专利名称：一种用煤制造乙烷的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造乙烷的方法，特别是指一种用煤制造乙烷的方法。
目前，在我国城市、乡、镇、村，大量消耗地下或露天矿物煤，不仅造成严重的环境污染，以及付出各种不可预计的代价，对有限的矿体资源进行无限加速破坏性的利用，为了使人类社会得到可持续发展的开发利用资源，首先必须合理地开发和利用该能源。
本发明的目的在于提供一种可以使人类社会得到可持续发展的且不造成环境污染，工艺简单，不仅能够提高煤这一矿物燃料的供求，而且还大大减少煤的开发利用浪费，提高利用率，从而得到人类可持续发展的目的用煤制造乙烷煤气的方法。
本发明的目的是这样实现的，一种用煤制造乙烷煤气的方法，其包括以下步骤重量比a将2份水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中(1)当温度升高到360-395℃之间，压强为210-225大气压下，经1-1.3小时的蒸发，使2份的水完全转化为汽化潜热等于零的状态时，将该蒸汽通入事先准备装有煤的反应炉中(煤的重量比为2份)，经4-12小时的反应，该反应的温度小于120℃，压强6-15大气压，经反应有气体产生(H2S；NO2)同时，产生质地疏松，颜色和涤痕皆为褐色的物质，测得该物质的比重约为0.70-1.06，无光泽，这种物质统称为泥炭。所产生的气体与泥炭的比例为10％∶90％，(除去H2S、NO2的方法将混合气体通入次氯酸钠溶液中会产生一种雾，再用烧碱洗涤该雾，并另作它用；NO2溶于水生成硝酸，另作它用)泥炭停后备用。
(2)又将14份通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中，当温度升高到210-300℃，压强为160-200大气压，经0.5小时蒸发，后不断蒸发，并将蒸发后的蒸气依次通入备用的新物质泥炭反应器中。上述反应的煤为褐煤、或烟煤、无烟煤、贫煤、洗中煤、油页岩。
b上述低温蒸汽与泥炭反应过程温度低于煤挥发时温度，压强低于挥发时压强取1份泥炭与通入14份的蒸汽，经3-5小时的反应，生成一种气液混合物质，由于该气液的比重不同，经分离后得葡萄糖、氧气、乙烯、氢气四种不同物质(1)将氧气进行储存，(2)将乙烯待后备用，(3)将葡萄糖进行进一步加工；(4)将氢气释放4份。
c将分离制得的葡萄糖溶液按葡萄糖∶酒化酶＝1∶0.007的比例加入经分离制得的葡萄糖溶液中，搅拌均匀，在常压和130-170℃的条件下，反应0.5-1小时，此时，葡萄糖溶液中的葡萄糖已转变成乙醇，葡萄糖溶液转变成乙醇溶液，并有CO2气体放出。
d按乙醇溶液∶三氧化二镍＝1∶0.004的比例，将三氧化二镍加入上步所得的乙醇溶液坩锅之中，在40-50个大气压和130-200℃的条件下，反应0.5-1小时，此时，乙醇溶液中的乙醇转变成乙烯气体和H2O，取乙烯气体备用。
e将上述(b)中，经分离后的物质乙烯溶器中，通入上步(d)中所制备的乙烯。
f按乙烯气体(总)∶三氧化二镍∶氢气＝1∶0.004∶0.05的比例，将三氧化二镍事先放入坩锅中的反应釜中，然后通入乙烯气体和氢气，在50-60个大气压和温度为150-180℃及紫外线照射的条件下，反应0.5-1小时，此过程中乙烯发生加成反应生成乙烷，乙烯气体转变成乙烷气体。
g为了进一步优化气体，达到国标标准按乙烷气体∶镍粉＝1∶0.004的比例，将镍粉加入到30％氢氧化钠溶液固定的坩锅中的反应釜中，再将上步所得乙烷气体通入该含30％氢氧化钠溶液中进行洗气后，即得优化国标的纯净气体乙烷。
上面所述的煤原料是指各种地下和各种露天煤矿物，及油页岩。本发明所述用煤制备乙烷的方法，将原来造成加速性、破坏性，既造成大量的环境污染和极大浪费的煤，所进行合理利用的新颖方法，不但提高煤的利用率，而且对煤的可持续开发利用起着巨大的推动作用，并且本发明所述用煤制造乙烷的方法，具有工艺步骤新颖、简单，原料广泛易得和设备投资少的优点。
