專利名稱：：一種低含丙烷、高含烯烴的車用液化石油氣及其制備設(shè)備和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明提供一種低含丙垸、高含烯烴的車用液化石油氣，作為機動車的氣體燃料，本發(fā)明還公開了其制備工藝，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，屬于石油化工生產(chǎn)加工
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及的液化石油氣(簡稱LPG)主要來源于煉油企業(yè)石油加工的副產(chǎn)品，這種氣基本上都存在丙烷含量低、烯烴含量高的問題。長期以來，在本
技術(shù)領(lǐng)域：
中有兩種偏見，一是認(rèn)為車用液化石油氣中丙烷含量值必須高于45%的采用才能作為車用燃?xì)馐褂?，因此，依靠增加丙垸含量來增加車用液化石油氣供氣壓力；二是脫離"辛烷值"一這一汽車燃料的重要技術(shù)指標(biāo)值，盲目、錯誤的限制單烯烴含量的偏見。甚至，在2003年國家頒布的《車用液化石油氣標(biāo)準(zhǔn)》(GB19159-2003)中都規(guī)定，1#氣丙垸含量>85%(冬季用)；2#氣丙烷含量>65-85%(春秋用)；3#氣丙烷含量40-65%(夏季用)，總烯烴含量不得超過10%。由于我國丙烷資源潰乏，95%以上的液化石油氣中丙垸含量均在20%左右，總烯烴含量一般均在30-50%之間。這種丙垸含量低、烯烴含量高的液化石油氣，嚴(yán)重地限制了國產(chǎn)液化石油氣作車用燃料的可供資源。本發(fā)明人的中國發(fā)明專利(專利號ZL01144169.0)公開了《一種常溫、液相精制車用石油液化氣的方法及裝置》，解決了脫除液化石油氣中影響汽車燃用的有害雜質(zhì)的技術(shù)問題，但這種方法不能改變液化石油氣原有的物理化學(xué)性能。對車用液化石油氣組份的物理化學(xué)性能，特別是溫度、壓力、辛垸值變化對汽車使用性能的影響沒能考慮和解決。特別是我國的丙烷資源饋泛，對以普通低含丙烷的液化石油氣，在冬季由于氣溫低，精制后的LPG壓力低，難以保證汽車燃用的供氣壓力需要，同時對國產(chǎn)液化石油氣中的高含量稀烴如何用作車用燃料，缺少合理的應(yīng)用量的技術(shù)數(shù)據(jù)介定概念，嚴(yán)重影響了車用液化石油氣的推廣、應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種低含丙烷、高含烯烴的車用液化石油氣，目的在于解決了低含丙烷高含烯烴的液化石油氣經(jīng)精制后，使之能夠滿足汽車燃用的問題。本發(fā)明還公開了其制備設(shè)備及工藝，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的另一目的是提供一種增壓劑和增壓設(shè)備，增加車用液化石油氣的供氣壓力，解決車用液化石油氣對丙烷資源的依懶。本發(fā)明具體技術(shù)解決方案如下將液化石油氣經(jīng)過凈化處理，脫除液化石油氣中的單質(zhì)硫、多硫化物、機械雜質(zhì)、水、油漬后，在密閉狀態(tài)下，向液化石油氣中添加一種不改變液化石油氣的化學(xué)性質(zhì)和燃燒特性，能夠使液化石油氣增加壓力的物質(zhì)，增加壓力在0.2-0.5mPa之內(nèi)。制備工藝包括將液化石油氣送入脫硫化物精制塔，使氣體中的硫化氫及多硫化合物與氧化金屬物反應(yīng)的生成金屬鹽被脫除；氣體再送入脫硫塔，通過活性碳脫除單質(zhì)硫；送氣體到氧化鈣脫水器吸附脫除其中水分后由雜質(zhì)過濾塔將機械雜質(zhì)、油漬等臟物濾出，進入成品罐或經(jīng)增壓劑罐進入到成品罐。本發(fā)明產(chǎn)品為鋅垸值大于89，總硫含量小于140ppm二烯烴小于0.5%，蒸發(fā)殘留物小于O.Ol(ml/100ml)銅片腐蝕^1，無水、無硫化氫的汽車代用燃料。