專利名稱：以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用二甲醚替代液化石油氣和其它燃?xì)庾鳛樵仙a(chǎn)城鎮(zhèn)燃?xì)獾姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
1、國(guó)家能源現(xiàn)狀能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最值得關(guān)注的三大關(guān)鍵問題之一就是能源結(jié)構(gòu)問題。
石油資源作為一次性能源，從世界可采儲(chǔ)量平均水平看只剩40年。具體到我國(guó)，從1993年起，已從石油出口國(guó)變?yōu)檫M(jìn)口國(guó)，且這種石油短缺狀況呈逐年遞增態(tài)勢(shì)。2000年，我國(guó)進(jìn)口原油7000萬(wàn)t，成品油3000萬(wàn)t；到了2005年，我國(guó)原油生產(chǎn)量1.8億t，進(jìn)口原油1.3億t；2010年我國(guó)石油進(jìn)口量將達(dá)到2.0億t，對(duì)外依存度超過50％。可見，今后我國(guó)對(duì)能源的需求量將越來(lái)越大，如果長(zhǎng)期如此，這種完全建立在石油和天然氣進(jìn)口的能源利用結(jié)構(gòu)是危險(xiǎn)的，也是不可靠的，解決的對(duì)策是必須執(zhí)行多元化的能源政策。
而另一方面，我國(guó)已探明的一次性能源總量中，煤炭占96％，每年產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的35％左右，達(dá)12～13億t。在能源產(chǎn)業(yè)方面，煤炭的開發(fā)和綜合利用成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要支柱。2000年我國(guó)一次能源消費(fèi)量中煤占63％，而世界平均值僅占25％，絕對(duì)量消耗僅次于美國(guó)，凸現(xiàn)結(jié)構(gòu)之不合理。因此，盡快采用高效潔凈煤技術(shù)，將煤炭轉(zhuǎn)化為二次能源，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)與生態(tài)平衡都具有戰(zhàn)略意義。
隨著煤化工和碳化學(xué)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注煤除了制合成氨和甲醇以外的其他化工產(chǎn)品及煤作為替代石油資源的新途徑。比如以原煤作原料生產(chǎn)二甲醚產(chǎn)品。目前的現(xiàn)實(shí)是，二甲醚工業(yè)化技術(shù)逐步完善，煤化工多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，二甲醚作為液化石油氣、柴油替代品及化工原料等具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br> 在當(dāng)今能源極度緊缺的條件下，我國(guó)發(fā)展二甲醚燃料具有重要意義①能夠替代部分液化石油氣進(jìn)口，減少對(duì)外能源依存度，提高國(guó)家能源安全。2005年，我國(guó)液化石油氣消耗量為1852萬(wàn)噸左右，其中進(jìn)口量為615萬(wàn)噸，是世界第三大消費(fèi)國(guó)和進(jìn)口國(guó)。
②幫助西部富煤貧困地區(qū)發(fā)展經(jīng)濟(jì)。與單純輸出煤炭相比，生產(chǎn)二甲醚能延長(zhǎng)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，有利于提高煤炭產(chǎn)品的附加值，對(duì)促進(jìn)我國(guó)西部富煤地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。
③大規(guī)模替代柴油，有助于降低柴油車污染物排放，對(duì)機(jī)動(dòng)車輛污染嚴(yán)重的大型城市能發(fā)揮明顯的環(huán)境保護(hù)作用。此外，還能緩解我國(guó)煉油行業(yè)汽柴油比高而導(dǎo)致的柴油相對(duì)不足。
④在基礎(chǔ)設(shè)施上具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)。發(fā)達(dá)國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)比較完備，推廣替代燃料時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施的改建工作量較大。我國(guó)民用液化石油氣的普及程度尚不高，基礎(chǔ)設(shè)施改建問題較少，燃料轉(zhuǎn)換的代價(jià)相對(duì)較少。所以，二甲醚特別適于作為替代燃料大規(guī)模發(fā)展。