图1为本发明用煤制造乙烷的方法中工艺流程图。
图2为本发明的制造工艺示意图。
实施例1下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述一种用煤制造乙烷的方法，其包括以下步骤(重量比)
a中将2份水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中(1)当温度升高到360-395℃之间，压强为210-225大气压下，经1-1.3小时的蒸发，使2份的水完全转化为汽化潜热等于零的状态时，将该蒸汽通入事先准备有煤的反应炉中(煤的重量比为2份)，经4-12小时的反应，该反应的温度小于120℃，压强6-15大气压，经反应有气体产生(H2S、NO2)，同时，产生质地疏松，颜色和条痕皆为褐色的物质，则得该物质的比重为0.70-1.06，无光泽，这种物质统称为泥炭。所产生的气体与泥炭的比例为10％∶90％。(除去H2S、NO2的方法将混合气体通入次氯酸钠溶液中，会产生一种雾，再用烧碱洗涤该雾，并另作它用；NO2溶于水生成硝酸，另作它用)泥炭停后备用。
b上述低温蒸汽与泥炭反应过程温度低于挥发煤温度，压强低于挥发煤的压强，取1份泥炭与通入14份的蒸汽，经3-5小时的反应，生成一种气液混合物质，由于该气液的比重不同，经分离后得葡萄糖、氧气、乙烯、氢气四种不同物质(1)将氧气进行储存；(2)将乙烯待后备用；(3)将葡萄糖进行进一步加工；(4)将氢气释放4份。
c将分离制得的葡萄糖溶液按葡萄糖∶酒化酶＝1∶0.007的比例加入经分离制得的葡萄糖溶液中，搅拌均匀，在常压和130-170℃的条件下，反应0.5小时，此时，葡萄糖溶液中的葡萄糖已转变成乙醇，葡萄糖溶液转变成乙醇溶液并有CO2气体放出。
d按乙醇溶液∶三氧化二镍＝1∶0.004的比例，将三氧化二镍加入上步所得乙醇溶液坩锅之中，在40-50个大气压和130-200℃的条件下，反应0.5-1小时，此时乙醇溶液中的乙醇转变成乙烯气体和水，取乙烯气体备用。
e将上述(b)中，经分离后的物质乙烯容器中通入上步(d)中所制备的乙烯。
f按乙烯气体(总)∶三氧化二镍∶氢气＝1∶0.004∶0.05的比例，将三氧化二镍事先放入坩锅中的反应釜中，然后通入乙烯气体和氢气，在50-60大气压和温度为150-180℃及紫外线照射的条件下，反应0.5-1小时，此过程中乙烯发生加成反应生成乙烷，乙烯气体转变成乙烷气体。
g为了进一步优化气体，达到国标标准按乙烷气体∶镍粉＝1∶0.004的比例，将镍粉加入到30％氢氧化钠溶液固定的坩锅中的反应釜中，再将上步所得乙烷气体通入该含30％氢氧化钠溶液中进行洗气后烧即得优化国标的纯净气体乙烷。
上述用煤制造乙烷的方法中所用的煤原料是指2份褐煤、或2份烟煤、或2份无烟煤、或2份贫煤、或2份洗中煤、或2份油页岩。
化学反应式如下 实施例2用褐煤制造乙烷的方法，其包括以下步骤(重量比)a将2份水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸气锅炉中(1)当温度升高到360-395℃之间，压强为210-225大气压下，经1-1.3小时有蒸发，使2份的水完全转化为汽化潜热等于零的状态时，将该蒸汽通入事先准备有褐煤的反应炉中(褐煤的重量比为2份)，经4-12小时的反应，该反应的温度小于120℃，压强为6-15大气压，经反应有气体产生(H2S、NO2)同时，产生质地疏松，颜色和条痕皆为褐色的物质，测得该物质的比重为0.70-1.06，无光泽，这种物质统称为泥炭，所产生的气体与泥炭的比例为10％∶90％(除去H2S、NO2的方法，将混合气体通入次氯酸钠溶液中，会产生一种雾，再用烧碱洗涤该雾，并另作它用；NO2溶于水生成硝酸，另作它用)，泥炭停后备用。
