乙烷（C₂H₆）作为一种重要的化工原料，在燃料、制冷剂和有机合成等领域应用广泛。其制备方法多样，涵盖工业规模与实验室合成，每种方法各具特点，适应不同需求。以下是乙烷的主要制备途径：

一、工业分离法

工业上主要通过天然气或石油加工副产物分离乙烷。天然气中含约5%-10%的乙烷，可通过深冷分离技术提取。该方法利用低温将混合气体液化，再依据各组分沸点差异进行精馏，获得高纯度乙烷。此外，炼厂气（石油加工产生的尾气）同样含乙烷，经压缩、冷凝和精馏分离后可作为原料。此类方法成本低、产量大，但依赖自然资源分布，中国近年来乙烷对外依存度较高，需进口补充。

二、实验室合成法

实验室中，乙烷可通过脱羧反应制备。常用方法为丙酸钠（CH₃CH₂COONa）与碱石灰（NaOH和CaO混合物）在高温下反应，脱去羧基生成乙烷：

CH₃CH₂COONa + NaOH → CH₃CH₃ + Na₂CO₃

该反应需严格无水条件，碱石灰中的生石灰（CaO）用于吸水并防止试管破裂。操作时需缓慢加热以避免副反应，生成杂质如丙酮或二氧化碳。

三、光催化甲烷转化

近年来，科研领域突破传统方法，开发出光催化甲烷偶联技术。中国科学技术大学团队通过单原子配位负载光催化剂，在温和条件下实现甲烷直接转化为乙烷和氢气：

2CH₄ → C₂H₆ + 2H₂

该方法无需高温重整，避免复杂流程和二氧化碳排放，具有绿色高效优势。目前虽处于实验室阶段，但为甲烷资源利用提供了创新方向。

四、其他途径

1. 裂解副产物回收：乙烯生产过程中，乙烷作为裂解副产物可被分离回收。

2. 有机合成转化：通过卤代烃（如氯乙烷）的还原或偶联反应间接制备，但成本较高，多用于特殊研究场景。