С 1910 г. в Германии и Западной Европе ацетилен являлся ос­новным сырьем промышленной химии алифатических соединений; это и было главной причиной расширения производства карбида кальция. Однако с середины 50-х го­дов произошла замена на химию оле­финов, особенно на химию этилена. Это направление, базирующееся на нефтехимической основе, заняло доми­нирующее положение в промышлен­ности.

Рис   189   Производство   ацетилена   в   США (1 и2) и ФРГ (З и 4)

1, 3—общее  производство;  2, 4 - из  карбида   кальция.

В известной степени значение ацетилена еще сохранилось, поэтому получил развитие второй процесс его получения (правда, менее значительный) — на основе нефтяного сырья, и «карбид­ный» ацетилен был вытеснен нефтехимическим (рис. 189). Это было особенно заметно в США, но такова тенденция и в ФРГ, о чем наглядно свидетельствуют данные о производстве ацетилена и этилена.

 Производство ацетилена в Западной Европе за последние го­ды увеличивалось незначительно и в сумме превышало 300 тыс. т в год. В 1960 г. доля ацетилена, получаемого из карбида каль­ция, составляла еще 2/3, но в 1974 г. она снизилась примерно до 20 %.  Выработка этилена в 1962 г. не превышала 400 тыс. т, а в 1974 г. достигла 3,1 млн. т; средний рост его производства в этот период составлял 16% ежегодно. В США выработка ацетилена на основе карбида кальция была ненамного больше; там в послед­ние годы тоже должна была резко сократиться выработка аце­тилена.

Мировое производство карбида кальция в 1965 г. превысило 9 млн. т, а в последнее время снизилось до 6 млн. т в год (табл. 60). Основные причины такого снижения — вытеснение ацетилена из основного органического синтеза и уменьшение переработки карбида кальция в цианамид кальция.

Среди других направлений более выгодным было использова­ние ацетилена для сварки металлов, а также использование кар­бида кальция в металлургии.

Экономические показатели производства цианамида кальция оцениваются как долгосрочно неблагоприятные. В сельском хо­зяйстве азотсодержащие удобрения, получаемые из синтетическо­го аммиака, применяются достаточно широко. Что касается тех­нического применения цианамида кальция, то укажем, что меламин, синтезируемый из цианамида кальция через дицнанамид, был заменен карбамидом. В 1974 г. мировая выработка цианамида кальция составила максимум 200 тыс. т (в пересчете на азот), причем производство этого удобрения было сосредоточено в не­большом числе стран и на малом числе объектов.

 Таблица 60. Производство карбида кальция [9] 

Развитие мирового производства и потребления карбида каль­ция показано ниже [9]: 

Преимущество получения ацетилена из карбида кальция состоит в том, что этот углеводород можно производить из кокса в больших количествах и с высокой селективностью (единствен­ный основной продукт). Поэтому нет необходимости в использо­вании большого набора основных и побочных продуктов, как это нужно было бы в случае синтеза Фишера —Тропша или гидроге­низации угля.

По этой причине при переходе химии алифатических соедине­ний на угольную основу потребовалось бы относительно мало уг­ля для покрытия всей предполагаемой потребности в ацетилене. Правда, и в этом случае все же следует учитывать другие продук­ты, образующиеся одновременно с коксом. При этом оказывается, что к сбалансированным выходам можно было бы придти, если бы коксохимическое производство осуществляли исключительно для выработки химического сырья — весь коксовый газ использовали бы для получения аммиака, а кокс направляли бы на полу­чение карбида кальция или ацетилена. Непременно образующиеся в этом процессе бензол и его гомологи могли бы только в неболь­шой степени удовлетворить спрос на ароматические углеводороды. В последние годы в мире строят мало установок для произ­водства карбида кальция; еще реже разрабатывают новые про­екты. Поэтому новой информации о капиталовложениях в это производство очень мало. На рис. 190 приведены кривые, состав­ленные как на основе более старых и более точных данных, так и по результатам новых оценок. Так как производительность карбидных установок в настоящее время изменяется симбатно с потребляемой электроэнергией, то эти значения тоже нанесены на верхнюю абсциссу. В основе оценок лежит потребление 3200 кВт-ч электроэнергии на 1 т технического карбида кальция при времени работы установки 8000 ч в год. Это дает производительность 2500 т карбида кальция в год на 1 МВт потребной мощности. По­требление электроэнергии, существенно влияющее на рентабель­ность процесса, в случае хорошего кокса и оптимальных условий работы печи (непрерывный процесс) достигает минимума (3000 кВт-ч), а при неблагоприятных условиях может повыситься до 3500 кВт-ч на 1 т СаС₂. Степень использования установок ино­гда достигает 8500 ч в год.

Рис. 190 относится к комплектному карбидному заводу с за­крытой печью, установкой для обжига известняка, системами до­зировки и загрузки шихты, с полыми электродами, с устройством для охлаждения газа, с установкой для дробления карбида каль­ция, с системой газоочистки   и   с   рециркуляцией   известняка   и

Рис. 190. Зависимость капиталовложений в установку для производства карбида кальция от ее производительности и потребления электроэнергии:

1 —однониточный способ работы; 2 — двухниточный способ;  3 —трехниточный способ.

Рис. 191.   Зависимость   капиталовложений в установку для производства ацети­лена из карбида кальция от ее производительности по ацетилену.

кальцинированием, но без производства ацетилена, которое вклю­чено в показатели рис. 191. Все эти сооружения для каждой кар­бидной печи принято рассчитывать отдельно — по батарейному принципу; при определении потребности в капиталовложениях нужно принимать во внимание число линий печей (так называе­мых ниток), так как кривые потребности в капиталовложениях для одно-, двух- и трехниточной технологии располагаются сту­пенчато (см. рис. 190).

Наибольшая в настоящее время печь расходует примерно 65 МВт электроэнергии и вырабатывает 160 тыс. т карбида каль­ция в год. В случае благоприятной экономической ситуации и во­зобновления производства в более крупном объеме следовало бы непременно учитывать возможность дальнейшего повышения производительности печи. Однако по технологическим причинам многониточный способ работы может оказаться более предпочти­тельным, чем использование печи с максимальной производитель­ностью.

Из представленных на рис. 191 данных о капиталовложениях при способе сухой газификации карбида кальция следует, что в этом случае различие в производительности установок по ацети­лену сказывается в меньшей степени, чем в условиях рис. 190. Поэтому значительно замедляется снижение капиталовложений в установку по сравнению с увеличением ее мощности, и в на­стоящее время максимальную производительность карбидного ге­нератора, работающего по «сухому» способу, ограничивают вели­чиной 13 т карбида кальция в час, или 32 тыс. т ацетилена в год.