Ацетилен где применяется: Области применения ацетилена | Статьи и полезная информация

alexxlab | 09.01.2023 | 0 | Разное

Применение ацетилена

Ацетилен — один из самых востребованных в химической промышленности газов. Примерно 70 % его производится для синтезирования сложных органических соединений. В частности, речь идёт о выпуске пластмасс, оргстекла, лакокрасочных веществ, уксуса, спиртовых соединений, взрывчатки, каучука и многого другого.

Применяется ацетилен при обработке металлов, при конструировании машин и механизмов. Одним из главных процессов, где не обойтись без этого соединения, является газосварка. Ацетилен обладает немаловажным преимуществом: сварочный процесс обладает эффектом восстановления, который легко поддаётся контролю и регулировке. Газосварка с использованием ацетилена характеризуется высокой степенью стыковки образующихся зазоров. Сварщику не требуется много времени и сил тратить на подготовку швов. Это очень удобно, когда приходится сваривать кромки, не имея возможности чётко зафиксировать их по отношению друг к другу.

Другие ситуации, в которых активно применяется ацетилен:

• Он находит своё применение, когда с помощью газосварки скрепляют пластиковые изделия. Например, это актуально при восстановлении автомобильных бамперов.
• Среди прочих газов ацетилен отлично подходит, когда требуется провести термическую резку.
• Когда осуществляется резка поверхностей, ацетилен также незаменим. Например, если сварщик устраняет недостатки проведённой операции или подготавливает места сварки проходов в корне шва.
• Однотипные и разнотипные материалы без проблем можно соединять методом твёрдого припоя. Это также становится возможным благодаря свойствам ацетилена.
• Газ применяется при огневой чистке металлических поверхностей. Прежде чем обрабатывать металл дальше, с помощью ацетилена можно удалить следы ржавчины, окалину и другие загрязнения.
• Ацетилен задействуют, чтобы выгибать трубы, уменьшать площадь поперечного сечения трамблеров, придавать корабельным днищам вогнутую форму, готовить изделия к горячей штамповке. Ацетилен незаменим при выгибании и правке огневым методом, при нагреве во время сварки и резки.
• Применяется этот газ, когда изделия из чёрных металлов необходимо закалить, чтобы сделать более износостойкими. Закалка происходит, когда определённые участки изделия сначала разогреваются, а потом охлаждаются без повреждения расположенного в середине материала.
• С помощью ацетилена напыляют расплавленную проволоку или порошок на поверхность металлического или неметаллического изделия. Пламя на основе ацетилена направляют на изделие, предварительно обработав его, с помощью газовой или воздушной струи. Поскольку это пламя обладает очень высокой температурой, то расплавить можно практически любой материал. Именно за счёт этого получаемые покрытия обладают такой высокой износостойкостью. Например, это могут быть цинковые, алюминиевые, медные, хром-никелированные стальные покрытия против коррозии.
• Наконец, с помощью ацетилена формы для выпуска сосудов из стекла изнутри покрывают воспроизводимым слоем из углерода. За счёт этого итоговые изделия получаются более качественными, внутри стеклянного слоя образуется значительно меньше пузырьков.

Наша компания производит заправку баллонов ацетиленом, быстро и качественно.

Ацетилен | Linde Gas Россия

Наиболее востребованный и эффективный из всех топливных газов. Распространено его применение для резки, сварки, выпрямления нагревом и высокотемпературной пайки.

Способы поставки

– В баллонах объемом 40л (6 кг) и 50 л (10 кг)

– В моноблоках, состоящих из 12 соединенных друг с другом 50 л баллонов с ацетиленом, представляющих собой единый источник газа

Чистота: мы поставляем газообразный ацетилен чистотой ≥ 98,00 %.

Преимущества применения ацетилена

• наибольшая эффективность по сравнению с другими топливными газами

  газообразный ацетилен позволяет экономить время и средства

• газообразный ацетилен отличается гибкостью применения в сравнении с кислородом или сжатым воздухом

• обеспечивает большее качество резки

  благодаря своим уникальным свойствам газообразный ацетилен обеспечивает высокую скорость резки и ее быстрое начало

• единственный из топливных газов, температуры горения которого достаточно для сваривания стали

• единственный топливный газ, рекомендуемый для применения при выполнении работ под землей

Ацетилен является наиболее эффективным из всех горючих газов, так как обладает наиболее высоко-температурным пламенем. Крайне эффективен при использовании с кислородом. Наиболее часто используется для сварки и резки металлов.

