[发明专利]一种碳化钙干法制取乙炔的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品，特别是一种碳化钙干法制取乙炔的技术，适合于生产乙炔。

背景技术

乙炔可用以照明、焊接及切断金属(氧炔焰)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。

纯品乙炔为无色无气味的气体，自电石制取的乙炔含有磷化氢、砷化氢、硫化氢等杂质而具有特殊的刺激性蒜臭和毒性；常压下不能液化，升华点为-83.8℃，在1.19×105Pa压强下，熔点为-81℃；易燃易爆，空气中爆炸极限很宽，为2.5％～80％；难溶于水，易溶于石油醚、乙醇、苯等有机溶剂，在丙酮中溶解度极大，在1.2MPa下，1体积丙酮可以溶解300体积乙炔，液态乙炔稍受震动就会爆炸，工业上在钢筒内盛满丙酮浸透的多孔物质(如石棉、硅藻土、软木等)，在1～1.2MPa下将乙炔压入丙酮，安全贮运。

乙炔燃烧时能产生高温，氧炔焰的温度可以达到3200℃左右，用于切割和焊接金属。供给适量空气，可以安全燃烧发出亮白光，在电灯未普及或没有电力的地方可以用做照明光源。乙炔化学性质活泼，能与许多试剂发生加成反应。在20世纪60年代前，乙炔是有机合成的最重要原料，现仍为重要原料之一。如与氯化氢、氢氰酸、乙酸加成，均可生成生产高聚物的原料；

乙炔在不同条件下，能发生不同的聚合作用，分别生成乙烯基乙炔或二乙烯基乙炔，前者与氯化氢加成可以得到制氯丁橡胶的原料2-氯-1，3-丁二烯。乙炔在400～500℃高温下，可以发生环状三聚合生成苯；以氰化镍Ni(CN)2为催化剂，在50℃和1.2～2MPa下，可以生成环辛四烯。乙炔具有弱酸性，将其通入硝酸银或氯化亚铜氨水溶液，立即生成白色乙炔银(AgC≡CAg)和红棕色乙炔亚铜(CuC≡CCu)沉淀，可用于乙炔的定性鉴定。这两种金属炔化物干燥时，受热或受到撞击容易发生爆炸，如：反应完应用盐酸或硝酸处理，使之分解，以免发生危险。乙炔在使用贮运中要避免与铜接触。工业上可以用碳化钙(电石)水解生产乙炔：CaC2+2H2O→HC≡CH↑ Ca(OH)2。可由天然气热裂或部分氧化制备。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，原有技术反应温度高，能耗高。

一种碳化钙干法制取乙炔的方法，其特征在于采用过量的水分解碳化钙，所得氢氧化钙是干的粉末；反应般温度为100～110℃；水和碳化钙之比为1.2∶1-1.5，氢氧化钙含水量为4％～10％。

本发明公开了一种碳化钙干法制取乙炔的技术，干式乙炔发生器的优点为：①生产能力大，消耗水量少(1.2～1.3kg水/kg电石)；②设备占地面积小，为湿式的1/4；③乙炔损失量少；④废渣含水量少，便于回收利用。碳化钙或乙炔钙(俗称电石)，分子式为CaC2。碳化钙生产以生石灰、焦炭为原料，用电极糊粘制并烧结成电极，在电炉中使原料在2000℃以上高温下熔融而生成CaC2，反应式如下：

CaO+3C→CaC2+CO   ΔH＝465.99kJ/mol

在乙炔生产厂把CaC2作为原料水化生产乙炔，反应式如下：

CaC₂+2H₂O→C₂H₂↑+Ca(OH)2   ΔH＝-127.28kJ/mol

主要副反应为：CaO+H₂O→Ca(OH)₂   ΔH＝-63.64kJ/mol

2.原料

碳化钙法生产乙炔所用原料主要为碳化钙。碳化钙的组成如下表所列。

工业碳化钙的成分十分复杂，其中杂质还有CaP3、CaS、SiC、Ca(CN)2、FeS等。

《碳化钙质量标准》

注：*圆括号中的粒度范围可由供需双方协商确定。

1kg碳化钙(电石)水解成乙炔要放热1985.6kJ，若热散不出，温升会造成乙炔分解爆炸。为此乙炔生产时采用加入过量水以带走反应热，“干法”是把水淋在碳化钙上。