[发明专利]以氧化钙为循环介质生产乙炔的方法

说明书

本发明涉及乙炔生产方法技术领域，是一种以氧化钙为循环介质生产乙炔的方法，按照下述步骤进行：将氧化钙和碳混合后进行熔炼，得到碳化钙，碳化钙与生产原料水反应，得到氢氧化钙和乙炔气，氢氧化钙加热分解，得到氧化钙和水，得到的氧化钙再循环利用生产乙炔。本发明在生产乙炔过程中，将微波能作为生产中间产品电石和一氧化碳的能源，其中的中间产品电石作为生产乙炔的原料、中间产品氢氧化钙作为生产氧化钙原料，同时得到的氧化钙和水作为循环介质使用，减少了原料的使用量，反应过程中产生的一氧化碳可以作为燃料和化工产品原料，降低了生产成本，减小了环境污染。

技术领域

本发明涉及乙炔生产方法技术领域，是一种以氧化钙为循环介质生产乙炔的方法。

背景技术

现有的乙炔生产方法是是电石乙炔法。下述为电石乙炔法各工序反应化学方程式：

分解工序以碳酸钙煅烧生产石灰：CaCO₃ = CaO + CO₂↑

冶炼工序以氧化钙和碳还原剂生产电石：CaO + 3C = CaC₂ + CO ↑

造气工序以电石生产乙炔和氢氧化钙：CaC₂ + 2H₂0 = Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

电石乙炔法以石灰石、炭还原剂和水为原料，电力作为生产中间产品一氧化碳和电石的能源，其中冶炼工序的中间产品一氧化碳作为石灰石分解生产石灰的能源，其中冶炼工序的中间产品电石作为生产乙炔的原料，终端产品为乙炔、氢氧化钙和二氧化碳的乙炔生产方法，其中的二氧化碳为温室效应气体排空，氢氧化钙作为工业固废用于水泥的部分原料，没有再参与乙炔的生产。

生产电石是一个强吸热反应，需要在电炉中进行。工业上一般是将焦炭与氧化钙(分子式CaO)置于电炉中熔炼，生成电石即碳化钙(分子式CaC₂)，即为电石。

电石乙炔法其生产工艺流程如图1所示。在图1反应工艺流程的分解工序中，石灰石在煅烧炉内，反应条件为101.325千帕下加热到900℃时分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙进入冶炼工序1827℃至2227℃的密闭电石炉内，与炭还原剂反应生成碳化钙，二氧化碳直接排空，一氧化碳进入石灰煅烧炉内作为石灰生产的燃料再利用。碳化钙进入造气工序的干法乙炔炉内与原料水反应，生成乙炔气体和氢氧化钙。

现有的乙炔生产方法存在以下问题：

（1）在分解工序产生的有温室效应气体CO₂会直接排入大气。

（2）造气工序产生的产物Ca(OH)₂，俗称电石渣，属于工业固废弃物。电石废渣的堆存既占用土地，又污染环境，虽然目前部分企业将电石渣作为水泥的部分原料，但是加重下游企业处理负担。

（3）电石的生产条件苛刻，能源消耗大和生产成本高。

发明内容

本发明提供了一种以氧化钙为循环介质生产乙炔的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有电石乙炔法存在CO₂气体外排不环保、产生固体废弃物污染环境、能源消耗大以及生产成本高的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：以氧化钙为循环介质生产乙炔的方法，按照下述步骤进行：第一步，在冶炼工序中将氧化钙和碳混合后进行熔炼，得到碳化钙和一氧化碳气体；第二步，在造气工序将得到的碳化钙与生产原料水在乙炔发生器内混合反应，得到氢氧化钙和乙炔气；第三步，氢氧化钙在分解工序的密闭分解炉内加热分解，得到氧化钙和水；第四步，得到的氧化钙返回第一步的冶炼工序中。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：