本發(fā)明車用液化石油氣質(zhì)量指標(biāo)如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>用于上述生產(chǎn)工藝的制備設(shè)備主要結(jié)構(gòu)如下原料儲罐儲存車用液化石油氣原料，與氣泵通過管路連接；氣泵用于將原料儲罐中液化石油氣通過相應(yīng)的管路送入脫硫化物精制塔；脫硫化物精制塔將液化石油氣由其塔底進入，逆向與塔內(nèi)氧化金屬物接觸，液化石油氣中的硫化氫及多硫化合物與金屬氧化物反應(yīng)，生成金屬鹽被脫除后，由塔頂部出來，進入脫硫精制塔底部；脫硫精制塔液化石油氣由塔底逆向向上與活性碳充分接觸，液化石油氣中的單質(zhì)硫即被活性碳毛孔吸附，脫除單質(zhì)硫后，液化石油氣由塔頂部出來進入脫水器底部；脫水器液化石油氣由脫水器底部逆向與氧化鈣接觸過程中，其中的飽合游離水與氧化鈣反應(yīng)，生成氫氧化鈣，之后由脫水器頂部出來，進入雜質(zhì)過濾塔；雜質(zhì)過濾塔液化石油氣由塔底逆向流動中，將液化石油氣中的機械雜質(zhì)、油漬等臟物濾出，由塔頂部出來后進入成品罐或經(jīng)增壓劑罐進入到成品罐；增壓劑罐為壓力容器，罐內(nèi)充有增壓劑，向車用液化石油氣中摻入增壓劑，使其壓力達到0.2-0.5mPa;上述增壓劑選自甲烷、乙烷、惰性氣體中的一種或多種。使車用液化石油氣的供氣壓力達到200Kpa以上。成品罐儲存成品車用液化石油氣；所述的脫硫化物精制塔內(nèi)的底部設(shè)有金屬篩板，篩板上堆積8-10cm玻璃球或碳鋼金屬球，球上堆滿金屬氧化物碎屑，直至塔頂，再堆積8-10cm玻璃或金屬球，塔頂由篩板壓?。幻摿蚓扑撞繛榻饘俸Y板，其上堆積8-10cm玻璃球，玻璃球上堆滿經(jīng)酞菁鈷堿金屬浸漬的改性活性炭，分3-4層堆放，每層均用金屬篩板和玻璃球隔開直至塔頂；氧化鈣脫水器底部為金屬篩板，篩板上堆積8-10cm玻璃球，玻璃球上堆放塊狀氧化鈣，氧化鈣上用金屬篩板封閉，或在其間增加玻璃球和活性碳層后再用金屬篩板封閉；雜質(zhì)過濾塔內(nèi)依次分多層緊密裝填絲瓜瓤，或高分子篩布、網(wǎng)等充填物，兩端及各層間由金屬篩板隔離固定壓緊。為表明本發(fā)明的積極效果，分別在長春和延邊龍井建立了兩套車用液化石油氣加工工藝裝置，所生產(chǎn)的車用液化石油氣除在當(dāng)?shù)氐某鲎廛嚒⒐卉噾?yīng)用外，還在吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院利用CA6GH—L一LPG電噴發(fā)動機做了300小時排放性能、經(jīng)濟性、動力性可靠性臺架比對試驗和捷達驕車汽油/LPG試驗臺輪轂試驗。試驗結(jié)果證明(1)使用本發(fā)明的車用液化石油氣，300小時可靠性試驗后，發(fā)動機外特性最大功率降低5.1%，最大扭矩平均降低10.4%，最低氣耗增加9.4%;而使用現(xiàn)有的車用液化石油氣(國家標(biāo)準(zhǔn))，發(fā)動機300小時后外特性最大功率降低6.0%，最大扭矩平均下降11.6%，最低氣耗增加9.7%。(2)使用本發(fā)明的車用液化石油氣，300小時后發(fā)動機6個氣缸孔磨損算術(shù)平均值0.207mm，進氣門平均磨損0.31mm，氣缸壓力平均降低13.7%;使用現(xiàn)有的車用液化石油氣(國家標(biāo)準(zhǔn))，汽缸孔磨損平均值為0.262mm;進氣門平均磨損0.32mm，各缸壓力平均降低15.6%;(3)汽油/車用液化石油氣雙燃料《捷達》驕車整車試驗臺輪轂15工況試驗排放值的測定；<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>結(jié)論:實驗驗證本發(fā)明車用液化石油氣中的單烯烴對汽車燃用沒有危害，不會造成新的污染；本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的低含丙烷、高含稀烴的車用液化石油氣，雖然丙烷含量、總硫含量較國家標(biāo)準(zhǔn)的車用液化石油氣低，稀烴含量較國家標(biāo)準(zhǔn)氣高，但其使用性能、排放性能各項指標(biāo)均較好于國家標(biāo)準(zhǔn)的車用液化石油氣。