二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法；它主要先通過(guò)對(duì)二甲醚進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后送至加熱器內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱器包括多個(gè)依次連接的過(guò)熱管，此后，將加熱器加熱后的二甲醚氣體傳動(dòng)至反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑，催化劑促使二甲醚發(fā)生裂解反應(yīng)，裂解反應(yīng)發(fā)生后，生成氣體的主要成分為氫氣，還含有少量的甲烷與乙烷，反應(yīng)完成后，對(duì)反應(yīng)生成的氣體進(jìn)行降溫，此后即傳送至氣體存儲(chǔ)罐進(jìn)行存儲(chǔ)，該氣體即可進(jìn)行燃燒；本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)將低熱值的二甲醚液化氣在催化劑的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，提高了二甲醚的有效發(fā)熱量，等同于提高了二甲醚的熱值，達(dá)到了省錢節(jié)能的目的。
【專利說(shuō)明】二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)廪D(zhuǎn)化后進(jìn)行燃燒的方法，尤其涉及一種二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]二甲醚作為廉價(jià)的燃料，由于自身含氧、碳鏈低、燃燒充分安全，燃燒過(guò)程不折碳，不會(huì)產(chǎn)生黑煙，無(wú)殘液，燃燒尾氣符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所以二甲醚作為燃料已被廣泛使用，但其二甲醚的燃燒熱值約為29000KJ/KG-31450KJ/KG，與LPC液化石油氣的燃燒熱值46000KJ/KG相比，達(dá)到LPC液化石油氣的0.63，那么按比例來(lái)計(jì)算，用I公斤液化石油氣所產(chǎn)生的熱值，就需要用1.58公斤的二甲醚熱值來(lái)作為比較，所以按經(jīng)濟(jì)比例計(jì)算沒有實(shí)惠價(jià)值；如果二甲醚在工業(yè)上的燃燒機(jī)應(yīng)用，例如陶瓷廠、鋁廠、玻璃廠，那么流量大，燃燒機(jī)在壓力的作用下來(lái)不及燃燒， 很多燃料被浪費(fèi)，而且有異味刺鼻，并且很難提起高溫，用量上更大于LPC液化石油氣的1.6倍以上，所以二甲醚在工業(yè)上是難以燃燒應(yīng)用的。如按二甲醚的性質(zhì)來(lái)定，二甲醚在輻射或加熱的條件下可以分解出氫氣、甲烷、乙烷、甲醛等高熱值的氣體來(lái)燃燒，如現(xiàn)在用低壓小流量的銅膽做的家用灶來(lái)燃燒，那么久符合分解出氫氣、甲烷和乙烷的高熱值氣體來(lái)燃燒，熱值也大大的增加了，再與液化石油氣相比，那么1.33公斤的二甲醚的熱值就相等于1.0公斤液化石油氣的熱值了，所以二甲醚在工業(yè)上的應(yīng)用，最好把二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣、甲烷和乙烷組成的高熱值氣體再進(jìn)行燃燒，這樣的燃燒效果才是最佳的。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供一種將二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣、甲烷以及乙烷后進(jìn)行燃燒的方法。
[0004]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:
[0005]a、二甲醚經(jīng)減壓后，首先進(jìn)行預(yù)熱；
[0006]b、經(jīng)預(yù)熱后的二甲醚通入過(guò)熱器內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱溫度為250-400°C，壓力為
0.3-0.5Mpa，加熱器包括多個(gè)依次連接的過(guò)熱管，相鄰兩過(guò)熱管之間通過(guò)空心連接管連接，過(guò)熱管內(nèi)設(shè)有螺旋狀的電熱管，通過(guò)電熱管對(duì)二甲醚氣體進(jìn)行加熱；