Объем баллона/моноблока, л	Кол-во газа в баллоне, кг	Код продукта
40	5	1503140500
40	6	1503140600
40	6,2	1503140620
50	7,7	1503147700
50х12	108	1501140912
50х16	160	1503101016

Спецификация

Наименование показателей
	Ацетилен растворенный, марка Б, 2 сорт	Ацетилен растворенный, марка А
Объемная доля ацетилена, % не менее	98,8	99,5
Объемная доля воздуха и др. малорастворимых в воде газов, % не более	1,0	0,5
Объемная доля фосфористого водорода, % не более	0,05	0,05
Объемная доля сероводорода, % не более	0,05	0,02
Массовая концентрация водяных паров приt 200°C при давлении 101,3 кПа, г/м3, не более Что соответствуетt насыщения, 0°C, не выше	-22	-26

Имеет специфический запах, который ощущается при концентрации ацетилена в воздухе более 2%
Нетоксичен, но может вызывать головокружение при высокой концентрации
Очень химически активен, поэтому хранится в баллонах в растворенном виде в ацетоне в пористой массе
Немного легче воздуха, поэтому скапливается на высоте, в области потолка

Примеры применения:

• газовая резка 
• Огневая чистка 
• Кислородная резка 
• Правка газовым пламенем 
• Газопламенное напыление 
• Получение искусственных волокон 
• Производство красителей и лаков 
• Производство стекла 
  

---

Свяжитесь с нами

Ацетилен | Encyclopedia.

com

Фон

Ацетилен — бесцветный горючий газ с характерным запахом. Когда ацетилен сжижается, сжимается, нагревается или смешивается с воздухом, он становится очень взрывоопасным. В связи с этим требуются особые меры предосторожности при его производстве и обращении. Чаще всего ацетилен используется в качестве сырья для производства различных органических химикатов, включая 1,4-бутандиол, который широко используется при получении полиуретановых и полиэфирных пластиков. Второе наиболее распространенное использование – в качестве компонента топлива при кислородно-ацетиленовой сварке и резке металлов. Некоторые коммерчески полезные ацетиленовые соединения включают ацетиленовую сажу, которая используется в некоторых сухих батареях, и ацетиленовые спирты, которые используются в синтезе витаминов.

Ацетилен был открыт в 1836 году, когда Эдмунд Дэви экспериментировал с карбидом калия. В результате одной из его химических реакций образовался легковоспламеняющийся газ, который теперь известен как ацетилен. В 1859 году Марсель Моррен успешно произвел ацетилен, используя угольные электроды для зажигания электрической дуги в атмосфере водорода. Электрическая дуга отрывала атомы углерода от электродов и связывала их с атомами водорода, образуя молекулы ацетилена. Он назвал этот газ карбонизированным водородом.

К концу 1800-х годов был разработан метод получения ацетилена путем взаимодействия карбида кальция с водой. Это генерировало контролируемый поток ацетилена, который можно было сжечь в воздухе, чтобы получить яркий белый свет. Твердосплавные фонари использовались шахтерами, а карбидные лампы использовались для уличного освещения до того, как стало общедоступным электрическое освещение. В 1897 году Жорж Клод и А. Гесс заметили, что газообразный ацетилен можно безопасно хранить, растворив его в ацетоне. Нильс Дален использовал этот новый метод в 1905 для разработки автоматических морских и железнодорожных сигнальных огней длительного горения. В 1906 году Дален разработал ацетиленовую горелку для сварки и резки металла.

В 1920-х годах немецкая фирма BASF разработала процесс производства ацетилена из природного газа и углеводородов на основе нефти. Первая установка была введена в эксплуатацию в Германии в 1940 году. Эта технология пришла в США в начале 1950-х годов и быстро стала основным методом производства ацетилена.

Спрос на ацетилен рос по мере разработки новых процессов его переработки в полезные пластмассы и химикаты. В Соединенных Штатах спрос достиг своего пика где-то между 1965 и 1970, а затем резко упали, поскольку были обнаружены новые, более дешевые альтернативные конверсионные материалы. С начала 1980-х спрос на ацетилен медленно рос со скоростью примерно 2-4% в год.