同時通過試驗驗證在保證汽車使用性能的前提下，確定了放寬單烯烴的使用范圍的車用液化石油氣各種組份經(jīng)濟合理的技術(shù)配比方案。即車用液化石油氣在丙烷含量不低于20%的情況下，單烯烴使用范圍可以提升到50%;在不含丙烷時，其單烯烴的含量應(yīng)不大于氣體中異丁烷的含量。本發(fā)明技術(shù)相對現(xiàn)有技術(shù)的顯著進步在于克服了目前車用液化石油氣偏見即必須采用丙垸高于45%、單純依靠增加丙垸含量來增加車用液化石油氣供氣壓力；及脫離"辛烷值"一這一汽車燃料的重要技術(shù)指標(biāo)值。盲目、錯誤的限制單烯烴含量的偏見，使車用液化石油氣即使在沒有丙烷含量的情況下，依然可以滿足汽車燃用的供氣壓力需求。解決了目前我國國產(chǎn)高含烯烴的液化石油氣作車用燃料的技術(shù)應(yīng)用問題。和從汽車燃料特性的角度，合理地放寬了車用LPG中單烯烴的含量。(較現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)放寬限量40%左右)使我國國產(chǎn)LPG中95%以上低含丙垸、高含烯烴的LPG資源通過采用本發(fā)明技術(shù)處理得以作車用燃料使用。由于液化石油氣為氣、水混合物，脫水是在運動之中進行，現(xiàn)有的重度離心脫水工藝，容易產(chǎn)生爆炸，非常不安全，不僅浪費資源，還很難以將水脫凈。本發(fā)明靠氧化鈣吸收反應(yīng)，完全可以除凈液化石油氣中的飽和游離水，且安全可靠，節(jié)省資源。本發(fā)明通過向車用液化石油氣中補入增壓劑，克服了現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)單純依靠增加丙烷含量來增加車用液化石油氣供氣壓力的問題，從資源結(jié)構(gòu)上解決了由于我國丙烷資源不足，影響限制車用液化石油氣推廣應(yīng)用的難題。圖1為本發(fā)明車用液化石油氣精制工藝流程及設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；具體實施方式為了便于理解本發(fā)明，特例舉以下實施例。其作用被理解為是對本發(fā)明的闡釋而非對本發(fā)明的任何形式的限制。實施例l結(jié)合附圖1所示，液化石油氣原料由泵2從罐1中拉出，送入脫硫化物精制塔3。脫硫化物精制塔3內(nèi)塔底為金屬篩板3-1，篩板3-1上堆積8-10cm玻璃球或金屬球3-2，球上堆滿金屬氧化物3-3(為氧化鐵或氧化鋅等金屬氧化物)，直至塔頂，塔頂有篩板3-1將金屬氧化物3-3壓住，并在篩板3-1上部堆積8-10cm玻璃或金屬球3-2，金屬球3-2為普通碳鋼。液化石油氣由精制塔3的塔底進入，逆向與塔內(nèi)氧化金屬物接觸，液化石油氣中的硫化氫及多硫化合物與氧化金屬物反應(yīng)，生成金屬鹽被脫除后，由脫硫化物精制塔3塔頂部出來，進入脫硫精制塔4底部。脫硫精制塔4底部為金屬篩板4-1，金屬篩板4-1上堆積8-10cm玻璃球4-2，玻璃球4-2上堆滿經(jīng)酞菁鈷堿金屬浸漬的改性活性炭4-3，分3-4層堆放，每層均用金屬篩板4-l和玻璃球4-2隔開，液化石油氣由塔底逆向向上與活性碳4-3充分接觸，液化石油氣中的單質(zhì)硫即被活性碳4-3毛孔吸附；脫除單質(zhì)硫后，液化石油氣由精制塔4頂部出來進入脫水器5底部。脫水器5可設(shè)置為2臺，并聯(lián)交替使用。脫水器5底部為金屬篩板5-l(普通碳鋼鋼板制作)，金屬篩板5-1上堆積8-10cm玻璃球5-2，玻璃球5-2上堆放塊狀氧化鈣5-3，氧化鈣5-3上部用篩板5-1或活性碳、玻璃球5-2、篩板5-l封閉。液化石油氣由脫水器底部逆向與氧化鈣接觸過程中，其中的飽合游離水與氧化鈣反應(yīng)，生成氫氧化鈣被脫除，之后由脫水器2頂部出來，進入雜質(zhì)過濾塔6。雜質(zhì)過濾塔6內(nèi)分多層裝填絲瓜瓤6-2，也可增加高分子篩布、網(wǎng)6-3等充填物，充填物堆積要緊密，各層之間由金屬篩板6-l隔離固定；液化石油氣由塔底逆向流動中，其中的機械雜質(zhì)、油漬等臟物將被濾出。