Kalcio karbidas ir alternatyvios žaliavos pramoniniam acetileno gamybai

Acetilenas yra svarbios pramoninės dujos, naudojamos organinėje sintezėje, metalų suvirinimo ir chemijos gamyboje, o kalcio karbidas ilgą laiką buvo pagrindinė jo gamybos žaliava. Tačiau pastaraisiais metais atsirado keletas alternatyvių žaliavų, kurių kiekviena turi skirtingų privalumų ir apribojimų. Pramoniniams pirkėjams ir cheminių medžiagų eksportuotojams kalcio karbido palyginimas su šiomis alternatyvomis yra labai svarbus norint pasirinkti ekonomiškiausią ir efektyviausią acetileno gamybos būdą.

 

Pagrindinis kalcio karbido pranašumas yra didelis acetileno išeiga: 1 tona kalcio karbido (98 % grynumo) pagamina apie 300 kubinių metrų acetileno. Jis taip pat lengvai prieinamas visame pasaulyje, o Kinija, Indija ir Rusija yra didžiausi gamintojai, užtikrinantys stabilų tiekimą ir konkurencingas kainas. Be to, kalcio karbido{5}}pagrindo acetileno gamyba yra brandus,-nustatytas procesas, reikalaujantis minimalių technologinių investicijų ir lengvo mastelio, kad būtų galima atlikti didelio masto operacijas.

 

Dažniausia kalcio karbido alternatyva acetileno gamybai yra gamtinės dujos (metanas). Gamtinių dujų -pagrindo acetileno gamyba apima dalinį metano oksidavimą – procesą, kurio metu acetilenas gaminamas kartu su anglies monoksidu ir vandeniliu. Šis metodas turi mažesnį poveikį aplinkai nei kalcio karbidas, nes jis sukuria mažiau kietųjų atliekų ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Tačiau tam reikia aukštos temperatūros (1500–2000 laipsnių) ir specializuotos įrangos, todėl didėja pradinės investicijos sąnaudos.

 

Kita alternatyva yra propano arba butano krekingas, kai kaitinant propaną arba butaną iki aukštos temperatūros susidaro acetilenas. Šis metodas tinka mažos apimties acetileno gamybai, nes jo kapitalo sąnaudos mažesnės nei gamtinių dujų dalinis oksidavimas. Tačiau jis turi mažesnę acetileno išeigą nei kalcio karbidas ir yra jautresnis žaliavos kokybei, todėl jis ne toks idealus didelio masto pramonėje.

 

Lyginant kalcio karbidą su alternatyvomis, kaina yra pagrindinis veiksnys. Kalcio karbidas paprastai yra ekonomiškesnis-naudingesnis didelio masto acetileno gamybai, ypač regionuose, kuriuose gausu anglių (pagrindinės kalcio karbido gamybos žaliavos). Gamtinių dujų-pagrindo acetilenas yra brangesnis regionuose, kuriuose gamtinių dujų kainos yra didelės, tačiau jis yra naudingas aplinkai. Propano/butano krekingo naudojimas yra ekonomiškas tik{6}}nedidelio masto{7}}operacijose arba regionuose, kuriuose kalcio karbido tiekimas ribotas.

 

Daugumai pramoninių pritaikymų,kalcio karbidasišlieka pageidaujama žaliava acetileno gamybai dėl didelio išeiga, mažų sąnaudų ir stabilaus tiekimo. Nors alternatyvos suteikia aplinkosaugos arba mastelio pranašumų pagal konkrečius scenarijus, kalcio karbido universalumas ir brandus gamybos procesas užtikrina, kad jis daugelį metų išliks pramoninio acetileno gamybos kertiniu akmeniu.