В 1991 году в США было восемь заводов по производству ацетилена. Вместе они производили в общей сложности 352 миллиона фунтов (160 миллионов кг) ацетилена в год. Из этой продукции 66% приходится на природный газ и 15% на переработку нефти. Большая часть ацетилена из этих двух источников использовалась на месте его производства или рядом с ним для производства других органических химикатов. Остальные 19% приходится на карбид кальция. Часть ацетилена из этого источника использовалась для производства органических химикатов, а остальная часть использовалась региональными производителями промышленных газов. для наполнения баллонов под давлением для местных клиентов, занимающихся сваркой и резкой металлов.

В Западной Европе в 1991 году основными источниками ацетилена были природный газ и нефть, а в Восточной Европе и Японии основным источником был карбид кальция.

Сырье

Ацетилен представляет собой углеводород, состоящий из двух атомов углерода и двух атомов водорода. Его химический символ C ₂ Н ₂ . В коммерческих целях ацетилен можно производить из нескольких различных сырьевых материалов в зависимости от используемого процесса.

В простейшем процессе карбид кальция реагирует с водой с образованием газообразного ацетилена и суспензии карбоната кальция, называемой гашеной известью. Химическая реакция может быть записана как CaC ₂ + 2 H ₂ O → C ₂ H ₂ + Ca(OH) ₂ .

В других процессах в качестве сырья используется природный газ, который в основном представляет собой метан, или углеводороды на нефтяной основе, такие как сырая нефть, нафта или бункерная нефть C. Также можно использовать уголь. В этих процессах используется высокая температура для преобразования сырья в широкий спектр газов, включая водород, монооксид углерода, диоксид углерода, ацетилен и другие. Химическая реакция превращения метана в ацетилен и водород может быть записана как 2 CH ₄ → С ₂ Н ₂ + 3 Н ₂ . Остальные газы являются продуктами сгорания с кислородом. Чтобы отделить ацетилен, его растворяют в растворителе, таком как вода, безводный аммиак, охлажденный метанол или ацетон, или в нескольких других растворителях в зависимости от процесса.

Производство

Процесс

Для производства ацетилена используются два основных процесса преобразования. Одним из них является процесс химической реакции, который происходит при нормальных температурах. Другой процесс – это процесс термического крекинга, который происходит при чрезвычайно высоких температурах.

Вот типичная последовательность операций, используемых для преобразования различного сырья в ацетилен с помощью каждого из двух основных процессов.

Процесс химической реакции

Ацетилен может быть получен в результате химической реакции между карбидом кальция и водой. В результате этой реакции выделяется значительное количество тепла, которое необходимо отводить, чтобы предотвратить взрыв газообразного ацетилена. Существует несколько вариантов этого процесса, в которых либо карбид кальция добавляют к воде, либо воду добавляют к карбиду кальция. Оба этих варианта называются мокрыми процессами, потому что для поглощения тепла реакции используется избыточное количество воды. В третьем варианте, называемом сухим процессом, используется лишь ограниченное количество воды, которая затем испаряется, поглощая тепло. Первый вариант чаще всего используется в Соединенных Штатах и ​​описан ниже.

1. В большинстве мощных генераторов ацетилена используется вращающийся винтовой конвейер для подачи гранул карбида кальция в реакционную камеру, которая до определенного уровня заполнена водой. Гранулы имеют размеры около 0,08 дюйма x 0,25 дюйма (2 мм x 6 мм), что обеспечивает необходимое количество открытых поверхностей для обеспечения полной реакции. Скорость подачи определяется желаемой скоростью потока газа и контролируется реле давления в камере. Если одновременно производится слишком много газа, реле давления размыкается и снижает скорость подачи.
2. Чтобы обеспечить полноту реакции, раствор гранул карбида кальция и воды постоянно перемешивается набором вращающихся лопастей внутри реакционной камеры. Это также предотвращает плавание гранул на поверхности, где они могут перегреться и воспламенить ацетилен.
3. Газообразный ацетилен выходит на поверхность и удаляется под низким давлением. На выходе из реакционной камеры газ охлаждается водяной струей. Эта водяная струя также добавляет воду в реакционную камеру, чтобы поддерживать протекание реакции по мере добавления нового карбида кальция. После охлаждения газ проходит через пламегаситель, предотвращающий случайное воспламенение от оборудования после камеры.
4. При взаимодействии карбида кальция с водой образуется взвесь карбоната кальция, которая оседает на дно камеры. Периодически реакцию необходимо останавливать для удаления образовавшейся суспензии. навозная жижа сливается из камеры и перекачивается в сборный пруд, где осаждается карбонат кальция и отводится вода. Затем сгущенный карбонат кальция сушат и продают для использования в качестве реагента для очистки промышленных сточных вод, нейтрализатора кислоты или кондиционера почвы для дорожного строительства.

