編輯本段簡介
中文名稱: 碳化鈣
英文名稱: calcium carbide
中文名稱2:電石、乙炔鈣
英文別名: calciumcarbidemetallurggradegreylumpsmm;calcium acetylide; quartz crystal; calcium ethynediide; ethyne,calcium salt (1:1)[1]
cas no.: 75-20-7
分子式: cac2
電子式:ca2+[:c:::c:]2- 中間的“≡”代表三對共用電子對
分子量: 64.10
einecs號: 200-848-3
inchi: inchi=1/c2. ca/c1-2;/q-2;+2
熔點: 2000℃
密度: 2.22
編輯本段理化特性
主要成分
理化性質(zhì):礦石為黃褐色或黑色的塊狀固體,純品為無色晶體(含cac2較高的是紫色)。密度2.22克/立方厘米,熔點2000℃(與cac2含量有關),遇水立即發(fā)生激烈反應,生成乙炔,并放出熱量,電石含量不同熔點也隨之變化。
電石-石灰相平衡圖
雜質(zhì):因電石中常含有砷化鈣(ca3 as2)、磷化鈣(ca3p2)等雜質(zhì),與水作用時同時放出砷化氫(ash3 )、磷化氫(ph3)等有毒氣體,因此使用由電石產(chǎn)生的乙炔有毒(須通過濃h2so4和重鉻酸鉀洗液除去)。相對密度(水=1): 2.22
制取乙炔
反應原理:cac2+2h2o==ca(oh)2+c2h2↑
cac2能導電,純度越高,導電越易。
其他用途
(1)電石與水反應生成的乙炔可以合成許多有機化合物
例如:合成橡膠、人造樹脂、丙酮、烯酮、炭黑等;同時乙炔一氧焰廣泛用于金屬的焊接和切割。
(2)加熱粉狀電石與氮氣時,反應生成氰氨化鈣,即石灰氮,加熱石灰氮與食鹽反應生成的氰熔體用于采金及有色金屬工業(yè)。
(3)電石本身可用于鋼鐵工業(yè)的脫硫劑。
(4)生產(chǎn)聚氯乙烯(pvc),電石法生產(chǎn)聚氯乙烯利用電石(碳化鈣cac2),遇水生成乙炔(c2h2),將乙炔與氯化氫(hcl)合成制出氯乙烯單體(ch2chcl),再通過聚合反應使氯乙烯生成聚氯乙烯—[chchci]n—的化學反應方法。
具體代表廠家為:新疆天業(yè)、新疆中泰、青島海晶、宜賓天原等。
健康危害
損害皮膚,引起皮膚瘙癢、炎癥、“鳥眼”樣潰瘍、黑皮病。皮膚灼傷表現(xiàn)為創(chuàng)面長期不愈及慢性潰瘍型。接觸工人出現(xiàn)汗少、牙釉質(zhì)損害、齲齒發(fā)病率增高。
燃爆危險: 本品遇濕易燃。
危險特性
干燥時不燃,遇水或濕氣能迅速產(chǎn)生高度易燃的乙炔氣體,在空氣中達到一定的濃度時,可發(fā)生爆炸性災害。與酸類物質(zhì)能發(fā)生劇烈反應。[2]
工業(yè)制法
工業(yè)上一般使用電爐熔煉法與氧熱法,電爐熔煉法是將焦炭與氧化鈣(分子式cao)置于2200℃左右的電爐中熔煉,生成碳化鈣(分子式cac2)。氧熱法:即:高爐富氧氧熱法熔煉cac2 (電石)、石灰石中提取炭、高溫低壓煤氣發(fā)生爐。此一爐三使用工藝技術,使cac2生產(chǎn)綜合利用了煤氣化過程中的余熱和煤灰,煤灰加配料熔融后生成cac2和硅鐵(提純cac2時);“高溫低壓”煤氣發(fā)生爐,使煤氣的產(chǎn)(發(fā))生自然化。每熔煉一噸80%cac2,從石灰石中提取純炭168kg左右,產(chǎn)生煤氣(co在55%—95%)6000—2600m3,可生產(chǎn)4.5噸左右的甲醇。富氧既提高爐溫又提高了煤氣的co質(zhì)量,氧氣尤為一舉兩用,煤熱能利用后的煤氣,用于煤化工或清潔發(fā)電。此工藝為無消耗能源型和無污染型的cac2生產(chǎn)和煤氣生產(chǎn)。
操作處理
密閉操作,全面排風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓,嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿化學防護服,戴橡膠手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與酸類、醇類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
編輯本段急救措施
簡介
1.皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
2.眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
3.吸入:脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫(yī)。
應急處理
隔離泄漏污染區(qū),限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物。小量泄漏:用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。使用無火花工具收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中,轉(zhuǎn)移至安全場所。大量泄漏:用塑料布、帆布覆蓋。與有關技術部門聯(lián)系,確定清除方法。
編輯本段儲藏事項
儲存于陰涼、干燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。相對濕度保持在75%以下。包裝必須密封,切勿受潮。應與酸類、醇類等分開存放,切忌混儲。儲區(qū)應備有合適的材料收容泄漏物。
