一碳化學技術

一碳化學技術是化學反應過程中反應物只含一個碳原子的反應技術，一碳產品是石油的良好替代品，廣義的一碳化學，不僅包括一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等四種化合物，還包括如甲醛、甲酸、氫氰酸、甲胺、二氟二氯甲烷等的製造及其衍生物的合成。

50年代以前，化工原料及燃料主要靠煤炭。60年代以後，石油和天然氣大量被開發。由於它們是液體和氣體，熱值高，便於運輸，加上可用以製造醇、醛、酮、酸等化工產品，從而在許多已開發國家，逐步取代了煤炭成為主要的化工原料和燃料。目前世界上有機化工產品的原料95％來自石油和天然氣。可是，最近幾年，原油價格猛漲，石蠟價格也隨之上升，且有進一步提高的趨勢，使許多國家不得不尋找其他能源。從地殼能源蘊藏的可采量來看，估計煤為石油與天然氣總和的100倍左右。因此，煤炭化學研究又趨活躍，特別是美國、日本和西歐一些已開發國家，一碳化學應運而生。
所謂一碳化學是指以分子中只含一個碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)為原料，用化工的方法製造產品的化學體系的總稱。廣義的一碳化學，不僅包括上述四種化合物，還包括如甲醛、甲酸、氫氰酸、甲胺、二氟二氯甲烷等的製造及其衍生物的合成。但當今世界上，通常一碳化學的範疇，主要是指一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇四種物質所涉及的有關內容。另外，由於甲烷屬於天然氣化學；二氧化碳雖然是一種取之不盡，用之不竭的氣體，但人們對它的研究還不夠，化工上的套用並不多，同時甲烷、二氧化碳及甲醇都可由一氧化碳製造，故狹義的一碳化學就是指一氧化碳化學，或稱合成氣(CO十H2)化學。
近幾年來，利用合成氣能夠生產的化工產品不下30～40種，我國正在開發的也有20～30種。關於利用合成氣合成燃料的動向，主要是合成甲醇，再由甲醇生產汽油。同時甲醇也是一種廉價的化工原料。
例如聚甲醛目前已成為工程塑膠家族中的一個重要成員。它是由一氧化碳與氫氣首先合成甲醇，甲醇再經氧化得到甲醛。甲醛再經聚合即可得到聚甲醛。
對一碳化學的研究有催化法和放射線法。在一碳化學基礎研究階段，難以比較兩者的優缺點。放射線的特點是可以在常溫常壓下進行，但需依賴於電子加速器的進步。目前研究一碳化學多用催化法，並且一些產品已投產。如從合成氣制甲醇和多元醇。現在最大的合成甲醇廠是美國工程公司，日產可能達到5000噸。此外，美國聯合碳化物公司，第一個研究從合成氣制多元醇，受到世界各國的關注。它是採取Rn(CO)2作催化劑，醋酸銨作助催化劑，在240C和560個大氣壓製得乙二醇，其產率為73％。另外英國莫比耳公司利用新型沸石作催化劑，從甲醇製得苯、甲苯、二甲苯或汽油，這一成果受到整個化學工業界注目。
我國能源比較豐富，煤的探明儲量6000億噸，居世界第三位。因此，發展一碳化學有著優越的條件和光明的前途。