專利名稱：一種二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法
一種二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)化燃?xì)庖蕴岣呷細(xì)鉄嶂档姆椒?，具體的說，本發(fā)明涉及一種將二甲醚轉(zhuǎn)化為代用天然氣的工業(yè)燃燒方法。
背景技術(shù)：
用作燃料的液化石油氣(LPG)是非常昂貴的，具體而言，如果送至消耗區(qū)，例如家庭中，LPG的價(jià)格比輸出價(jià)格高出許多，因此，近年來，二甲醚作為LPG的替代品吸引了人們的注意，對其進(jìn)行了應(yīng)用研究，而自二甲醚作為民用燃?xì)夂蛧覙?biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)燃?xì)庥枚酌选稢B25035-2010公布并于2011年7月I日實(shí)施，對二甲醚液化氣的應(yīng)用具有推動(dòng)作用，二甲醚在實(shí)際應(yīng)用中，平均熱值為3145KJ/KG，而石油液化氣的熱值為46000KJ/KG，二甲醚的熱值僅為石油液化氣熱值的68%，1.47噸的二甲醚所產(chǎn)生的熱量與I噸石油液化氣所產(chǎn)生的熱量相當(dāng)，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，用戶使用二甲醚的成本高，因此，用二甲醚替代液化石油氣因成本高而受到限制。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供一種二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法，轉(zhuǎn)化后的燃料與二甲醚氣體燃料相比，具有更高的熱值，可產(chǎn)生更大的熱量，達(dá)到省錢節(jié)能的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:其改進(jìn)之處在于:它包括以下步驟:a)、二甲醚液化氣經(jīng)減壓后進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度大于350°C。

b)、經(jīng)過預(yù)熱后的二甲醚氣體輸輸于加熱器，在加熱器內(nèi)將二甲醚氣體快速加熱至350-550°C，經(jīng)加熱后的二甲醚氣體傳輸至裂解反應(yīng)器內(nèi)。C)、裂解反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有裂解催化劑，經(jīng)過加熱器加熱后的二甲醚氣體在裂解催化劑的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，反應(yīng)后生成的氣體稱為合成氣，其主要成分為一氧化碳與氫氣，反應(yīng)完成后，將合成氣傳輸至甲燒化反應(yīng)器中。d)、甲烷化反應(yīng)器中設(shè)置有甲烷化催化劑，上述步驟c)中的合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)，反應(yīng)后生成氣體的主要成分為甲烷，所述甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)條件為 反應(yīng)溫度230-450°C，反應(yīng)壓力0.05-0.2Mpa，空速500-2500( 'e)、甲烷化反應(yīng)完成后，即完成了二甲醚轉(zhuǎn)換代用天然氣的過程，隨后，將步驟d)中產(chǎn)生的氣體傳輸至燃燒器進(jìn)行燃燒。所述步驟a)中，二甲醚氣體進(jìn)行預(yù)熱的熱量來自于鍋爐煙氣產(chǎn)生的廢熱或步驟
d)的甲烷化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。所述步驟b)中，經(jīng)過預(yù)熱后的二甲醚氣體輸送于加熱器，在加熱器內(nèi)將二甲醚氣體快速加熱至500 V，經(jīng)加熱后的二甲醚氣體傳輸至反應(yīng)器內(nèi)。所述步驟c)中，二甲醚氣體在裂解催化劑的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，生成的中間產(chǎn)物為甲醛，甲醛進(jìn)一步發(fā)生裂解反應(yīng)，生成一氧化碳與氫氣。
所述步驟d)中，所使用的甲烷化催化劑為鎳基催化劑。所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為280-400。。。所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為350。。。所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)壓力為0.1Mpa0所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的空速為5000-10000h_1o所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的空速為7500h_1o本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過將低熱值的二甲醚液化氣在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為高熱值的代用天然氣，在同等條件下，轉(zhuǎn)化后的代用天然氣的有效發(fā)熱量等同于液化石油氣(LPG)的有效發(fā)熱量，等同提高了二甲醚的熱值，達(dá)到省錢節(jié)能的目的，為二甲醚作為城鎮(zhèn)燃?xì)饣蚬I(yè)燃料提供了一個(gè)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、清潔的燃燒方法。

圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例圖；圖2為本發(fā)明的第二實(shí)施立體。圖中:罐體I ;減 壓閥2 ;壓力表3 ;反應(yīng)器4 ;反應(yīng)器進(jìn)氣口 41 ;反應(yīng)器出氣口 42 ；鍋爐5 ;加熱器6 ；甲烷化催化劑7 ;燃燒室8 ；甲烷化反應(yīng)器9 ;裂解反應(yīng)器10 ;裂解催化劑
11;儲(chǔ)氣罐12。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。參照圖1所示，為本發(fā)明揭示的二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法的第一個(gè)實(shí)施例，在本實(shí)施例中，二甲醚液化氣存儲(chǔ)在罐體I中，經(jīng)減壓閥2減壓后傳輸至反應(yīng)器4外腔內(nèi)，壓力表3用于顯示減壓后二甲醚的壓力，反應(yīng)器4設(shè)置有外腔與內(nèi)腔，內(nèi)腔中發(fā)生的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，通過反應(yīng)的余熱，對二甲醚進(jìn)行初步加熱，并且在外腔中設(shè)置有裂解催化齊U，經(jīng)初步加熱后的二甲醚傳輸至鍋爐5中，利用鍋爐中的煙氣廢熱對二甲醚進(jìn)行加熱，力口熱溫度為350°C以上，優(yōu)選的為400°C，經(jīng)過鍋爐5加熱后，二甲醚發(fā)生催化反應(yīng)，其反應(yīng)的方程式為:CH3OCH3--- 2CH20+H2 (I)，2CH20--- 2C0+2H2 (2)；反應(yīng)式⑴中，二甲醚經(jīng)裂解催化劑的作用，首先會(huì)分解為甲醛與氫氣，甲醛在裂解催化的作用下，會(huì)進(jìn)一步的分解，分解為一氧化碳和氫氣，因此，經(jīng)裂解反應(yīng)后的合成氣的主要成分為一氧化碳與氫氣，還有少量未反應(yīng)的二甲醚；此后，合成氣進(jìn)入加熱器6內(nèi)，在加熱器內(nèi)部對合成氣進(jìn)行快速加熱至350-550°C，最好為500°C，加熱后的合成氣送至于反應(yīng)器4的反應(yīng)器進(jìn)氣口 41，傳輸至反應(yīng)器內(nèi)腔，反應(yīng)器內(nèi)腔中設(shè)置有甲烷化催化劑7，合成氣在甲烷化催化劑7的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)，在本實(shí)施例中，甲烷化催化劑為鎳基催化劑，其反應(yīng)溫度為230-450°C，最好為350°C;反應(yīng)壓力為0.05-0.2Mpa，最好為0.1Mpa ;空速為500-2500( -1,最好為750( -1 ;該甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:2C0+3H2--- CH4+H2+C0 (3)；在反應(yīng)式(3)中，合成氣即一氧化碳與氫氣在催化劑以及特定的條件下，發(fā)生了甲烷化反應(yīng)，甲烷化反應(yīng)完成后，生成氣體的主要成分為甲烷，還有少量的氫氣與一氧化碳，以及微量的未反應(yīng)的二甲醚，所得的氣體即為甲烷富氫混合燃料，甲烷富氫混合燃料從反應(yīng)器出氣口 42排出，該反應(yīng)器出氣口 42連接到燃燒室8，即完成了二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法。在上述實(shí)施例中，我們對乳化煤焦油與二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣兩種不同的供熱方式的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行記錄，記錄結(jié)果間表1:
權(quán)利要求
1.一種二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:它包括以下步驟: a)、二甲醚液化氣經(jīng)減壓后進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度大于350°C。
b)、經(jīng)過預(yù)熱后的二甲醚氣體輸送于加熱器，在加熱器內(nèi)將二甲醚氣體快速加熱至350-5500C，經(jīng)加熱后的二甲醚氣體傳輸至裂解反應(yīng)器內(nèi)。
c)、裂解反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有裂解催化劑，經(jīng)過加熱器加熱后的二甲醚氣體在裂解催化劑的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，反應(yīng)后生成的氣體稱為合成氣，其主要成分為一氧化碳與氫氣，反應(yīng)完成后，將合成氣傳輸至甲烷化反應(yīng)器中。
d)、甲烷化反應(yīng)器中設(shè)置有甲烷化催化劑，上述步驟c)中的合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)，反應(yīng)后生成氣體的主要成分為甲烷，所述甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)條件為 反應(yīng)溫度 230-450°C，反應(yīng)壓力 0.05-0.2Mpa，空速 500-2500( ' e)、甲烷化反應(yīng)完成后，即完成了二甲醚轉(zhuǎn)換代用天然氣的過程，隨后，將步驟d)中產(chǎn)生的氣體傳輸至燃燒室進(jìn)行燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟a)中，二甲醚氣 體進(jìn)行預(yù)熱的熱量來自于鍋爐煙氣產(chǎn)生的廢熱或步驟d)的甲烷化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟b)中，經(jīng)過預(yù)熱后的二甲醚氣體輸送于加熱器，在加熱器內(nèi)將二甲醚氣體快速加熱至500°C，經(jīng)加熱后的二甲醚氣體傳輸至反應(yīng)器內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)換代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟c)中，二甲醚氣體在裂解催化劑的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，生成的中間產(chǎn)物為甲醛，甲醛進(jìn)一步發(fā)生裂解反應(yīng)，生成一氧化碳與氫氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟d)中，所使用的甲烷化催化劑為鎳基催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)換代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為280-400°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)換代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為350°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)換代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的反應(yīng)壓力為0.1Mpa0
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)換代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的空速為5000-1000( '
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二甲醚轉(zhuǎn)換代用天然氣工業(yè)燃燒方法，其特征在于:所述步驟d)中，合成氣在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)的空速為750( '
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二甲醚轉(zhuǎn)化代用天然氣工業(yè)燃燒方法；在本發(fā)明中，通過對二甲醚進(jìn)行加熱至350-550℃，在裂解反應(yīng)器中使得二甲醚發(fā)生裂解反應(yīng)，然后在甲烷化催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)，其反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度230-450℃，反應(yīng)壓力0.05-0.2MPa，空速500-25000h-1，從而將二甲醚轉(zhuǎn)換為以甲烷為主要組成部分的天然氣，從而提高燃料的熱值，達(dá)到省錢節(jié)能的目的，為二甲醚作為城鎮(zhèn)燃?xì)饣蚬I(yè)燃料提供了一個(gè)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、清潔的燃燒方法。
文檔編號C10L3/08GK103194285SQ20121000190
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者李衛(wèi)教 申請人:東莞市久能二甲醚應(yīng)用技術(shù)專利有限公司