【文章內(nèi)容簡介】 HCN CH2＝ CHCN ⑤ 加醋酸反應(yīng) CH≡CH + CH3COOH CH2＝ CHCOOCH3 水合反應(yīng) CH≡CH + H2O CH3CHO 氨化反應(yīng) 3CH≡CH + NH3 甲基吡啶 炔化反應(yīng) 乙炔與 丙酮進(jìn)行炔化反應(yīng)生成甲基丁炔醇，再經(jīng)選擇加氫和脫水可得異戊二烯。 原料特性 電石 一般性狀 電石的學(xué)名叫碳化鈣，分子式 CaC2，分子量 ?；瘜W(xué)純碳化鈣幾乎是無色透明的晶體。極純的碳化鈣結(jié)晶是天藍(lán)色的大晶體，其顏色與 淬火的鋼相似，不溶于任何溶劑中?；瘜W(xué)純的碳化鈣只能在實驗室中用直接加熱金屬鈣和純炭的方法制得。通常所說的電石是指工業(yè)碳化鈣而言，其中主要含有碳化鈣外，還含有少量其它雜質(zhì)。 6 表 含 %碳化鈣的電石組成 序號 組 分 分子式 組成（ %） 1 碳化鈣 CaC2 2 氧化鈣 CaO 3 二氧化硅 SiO2 4 氧化鐵 Fe2O3 5 氧化鋁 A l2O3 6 氧化鎂 MgO 7 碳 C 物理性質(zhì) ① 外觀 電石的顏色 隨其含碳化鈣的量不同而異，通常為灰色，有時呈棕黃色或黑色。電石新斷面呈灰色，碳化鈣含量較高的電石新斷面呈紫色。電石新斷面暴露在空氣中就會吸收空氣中的水份而失去光澤，變成灰白色粉未。 ② 熔點 電石的熔點隨其碳化鈣含量的多少而改變。 ③ 生成溫度 電石的生成溫度為 1800℃ 。 ④ 粘度 液態(tài)電石的粘度很大。當(dāng)溫度一定時，粘度隨碳化鈣含量的增加而增大，而當(dāng)碳化鈣含量一定時，其粘度隨溫度的降低而增加。液態(tài)電石冷卻后就變成脆性的固體。 化學(xué)性質(zhì) (1) 水解反應(yīng) 電石不僅能被液態(tài)水、水蒸汽所分解，而且能 被物理和化學(xué)的結(jié)合水所分解，其分解產(chǎn)物為乙炔和氫氧化鈣或氧化鈣。 電石浸入水中時的反應(yīng)： CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 將水滴加在電石上的反應(yīng)： CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 7 CaC2 + Ca(OH)2 2CaO + C2H2 用水蒸汽分解電石，與水分解電石的情況一樣，有足量水蒸汽時生成氫氧化鈣；蒸汽量不足且溫度超過 200℃ 時則生成氧化鈣。 (2)氫還原反應(yīng) 在無任何水的條件下，電 石在干燥氫氣流中加熱至 2200℃ 以上時，發(fā)生以下反應(yīng)： CaC2 + H2 Ca + C2H2 (3)氧化反應(yīng) 干燥的氧氣在高溫下將電石氧化生成碳酸鈣： 2CaC2 + 3O2 2CaCO3 + 2C (4)與氮氣反應(yīng) 粉狀電石與氮氣在加熱時生成碳酸鈣： CaC2 + N2 CaCN2 + C (5)鹵素反應(yīng) 電石與干燥的氯在 250℃ 時反應(yīng)，生成氯化鈣和碳。溴與電石的反應(yīng)更加激烈。 CaC2 + Cl2 CaCl2 + C CaC2 + Br2 CaBr2 + 2C (6)硫蒸汽反應(yīng) 硫蒸汽與電石反應(yīng)生成硫化鈣和二硫化碳： CaC2 + 5S CaS + 2CS2 (7)與氨反應(yīng) 粉狀電石在 500～ 600℃ 下與氨反應(yīng)，分解成氮和氫；在 650℃ 下就生成氰氨化鈣、氰化銨和氫： CaC2 + 4NH3 CaCN2 + NH4CN + 4H2 (8)與磷、砷反應(yīng) 磷、砷與電石反應(yīng)生成 Ca3P2 和 Ca3As2，其反應(yīng)如下： 3CaC2 + 2P Ca3P2 + 6C 3CaC2 + 2As Ca3As2 + 6C (9)與氯化氫反應(yīng) 氯化氫在加熱時與電石反應(yīng)析出碳、氫和乙炔。 (10) 與金屬氧化物反應(yīng) 電石可還原鋁、錫、鋅、鐵、錳、鎳、鈷、鉻、等金屬氧化物生成鈣的合金。 