2、二甲醚(DME)理化性質(zhì)二甲醚簡(jiǎn)稱DME，又稱木醚、氧二甲，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱甲醚，是一種最簡(jiǎn)單的脂肪醚。其分子式為C2H6O，分子量46.07，結(jié)構(gòu)式為CH3-O-CH3，常壓下是一種無(wú)色氣體，具有輕微醚香味。相對(duì)密度(20℃)為0.666，熔點(diǎn)-141.5℃，沸點(diǎn)-24.9℃，室溫下蒸氣壓約為0.5MPa，與液化石油氣(LPG)特性相似，具有優(yōu)良的混溶性，能同大多數(shù)極性和非極性有機(jī)溶劑混溶，比如汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等。在100ml水中可溶解3.7ml二甲醚氣體，如加入少量助劑后，二甲醚可與水以任意比互溶。二甲醚與其它相近物質(zhì)的理化性質(zhì)如下表1。
表1二甲醚與其它相近物質(zhì)的理化特性

二甲醚易燃，燃燒時(shí)火焰略帶光亮，燃燒熱(氣態(tài))為1455kJ/mol，理論熱值約為汽柴油的64％，應(yīng)用熱值相當(dāng)于汽柴油的80％左右。二甲醚十六烷值大于55，高于柴油，有望作為柴油替代品。燃燒時(shí)常規(guī)有害氣體排放量低于汽柴油，有利于環(huán)境保護(hù)。常溫下DME具有惰性，不易自動(dòng)氧化，無(wú)腐蝕、無(wú)致癌性，但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚的飽和蒸氣壓低于液化石油氣，因此，儲(chǔ)存運(yùn)輸比液化石油氣更安全，因?yàn)楸旧砗趿扛哌_(dá)34.8％，所以燃燒性能特別好，熱效率高，燃燒過程中無(wú)殘?jiān)?、無(wú)黑煙，CO、NO排量低；二甲醚還可摻入液化石油氣、煤氣或天然氣混燒并能提高熱量，組分含量≥95％二甲醚可直接作為替代液化石油氣的燃料使用。所以，它將可能是取代液化石油氣的一種理想的清潔燃料。此外，二甲醚還可用做化工原料，主要用于制造噴霧油漆、殺蟲劑、空氣清香劑、發(fā)膠、防銹劑和潤(rùn)滑劑等。
3、二甲醚用途二甲醚用途非常廣泛，可用于許多精細(xì)化學(xué)品的合成，而其最大的用途則是作為一種清潔能源用作燃料，同時(shí)，也是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的理想燃料。其被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的新能源”，有著廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間。
現(xiàn)有二甲醚利用技術(shù)中，一般是將二甲醚與LPG混合后，以瓶裝方式供應(yīng)作為民用燃料，盡管該技術(shù)已經(jīng)很成熟，但有其明顯的弊端DME只能以較低比例替換LPG，使用量有限；且產(chǎn)品熱值降低幅度較大，影響用戶利益；與進(jìn)口LPG(瓶裝)比較，蒸汽壓下降，氣化能力減弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過原料替代、能夠有效降低煤氣生產(chǎn)成本、改善燃?xì)庥镁呷紵阅艿墓に嚰夹g(shù)與方法。即采用二甲醚(DME)替代或部分替代液化石油氣(LPG)、其它可燃?xì)怏w作為原料，生產(chǎn)符合“國(guó)標(biāo)”《人工煤氣》(GB/T13612-93)中產(chǎn)品質(zhì)量要求的10T～13T天然氣的具體技術(shù)。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以二甲醚生產(chǎn)10～13T代天然氣的目標(biāo)一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將液相二甲醚送至加熱氣化；②將氣化后二甲醚送至混合器中與空氣混配。
一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將分別儲(chǔ)存在不同高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的液相DME、LPG分別送至加熱氣化后混合，按體積百分比計(jì)算，其中DME的含量0＜DME≤100％，LPG的含量0≤LPG＜100％；②將氣化后DME和LPG送至混合器中與空氣混配。
一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將混合儲(chǔ)存于同一高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的液相DME與LPG混合原料氣化，該液相混合原料中DME的質(zhì)量含量0＜DME≤100％，LPG的質(zhì)量含量0≤LPG＜100％；②將氣化后“DME+LPG”混合原料送至混合器中與空氣混配。