Процесс термического крекинга

Ацетилен также может быть получен путем повышения температуры различных углеводородов до точки, при которой их атомные связи разрываются или трескаются, что известно как процесс термического крекинга. После того, как атомы углеводородов распадаются, их можно снова связать с образованием материалов, отличных от исходного сырья. Этот процесс широко используется для преобразования нефти или природного газа в различные химические вещества.

Существует несколько вариантов этого процесса в зависимости от используемого сырья и метода повышения температуры. В некоторых процессах крекинга используется электрическая дуга для нагрева сырья, в то время как в других используется камера сгорания, в которой часть углеводородов сжигается для образования пламени. Некоторое количество ацетилена образуется как побочный продукт процесса парового крекинга, используемого для производства этилена. В Соединенных Штатах в наиболее распространенном процессе используется камера сгорания для нагрева и сжигания природного газа, как описано ниже.

1. Природный газ, в основном метан, нагревается примерно до 1200° F (650° C). Предварительный нагрев газа приведет к его самовоспламенению, как только он достигнет горелки, и для его горения потребуется меньше кислорода.
2. Нагретый газ проходит через узкую трубку, называемую трубкой Вентури, куда впрыскивается кислород и смешивается с горячим газом.
3. Смесь горячего газа и кислорода проходит через диффузор, который замедляет ее скорость до желаемой скорости. Это очень важно. Если скорость слишком высока, поступающий газ задует пламя в горелке. Если скорость слишком низкая, пламя может вспыхнуть и воспламенить газ до того, как он достигнет горелки.
4. Газовая смесь поступает в блок горелок, который содержит более 100 узких каналов. Когда газ поступает в каждый канал, он самовоспламеняется и образует пламя, которое поднимает температуру газа примерно до 2730° F (1500° C). В горелку добавляется небольшое количество кислорода для стабилизации горения.
5. Горящий газ поступает в реакционное пространство сразу за горелкой, где из-за высокой температуры около одной трети метана превращается в ацетилен, а большая часть остального метана сгорает. Весь процесс сгорания занимает всего несколько миллисекунд.
6. Горящий газ быстро гасится распылением воды в точке, где конверсия в ацетилен максимальна. Охлажденный газ содержит большое количество окиси углерода и водорода, с меньшим количества углеродной сажи, а также двуокиси углерода, ацетилена, метана и других газов.
7. Газ проходит через водяной скруббер, который удаляет большую часть углеродистой сажи. Затем газ проходит через второй скруббер, где на него распыляется растворитель, известный как N-метилпирролидинон, который поглощает ацетилен, но не другие газы.
8. Растворитель перекачивается в разделительную колонну, где ацетилен выпаривается из растворителя и отводится в верхней части колонны в виде газа, а растворитель отводится снизу.

Хранение и обращение

Поскольку ацетилен является взрывоопасным веществом, хранить его и обращаться с ним следует с большой осторожностью. Когда он транспортируется по трубопроводам, давление поддерживается очень низким, а длина трубопровода очень короткой. В большинстве операций химического производства ацетилен транспортируется только до соседнего завода или «через забор», как говорят в химической промышленности.

Когда ацетилен должен находиться под давлением и храниться для использования при кислородно-ацетиленовой сварке и резке металлов, используются специальные баллоны для хранения. Цилиндры заполнены абсорбирующим материалом, например диатомовой землей, и небольшим количеством ацетона. Ацетилен закачивается в цилиндры под давлением около 300 фунтов на квадратный дюйм (2070 кПа), где он растворяется в ацетоне. После растворения он теряет свою взрывоопасность, что делает его безопасным для транспортировки. Когда клапан баллона открывается, перепад давления заставляет часть ацетилена снова испаряться в газ и течь через соединительный шланг к сварочной горелке или горелке для резки.

