Ацетилен

Ацетилен - бесцветный, горючий газ с отличительным ароматом.

Когда ацетилен сжижается,нагревается, или смешивается с воздухом, он становится очень взрывчатым. В результате специальные предосторожности требуются во время его производства и обработки. Наиболее популярный способ использования ацетилена как сырье для производства различных органических химикатов включая 1,4-butanediol, который широко используется в подготовке пластики полиэфира и полиуретана.

Второй наиболее популярный способ использования как топливный компонент в сварке ацетилена кислорода и металлическом сокращении.
Ацетилен был обнаружен в 1836, когда Эдмунд Дэйви экспериментировал с калиевым карбидом. Одна из его химических реакций произвела огнеопасный газ, который теперь известен как ацетилен. В 1859 Марсель Моррен успешно произвел ацетилен, когда он использовал углеродистые электроды, чтобы ударить электрическую дугу в атмосфере водорода. Электрическая дуга оторвала углеродистые атомы от электродов и сцепленный их с водородными атомами, чтобы сформировать молекулы ацетилена.

Этот газ коксовал водород.
К концу 1800-ых метод был развит для того, чтобы сделать ацетилен реагирующим карбидом кальция с водой. Это произвело поток, которым управляют, ацетилена, который мог быть воспламенен в воздухе, чтобы произвести блестящий белый свет. Фонари карбида использовались шахтерами, и лампы карбида использовались для уличного освещения перед общедоступностью электрического освещения. В 1897 Джорджес Клод и А. Гесс отметили, что газ ацетилена мог быть безопасно сохранен, расторгая это в ацетоне. Нильс Дэлен использовал этот новый метод в 1905, чтобы развить длинное горение, автоматизировал световые индикаторы железной дороги и морской пехотинец. В 1906 Dalen продолжал развивать факел ацетилена для сварки и металлического сокращения.
В 1920-ых немецкий устойчивый BASF развивал процесс для производственного ацетилена от природного газа и основанных на нефти углеводородов. Первый завод вошел в операцию в Германии в 1940.

Технология прибыла в Соединенные Штаты в начале 1950-ых и быстро стала основным методом производства ацетилена.
Спрос на ацетилен вырос, поскольку новые процессы были развиты для того, чтобы преобразовать это в полезную пластику и химикаты. В Соединенных Штатах требование достигло максимума когда-то между 1965 и 1970, затем уменьшилось резко, поскольку новые, альтернативные конверсионные материалы меньшей стоимости были обнаружены. С начала 1980-ых спрос на ацетилен медленно рос на уровень приблизительно 2-4 % ежегодно.
В 1991 было восемь заводов в Соединенных Штатах, которые произвели ацетилен. Вместе они произвели в общей сложности 352 миллиона фунтов (160 миллионов кг) ацетилена ежегодно. Из этого производства 66 % были получены из природного газа и 15 % от нефтяной обработки. Большинство ацетилена из этих двух источников использовалось на или около места, где это было произведено, чтобы сделать другие органические химикаты. Остающиеся 19 % прибыли из карбида кальция. Часть ацетилена из этого источника использовалась, чтобы сделать органические химикаты, и остальное использовалось региональными индустриальными газовыми производителями, чтобы заполнить цилиндры, на которые герметизируют, для местной сварки и металлических режущих клиентов.
В Западной Европе природный газ и нефть были основными источниками ацетилена в 1991, в то время как карбид кальция был основным источником в Восточной Европе и Японии.