一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將液相DME、LPG氣化后與其它常溫可燃?xì)怏w分別送至燃?xì)忸A(yù)混器中混合，按體積百分比計(jì)算，其中DME的含量0＜DME≤100％，LPG的含量0≤LPG＜100％，常溫可燃?xì)怏w的含量0≤常溫可燃?xì)怏w＜100％；②將步驟①中的DME、LPG和常溫可燃?xì)怏w的混合氣體送至混合器中與空氣混配。
一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將液化石油氣送至加熱氣化，同時(shí)將液相二甲醚霧化后直接與高溫可燃?xì)怏w換熱氣化，再共同進(jìn)入燃?xì)忸A(yù)混器中混合氣化并混合，按體積百分比計(jì)算，其中DME的含量0＜DME≤100％，高溫可燃?xì)怏w的含量0≤高溫可燃?xì)怏w＜100％，LPG的含量0≤LPG＜100％；②將步驟①中的LPG、DME和高溫可燃?xì)怏w的混合氣體送至混合器中與空氣混配。
本發(fā)明以二甲醚為原料部分代替或全替代液化石油氣生產(chǎn)城鎮(zhèn)燃?xì)?，比如生產(chǎn)10T代天然氣(俗稱空混氣)，具有燃燒率高、環(huán)保性能好、性價(jià)比合理等優(yōu)點(diǎn)，也可以以二甲醚為原料部分代替或全替代其它可燃?xì)怏w，生產(chǎn)出合格10～13T代天然氣產(chǎn)品。
本發(fā)明旨在充分利用燃?xì)馄髽I(yè)已有生產(chǎn)裝置，裝置改造量極小，具有投資省、建設(shè)周期短、裝置啟動(dòng)快速、操作方便，安全可靠性高、原料轉(zhuǎn)換靈活等特點(diǎn)。適合現(xiàn)有煤氣生產(chǎn)企業(yè)降低燃?xì)馍a(chǎn)成本以提高經(jīng)濟(jì)效益、擴(kuò)大產(chǎn)能以彌補(bǔ)原有氣源不足、實(shí)施原料多元化以提高供氣的安全可靠性，達(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的目的。
本發(fā)明技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，在能源及燃?xì)庑袠I(yè)有良好的推廣應(yīng)用前景，可以產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。制氣裝置采用原料供應(yīng)多源化路線，對(duì)合理調(diào)整能源利用結(jié)構(gòu)、彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)油氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備缺乏、提高供氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，有其深遠(yuǎn)的政治、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)意義。


附圖1LPG混空氣生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖。
附圖2DME完全替代LPG混空氣生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖。
附圖3aDME部分替代LPG(液相狀態(tài)下，分類儲(chǔ)存)混空氣生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖。
附圖3bDME部分替代LPG(液相狀態(tài)下，混合儲(chǔ)存)混空氣生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖。
附圖4aDME與LPG及其它常溫燃?xì)饣炜諝馍a(chǎn)10～13T代天然氣工藝流程圖。
附圖4bDME與LPG及其它高溫燃?xì)饣炜諝馍a(chǎn)10～13T代天然氣工藝流程圖。
具體實(shí)施例實(shí)施例1.二甲醚完全替代液化石油氣生產(chǎn)10T代天然氣以廣州市番禺港華燃?xì)庥邢薰旧a(chǎn)裝置為例進(jìn)行說(shuō)明。
(1)港華燃?xì)庥邢薰驹醒b置是LPG混AIR生產(chǎn)10T代天然氣的生產(chǎn)裝置，原有LPG混空氣生產(chǎn)裝置的工藝流程圖見附圖1(LPG混空氣生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖)，使用進(jìn)口LPG作為原料，LPG典型組分為(氣相體積)C340％、C460％，相關(guān)參數(shù)如下表2。