Контроль качества

Ацетилен марки B может содержать не более 2% примесей и обычно используется для кислородно-ацетиленовой сварки и резки металлов. Ацетилен, полученный в результате химической реакции, соответствует этому стандарту. Ацетилен марки А может содержать не более 0,5% примесей и обычно используется в химических производственных процессах. Ацетилен, полученный в процессе термического крекинга, может соответствовать этому стандарту или может потребовать дополнительной очистки в зависимости от конкретного процесса и сырья.

Будущее

Ожидается, что использование ацетилена будет постепенно увеличиваться в будущем по мере разработки новых приложений. Одним из новых применений является преобразование ацетилена в этилен для использования в производстве различных видов полиэтилена. пластмассы. В прошлом небольшое количество ацетилена производилось и тратилось впустую как часть процесса крекинга с водяным паром, используемого для производства этилена. Новый катализатор, разработанный Phillips Petroleum, позволяет преобразовывать большую часть этого ацетилена в этилен для повышения выхода продукции при снижении общих затрат.

Где узнать больше

Книги

Брейди, Джордж С., Генри Р. Клаузер и Джон А. Ваккари. Справочник по материалам, , 14-е издание. McGraw-Hill, 1997.

Крошвиц, Жаклин И. и Мэри Хоу-Грант, изд. Энциклопедия химической технологии, 4-е издание. John Wiley and Sons, Inc., 1993.

Другое

Ацетилен Брошюра G-1. Ассоциация сжатого газа, 1990.

Ассоциация сжатого газа. http://www.cganet.com.

— Chris Cavette

4 Общие области применения ацетиленовых баллонов

Ацетилен — мощный топливный газ, который имеет различные коммерческие применения. Есть много отраслей, где ацетиленовые баллоны являются обычным явлением, поскольку топливный газ считается одним из самых универсальных доступных. Ацетилен не только силен, но и прост в эксплуатации и в целом очень безопасен для рабочих, поэтому он остается таким популярным с тех пор, как впервые был использован в 1906 г.

Стоит отметить, что ацетиленовые баллоны отличаются от других баллонов со сжатым воздухом. Например, они должны иметь пористый наполнитель и растворитель для растворения ацетилена и храниться при более низком давлении для дополнительной безопасности. Отсутствие хранения в соответствующем баллоне приводит к нестабильности баллона, который может взорваться!

К счастью, баллоны с ацетиленом разработаны с учетом этих требований и обеспечивают безопасное хранение ацетилена при коммерческом использовании. Давайте подробнее рассмотрим 4 наиболее распространенных варианта использования ацетиленовых баллонов:

Металлообработка
Ацетиленовые баллоны в основном используются в обрабатывающей промышленности, а именно для изготовления различных металлов. Для сварки и резки требуются баллоны с ацетиленом для процесса, называемого газовой резкой. Это необходимо для определенных металлов, которые требуют высоких температур для резки и сварки, поэтому, поскольку ацетилен производит максимально горячее пламя для резки, он является основой в производстве металлов. Учитывая, что изготовление металлов происходит в бесчисленных отраслях промышленности, от автомобилестроения до строительства и производства, ацетиленовые баллоны являются обычным явлением.

Химическое производство
Ацетилен используется в различных формах химического синтеза с газом, используемым для производства различных типов неорганических соединений. В основном это происходит в форме синтеза витаминов, таких как витамин А. Другие виды химического производства, в которых используется ацетилен, включают растворители, уксусную кислоту, ацетиленовый спирт, BDO и парфюмерию.

Производство пластмасс
Ацетилен является ключевым компонентом в различных формах производства пластмасс, а именно полиэтиленовых пластиков, таких как ПВХ. Да, метан или этилен используются для производства полиэтиленовых пластиков, но оба они производятся из ацетилена, поэтому ожидайте, что на предприятиях по производству пластика будет много баллонов с ацетиленом.

Обработка стекла
При обработке стекла ацетилен часто используется как часть процесса углеродного покрытия. Это в основном связано со смазкой, которую обеспечивает газ во время углеродного покрытия, что создает поверхность между материалами во время обработки и производства стекла.

Баллоны с ацетиленом обычно используются в этих четырех отраслях промышленности. Этот газ остается одним из лучших для резки и сварки, в то время как возможны различные другие применения, что подчеркивает универсальность, которая делает ацетилен таким полезным газом.