液化石油氣由雜質(zhì)過濾塔6的塔頂部出來后，進入成品罐8或經(jīng)增壓劑罐7進入到成品罐8;增壓劑罐8為壓力容器，罐內(nèi)充有甲垸、乙垸或其他惰性氣體作為增壓劑，向車用液化石油氣中摻入增壓劑，使其壓力達到0.2-0.5mPa;產(chǎn)品質(zhì)量化驗數(shù)據(jù)見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1.一種低含丙烷、高含烯烴的車用液化石油氣，將液化石油氣送入脫硫化物精制塔，使氣體中的硫化氫及多硫化合物與氧化金屬物反應(yīng)的生成金屬鹽被脫除；氣體再送入脫硫塔，通過活性碳脫除單質(zhì)硫；送氣體到氧化鈣脫水器吸附脫除其中水分后由雜質(zhì)過濾塔將機械雜質(zhì)、油漬等臟物濾出得產(chǎn)品。2、權(quán)利要求1所述的車用液化石油氣的生產(chǎn)工藝，其特征在于將液化石油氣送入脫硫化物精制塔，使氣體中的硫化氫及多硫化合物與氧化金屬物反應(yīng)的生成金屬鹽被脫除；氣體再送入脫硫塔，通過活性碳脫除單質(zhì)硫；送氣體到氧化鈣脫水器吸附脫除其中水分后由雜質(zhì)過濾塔將機械雜質(zhì)、油漬等臟物濾出，進入成品罐或經(jīng)增壓劑罐進入到成品罐。3、實現(xiàn)權(quán)利要求2所述車用液化石油氣生產(chǎn)工藝的裝置，主要由以下裝置構(gòu)成原料儲罐儲存車用液化石油氣原料，與氣泵通過管路連接；氣泵用于將原料儲罐中液化石油氣通過相應(yīng)的管路送入脫硫化物精制塔；脫硫化物精制塔將液化石油氣由其塔底進入，逆向與塔內(nèi)氧化金屬物接觸，液化石油氣中的硫化氫及多硫化合物與金屬氧化物反應(yīng)，生成金屬鹽被脫除后，由塔頂部出來，進入脫硫精制塔底部；脫硫精制塔液化石油氣由塔底逆向向上與活性碳充分接觸，液化石油氣中的單質(zhì)硫即被活性碳毛孔吸附，脫除單質(zhì)硫后，液化石油氣由塔頂部出來進入脫水器底部；脫水器液化石油氣由脫水器底部逆向與氧化鈣接觸過程中，其中的飽合游離水與氧化鈣反應(yīng)，生成氫氧化鈣，之后由脫水器頂部出來，進入雜質(zhì)過濾塔；雜質(zhì)過濾塔液化石油氣由塔底逆向流動中，將液化石油氣中的機械雜質(zhì)、油漬等臟物濾出，由塔頂部出來后進入成品罐或經(jīng)增壓劑罐進入到成品罐；增壓劑罐為壓力容器，罐內(nèi)充有增壓劑，向車用液化石油氣中摻入增壓劑，使其壓力達到0.2-0.5mPa;成品罐儲存成品車用液化石油氣；所述的脫硫化物精制塔內(nèi)的底部設(shè)有金屬篩板，篩板上堆積8-10cm玻璃球或碳鋼金屬球，球上堆滿金屬氧化物碎屑，直至塔頂，再堆積8-10cm玻璃或金屬球，塔頂由篩板壓?。幻摿蚓扑撞繛榻饘俸Y板，其上堆積8-10cm玻璃球，玻璃球上堆滿經(jīng)酞菁鈷堿金屬浸漬的改性活性炭，分3-4層堆放，每層均用金屬篩板和玻璃球隔開直至塔頂；氧化鈣脫水器底部為金屬篩板，篩板上堆積8-10cm玻璃球，玻璃球上堆放塊狀氧化鈣，氧化鈣上用金屬篩板封閉，或在其間增加玻璃球和活性碳層后再用金屬篩板封閉；雜質(zhì)過濾塔內(nèi)依次分多層緊密裝填絲瓜瓤，或高分子篩布、網(wǎng)等充填物，兩端及各層間由金屬篩板隔離'固定壓緊。全文摘要本發(fā)明提供一種低含丙烷、高含烯烴的車用液化石油氣及其制備設(shè)備及工藝，將液化石油氣經(jīng)過凈化處理，脫除液化石油氣中的單質(zhì)硫、多硫化物、機械雜質(zhì)、水、油漬后，在密閉狀態(tài)下，向液化石油氣中添加一種不改變液化石油氣的化學(xué)性質(zhì)和燃燒特性，能夠使液化石油氣增加壓力的物質(zhì)，增加壓力在0.2-0.5MPa之內(nèi)。低含丙烷高含烯烴的液化石油氣經(jīng)精制后，使之能夠滿足汽車燃用的問題。從資源結(jié)構(gòu)上解決了由于我國丙烷資源不足，影響限制車用液化石油氣推廣應(yīng)用的難題。文檔編號C10L3/00GK101260332SQ20081005065公開日2008年9月10日申請日期2008年4月25日優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日發(fā)明者殷乃勛申請人:殷乃勛;龍井眾誠能源發(fā)展有限公司