表2港華燃?xì)庥邢薰驹?進(jìn)口LPG)主要組分與燃燒特性參數(shù)

LPG氣化后與AIR按一定比例混配，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品(10T代天然氣)的相關(guān)參數(shù)如下表3?；旌媳壤秊長(zhǎng)PG∶AIR＝47.59％∶52.43％，混合氣體15℃時(shí)的低位熱值為50.0MJ/Nm3。
表3港華燃?xì)庥邢薰井a(chǎn)品(10T代天然氣)主要組分與燃燒特性參數(shù)

(2)原料替換后，DME混空氣生產(chǎn)10T代天然氣的工藝流程及其說(shuō)明以DME完全替代LPG生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖見附圖2(DME完全替代LPG混空氣生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖)，可充分利用已有的LPG混AIR生產(chǎn)10T代天然氣的生產(chǎn)裝置。
儲(chǔ)存在高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的DME通過液相烴泵加壓后，進(jìn)入氣化裝置與加熱介質(zhì)(熱水、蒸汽、電加熱等)換熱得以氣化，然后與經(jīng)過凈化處理過的AIR按一定比例混配，制取10T代天然氣。
DME與AIR的混合比例取決于產(chǎn)品的熱值和燃燒特性參數(shù)(主要是華白指數(shù)和燃燒勢(shì)指標(biāo))須符合“國(guó)標(biāo)”要求，理論計(jì)算可以得出兩者的摻混比例，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的“熱值控制回路(熱值粗調(diào))”和“熱值調(diào)節(jié)回路(微調(diào))”予以實(shí)現(xiàn)。
擬替代LPG作為原料的二甲醚(DME)基本參數(shù)如下表4表4氣相DME主要成份與燃燒特性參數(shù)

二甲醚完全替代LPG后，與空氣(AIR)以相應(yīng)比例混配，生產(chǎn)10T代天然氣產(chǎn)品的主要組分與燃燒特性參數(shù)如下表5。
表5DME混空氣生產(chǎn)的10T代天然氣主要成份與燃燒特性參數(shù)

(3)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)與安全性能指標(biāo)分析①產(chǎn)品質(zhì)量與效果分析對(duì)比“國(guó)標(biāo)”要求及LPG空混氣產(chǎn)品指標(biāo)，二甲醚完全代替液化石油氣(LPG)后生產(chǎn)的產(chǎn)品10T代天然氣(空混氣)，其華白指數(shù)、燃燒勢(shì)均變化不大，完全能夠符合“國(guó)標(biāo)”各項(xiàng)要求，可以完全替代。
②安全性能分析經(jīng)過計(jì)算，LPG在空氣中的爆炸極限為1.0～10.0％，而DME在空氣中的爆炸極限為3.5～17.0％。依據(jù)“國(guó)標(biāo)”《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版)要求為確保安全，可燃?xì)怏w中混入空氣時(shí)，必須確保“可燃?xì)怏w的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)高于其爆炸上限的2倍”。
由此可知，在DME中混入空氣后，只要DME體積分?jǐn)?shù)大于34％，則混合氣體是安全氣體。
本例中，O2含量為3.77％，即空氣含量18％，DME體積分?jǐn)?shù)為82％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于34％，完全滿足“高于其爆炸上限的2倍”的要求，因此，二甲醚完全代替LPG后生產(chǎn)的產(chǎn)品10T代天然氣(空混氣)的安全性能能夠滿足要求。
實(shí)施例2.二甲醚部分替代液化石油氣生產(chǎn)10T代天然氣(DME與LPG液相分類儲(chǔ)存、氣化后混合方式)
同樣以廣州番禺港華燃?xì)庥邢薰旧a(chǎn)裝置為例進(jìn)行說(shuō)明。
①原料部分替換后，“DME+LPG”混空氣生產(chǎn)10T代天然氣的工藝流程及其說(shuō)明以DME部分替代LPG后生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖見附圖3a(“DME+LPG”混空氣生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖)。
分別儲(chǔ)存在高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的DME與LPG，通過各自的液相烴泵加壓后，進(jìn)入各自的氣化裝置與加熱介質(zhì)(熱水、蒸汽、電加熱等)換熱得以氣化，然后，這兩種燃?xì)馔瑫r(shí)與凈化處理過的AIR按一定比例混配，制取10T代天然氣。
