Ацетилен (C₂H₂) в промышленности получают, используя два основных метода, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от доступных ресурсов и требуемой чистоты продукта.
1) Гидролиз карбида кальция:
- Это один из традиционных методов получения ацетилена. Карбид кальция (CaC₂) получают при высокой температуре (примерно 2000°C) путём нагревания извести (CaO) и кокса (углерода) в электрической печи. Затем карбид кальция реагирует с водой:
[
\text{CaC}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{Ca(OH)}_2
]
- Это метод используется в тех случаях, когда необходимо получить ацетилен в условиях, где другие углеводороды труднодоступны или экономически невыгодны.
2) Пиролиз метана:
- Это более современный и экономически выгодный метод получения ацетилена. Пиролиз метана осуществляется при очень высоких температурах (около 1500°C) в отсутствие кислорода:
[
2\text{CH}_4 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + 3\text{H}_2
]
- Этот метод требует меньше энергии и сырья по сравнению с гидролизом карбида кальция и является более экологически чистым, поскольку не образует побочных продуктов, таких как гидроксид кальция.
3) Перегонка нефти:
- Ацетилен не получают напрямую перегонкой нефти. Вместо этого из нефти получают более тяжелые углеводороды, которые затем могут быть подвергнуты крекингу или другим химическим процессам для получения ацетилена. Однако это не является стандартным методом для его промышленного производства.
4) Гидрирование этена:
- Гидрирование этена приводит к образованию этана, а не ацетилена:
[
\text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6
]
- Этот процесс не используется для получения ацетилена.
Таким образом, в промышленности ацетилен чаще всего получают либо гидролизом карбида кальция, либо пиролизом метана, в зависимости от доступности ресурсов и экономической целесообразности.