編輯本段發(fā)展
電石作為重要的基礎化工原料,在保障國民經(jīng)濟平穩(wěn)較快增長、滿足相關行業(yè)需求等方面發(fā)揮著重要的作用。我國資源“少油、缺氣、煤炭相對豐富”的現(xiàn)狀,決定了電石仍將在今后的國民經(jīng)濟發(fā)展中具有的重要作用。我國電石行業(yè)發(fā)展速度較快,目前我國已成為一生產(chǎn)和消費大國。2010年,世界電石產(chǎn)能約2750萬噸,其中我國電石產(chǎn)能約占到世界總產(chǎn)能的95%。
“十一五”期間,受原油價格大幅度上漲的拉動和以電石乙炔為原料的有機合成工業(yè)快速發(fā)展的帶動,我國電石工業(yè)進入快速發(fā)展期?!笆晃濉逼陂g,我國電石生產(chǎn)能力年均增長率在20%左右。
智研咨詢數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示:2011年我國電石行業(yè)整體發(fā)展平穩(wěn)。2011年1-12月,全國電石(折300升/千克)累計產(chǎn)量1737.7萬噸,累計同比增加22.3%。2012年1-7月,全國電石(折300升/千克)累計產(chǎn)量1115.6萬噸,累計同比增加6.0%。
“十二五”時期,我國仍處于發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期,電石工業(yè)面臨著難得的發(fā)展機遇。世界經(jīng)濟形勢逐步企穩(wěn)回暖,而我國仍將是世界化工行業(yè)的投資熱點。隨著經(jīng)濟總量的增長和人民生活水平的提高,對于聚氯乙烯、醋酸乙烯/聚乙烯醇、石灰氮等電石下游產(chǎn)品的需求量將穩(wěn)定增長。我國石油資源短缺而煤炭資源相對豐富,決定了電石行業(yè)在滿足下游需求方面仍將發(fā)揮的作用。因此在未來一段時期內(nèi),電石行業(yè)仍存在一定的發(fā)展空間,我國電石市場中長期走勢依然向好。
近年來,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,特別是對于聚氯乙烯、醋酸乙烯等乙炔產(chǎn)品需求的增長,我國電石產(chǎn)能和產(chǎn)量得到快速增加。
據(jù)《2013-2017年電石行業(yè)產(chǎn)銷需求與轉(zhuǎn)型升級發(fā)展分析報告》[1]顯示,到2010年底,我國共有電石生產(chǎn)企業(yè)382家,產(chǎn)能約2600萬噸,產(chǎn)量為1500萬噸。
電石作為重要的基礎化工原料,在保障國民經(jīng)濟平穩(wěn)較快增長、滿足相關行業(yè)需求等方面發(fā)揮著重要的作用。
小組指出,我國資源“少油、缺氣、煤炭相對豐富”的現(xiàn)狀,決定了電石仍將在今后的國民經(jīng)濟發(fā)展中具有的重要作用。近年來,我國電石行業(yè)發(fā)展速度較快,目前我國已成為一生產(chǎn)和消費大國。2010年,世界電石產(chǎn)能約2750萬噸,其中我國電石產(chǎn)能約占到世界總產(chǎn)能的95%。
雖然電石行業(yè)發(fā)展前景向好,但無論近期還是中遠期,電石行業(yè)都面臨諸多困難與挑戰(zhàn)。從近期看,國內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)受政策調(diào)控增速放緩,對聚氯乙烯(pvc)管材、型材的需求下降,導致pvc市場行情不振。作為生產(chǎn)pvc的主要原料,電石的需求也相應減少,價格急挫。由于國家調(diào)控房地產(chǎn)市場短期內(nèi)難有改變,受其影響,電石市場低迷行情仍將持續(xù)。從中長期來看,據(jù)前瞻網(wǎng)調(diào)查隨著煤制烯烴工業(yè)化示范項目的成功投產(chǎn)并取得良好經(jīng)濟效益,全國掀起了煤制烯烴熱。雖然規(guī)劃明確“十二五”期間我國新增煤經(jīng)甲醇制烯烴產(chǎn)能不超過470萬噸,但由于國家并未禁止上馬進口甲醇或外購甲醇制烯烴項目,預計甲醇制烯烴總產(chǎn)能將較規(guī)劃翻番。由于煤制烯烴生產(chǎn)聚氯乙烯較電石乙炔法具有明顯的成本優(yōu)勢,煤制烯烴規(guī)模的擴大,無疑會對電石行業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊。
破解電石行業(yè)近期和遠期困局的辦法是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,提升行業(yè)整體技術水平和競爭力。《電石行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》也明確指出:“十二五”期間,電石行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的主攻方向。電石行業(yè)要以市場為導向,扶優(yōu)扶強,加快產(chǎn)業(yè)整合。大中型電石企業(yè)要與上下游企業(yè)相互參股,共同發(fā)展。通過企業(yè)兼并重組,組建一批產(chǎn)能在20萬噸/年以上的大型企業(yè),使電石企業(yè)平均規(guī)模由目前的不足7萬噸/年上升至10萬噸/年;中西部地區(qū)要利用能源、資源優(yōu)勢打造5-8個大型的電石生產(chǎn)基地,走“煤-熱電(焦炭)-電石-化工-建材”一體化產(chǎn)業(yè)基地。