Сырье

карбид кальцияАцетилен - углеводород, состоящий из двух углеродистых атомов и двух водородных атомов. Его химический символ - C 2 H 2. В коммерческих целях ацетилен может быть сделан из нескольких различного сырья в зависимости от используемого процесса.
Самый простой процесс реагирует карбид кальция с водой, чтобы произвести газ ацетилена и жидкий раствор карбоната кальция, названный гидратировавшей известью. Химическая реакция может быть написана как CaC 2 + 2 H 2 O  C 2 H 2 + Приблизительно (О) 2.
Другие процессы используют природный газ, который является главным образом метаном, или основанным на нефти углеводородом, таким как сырая нефть, керосин, или бункер C нефть как сырье. Уголь может также использоваться. Эти процессы используют высокую температуру, чтобы преобразовать сырье в большое разнообразие газов, включая водород, угарный газ, углекислый газ, ацетилен, и других. Химическая реакция для того, чтобы преобразовать метан в ацетилен и водород может быть написана 2 CH 4 C 2 H 2 + 3 H 2. Другие газы - продукты ожога с кислородом. Чтобы отделить ацетилен, он расторгнут в растворителе, таком как вода, безводный аммиак, охлажденный метанол, или ацетон, или несколько других растворителей в зависимости от процесса.

Производство-Процесс

Есть два основных конверсионных процесса, используемые, чтобы сделать ацетилен. Каждый - процесс химической реакции, который встречается при нормальных температурах. Другой тепловой процесс взламывания, который встречается при чрезвычайно высоких температурах.
Вот типичные последовательности операций, используемых, чтобы преобразовать различное сырье в ацетилен каждым из двух основных процессов.

Процесс химической реакции

Ацетилен может быть произведен химической реакцией между карбидом кальция и водой. Эта реакция производит значительное количество тепла, которое должно быть удалено, чтобы препятствовать тому, чтобы газ ацетилена взорвался. Есть несколько изменений этого процесса, в котором или карбид кальция добавлен, чтобы оросить или оросить, добавлен к карбиду кальция. Оба из этих изменений называют влажными процессами, потому что лишнее количество воды используется, чтобы поглотить тепло реакции. Третье изменение, названное сухим процессом, использует только ограниченное количество воды, которая тогда испаряется, поскольку это поглощает тепло. Первое изменение обычно используется в Соединенных Штатах и описано ниже.

Хранение и Обработка

Поскольку ацетилен является очень взрывчатым, он должен быть сохранен и обработан с большой заботой. Когда это транспортируется через трубопроводы, давление сохраняется очень низким, и длина трубопровода очень коротка. В большинстве химической производственной деятельности ацетилен транспортируется только до смежного завода, или "по забору", как они говорят в химическом бизнесе обработки.
Когда на ацетилен нужно герметизировать и сохранен для использования в сварке ацетилена кислорода и металлических режущих операциях, специальные цилиндры хранения используются. Цилиндры заполнены гигроскопичным материалом, как diatomaceous земля, и небольшое количество ацетона. Ацетилен накачан в цилиндры в давлении приблизительно 300 psi (2 070 kPa), где он расторгнут в ацетоне. После того, как расторгнутый, это теряет свою взрывчатую способность, делая это безопасный транспортировать. Когда цилиндрический клапан открыт, снижение давления заставляет часть ацетилена испаряться в газ снова и поток через соединяющийся шланг к сварке или сокращению факела.

Контроль качества

Сорт B ацетилен может иметь максимум 2%-ых примесей и вообще используется для сварки oxyacetylene и металлического сокращения. Ацетилен, произведенный процессом химической реакции, встречает этот стандарт. Оцените ацетилен, может иметь не больше, чем примеси на 0.5 % и вообще используется для химических производственных процессов. Ацетилен, произведенный тепловым процессом взламывания, может встретить этот стандарт или может потребовать дальнейшей очистки, в зависимости от определенного процесса и сырья.

Будущее

Использование ацетилена, как ожидают, продолжит постепенное увеличение будущего, поскольку новые приложения разработаны. Одно новое применение - преобразование ацетилена к этилену для использования в создании множества пластики полиэтилена. В прошлом небольшое количество ацетилена было произведено и пропало впустую, поскольку часть парового процесса взламывания имела обыкновение делать этилен. Новый катализатор, развитый Филлипсом Петролеумом, позволяет большей части этого ацетилена быть преобразованной в этилен для увеличенных выработок по сниженной полной стоимости.

ВИДЕО: Получение ацетилена.

Поделиться новостью

Рекомендуем посмотреть

Комментарии 0


    Вы должны Авторизоваться, что бы оставлять комментарии!

    Если аккаунт еще не создан необходимо пройти не сложную процедуру регистрации.