一種利用鼓泡法制備輕烴燃?xì)獾墓に嚪椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輕烴燃?xì)庵苽漕I(lǐng)域，特別的是涉及一種利用鼓泡法制備輕烴燃?xì)獾墓に嚪椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002]烴，是碳、氫兩種元素以不同的比例混合而成的物質(zhì)。天然氣的主要成分是(^俗稱(chēng)甲烷；含少量C2乙烷；液化石油氣的主要成分是c3丙烷；c4是丁烷溫下為氣態(tài)，叫氣態(tài)輕烴。c5-c16的烴在常溫下是液態(tài)，就叫液態(tài)輕烴。液態(tài)輕烴中最輕的c5、c6極易變成氣態(tài)。再重一點(diǎn)的是汽油，煤油和柴油等。我國(guó)已把液態(tài)輕烴石油產(chǎn)品副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成氣體燃料，供城鎮(zhèn)居民生活用氣和工業(yè)用氣制定為政策上大力支持的能源轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。
[0003]輕烴是輕烴燃?xì)獾脑希芍瞥扇紵龤怏w，我們通常稱(chēng)為混合輕烴燃?xì)?。輕烴混合燃?xì)馐且簯B(tài)輕烴通過(guò)“輕烴氣化設(shè)備”以物理方式將其氣化，并按工藝要求與一定比例的空氣混合，通過(guò)輸配管網(wǎng)送給用戶(hù)的氣體燃料。其中由液態(tài)狀化氣態(tài)，輕烴組份最少不低于15% (V%)，也可以根據(jù)用戶(hù)燃?xì)鈪?shù)的要求而調(diào)整混合比例。液態(tài)輕烴的熱值為31800Kcal/kgo制氣量和燃?xì)鉄嶂党煞幢?。比如要達(dá)到5400kcal/kg的熱值，每公斤輕經(jīng)就產(chǎn)生2.5m3輕烴燃?xì)?；如果要達(dá)到7000kcal/kg的熱值，每公斤輕烴就產(chǎn)生2m 3的輕烴燃?xì)?，因此，輕烴燃?xì)庵锌諝獾谋壤{(diào)節(jié)可滿(mǎn)足不同功用的燃?xì)庥脩?hù)。其依據(jù)是輕烴混空燃?xì)庠诳諝庵邪l(fā)生燃燒發(fā)生完全氧化反應(yīng)。由于在通常情況下氧氣在空氣中的比例為21%，所以從15-20%的輕烴混空燃?xì)獾臒嶂蹬c輕烴的組分成正關(guān)系，其公式為:
[0004]H = rH 輕烴
[0005]式中:Η為輕烴混空燃?xì)獾臒嶂担籸為混空中輕烴油的體積百分比。
[0006]現(xiàn)有實(shí)際應(yīng)用中，輕烴從液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的氣化過(guò)程，是通過(guò)加熱輕烴液對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制氣化的過(guò)程。具體方法是通過(guò)加熱介質(zhì)，規(guī)定它的溫度不應(yīng)高于95°C，輕質(zhì)烴燃料的溫度不應(yīng)高于45°C，這個(gè)過(guò)程通常是以水作為熱媒介質(zhì)。具體方法是將輕烴燃料先經(jīng)過(guò)恒定體積栗進(jìn)氣化反應(yīng)器，在以熱水作為傳熱介質(zhì)的恒溫壓條件下氣化，然后進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離，接著進(jìn)入貯存燃?xì)夤藓涂諝鈨?chǔ)罐送過(guò)來(lái)恒壓恒容空氣，進(jìn)行混合，從而生成人為設(shè)計(jì)熱值的混合氣體，這樣就完成了加熱氣化配氣過(guò)程。
[0007]然而，由于輕烴液體極易揮發(fā)，各種溫度和氣體混合組分的數(shù)值都不容易控制，這使得通過(guò)加熱強(qiáng)制氣化輕烴液的方法危險(xiǎn)度極高，極易發(fā)生爆炸，因此，不能在實(shí)際中廣泛應(yīng)用，以至于造成能源的大量浪費(fèi)。
[0008]現(xiàn)有生產(chǎn)輕烴油燃?xì)夤に嚧嬖诘谋撞?