[0007]C、經(jīng)過(guò)熱器加熱后的氣體傳送至反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑，加熱后的氣體在催化劑的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為250-400°C，壓力為0.3-0.5Mpa ;裂解反應(yīng)完成后生成的氣體的主要成分為氫氣；
[0008]d、反應(yīng)完成后，生成的氣體傳送至冷熱交換器內(nèi)進(jìn)行熱量交換，以降低生成氣體的溫度，并且其溫度為40°C以內(nèi)，壓力為0.2-0.4Mpa ；
[0009]e、經(jīng)冷熱交換器冷卻的氣體傳送至氣體儲(chǔ)存罐進(jìn)行存儲(chǔ)，該氣體儲(chǔ)存罐上連接有出氣口，可直接將氣體儲(chǔ)存罐內(nèi)的氣體排出進(jìn)行燃燒；
[0010]所述過(guò)熱器設(shè)有氣體入口與氣體出口，入口的管道上設(shè)有單向閥與壓力表；[0011]所述過(guò)熱管為無(wú)縫鋼管；
[0012]所述反應(yīng)器內(nèi)的進(jìn)氣口末端連接著一氣體均衡器，用于保證反應(yīng)器內(nèi)各部分二甲醚的均衡；
[0013]所述步驟a中二甲醚的預(yù)熱是通過(guò)步驟d中的冷熱交換器進(jìn)行加熱；
[0014]步驟b中，所述催化劑為銅、鋅、鋁、沸石組成的催化劑；
[0015]所述冷熱交換器與氣體儲(chǔ)存罐底部均設(shè)置有排水口。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:其一、本發(fā)明的過(guò)熱器采用四段依次連接的過(guò)熱管，過(guò)熱管內(nèi)設(shè)置螺旋式的銅管，二甲醚通入螺旋式的銅管內(nèi)，從而對(duì)二甲醚進(jìn)行加熱，其加熱效果良好，加熱效率高；其二、本發(fā)明中，二甲醚采用冷熱交換器進(jìn)行預(yù)熱，充分利用了二甲醚在催化劑才催化作用下發(fā)生反應(yīng)的余熱，節(jié)省了能源；其三、本發(fā)明通過(guò)將低熱值的二甲醚液化氣在催化劑的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，提高了二甲醚的有效發(fā)熱量，等同于提高了二甲醚的熱值，達(dá)到了省錢節(jié)能的目的，提供了一種安全可靠，經(jīng)濟(jì)節(jié)能的二甲醚的燃燒方法。
【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0017]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0018]實(shí)施例1
[0019]參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明揭示了一種二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，該方法包括以下步驟:
[0020]a、二甲醚經(jīng)減壓后，首先在冷熱交換器I內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；
[0021]b、經(jīng)預(yù)熱后的二甲醚通入過(guò)熱器2內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱溫度為250°C，壓力為
0.3Mpa，過(guò)熱器2包括四個(gè)依次連接的過(guò)熱管201，相鄰兩過(guò)熱管201之間通過(guò)空心連接管202連接，過(guò)熱管201內(nèi)設(shè)有螺旋狀的電熱管203，通過(guò)電熱管203對(duì)二甲醚氣體進(jìn)行加熱；過(guò)熱器2設(shè)有氣體入口與氣體出口，入口的管道上設(shè)有單向閥204與壓力表205 ;并且上述過(guò)熱管201為無(wú)縫鋼管；
[0022]C、經(jīng)過(guò)熱器2加熱后的氣體傳送至反應(yīng)器3內(nèi)，反應(yīng)器3內(nèi)設(shè)置有催化劑301，加熱后的氣體在催化劑301的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為250°C，壓力為0.3Mpa ;裂解反應(yīng)完成后生成的氣體的主要成分為氫氣；所述反應(yīng)器3內(nèi)的進(jìn)氣口末端連接著一氣體均衡器302，用于保證反應(yīng)器3內(nèi)各部分二甲醚的均衡；上述催化劑為銅、鋅、鋁、沸石組成的催化劑；
[0023]d、反應(yīng)完成后，生成的氣體傳送至冷熱交換器I內(nèi)進(jìn)行熱量交換，以降低生成氣體的溫度，并且其溫度為40°C，壓力為0.2Mpa ；
