Ацетилен

Это бесцветный газ, в чистом виде обладающий слабым эфирным запахом, конденсируется при температуре - 183°С, Р критическое 6 МПа, имеет широкие пределы взрываемости в смеси с О воздуха (2-81%). Его взрывоопасность усугубляется высокой экзотермичностью разложения на простые вещества. При Р до 0,2 МПа это разложение имеет местный характер и невзрывоопасно. С повышением Р при взрыве образуется детонационная волна, распространяющаяся со скоростью выше 1000 м/сек. Для аккумулирования тепла первичного распада ацетилена, его разбавляют инертными газами или парами воды.

Для сжатия ацетилена применяют специальные ацетиленовые компрессоры, имеющие низкие скорости перемещения движения частей, малую степень сжатия и температура в каждой ступени компрессора не более 100 °С. Аппаратуру и трубопроводы изготавливают с повышенным запасом прочности.

В качестве предохранительных устройств, располагаемых в разных точках технологической схемы, используют сухие затворы в виде шарикового клапана, которые предотвращают распространение пламени; гидрозатворы или мокрые огнепреградители, предотвращающие систему от взрывов.

Огнепреградитель- это башня с насадкой, орошаемая водой, а гидрозатвор – это барботажный аппарат, в котором ацетилен барбатирует через слой воды, в случае превышения давления ацетилена выше 0,2Мпа, газы сбрасывают в атмосферу через гидрозатвор или предохранительные клапаны.

Существует 2 основных метода производства ацетилена:

1. более старый из карбида Са

2. новый – дегидрированием УВ

Синтезы на основе ацетилена

Полимеризация:

НС≡НС →СН≡С−СН=СН₂ (винилацетилен)

НС≡НС → СН₂=СН−С≡ С−СН=СН₂ (дивинилацетилен)

НС≡НС → = − = − ≡ − = (тетрамер ацетилена)

НС≡НС → [СН₂]_n (купрен)

НС≡НС → циклооктотетраен -1, 3, 5, 7

Хлорирование:

НС≡НС → Cl₂−CH−CH−Cl₂ (тетрахлорэтан)

Гидрохлорирование:

НС≡НС → Cl−СН=СН₂ (хлористый винил)

Гидротация:

1. НС≡НС → СН₃−СН=О (ацетальдегид)

2. НС≡НС → СН₃−С(=О)−СН₃ (ацетон)

+ ROH:

НС≡НС → (простые виниловые эфиры)

+RCOOH:

НС≡НС → (сложные виниловые эфиры)

+СО+ RОН:

НС≡НС → (эфиры акриловой кислоты)

+НСНО:

1. НС≡НС → С≡С−СН₂−ОН (прокаргиловый эфир)

2. НС≡НС → НО−СН₂−С≡С−СН₂−ОН (бутиндиол-1,4)

+HCN:

НС≡НС → СН₂ = СН −С≡N (акрилонитрил)

Синтезы на основе бензола

Окисление:

1. С₆Н₆→ С₆Н₅ОН (фенол)

2. алеиновый ангидрид

Нитрование:

С₆Н₆→ С₆Н₅NO₂

Хлорирование:

1. С₆Н₆→ С₆Н₅Cl

2. С₆Н₆→ С₆Н₆Сl₆ (гексохлоран)

+RCH=CH₂:

С₆Н₆→ С₆Н₅СHR-CH₃ (алкилбензиол)

+С_nH_2n+1Cl:

С₆Н₆→ С₆Н₅- С_nH_2n+1 (алкилбензол)

+ :

С₆Н₆→ С₆Н₅-СН₂-СН₂ОН (фенилэтиловый спирт)

+Н₂SO₄:

С₆Н₆→ С₆Н₅SO₃H (бензолсульфо кислота)

+Н₂:

С₆Н₆→ С₆Н₁₂ (циклогексан)

Получение ацетилена из карбида Са

Карбид кальция получают из оксида кальция и кокса в электродуговых печах. Реакция сильно эндотермична и требует больших затрат энергии, что сказывается на конечной стоимости ацетилена. При разложении карбида кальция водой образуется:

Из одного килограмма технического карбида кальция (примесями могут быть – кокс, оксид Са и др.) получается 230-280 литров ацетилена. Эту величину называют литражом карбида. Из чистого карбида кальция теоретически можно получить 380 литров ацетилена.