乙炔和石化產(chǎn)品中催化分解副產(chǎn)物中丙烷，丁烷和天然氣（甲烷）之間燃燒性能的差異主要是由于不同的分子結構。乙炔的結構含有π鍵（CH≡CH），它易于在兩個(gè)碳原子之間破裂，具有很強的化學(xué)活性，低點(diǎn)火點(diǎn)，快速燃燒速率和易回火。然而，烷烴的分子結構僅含有相對穩定的σ鍵（丙烷: CH3-CH2-CH3等），因此化學(xué)活性和燃燒速率不如乙炔好，并且回火傾向小。分子結構的這些差異導致由于不同的燃燒速率導致的火焰熱的不同分布。
乙炔氣易燃易爆，安全性低，生產(chǎn)過(guò)程中耗能，耗電，污染環(huán)境，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)，儲存，運輸，使用，環(huán)保，價(jià)格等方面存在諸多缺陷和隱患。有這個(gè)。由于受到諸多限制，許多國家正在開(kāi)發(fā)更安全，更節能的工業(yè)氣體，中國有關(guān)國務(wù)院不再批準在國家乙炔生產(chǎn)會(huì )議上建設新的和擴大的電石和乙炔工廠(chǎng)?，F有制造商面臨轉型局面。為了在第八個(gè)五年計劃期初逐步取代乙炔氣，政府積極推動(dòng)更換“丙烷氣”，“丙烯氣”和“天然氣”等乙炔氣。
中國70％的工業(yè)氣體消耗量是乙炔氣。過(guò)去，乙炔氣主要在乙炔發(fā)生器中生產(chǎn)，但由于污染和高安全性，它不適用于所有區域（包括管道類(lèi)型）。瓶裝乙炔氣體目前用于工業(yè)切割。乙炔具有化學(xué)活性，具有爆炸性且非常危險。即使容器直徑大，與銅，銀和其他金屬混合，空氣和純氧也會(huì )引起爆炸。當乙炔氣體用于切割碳鋼時(shí)，容易引起切口上邊緣的熔化，并且切割過(guò)程不令人滿(mǎn)意，因為難以去除爐渣并使切割表面部分硬化。焊接需要研磨，這增加了生產(chǎn)成本。近年來(lái)，沿海造船廠(chǎng)已禁止在造船平臺上使用乙炔，轉而采用其他新型切割氣體。多年來(lái)，人們一直試圖使用不同的乙炔燃料而不是其他燃料，例如：天然氣，液化石油氣，丙烷氣，丙烯氣，人工煤氣，二甲醚等氧氣燃料的燃燒溫度低于2500℃，這不是理想的切割氣體，母氣催化劑改變燃氣的燃燒方式必須添加助燃添加劑以起作用，裂化和支撐。達到該溫度是為了通過(guò)在氧氣中燃燒的火焰溫度達到或超過(guò)3100℃的乙炔來(lái)代替乙炔。
乙炔長(cháng)期以來(lái)一直是工業(yè)切割，焊接，火焰噴涂等工藝中不可替代的燃料，乙炔在球墨鑄鐵，鉬鋼和不銹鋼切削等特殊切削中起著(zhù)不可替代的作用。乙炔在焊接過(guò)程中具有優(yōu)于其他氣體的特殊優(yōu)點(diǎn)，易于操作和適應性?；鹧鎳娡磕Ｊ接捎谄涓咚俸蛢?yōu)良的品質(zhì)而受到許多公司的青睞。然而，隨著(zhù)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì )的發(fā)展，人類(lèi)越來(lái)越重視環(huán)保，節能，安全和高效，并越來(lái)越意識到乙炔氣體暴露的缺陷和缺陷。在20世紀70年代歐洲，美國和日本的發(fā)達國家，乙炔氣體逐漸被淘汰，而工業(yè)氣體則以丙烷，丙烯，天然氣，汽油，焦爐煤氣和氫氣為主流。
為了達到乙炔的效果，有必要了解乙炔的物理和化學(xué)性質(zhì)，以采用相應的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現烷烴氣體的替代。
乙炔配方為C 2 H 2，結構式為HC≡CH。根據雜化軌道理論，乙炔分子的碳原子通過(guò)sp雜化參與鍵形成。兩個(gè)碳原子通過(guò)sp雜化軌道彼此重疊以形成碳 - 碳σ鍵，并且每個(gè)碳原子與氫原子的1s軌道重疊并且各自形成烴σ鍵。另外，兩個(gè)碳原子各自具有彼此垂直的非雜化的2p軌道，通過(guò)形成兩個(gè)相互垂直的π鍵，其中對稱(chēng)軸彼此平行并且“并排”彼此重疊，從而形成碳 - 碳叁鍵。做吧。兩個(gè)π鍵電子云對稱(chēng)地分布在碳 - 碳σ鍵周?chē)⒕哂袌A柱形狀。