[0024]e、經(jīng)冷熱交換器I冷卻的氣體傳送至氣體儲(chǔ)存罐4進(jìn)行存儲(chǔ)，該氣體儲(chǔ)存罐4上連接有出氣口 401，可直接將氣體儲(chǔ)存罐4內(nèi)的氣體排出進(jìn)行燃燒；所述冷熱交換器與氣體儲(chǔ)存罐底部均設(shè)置有排水口。
[0025]實(shí)施例2
[0026]a、二甲醚經(jīng)減壓后，首先在冷熱交換器I內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；
[0027]b、經(jīng)預(yù)熱后的二甲醚通入過(guò)熱器2內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱溫度為400°C，壓力為0.5Mpa，過(guò)熱器2包括四個(gè)依次連接的過(guò)熱管201，相鄰兩過(guò)熱管201之間通過(guò)空心連接管202連接，過(guò)熱管201內(nèi)設(shè)有螺旋狀的電熱管203，通過(guò)電熱管203對(duì)二甲醚氣體進(jìn)行加熱；過(guò)熱器2設(shè)有氣體入口與氣體出口，入口的管道上設(shè)有單向閥204與壓力表205 ;并且上述過(guò)熱管201為無(wú)縫鋼管；
[0028]C、經(jīng)過(guò)熱器2加熱后的氣體傳送至反應(yīng)器3內(nèi)，反應(yīng)器3內(nèi)設(shè)置有催化劑301，加熱后的氣體在催化劑301的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為400°C，壓力為0.5Mpa ;裂解反應(yīng)完成后生成的氣體的主要成分為氫氣；所述反應(yīng)器3內(nèi)的進(jìn)氣口末端連接著一氣體均衡器302，用于保證反應(yīng)器3內(nèi)各部分二甲醚的均衡；上述催化劑為銅、鋅、鋁、沸石組成的催化劑；
[0029]d、反應(yīng)完成后，生成的氣體傳送至冷熱交換器I內(nèi)進(jìn)行熱量交換，以降低生成氣體的溫度，并且其溫度為30°C，壓力為0.4Mpa ；
[0030]e、經(jīng)冷熱交換器I冷卻的氣體傳送至氣體儲(chǔ)存罐4進(jìn)行存儲(chǔ)，該氣體儲(chǔ)存罐4上連接有出氣口 401，可直接將氣體儲(chǔ)存罐4內(nèi)的氣體排出進(jìn)行燃燒；所述冷熱交換器與氣體儲(chǔ)存罐底部均設(shè)置有排水口。
[0031]實(shí)施例3
[0032]a、二甲醚經(jīng)減壓后，首先在冷熱交換器I內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；
[0033]b、經(jīng)預(yù)熱后的二甲醚通入過(guò)熱器2內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱溫度為325°C，壓力為
0.4Mpa，過(guò)熱器2包括四個(gè)依次連接的過(guò)熱管201，相鄰兩過(guò)熱管201之間通過(guò)空心連接管202連接，過(guò)熱管201內(nèi)設(shè)有螺旋狀的電熱管203，通過(guò)電熱管203對(duì)二甲醚氣體進(jìn)行加熱；過(guò)熱器2設(shè)有氣體入口與氣體出口，入`口的管道上設(shè)有單向閥204與壓力表205 ;并且上述過(guò)熱管201為無(wú)縫鋼管；
[0034]C、經(jīng)過(guò)熱器2加熱后的氣體傳送至反應(yīng)器3內(nèi)，反應(yīng)器3內(nèi)設(shè)置有催化劑301，加熱后的氣體在催化劑301的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為325°C，壓力為0.4Mpa ;裂解反應(yīng)完成后生成的氣體的主要成分為氫氣；所述反應(yīng)器3內(nèi)的進(jìn)氣口末端連接著一氣體均衡器302，用于保證反應(yīng)器3內(nèi)各部分二甲醚的均衡；上述催化劑為銅、鋅、鋁、沸石組成的催化劑；
[0035]d、反應(yīng)完成后，生成的氣體傳送至冷熱交換器I內(nèi)進(jìn)行熱量交換，以降低生成氣體的溫度，并且其溫度為38°C，壓力為0.3Mpa ；
[0036]e、經(jīng)冷熱交換器I冷卻的氣體傳送至氣體儲(chǔ)存罐4進(jìn)行存儲(chǔ)，該氣體儲(chǔ)存罐4上連接有出氣口 401，可直接將氣體儲(chǔ)存罐4內(nèi)的氣體排出進(jìn)行燃燒；所述冷熱交換器與氣體儲(chǔ)存罐底部均設(shè)置有排水口。
