二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法
【专利摘要】本发明公开了二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法；它主要先通过对二甲醚进行预热，预热后送至加热器内进行加热，加热器包括多个依次连接的过热管，此后，将加热器加热后的二甲醚气体传动至反应器内，反应器内设置有催化剂，催化剂促使二甲醚发生裂解反应，裂解反应发生后，生成气体的主要成分为氢气，还含有少量的甲烷与乙烷，反应完成后，对反应生成的气体进行降温，此后即传送至气体存储罐进行存储，该气体即可进行燃烧；本发明的有益效果是：本发明通过将低热值的二甲醚液化气在催化剂的作用下进行转化，提高了二甲醚的有效发热量，等同于提高了二甲醚的热值，达到了省钱节能的目的。
【专利说明】二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及燃气转化后进行燃烧的方法，尤其涉及一种二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法。
【【背景技术】】
[0002]二甲醚作为廉价的燃料，由于自身含氧、碳链低、燃烧充分安全，燃烧过程不折碳，不会产生黑烟，无残液，燃烧尾气符合国家标准，所以二甲醚作为燃料已被广泛使用，但其二甲醚的燃烧热值约为29000KJ/KG-31450KJ/KG，与LPC液化石油气的燃烧热值46000KJ/KG相比，达到LPC液化石油气的0.63，那么按比例来计算，用I公斤液化石油气所产生的热值，就需要用1.58公斤的二甲醚热值来作为比较，所以按经济比例计算没有实惠价值；如果二甲醚在工业上的燃烧机应用，例如陶瓷厂、铝厂、玻璃厂，那么流量大，燃烧机在压力的作用下来不及燃烧， 很多燃料被浪费，而且有异味刺鼻，并且很难提起高温，用量上更大于LPC液化石油气的1.6倍以上，所以二甲醚在工业上是难以燃烧应用的。如按二甲醚的性质来定，二甲醚在辐射或加热的条件下可以分解出氢气、甲烷、乙烷、甲醛等高热值的气体来燃烧，如现在用低压小流量的铜胆做的家用灶来燃烧，那么久符合分解出氢气、甲烷和乙烷的高热值气体来燃烧，热值也大大的增加了，再与液化石油气相比，那么1.33公斤的二甲醚的热值就相等于1.0公斤液化石油气的热值了，所以二甲醚在工业上的应用，最好把二甲醚转化为氢气、甲烷和乙烷组成的高热值气体再进行燃烧，这样的燃烧效果才是最佳的。
【
【发明内容】
】
[0003]本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种将二甲醚转化为氢气、甲烷以及乙烷后进行燃烧的方法。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的:其改进之处在于:它包括以下步骤:
[0005]a、二甲醚经减压后，首先进行预热；
[0006]b、经预热后的二甲醚通入过热器内进行加热，加热温度为250-400°C，压力为
0.3-0.5Mpa，加热器包括多个依次连接的过热管，相邻两过热管之间通过空心连接管连接，过热管内设有螺旋状的电热管，通过电热管对二甲醚气体进行加热；
[0007]C、经过热器加热后的气体传送至反应器内，反应器内设置有催化剂，加热后的气体在催化剂的作用下发生裂解反应，反应温度为250-400°C，压力为0.3-0.5Mpa ;裂解反应完成后生成的气体的主要成分为氢气；
[0008]d、反应完成后，生成的气体传送至冷热交换器内进行热量交换，以降低生成气体的温度，并且其温度为40°C以内，压力为0.2-0.4Mpa ；
[0009]e、经冷热交换器冷却的气体传送至气体储存罐进行存储，该气体储存罐上连接有出气口，可直接将气体储存罐内的气体排出进行燃烧；
[0010]所述过热器设有气体入口与气体出口，入口的管道上设有单向阀与压力表；[0011]所述过热管为无缝钢管；
[0012]所述反应器内的进气口末端连接着一气体均衡器，用于保证反应器内各部分二甲醚的均衡；
[0013]所述步骤a中二甲醚的预热是通过步骤d中的冷热交换器进行加热；
[0014]步骤b中，所述催化剂为铜、锌、铝、沸石组成的催化剂；
[0015]所述冷热交换器与气体储存罐底部均设置有排水口。
