Kaltsiumkarbiid vs alternatiivsed toorained tööstusliku atsetüleeni tootmiseks

Atsetüleen on kriitiline tööstusgaas, mida kasutatakse orgaanilises sünteesis, metallide keevitamises ja keemiatööstuses ning kaltsiumkarbiid on pikka aega olnud selle tootmise peamine tooraine. Siiski on viimastel aastatel esile kerkinud mitu alternatiivset toorainet, millest igaühel on oma eelised ja piirangud. Tööstuslike ostjate ja kemikaalide eksportijate jaoks on kaltsiumkarbiidi võrdlemine nende alternatiividega hädavajalik, et valida kõige kuluefektiivsem ja tõhusam atsetüleenitootmise võimalus.

 

Kaltsiumkarbiidi peamine eelis on selle kõrge atsetüleeni saagis: 1 tonn kaltsiumkarbiidi (puhtus 98%) annab ligikaudu 300 kuupmeetrit atsetüleeni. See on hõlpsasti saadaval ka ülemaailmselt, Hiina, India ja Venemaa on suurimad tootjad, tagades stabiilse tarne ja konkurentsivõimelise hinna. Lisaks on kaltsiumkarbiidil{5}}põhine atsetüleeni tootmine väljakujunenud ja väljakujunenud protsess, mis nõuab minimaalseid tehnoloogilisi investeeringuid ja hõlpsat skaleeritavust suuremahuliste{7}}toimingute jaoks.

 

Kõige tavalisem alternatiiv kaltsiumkarbiidile atsetüleeni tootmisel on maagaas (metaan). Maagaasi-põhise atsetüleeni tootmine hõlmab metaani osalist oksüdeerimist – protsessi, mille käigus toodetakse atsetüleeni koos süsinikmonooksiidi ja vesinikuga. Sellel meetodil on väiksem keskkonnamõju kui kaltsiumkarbiidil, kuna see tekitab vähem tahkeid jäätmeid ja kasvuhoonegaaside heitkoguseid. Kuid see nõuab kõrget temperatuuri (1500–2000 kraadi) ja spetsiaalseid seadmeid, mis suurendab esialgseid investeerimiskulusid.

 

Teine alternatiiv on propaani või butaani krakkimine, mis toodab atsetüleeni propaani või butaani kuumutamisel kõrge temperatuurini. See meetod sobib atsetüleeni väikesemahuliseks tootmiseks-, kuna selle kapitalikulud on madalamad kui maagaasi osalise oksüdeerimise puhul. Sellel on aga madalam atsetüleeni saagis kui kaltsiumkarbiidil ja see on lähteaine kvaliteedi suhtes tundlikum, mistõttu ei sobi see suuremahulisteks-tööstuslikeks rakendusteks.

 

Kui võrrelda kaltsiumkarbiidi alternatiividega, on kulu võtmetegur. Kaltsiumkarbiid on tavaliselt kulutõhusam-atsetüleeni suuremahulisel-tootmisel, eriti piirkondades, kus on palju kivisütt (kaltsiumkarbiidi tootmise peamine tooraine). Maagaasil põhinev-atsetüleen on kõrge maagaasihinnaga piirkondades kallim, kuid pakub keskkonnale kasu. Propaani/butaani krakkimine on kulutõhus ainult väikesemahuliste-operatsioonide või kaltsiumkarbiidi piiratud varuga piirkondades.

 

Enamiku tööstuslike rakenduste jaokskaltsiumkarbiidjääb atsetüleeni tootmise eelistatud tooraineks oma suure saagise, madalate kulude ja stabiilse tarne tõttu. Kuigi alternatiivid pakuvad konkreetsetes stsenaariumides keskkonna- või mastaapsuse eeliseid, tagab kaltsiumkarbiidi mitmekülgsus ja küps tootmisprotsess, et see jääb tööstusliku atsetüleeni tootmise nurgakiviks ka järgmisteks aastateks.