8 (11) 與重金屬鹽反應(yīng) 電石與重金屬鹽類的水溶液反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬碳化物，例如： 2CaC2 + 2CuCl2 + 2H2O CuC2 + Cu(OH)2 + 2CaCl2 + C2H2 用同樣的方法，可用鐵、鎳、鈷、錳和汞的氯化物制得相應(yīng)的金屬碳化物。 (12) 與硝酸 銀反應(yīng) 硝酸銀與電石反應(yīng)，生成 C2Ag AgNO3。 (13) 與濃硫酸反應(yīng) 濃硫酸與電石反應(yīng)，生成丁烯醛和樹脂。用重度為 的硫酸長時間與電石作用，可生成含硫的化合物。 液氯 性質(zhì) 黃綠色液體，沸點 ℃ 。熔點 ℃ 。在常壓下就汽化成氣體故需壓力下包裝在鋼瓶中才能儲存和運輸。有毒性，具有窒息的氣體，吸入人體能嚴(yán)重中毒，有強(qiáng)烈刺激性臭味和腐蝕性。在日光下與其它易燃?xì)怏w混合時發(fā)生燃燒和爆炸。氯是很活潑的元素，可以和大多數(shù)元素（或化合物）起反應(yīng)。 用途 液氯一般汽化后使用，用途極為廣泛。為強(qiáng)氧化劑，用于紡織造紙工業(yè)的漂白，自來水的凈化、消毒，鎂及其它金屬的煉制。制取農(nóng)藥、洗滌劑、塑料、橡膠、醫(yī)藥等各種含氯化合物。 產(chǎn)品的主要用途 化學(xué)工業(yè) 乙炔廣泛的應(yīng)用于基本有機(jī)化工合成和三大合成材料。如丁醇、辛醇、乙醛、醋酸、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、 1， 4丁二醇、丙烯酸等。合成樹脂中的聚氯乙烯，合成纖維單體中的丙烯腈、聚乙烯醇，合成橡膠中的氯丁橡膠等。乙炔還可以用作許多精細(xì)化工產(chǎn)品的原料。 金屬加工業(yè) 乙炔大量用于金屬的切割和焊接。 其它工業(yè) 乙炔可生產(chǎn)炭黑用于制造干電池、無線電原料、導(dǎo)電橡膠等。 9 產(chǎn)品的包裝、貯運方法 包裝 工業(yè)乙炔可包裝在專用的鋼瓶內(nèi)。溶解乙炔包裝在內(nèi)充活性炭和丙酮溶液的特別鋼瓶內(nèi)。 輸送 工業(yè)乙炔大部分用管道輸送，少量乙炔用車船輸送。溶解乙炔鋼瓶用車船輸送。乙炔為易燃、易爆氣體，在管道內(nèi)輸送的流速要小于 6m/s，輸送壓力要小于 。 儲存 乙炔儲存在鐘罩式氣柜內(nèi)，乙炔鋼瓶要儲存在離火源和熱源 規(guī)定距離的倉庫內(nèi)。 2 工藝 方案 的 選擇 及流程 工藝方案的選擇 由電石發(fā)生乙炔，根據(jù)工藝過程的特點可分為濕法和干法。 濕法乙炔發(fā)生 濕法是將電石投入過量的水中，每公斤電石需 10～ 20 公斤水。反應(yīng)放出的熱量大部分被水所吸收。其雜質(zhì)為石灰乳。水澄清后返回發(fā)生器使用。渣漿用泵送至排渣場。 CaC2+2H2O C2H2 + Ca(OH)2 + Kca l/mol 根據(jù)發(fā)生器的型式，又可分為立式和臥式兩種。立式發(fā)生器的優(yōu)點是乙炔純度高，操作溫度低，較安全。 干法乙炔發(fā)生 干法是把少量的水灑在電石上，水 量一般為理論量的 ～ 倍。反應(yīng)熱靠過量的水蒸發(fā)吸收掉，維持正常的操作溫度（ 100～ 110℃ ），其反應(yīng)式為： CaC2 + H2O CaO + C2H2 干法生產(chǎn)使用的電石粒度小（小于５ｍｍ），其渣為干的粉末，容易處理，但設(shè)備復(fù)雜，移動設(shè)備多，嚴(yán)密性高，操作技術(shù)要求高。 濕法和干法乙炔發(fā)生的比較 10 表 濕法和干法乙炔發(fā)生的比較 序號 項目 干法 濕法 1 電石粒度及質(zhì)量 粉末狀 不能用低級品及粉未 2 發(fā)生器生產(chǎn)能力 大 小 3 操作法 連續(xù) 間歇式半連 續(xù) 4 發(fā)生器溫度 100C~110℃ 80177。5℃ 5 發(fā)生器壓力 定壓 定壓 6 乙炔純度 %左右 %以上 7 H3P 含量 ～ % ～ % 8 H2S 含量 ～ % 30 ml/m3 9 經(jīng)清凈后的乙炔純度 良 良 10 電石收率 97% 94～ 96% 11 電石消耗 略