[0016]本发明的有益效果在于:其一、本发明的过热器采用四段依次连接的过热管，过热管内设置螺旋式的铜管，二甲醚通入螺旋式的铜管内，从而对二甲醚进行加热，其加热效果良好，加热效率高；其二、本发明中，二甲醚采用冷热交换器进行预热，充分利用了二甲醚在催化剂才催化作用下发生反应的余热，节省了能源；其三、本发明通过将低热值的二甲醚液化气在催化剂的作用下进行转化，提高了二甲醚的有效发热量，等同于提高了二甲醚的热值，达到了省钱节能的目的，提供了一种安全可靠，经济节能的二甲醚的燃烧方法。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0017]图1为本发明的实施例图。
【【具体实施方式】】
[0018]实施例1
[0019]参照图1所示，本发明揭示了一种二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，该方法包括以下步骤:
[0020]a、二甲醚经减压后，首先在冷热交换器I内进行预热；
[0021]b、经预热后的二甲醚通入过热器2内进行加热，加热温度为250°C，压力为
0.3Mpa，过热器2包括四个依次连接的过热管201，相邻两过热管201之间通过空心连接管202连接，过热管201内设有螺旋状的电热管203，通过电热管203对二甲醚气体进行加热；过热器2设有气体入口与气体出口，入口的管道上设有单向阀204与压力表205 ;并且上述过热管201为无缝钢管；
[0022]C、经过热器2加热后的气体传送至反应器3内，反应器3内设置有催化剂301，加热后的气体在催化剂301的作用下发生裂解反应，反应温度为250°C，压力为0.3Mpa ;裂解反应完成后生成的气体的主要成分为氢气；所述反应器3内的进气口末端连接着一气体均衡器302，用于保证反应器3内各部分二甲醚的均衡；上述催化剂为铜、锌、铝、沸石组成的催化剂；
[0023]d、反应完成后，生成的气体传送至冷热交换器I内进行热量交换，以降低生成气体的温度，并且其温度为40°C，压力为0.2Mpa ；
[0024]e、经冷热交换器I冷却的气体传送至气体储存罐4进行存储，该气体储存罐4上连接有出气口 401，可直接将气体储存罐4内的气体排出进行燃烧；所述冷热交换器与气体储存罐底部均设置有排水口。
[0025]实施例2
[0026]a、二甲醚经减压后，首先在冷热交换器I内进行预热；
[0027]b、经预热后的二甲醚通入过热器2内进行加热，加热温度为400°C，压力为0.5Mpa，过热器2包括四个依次连接的过热管201，相邻两过热管201之间通过空心连接管202连接，过热管201内设有螺旋状的电热管203，通过电热管203对二甲醚气体进行加热；过热器2设有气体入口与气体出口，入口的管道上设有单向阀204与压力表205 ;并且上述过热管201为无缝钢管；
[0028]C、经过热器2加热后的气体传送至反应器3内，反应器3内设置有催化剂301，加热后的气体在催化剂301的作用下发生裂解反应，反应温度为400°C，压力为0.5Mpa ;裂解反应完成后生成的气体的主要成分为氢气；所述反应器3内的进气口末端连接着一气体均衡器302，用于保证反应器3内各部分二甲醚的均衡；上述催化剂为铜、锌、铝、沸石组成的催化剂；
[0029]d、反应完成后，生成的气体传送至冷热交换器I内进行热量交换，以降低生成气体的温度，并且其温度为30°C，压力为0.4Mpa ；
[0030]e、经冷热交换器I冷却的气体传送至气体储存罐4进行存储，该气体储存罐4上连接有出气口 401，可直接将气体储存罐4内的气体排出进行燃烧；所述冷热交换器与气体储存罐底部均设置有排水口。
[0031]实施例3
[0032]a、二甲醚经减压后，首先在冷热交换器I内进行预热；
[0033]b、经预热后的二甲醚通入过热器2内进行加热，加热温度为325°C，压力为
0.4Mpa，过热器2包括四个依次连接的过热管201，相邻两过热管201之间通过空心连接管202连接，过热管201内设有螺旋状的电热管203，通过电热管203对二甲醚气体进行加热；过热器2设有气体入口与气体出口，入`口的管道上设有单向阀204与压力表205 ;并且上述过热管201为无缝钢管；
[0034]C、经过热器2加热后的气体传送至反应器3内，反应器3内设置有催化剂301，加热后的气体在催化剂301的作用下发生裂解反应，反应温度为325°C，压力为0.4Mpa ;裂解反应完成后生成的气体的主要成分为氢气；所述反应器3内的进气口末端连接着一气体均衡器302，用于保证反应器3内各部分二甲醚的均衡；上述催化剂为铜、锌、铝、沸石组成的催化剂；