DME與LPG的混合比例任意可調(diào)，其中0＜DME≤100％，0≤LPG＜100％；AIR摻混比例則取決于產(chǎn)品的熱值和燃燒特性參數(shù)(華白指數(shù)、燃燒勢(shì))須符合“國(guó)標(biāo)”要求，理論計(jì)算可以得出兩者的摻混比例，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的“熱值控制回路(熱值粗調(diào))”和“熱值調(diào)節(jié)回路(微調(diào))”予以實(shí)現(xiàn)。
②原有裝置是LPG混AIR生產(chǎn)10T代天然氣的生產(chǎn)裝置，使用進(jìn)口LPG作為原料，LPG典型組分為(氣相體積)C340％、C460％，相關(guān)參數(shù)上表2。
③DME氣化后與部分氣相LPG混合(本例設(shè)定體積分?jǐn)?shù)為50％∶50％)，混合后原料的相關(guān)參數(shù)下表6。
表6DME與LPG混配比例為50％∶50％時(shí)的相關(guān)參數(shù)

④氣化后的混合原料(“DME+LPG”)與AIR按一定比例混配，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品(10T代天然氣)的相關(guān)參數(shù)如下表7?；旌媳壤秊椤癉ME+LPG”∶AIR＝60.23％∶39.77％，混合氣體15℃時(shí)的低位熱值為50.0MJ/Nm3(12659kcal/Nm3)。
表7(DME+LPG)混空氣生產(chǎn)的10T代天然氣主要成份與燃燒特性參數(shù)

⑤產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)與安全性能指標(biāo)分析a)產(chǎn)品質(zhì)量與效果分析對(duì)比“國(guó)標(biāo)”要求及上述DME部分替代LPG后的產(chǎn)品指標(biāo)，二甲醚部分替代LPG后(兩種燃料采用分別氣化后與空氣摻混方式)生產(chǎn)的產(chǎn)品10T代天然氣(空混氣)，其華白指數(shù)、燃燒勢(shì)等指標(biāo)均完全能夠符合“國(guó)標(biāo)”各項(xiàng)要求，毫無(wú)疑問，DME可以部分替代LPG。
b)安全性能分析經(jīng)過計(jì)算，LPG、DME在空氣中的爆炸極限分別為1.0～10.0％、3.5～17.0％，而“DME+LPG”體積分?jǐn)?shù)為50％∶50％時(shí)，其在空氣中的爆炸極限為1.8％～14.0％。依據(jù)“國(guó)標(biāo)”《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版)要求為確保安全，可燃?xì)怏w中混入空氣時(shí)，必須確保“可燃?xì)怏w的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)高于其爆炸上限的2倍”。
由此可知，在“DME+LPG”中混入空氣后，只要“DME+LPG”體積分?jǐn)?shù)大于28％，則混合氣體是安全氣體。
本例中，O2含量為8.35％，即產(chǎn)品中空氣含量39.8％，“DME+LPG”體積分?jǐn)?shù)為60.2％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于28％，完全滿足“高于其爆炸上限的2倍”的要求，因此，二甲醚部分代替LPG后生產(chǎn)的產(chǎn)品10T代天然氣(空混氣)的安全性能能夠滿足要求。
實(shí)施例3.二甲醚部分替代液化石油氣生產(chǎn)10T代天然氣(DME與LPG液相混合儲(chǔ)存、同時(shí)氣化方式)也是以廣州市番禺港華燃?xì)庥邢薰旧a(chǎn)裝置為例進(jìn)行說(shuō)明。
除原料儲(chǔ)存部分外，生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程與“DME與LPG液相分類儲(chǔ)存、氣化后混合方式”流程完全相同，產(chǎn)品質(zhì)量及安全性能指標(biāo)完全一樣。附圖3b為DME部分替代LPG(液相狀態(tài)下，混合儲(chǔ)存)混空氣生產(chǎn)10T代天然氣工藝流程圖。
儲(chǔ)存在高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的DME與LPG混合原料，通過液相烴泵加壓后進(jìn)入氣化裝置與熱源換熱得以氣化，再與凈化處理過的AIR按一定比例混配，制取10T代天然氣?！癉ME+LPG”混合原料的氣化溫度較純LPG的氣化溫度略高，因此在氣化裝置內(nèi)對(duì)混合原料進(jìn)行加熱氣化時(shí)，加熱介質(zhì)溫度較LPG氣化時(shí)的溫度提高0～10℃。