[0037]在上述的實(shí)施例中，二甲醚發(fā)生裂解反應(yīng)后，生成的主要?dú)怏w為氫氣，還包括少量的甲烷與乙烷，這些氣體均可直接進(jìn)行燃燒，并且燃燒后生成的物質(zhì)為二氧化碳和水，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，提高了二甲醚的有效發(fā)熱量，等同于提高了二甲醚的熱值，達(dá)到了省錢節(jié)能的目的，因此，本發(fā)明提供了一種安全可靠，經(jīng)濟(jì)節(jié)能的二甲醚的燃燒方法。
[0038]以上所描述的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述具體實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤(rùn)飾、修改或等同替換，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:它包括以下步驟: a、二甲醚經(jīng)減壓后，首先進(jìn)行預(yù)熱； b、經(jīng)預(yù)熱后的二甲醚通入過(guò)熱器內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱溫度為250-400°C，壓力為0.3-0.5Mpa，加熱器包括多個(gè)依次連接的過(guò)熱管，相鄰兩過(guò)熱管之間通過(guò)空心連接管連接，過(guò)熱管內(nèi)設(shè)有螺旋狀的電熱管，通過(guò)電熱管對(duì)二甲醚氣體進(jìn)行加熱； C、經(jīng)過(guò)熱器加熱后的氣體傳送至反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑，加熱后的氣體在催化劑的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為250-400°C，壓力為0.3-0.5Mpa ;裂解反應(yīng)完成后生成的氣體的主要成分為氫氣； d、反應(yīng)完成后，生成的氣體傳送至冷熱交換器內(nèi)進(jìn)行熱量交換，以降低生成氣體的溫度，并且其溫度為40°C以內(nèi)，壓力為0.2-0.4Mpa ； e、經(jīng)冷熱交換器冷卻的氣體傳送至氣體儲(chǔ)存罐進(jìn)行存儲(chǔ)，該氣體儲(chǔ)存罐上連接有出氣口，可直接將氣體儲(chǔ)存罐內(nèi)的氣體排出進(jìn)行燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:所述過(guò)熱器設(shè)有氣體入口與氣體出口，入口的管道上設(shè)有單向閥與壓力表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:所述過(guò)熱管為無(wú)縫鋼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:所述反應(yīng)器內(nèi)的進(jìn)氣口末端連接著一氣體均衡器，用于保證反應(yīng)器內(nèi)各部分二甲醚的均衡。`
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:所述步驟a中二甲醚的預(yù)熱是通過(guò)步驟d中的冷熱交換器進(jìn)行加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:步驟b中，所述催化劑為銅、鋅、鋁、沸石組成的催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:所述步驟b中，反應(yīng)溫度為300-350°C，壓力為0.35-0.45Mpa ;所述步驟c中，反應(yīng)溫度為 300-350°C，壓力為 0.35-0.45Mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于；所述步驟b中，反應(yīng)溫度為325°C，壓力為0.4Mpa ;所述步驟c中，反應(yīng)溫度為325 °C，壓力為 0.4Mpa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:所述步驟d中，溫度為38°C，壓力為0.3Mpa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚轉(zhuǎn)化為氫氣為主的氣體在工業(yè)上直接燃燒的方法，其特征在于:所述冷熱交換器與氣體儲(chǔ)存罐底部均設(shè)置有排水口。
【文檔編號(hào)】C01B3/22GK103449366SQ201210174385
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】杜偉良 申請(qǐng)人:杜偉良