重要分支，曾經(jīng)對(duì)于化學(xué)工業(yè)，尤其是煤化工的發(fā)展做出過重要的貢獻(xiàn)。但是到了上世紀(jì)七八十年代，石油化工的飛速發(fā)展以及有機(jī)合成技術(shù)的進(jìn)步，曾經(jīng)一度對(duì)于電石法制備乙炔產(chǎn)生了重要的影響。尤其是電石法制備乙炔存在有環(huán)境污染嚴(yán)重和制造工藝復(fù)雜等原因，近些年來逐漸不受到行業(yè)內(nèi)部的看好。

但是就我國的現(xiàn)狀來說，我國是一個(gè)石油天然氣相對(duì)資源較少的國家，而煤資源相對(duì)十分豐富，這種情況下，發(fā)展煤化工對(duì)于我國未來工業(yè)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，可以有效地彌補(bǔ)我國工業(yè)發(fā)展中間原材料相對(duì)短缺的事實(shí)。

3 結(jié)語

就我國乙炔工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀來說，目前應(yīng)用最多的就是電石法和天然氣制備乙炔法，就兩種工藝的優(yōu)劣性來分析的話天然氣制備法具有更好的環(huán)境親和性，尤其是隨著我國對(duì)于環(huán)境污染問題管理的越來越嚴(yán)的今天，加強(qiáng)對(duì)于天然氣制備乙炔法的研究是代表了未來我國乙炔制備工業(yè)的發(fā)展大方向。但是就電石法紙杯乙炔來說，由于其成本相對(duì)較低，在我國存在原材料來源十分廣泛的特點(diǎn)，所以將強(qiáng)對(duì)于電石法制備乙炔過程的研究，尤其是污染物治理的改進(jìn)工藝，不但是具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也能為我國乙炔工業(yè)目前的生產(chǎn)改進(jìn)提供很大的幫助。所以對(duì)于相關(guān)工藝進(jìn)行研究的時(shí)候應(yīng)該采取兩步走原則，一方面降低天然氣制備乙炔的成本進(jìn)行研究，另一方面加強(qiáng)對(duì)于電石法制備乙炔的污染物減少的研究。