DME與LPG的混合比例任意可調(diào)，該液相混合原料中DME的質(zhì)量含量0＜DME≤100％，LPG的質(zhì)量含量0≤LPG＜100％；“DME+LPG”與AIR混合比例取決于產(chǎn)品的熱值和燃燒特性參數(shù)(華白指數(shù)、燃燒勢(shì))須符合“國(guó)標(biāo)”要求，理論計(jì)算可以得出兩者的摻混比例，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的“熱值控制回路(熱值粗調(diào))”和“熱值調(diào)節(jié)回路(微調(diào))”予以實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例4.DME與LPG及其它燃?xì)饣炜諝馍a(chǎn)10～13T代天然氣附圖4a、4b分別為DME與LPG及其它常溫燃?xì)饣炜諝馍a(chǎn)10～13T代天然氣工藝流程圖和DME與LPG及其它高溫燃?xì)饣炜諝馍a(chǎn)10～13T代天然氣工藝流程圖。
1)DME與常溫可燃?xì)怏w混配生產(chǎn)10～13T代天然氣分別儲(chǔ)存在高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的DME與LPG，通過各自的液相烴泵加壓后，進(jìn)入各自的氣化裝置與加熱介質(zhì)(熱水、蒸汽、電加熱等)換熱得以氣化，同時(shí)與其它各種可燃?xì)怏w(比如，水煤氣、焦?fàn)t煤氣、油制氣、沼氣、生物氣、天然氣、煤層氣、輕烴氣等?？梢允?種，也可以是多種)進(jìn)入燃?xì)忸A(yù)混器中混合，之后，再與凈化處理過的AIR按一定比例混配，制取10T～13T代天然氣。
DME與LPG及其它各種可燃?xì)怏w間的混合比例任意可調(diào)，其中0＜DME≤100％；AIR摻混比例則取決于產(chǎn)品的熱值和燃燒特性參數(shù)(華白指數(shù)、燃燒勢(shì))須符合“國(guó)標(biāo)”要求，理論計(jì)算可以得出兩者的摻混比例，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的“熱值控制回路(熱值粗調(diào))”和“熱值調(diào)節(jié)回路(微調(diào))”予以實(shí)現(xiàn)。
2)DME與高溫可燃?xì)怏w混配生產(chǎn)10～13T代天然氣為節(jié)省能源，高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的DME不經(jīng)過氣化裝置，而是通過液相泵加壓后，借助于霧化噴嘴與高溫可燃?xì)怏w(比如，水煤氣、焦?fàn)t煤氣、油制氣等)直接換熱氣化，再與氣相LPG進(jìn)入燃?xì)忸A(yù)混器中混合，之后，再與凈化處理過的AIR按一定比例混配，制取10T～13T天然氣。
DME與LPG及其它各種可燃?xì)怏w間的混合比例任意可調(diào)，其中0＜DME≤100％；AIR摻混比例則取決于產(chǎn)品的熱值和燃燒特性參數(shù)(華白指數(shù)、燃燒勢(shì))，在確保產(chǎn)品上述兩類指標(biāo)全部合格的前提下，可以計(jì)算出AIR的摻混比例。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的“熱值控制回路(熱值粗調(diào))”和“熱值調(diào)節(jié)(微調(diào))，可以確保產(chǎn)品”國(guó)標(biāo)“要求。
結(jié)論分析及實(shí)踐均表明①二甲醚(DME)可以完全替代、也可以任意比例部分替代LPG，生產(chǎn)符合“國(guó)標(biāo)”要求的10T代天然氣；②DME部分替代LPG時(shí)，可以采取液相分類儲(chǔ)存、氣相混合方式，也可以采取液相混合方式。兩種方式盡管工藝流程有差別，但產(chǎn)品質(zhì)量完全一樣；③DME完全替代或部分替代LPG作原料，其產(chǎn)品的質(zhì)量、安全性能完全符合要求；④氣相DME與其它常溫或高溫可燃?xì)怏w按一定比例混合，可生產(chǎn)出符合“國(guó)標(biāo)”要求的12、13T代天然氣，以增加產(chǎn)能或用于燃?xì)夤芫W(wǎng)調(diào)峰。
⑤只要具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)燃?xì)馐袌?chǎng)二甲醚需求量巨大。采用“二甲醚+空氣+天然氣+其它燃?xì)狻钡墓饽Ｊ?，是解決氣源缺口一個(gè)很現(xiàn)實(shí)、很有效的辦法；⑥天然氣是二甲醚強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。且其價(jià)格穩(wěn)定性不強(qiáng)，從產(chǎn)能到價(jià)格都受甲醇制約；⑦目前，人們對(duì)二甲醚缺乏真正意義上的了解，與其它能源的等熱值比較問題未得到認(rèn)識(shí)，存在消費(fèi)誤區(qū)。
