乙炔

工业乙炔（Industrial Acetylene, C₂H₂）

工业乙炔是一种无色、易燃易爆的烃类气体，化学式为 C₂H₂，具有特殊的 大蒜味（因含少量杂质）。它是 燃烧温度最高 的工业燃气（氧-乙炔焰可达3100℃），广泛应用于金属焊接、切割和化工合成。

1. 工业乙炔的生产方法

(1) 电石法（碳化钙水解）

• 反应式：CaC₂（电石） + 2H₂O → C₂H₂↑ + Ca(OH)₂

• 特点：

  • 主流生产方法，工艺简单，但能耗高（1吨乙炔需消耗3吨电石）。

  • 副产电石渣（需环保处理）。

(2) 天然气部分氧化法

• 反应式：CH₄ + O₂ → C₂H₂ + CO + H₂（高温裂解）

• 特点：

  • 成本较低，适合大规模生产，但需复杂纯化设备。

(3) 其他方法

• 石油裂解副产：乙烯生产过程中少量生成。

2. 工业乙炔的应用领域

(1) 金属加工（核心用途）

• 氧-乙炔焊接/切割：

  • 中性焰（焊接铜、铝）、氧化焰（切割钢材）。

  • 火焰温度高达3100℃，可切割厚钢板（如造船、钢结构）。

• 火焰喷涂：金属表面涂层（如锌、铝防腐）。

(2) 化工合成

• 醋酸乙烯（VAM）：C₂H₂ + CH₃COOH → 醋酸乙烯（塑料原料）。

• 氯丁橡胶：乙炔与氯化氢反应生成氯丁二烯。

• 维生素A/E：乙炔为关键合成中间体。

(3) 其他应用

• 照明：早期矿灯（因燃烧亮度高，现已被LED取代）。

• 实验室：原子吸收光谱仪（乙炔-笑气火焰）。

3. 工业乙炔的储存与运输

注意：

• 乙炔 不可直接压缩储存！纯乙炔在0.2MPa以上可能发生爆炸性分解。

• 钢瓶必须直立使用，防止丙酮泄漏。

4. 工业乙炔 vs. 高纯乙炔

5. 安全注意事项

• 爆炸风险：

  • 乙炔在空气中爆炸极限 2.5%~82%（极宽！）。

  • 与铜、银接触会生成爆炸性乙炔铜（禁用铜制工具）。

• 操作规范：

  • 远离明火，安装回火防止器。

  • 钢瓶存放温度＜40℃，避免震动。

• 泄漏处理：

  • 立即通风，禁用电气开关（防火花）。

6. 相关标准

• 中国：GB 6819-2004《溶解乙炔》

• 国际：ISO 14114:2019（乙炔气瓶安全标准）

总结

工业乙炔是金属加工领域的不可替代气体，但其 高爆燃风险 要求严格的安全管理。未来可能被更安全的丙烷、天然气切割技术部分替代，但在化工合成中仍具重要地位。使用时务必遵循：

1. 禁用纯铜设备；

2. 钢瓶直立固定；

3. 作业区通风防爆。