[0035]d、反应完成后，生成的气体传送至冷热交换器I内进行热量交换，以降低生成气体的温度，并且其温度为38°C，压力为0.3Mpa ；
[0036]e、经冷热交换器I冷却的气体传送至气体储存罐4进行存储，该气体储存罐4上连接有出气口 401，可直接将气体储存罐4内的气体排出进行燃烧；所述冷热交换器与气体储存罐底部均设置有排水口。
[0037]在上述的实施例中，二甲醚发生裂解反应后，生成的主要气体为氢气，还包括少量的甲烷与乙烷，这些气体均可直接进行燃烧，并且燃烧后生成的物质为二氧化碳和水，不会对环境造成污染，提高了二甲醚的有效发热量，等同于提高了二甲醚的热值，达到了省钱节能的目的，因此，本发明提供了一种安全可靠，经济节能的二甲醚的燃烧方法。
[0038]以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。
【权利要求】
1.一种二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:它包括以下步骤: a、二甲醚经减压后，首先进行预热； b、经预热后的二甲醚通入过热器内进行加热，加热温度为250-400°C，压力为0.3-0.5Mpa，加热器包括多个依次连接的过热管，相邻两过热管之间通过空心连接管连接，过热管内设有螺旋状的电热管，通过电热管对二甲醚气体进行加热； C、经过热器加热后的气体传送至反应器内，反应器内设置有催化剂，加热后的气体在催化剂的作用下发生裂解反应，反应温度为250-400°C，压力为0.3-0.5Mpa ;裂解反应完成后生成的气体的主要成分为氢气； d、反应完成后，生成的气体传送至冷热交换器内进行热量交换，以降低生成气体的温度，并且其温度为40°C以内，压力为0.2-0.4Mpa ； e、经冷热交换器冷却的气体传送至气体储存罐进行存储，该气体储存罐上连接有出气口，可直接将气体储存罐内的气体排出进行燃烧。
2.根据权利要求1所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:所述过热器设有气体入口与气体出口，入口的管道上设有单向阀与压力表。
3.根据权利要求1所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:所述过热管为无缝钢管。
4.根据权利要求1所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:所述反应器内的进气口末端连接着一气体均衡器，用于保证反应器内各部分二甲醚的均衡。`
5.根据权利要求1所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:所述步骤a中二甲醚的预热是通过步骤d中的冷热交换器进行加热。
6.根据权利要求1所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:步骤b中，所述催化剂为铜、锌、铝、沸石组成的催化剂。
7.根据权利要求1所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:所述步骤b中，反应温度为300-350°C，压力为0.35-0.45Mpa ;所述步骤c中，反应温度为 300-350°C，压力为 0.35-0.45Mpa。
8.根据权利要求7所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于；所述步骤b中，反应温度为325°C，压力为0.4Mpa ;所述步骤c中，反应温度为325 °C，压力为 0.4Mpa。
9.根据权利要求1所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:所述步骤d中，温度为38°C，压力为0.3Mpa。
10.根据权利要求1所述的二甲醚转化为氢气为主的气体在工业上直接燃烧的方法，其特征在于:所述冷热交换器与气体储存罐底部均设置有排水口。
【文档编号】C01B3/22GK103449366SQ201210174385
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月30日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】杜伟良 申请人:杜伟良