⑧二甲醚的微腐蝕性對(duì)LPG系統(tǒng)的影響不容忽視。
權(quán)利要求
1.一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將液相二甲醚送至加熱氣化；②將氣化后二甲醚送至混合器中與空氣混配。
2.一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將分別儲(chǔ)存在不同高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的液相二甲醚、液化石油氣分別送至加熱氣化后混合，按體積百分比計(jì)算，其中二甲醚的含量0＜二甲醚≤100％，液化石油氣的含量0≤液化石油氣＜100％；②將氣化后二甲醚和液化石油氣送至混合器中與空氣混配。
3.一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將混合儲(chǔ)存于同一高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的液相二甲醚與液化石油氣混合原料氣化，該液相混合原料中二甲醚的質(zhì)量含量0＜二甲醚≤100％，液化石油氣的質(zhì)量含量0≤液化石油氣＜100％；②將氣化的“二甲醚+液化石油氣”混合原料送至混合器中與空氣混配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于所述的步驟①中，對(duì)儲(chǔ)存于同一高壓儲(chǔ)罐內(nèi)的液相二甲醚與液化石油氣混合原料進(jìn)行加熱氣化時(shí)，加熱介質(zhì)溫度比液化石油氣氣化時(shí)的溫度提高0～10℃。
5.一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將液相二甲醚、液化石油氣氣化后與其它常溫可燃?xì)怏w分別送至燃?xì)忸A(yù)混器中混合，按體積百分比計(jì)算，其中二甲醚的含量0＜二甲醚≤100％，液化石油氣的含量0≤液化石油氣＜100％，常溫可燃?xì)怏w的含量0≤常溫可燃?xì)怏w＜100％；②將步驟①中的“二甲醚+液化石油氣+常溫可燃?xì)怏w”混合氣體送至混合器中與空氣混配。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于所述的常溫可燃?xì)怏w為水煤氣、焦?fàn)t煤氣、油制氣、沼氣、生物氣、天然氣、煤層氣或輕烴氣中的一種或一種以上的混合。
7.一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于包括以下步驟①將液化石油氣送至加熱氣化，同時(shí)將液相二甲醚霧化后直接與高溫可燃?xì)怏w換熱氣化，再共同進(jìn)入燃?xì)忸A(yù)混器中混合氣化并混合，按體積百分比計(jì)算，其中二甲醚的含量0＜二甲醚≤100％，高溫可燃?xì)怏w的含量0≤高溫可燃?xì)怏w＜100％，液化石油氣的含量0≤液化石油氣＜100％；②將步驟①中的“二甲醚+液化石油氣+高溫可燃?xì)怏w”混合氣體送至混合器中與空氣混配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，其特征在于所述的高溫可燃?xì)怏w為水煤氣、焦?fàn)t煤氣、油制氣或輕烴氣中的一種或一種以上的混合。
全文摘要
本發(fā)明是一種以二甲醚為原料生產(chǎn)代天然氣的方法，以二甲醚為原料部分代替或全替代液化石油氣或其它可燃?xì)怏w用以生產(chǎn)城鎮(zhèn)燃?xì)猓热缟a(chǎn)10T～13T代天然氣，具有燃燒率高、環(huán)保性能好、性價(jià)比合理等優(yōu)點(diǎn)，而且可充分利用燃?xì)馄髽I(yè)已有生產(chǎn)裝置，裝置改造量極小，具有投資省、建設(shè)周期短、裝置啟動(dòng)快速、操作方便，安全可靠性高、原料轉(zhuǎn)換靈活等特點(diǎn)，適合現(xiàn)有煤氣生產(chǎn)企業(yè)降低燃?xì)馍a(chǎn)成本以提高經(jīng)濟(jì)效益、擴(kuò)大產(chǎn)能以彌補(bǔ)原有氣源不足、實(shí)施原料多元化以提高供氣的安全可靠性，達(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的目的。本發(fā)明技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，在能源及燃?xì)庑袠I(yè)有良好的推廣應(yīng)用前景，可以產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C10L3/08GK1931972SQ20061012268
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者羅東曉 申請(qǐng)人:羅東曉