乙烷（C?H?）作為一種重要的化工原料，在燃料、制冷劑和有機合成等領域應用廣泛。其制備方法多樣，涵蓋工業規模與實驗室合成，每種方法各具特點，適應不同需求。以下是乙烷的主要制備途徑：

一、工業分離法

工業上主要通過天然氣或石油加工副產物分離乙烷。天然氣中含約5%-10%的乙烷，可通過深冷分離技術提取。該方法利用低溫將混合氣體液化，再依據各組分沸點差異進行精餾，獲得高純度乙烷。此外，煉廠氣（石油加工產生的尾氣）同樣含乙烷，經壓縮、冷凝和精餾分離后可作為原料。此類方法成本低、產量大，但依賴自然資源分布，中國近年來乙烷對外依存度較高，需進口補充。

二、實驗室合成法

實驗室中，乙烷可通過脫羧反應制備。常用方法為丙酸鈉（CH?CH?COONa）與堿石灰（NaOH和CaO混合物）在高溫下反應，脫去羧基生成乙烷：

CH?CH?COONa + NaOH → CH?CH? + Na?CO?

該反應需嚴格無水條件，堿石灰中的生石灰（CaO）用于吸水并防止試管破裂。操作時需緩慢加熱以避免副反應，生成雜質如丙酮或二氧化碳。

三、光催化甲烷轉化

近年來，科研領域突破傳統方法，開發出光催化甲烷偶聯技術。中國科學技術大學團隊通過單原子配位負載光催化劑，在溫和條件下實現甲烷直接轉化為乙烷和氫氣：

2CH? → C?H? + 2H?

該方法無需高溫重整，避免復雜流程和二氧化碳排放，具有綠色高效優勢。目前雖處于實驗室階段，但為甲烷資源利用提供了創新方向。

四、其他途徑

1. 裂解副產物回收：乙烯生產過程中，乙烷作為裂解副產物可被分離回收。

2. 有機合成轉化：通過鹵代烴（如氯乙烷）的還原或偶聯反應間接制備，但成本較高，多用于特殊研究場景。