[0009]1、在生產(chǎn)輕烴油燃?xì)膺^(guò)程中，必須使用精純輕烴油，成本高；
[0010]2、在生產(chǎn)輕烴油燃?xì)膺^(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生30% -40%的殘液，不能完全氣化，因此輕烴油的利用率極低；
[0011]3、在生產(chǎn)輕烴油燃?xì)膺^(guò)程中，隨著加溫，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，給反應(yīng)設(shè)備造成危害，設(shè)備損壞程度大，維護(hù)設(shè)備的難度也很大；
[0012]4、在生產(chǎn)輕烴油燃?xì)膺^(guò)程中，管網(wǎng)中會(huì)有大量回凝，嚴(yán)重影響供氣質(zhì)量，且存在嚴(yán)重的安全隱患；
[0013]5、在生產(chǎn)輕烴油燃?xì)膺^(guò)程中，火勢(shì)不穩(wěn)，影響用戶(hù)的用氣質(zhì)量；
[0014]6、在生產(chǎn)輕烴油燃?xì)膺^(guò)程中，排除管道內(nèi)殘液和管道凝液過(guò)程，容易發(fā)生事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種利用鼓泡法，在常溫低壓的條件下生產(chǎn)輕烴燃?xì)獾墓に嚒?br>[0016]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0017]—種利用鼓泡法制備輕烴燃?xì)獾墓に嚪椒?，所述的工藝?將所需的燃料油放置于鼓泡反應(yīng)器內(nèi)，所述的鼓泡反應(yīng)器的第一輸入端與空氣端接口連接，所述的鼓泡反應(yīng)器的第二輸入端與輕烴油補(bǔ)給端接口連接，所述的鼓泡反應(yīng)器的輸出端與用戶(hù)終端接口連接;
[0018]所述的工藝為:將所需的燃料油為輕烴油或輕烴油混合油中的任一種；
[0019]所述的輕烴油混合油，包含A和B兩部分；所述的A為輕烴油；所述的B為比輕烴油的比重重，且能與輕烴油相融合，且不易揮發(fā)的輕質(zhì)石油，其具體的為:先加入B部分于反應(yīng)器內(nèi)，當(dāng)B部分的液面達(dá)到預(yù)定體積后，加入A部分，所述輕烴油混合油總體積不大于反應(yīng)器罐體總體積的1/2 ；
[0020]所述的A優(yōu)選為C5?C 7的輕烴油；
[0021]所述的B為優(yōu)選為煤油或者柴油中的一種；
[0022]輕烴油混合油中，以體積計(jì)，所述的A: B為1: δ，所述的δ在3?7范圍內(nèi)。
[0023]所述的鼓泡反應(yīng)器的第一輸入端，其空氣的輸入量與終端用戶(hù)的需求量相關(guān)，其計(jì)算公式為:x = y(l-A)；
[0024]其中:所述的X為空氣的輸入量，所述的y為終端用戶(hù)的需求量，所述的λ為15 %?20 %，為輕烴氣在混合空氣中的體積比例；
[0025]所述的工藝在溫度為10°C?40°C，壓力在0.015?0.035MPa范圍內(nèi)，并控制鼓泡反應(yīng)器的輸出端的壓力在0.002?0.035MPa范圍內(nèi)；
[0026]9、根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種利用鼓泡法制備輕烴燃?xì)獾墓に嚪椒?，其特征在?終端產(chǎn)生的熱值計(jì)算如下:
[0027]Η = Ρ輕烴 *Η輕烴 /Ρ
[0028]式中:Η為輕烴混空燃?xì)獾臒嶂?；He；g為輕烴的熱值；Peg為在某個(gè)溫度下輕烴的飽和蒸汽壓；P為混合氣體的出口壓力。
[0029]本發(fā)明是物理反應(yīng)過(guò)程，因此不需要添加任何添加劑、阻燃劑、催化劑等化工原料，燃料油利用鼓泡法制氣，燃?xì)馔ㄟ^(guò)管道被輸送至用戶(hù)終端，整體工藝對(duì)環(huán)境毫無(wú)影響，輕烴氣和空氣的混合氣體燃燒后，只產(chǎn)生C02和水，對(duì)環(huán)境大氣沒(méi)有任何污染，符合國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求。
[0030]輕烴油的蒸發(fā)量與輕烴油的表面積有關(guān)，表面積越大，蒸發(fā)量越大。因此，在制氣上我們采用將低壓空氣吹進(jìn)封閉在反應(yīng)器內(nèi)液態(tài)燃料油中，在燃料油內(nèi)產(chǎn)生大量的空氣泡，每個(gè)空氣泡有一個(gè)球表面，空氣泡在上升過(guò)程中，能量大的燃料油分子，(本發(fā)明優(yōu)選輕烴油或輕烴油混合油)不斷地通過(guò)球表面進(jìn)入到空氣泡內(nèi)，空氣泡上升路徑越長(zhǎng)，進(jìn)入空氣泡內(nèi)的油分子越多。每個(gè)空氣泡內(nèi)就形成了由蒸汽和空氣的混合氣。攜帶混合氣的氣泡上浮到燃料油表面而破裂。由于氣液兩相界面接觸面大，兩相強(qiáng)烈擾動(dòng)和不斷更新加速傳質(zhì)速度，使得體系的氣泡流動(dòng)處于滯流態(tài)和湍動(dòng)態(tài)之間的最佳狀態(tài)。由于液體分子向氣泡內(nèi)的連續(xù)整體擴(kuò)散，因此反應(yīng)器內(nèi)的燃料油上部空間就充滿(mǎn)燃料油混空氣。
[0031]本發(fā)明采用的燃料油為輕烴油或輕烴混合油，由于輕質(zhì)石油的比重大于(:5?(:7的輕烴油的比重，即使輕質(zhì)油中存在雜質(zhì)，其雜質(zhì)也能夠沉淀于輕質(zhì)石油中，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中必須采用精純的輕烴油，節(jié)省了成本。
[0032]本發(fā)明采用的燃料油更優(yōu)選的為:按照體積計(jì)，1份體積的(:5石腦油和3-7份體積的煤油相復(fù)配的輕烴混合油作為燃料油。
[0033]在上述鼓泡理論的基礎(chǔ)，以及本發(fā)明提供的燃料油的技術(shù)方案，能夠解決原料殘液?jiǎn)栴}，不但節(jié)省使用成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且是極大的提高了反應(yīng)過(guò)程的安全性。采用燃料油和空氣的混合氣體，在鼓泡法的作用下，輸送到用戶(hù)端的熱值能達(dá)到6500-7500kcal/kg熱值，與天然氣熱值不相上下，氣化率能夠達(dá)到100%。
[0034]本發(fā)明整體工藝依托物理氣化原理，且主要設(shè)施在室內(nèi)，整體的工藝反應(yīng)外界環(huán)境可在-40°C?50°C范圍內(nèi)運(yùn)行，可以適用于從高瑋度到低瑋度地區(qū)；由于混空比例在85-80%，