π鍵的形成和乙炔分子中電子云的分布，現代物理方法表明乙炔分子的所有原子都是直的，碳 - 碳肟鍵的鍵長(cháng)為0.12nm，短于碳 - 碳雙鍵的鍵長(cháng)。它已被證明。由于兩個(gè)碳原子之間的高電子云密度，兩個(gè)碳原子彼此比乙烯更接近。然而，鍵的鍵能為836.8kJ·mol -1，因為它小于三個(gè)σ鍵（345.6kJ·mol -1×3）的鍵能，p軌道橫向重疊，重疊程度小。已經(jīng)發(fā)生了。簡(jiǎn)單炔烴的沸點(diǎn)，熔點(diǎn)和相對密度通常高于具有相同碳原子數的烷烴和烯烴的數量。這是因為炔烴分子越來(lái)越短，在液態(tài)和固態(tài)下，分子可以彼此接近并且分子之間的范德華力很強。由于乙炔在燃燒過(guò)程中具有特殊的化學(xué)性質(zhì)，熱能釋放效率高，化學(xué)反應速度快，化學(xué)鍵脆弱，火焰燃燒速度是丙烷氣體的三倍，因此烷烴氣體用作助燃添加劑。我需要一個(gè)分子。實(shí)現強大的二次分解以實(shí)現快速燃燒和立即升溫。
丙烷是石油化學(xué)工業(yè)的副產(chǎn)品，來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，無(wú)環(huán)境污染，是乙炔的替代品。由于丙烷火焰的低溫，預熱時(shí)間比乙炔的時(shí)間長(cháng)，這是當前促銷(xiāo)和應用面臨的主要挑戰。丙烷火焰熱分布分散，溫度低，不易被火焰溶解金屬，難以引起切削刃頂邊下垂，切口光滑平整，切邊無(wú)渣，易于清除?；鹧婧诵暮捅┩饣鹧娑季哂休^高的熱釋放，火焰核心的熱分布與乙炔相似，外火焰的熱量高于乙炔的熱量。因此，丙烯既具有乙炔火焰的性質(zhì)，又具有丙烷外鹽的高熱含量，火焰溫度低于乙炔火焰，但高于丙烷火焰溫度，是一種較好的切割氣體?；鹧嫘阅芮懈罡呋鹧鏈囟缺?預熱，但與丙烷相比增加，乙炔比由于高熱含量外延切割重，因切割時(shí)間有利而缺乏。
液化石油氣來(lái)自煉油廠(chǎng)天然氣，濕天然氣或油田中的相關(guān)氣體。從天然氣和相關(guān)氣體獲得的液化石油氣的主要成分是丙烷（通常稱(chēng)為萃余液），丁烷，丁烯和少量戊烷。液化氣體成分復雜，燃燒時(shí)火焰不濃縮，熱量不平衡，火焰溫度低，火焰溫度低，切割預熱時(shí)間相應增加，切割速度低，效率高這很糟糕。
天然氣是一種多組分氣體混合物，主要成分是烷烴，其中大部分是甲烷，除硫化氫，二氧化碳，氮氣和水外，還有少量的乙烷，丙烷和丁烷，以及少量的惰性氣體，如氦氣和氬氣。在標準條件下，甲烷到丁烷處于氣態(tài)，戊烷是液態(tài)。
由于天然氣熱值低，燃燒速度慢，火焰溫度低，切割預熱時(shí)間相應增加，氣體和氧氣消耗量大，綜合成本高。切割厚鋼板時(shí)，需要消耗大量氣體所需的總熱量。為了保持切割速度，重型外圍構件需要高熱值，而大熱量容易預熱，易于滲透的預防性滲透漿區沖擊擴大槽，沖擊金屬表面，需要增加添加火焰溫度。
催化燃燒是催化劑表面的燃料的完全氧化。在催化燃燒反應過(guò)程中，反應物在催化劑表面形成低能表面自由基，產(chǎn)生振動(dòng)激發(fā)態(tài)產(chǎn)物，并通過(guò)紅外輻射釋放能量；當反應完全進(jìn)行時(shí)，催化劑的選擇性產(chǎn)生副反應，其有效地抑制有毒和有害物質(zhì)的形成，實(shí)際上沒(méi)有污染物如NOx，CO和HC。
當助燃添加劑與天然氣（液化石油氣）分子結合時(shí)，更容易分解和分解分子，改變燃燒狀態(tài)下的氣體，氣體波長(cháng)，燃燒頻率，燃燒速率和熱能的性質(zhì)。第二次完全燃燒減少了有害物質(zhì)的產(chǎn)生，減少了熱量的散失，達到了高溫催化燃燒的目的。并且由于燃燒負載的催化劑本身具有非常好的燃燒化學(xué)能，催化燃燒是廣泛使用的形式之一。
