催化合成电石的方法
【专利摘要】本发明涉及一种电石制备方法，具体为催化合成电石的方法，包括以下步骤：将焦炭粉碎至50-300目；焦炭与生石灰按照C∶CaO为1.5～3.5∶1的摩尔比混合成原材料；添加催化剂混合均匀，添加量为原材料重量比的1～10％；将原材料和催化剂转入电石炉，在1700～1750℃温度中反应0.1～0.5h。本发明提供的方法，降低了反应温度，缩短了时间，从而降低能耗和生产操作难度。同时采用的催化剂价格低廉易得，降低了生产成本。
【专利说明】催化合成电石的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电石制备方法，具体为催化合成电石的方法。
【背景技术】
[0002]目前工业上生产电石的主要基于电热法。电热法工艺发展成熟、操作简单，但结合其反应机理来看，该工艺不可避免的是一个高能耗、高污染的合成过程。电石合成反应是一个固相吸热反应，原料传质、传热效率低，化学动力学过程时间长，因而需要高温加热和高活性的焦炭作为原料。2000-2200°C的反应温度需要大量的能量加热，对设备的耐热性能要求闻，提闻了投资成本和能耗。
[0003]1948年德国开发出氧热法合成电石工艺，采用氧热法来生产电石，除了完成化合反应所需焦炭外，还要增加一定量的焦炭作为燃料，在氧气的作用下产生高温，使石灰和焦炭反应而生成电石。因氧热法生产电石有炉体容积大、炉体高为保证，炉层有良好的透气性，所以原料粒径比电热法的原料粒径大，其反应速度也较慢。
[0004]另外电石-乙炔路线是重要的有机化工路线，但是工业上生产电石的电热法需要在2200 C左右的闻温下进彳丁，是一条闻能耗、闻污染的合成工艺路线。
【发明内容】
:
[0005]针对上述技术问题，本发明提供一种简单、快速的生产电石方法，减少电石生产过程中对能源消耗、减低环 境污染、降低生产成本。
[0006]本发明的技术方案是，催化合成电石的方法，包括以下步骤:
[0007](I)将焦炭粉碎至50-300目；
[0008](2)焦炭与生石灰按照C: CaO为1.5~3.5: I的摩尔比混合成原材料；
[0009](3)添加催化剂混合均匀，添加量为原材料重量比的I~10% ;
[0010](4)将原材料和催化剂转入电石炉，在1700~1750°C温度中反应0.1~0.5h。
[0011]所述的催化剂为碳化钙、碳化硅、碳酸钾、氧化铁、硫酸钙、磷酸钙、矿物钾盐其中一种或两种以上混合。
[0012]采用球磨机粉碎焦炭，得到粒径为50-300目的焦炭，提高了焦炭的比表面积，从而降低了反应活化能，有利于降低反应温度。
[0013]—股工业上合成电石的反应温度为2000_2200°C,反应时间一股为0.7-1.5h而本发明提供的方法，反应温度仅为1700~1750°C，反应时间仅为0.1-0.5h，降低了反应温度，缩短了时间，从而降低能耗和生产操作难度。同时采用的催化剂价格低廉易得，降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是实施例1所得的电石XRD检测结果；
[0015]图2是实施例1所得的电石SEM检测结果。[0016]图3是实施例4所得的电石XRD检测结果；
[0017]图4是实施例4所得的电石SEM检测结果。
【具体实施方式】
[0018]结合实施例说明本发明的【具体实施方式】。
[0019]实施例1
[0020]将焦炭粉碎至200目；
[0021]焦炭与生石灰按照C: CaO为2: I的摩尔比混合成原材料；
[0022]添加钙系催化剂并混合均匀，添加量为原材料重量比的8% ；
[0023]将原材料和催化剂转入电石炉，在1750°C温度中反应0.5h。
[0024]通过LJD型电石发气量测定装置对所制得的电石进行发气量检测，发气量为380L/kg。
[0025]图1是实施例1所得的电石XRD检测结果；图2是实施例1所得的电石SEM检测结果。
[0026]实施例2
[0027]采用将焦炭粉碎至60目；
[0028]焦炭与生石灰按照C: CaO为1.5: I的摩尔比混合成原材料；
[0029]添加钙系催化剂并混合均匀，添加量为原材料重量比的10% ；
[0030]将原材料和催化剂转入电石炉，在1700°C温度中反应0.1h。
[0031]通过LJD型电石发气量测定装置对所制得的电石进行发气量检测，发气量为310L/kg。
[0032]实施例3
[0033]采用将焦炭粉碎至200目；
[0034]焦炭与生石灰按照C: CaO为3.5: I的摩尔比混合成原材料；
[0035]添加钙系催化剂并混合均匀，添加量为原材料重量比的4% ；
[0036]将原材料和催化剂转入电石炉，在1750°C温度中反应0.5h。
[0037]通过LJD型电石发气量测定装置对所制得的电石进行发气量检测，发气量为280L/kg。
[0038]实施例4
[0039]采用将焦炭粉碎至200目；
[0040]焦炭与生石灰按照C: CaO为3: 1的摩尔比混合成原材料；
[0041]添加硅系催化剂并混合均匀，添加量为原材料重量比的10% ；
[0042]将原材料和催化剂转入电石炉，在1750°C温度中反应0.5h。
[0043]通过LJD型电石发气量测定装置对所制得的电石进行发气量检测，发气量为280L/kg。
[0044]图3是实施例4所得的电石XRD检测结果；图4是实施例4所得的电石SEM检测结果。
[0045]从检测结果看，催化剂添加后，在远低于目前工业合成温度的条件下，实现了合格电石的生产，发气性能高于国家标准(GB10665-2004)关于合格电石产品发气量的要求。
【权利要求】
1.催化合成电石的方法，其特征在于:包括以下步骤:(1)将焦炭粉碎至50-300目；(2)焦炭与生石灰按照C: CaO为1.5~3.5: I的摩尔比混合成原材料；(3)添加催化剂混合均匀，添加量为原材料重量比的I~10%;(4)将原材料 和催化剂转入电石炉，在1700~1750°C温度中反应0.1~0.5h。
【文档编号】C01B31/32GK103864075SQ201410131520
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】阎子峰, 刘欣梅, 乔柯, 史得军, 崔永利, 王胜田, 孙万军 申请人:中国石油大学(华东)