b上述低温蒸汽与泥炭反应过程温度低于煤挥发温度，压强低于挥发时压强，取1份泥炭与通入14份的蒸汽，经3-5小时的反应，生成一种气液混合物质，由于该气液的比重不同，经分离后得葡萄糖、氧气、乙烯、氢气四种不同物质(1)将氧气进行储存或出售；(2)将乙烯待后备用；(3)将葡萄糖进行进一步加工；(4)将H2↑释放4份。
c将分离制得的葡萄糖溶液按葡萄糖∶酒化酶＝1∶0.007的比例加入经分离制得的葡萄糖溶液中，搅拌均匀，在常压和130-170℃条件下，反应0.5-1小时，此时，葡萄糖溶液中 葡萄糖已转变成乙醇，葡萄糖溶液转变成乙醇，并有CO2气体放出。
d按乙醇溶液∶三氧化二镍＝1∶0.004的比例，将三氧化二镍加入上步所得的乙醇溶液坩锅之中，在40-50个大气压和130-200℃的条件下，反应0.5-1小时，此时，乙醇溶液中的乙醇转变成乙烯气体和水，取乙烯气体备用。
e将上述(b)中，经分离后的物质乙烯容器中通入上步(d)中所制备的乙烯。
f按乙烯气体(总)∶三氧化二镍∶氢气＝1∶0.004∶0.05的比例将三氧化二镍事先放入坩锅中的反应釜中，然后通入乙烯气体和氢气，在50-60个大气压和温度为150-180℃及紫外线照射条件下，反应0.5-1小时，此过程中乙烯发生加成反应，生成乙烷，乙烯气体转变成乙烷气体。
g为了进一步优化气体，达到国标标准按乙烷气体∶镍粉＝1∶0.004的比例，将镍粉加入到30％氢氧化钠溶液固定的坩锅中的反应釜中，再将上步所得乙烷气体通入含30％氢氧化钠溶液中进行洗气后，即得优化国标的纯净气体乙烷。
权利要求
1.一种用煤制造乙烷的方法，其特征在于包括以下步骤重量比a、将2份水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中(1)当温度升高到360°-395°之间，压强为210-225大气压，经1小时至1.3小时的蒸发，使2份的水完全转化为汽化潜热等于零的状态时，将该蒸气通入事先准备装有煤的反应炉中煤的重量比为2份，经4-12小时的反应该反应炉的温度为小于120℃，压强6-15大气压，经反应有气体产生，H2S、NO2，同时，产生质地疏松，颜色和涤痕皆为褐色的物质，该物质的比重约为0.70-1.06，无光泽的物质为泥炭。所产生的气体与泥炭的比为10％∶90％除去H2S，NO2的方法将混合气体通入次氯酸纳溶液中，会产生一种雾，再用烧碱洗涤该雾，并另作它用；NO2溶于水生成硝酸，另作它用，泥炭停后备用；(2)又将14份水通入蒸发量为0.5吨/小时的蒸汽锅炉中，当温度升高到210-300℃，压强为160-200大气压，经半小时蒸发，后不断蒸发，并将蒸发后的蒸汽依次通入备用的新物质泥炭反应器中，上述反应的煤为褐煤，或烟煤，或无烟煤，或贫煤，或洗中煤，或油页岩；b上述低温蒸汽与泥炭反应过程温度低于煤挥发温度，压强低于挥发时压强，取1份泥炭与通入14份的蒸汽，经3-5小时的反应，生成一种汽液混合物质，由于该气液的比重不同，经分离后得葡萄糖、氧气、乙烯、氢气四种不同物质(1)将氧气进行储存；(2)将乙烯待后备用；(3)将葡萄糖进行进一步加工；(4)将氢气释放4份；c将分离制得的葡萄糖溶液按葡萄糖∶酒化酶＝1∶0.007的比例加入经分离制得的葡萄糖溶液中，搅拌均匀，在常压和130-170℃的条件下，反应0.5-1小时，此时，萄萄糖溶液中的葡萄糖已转变成乙醇，葡萄糖溶液转变乙醇溶液，并有CO2气体放出；d按乙醇溶液∶三氧化二镍＝1∶0.004的比例，将三氧化二镍加入上步所得的乙醇溶液之中，坩锅40-50个大气压和130-200℃的条件下，反应0.5-1小时，此时乙醇溶液中的乙醇转变成乙烯气体和水，取乙烯气体备用；e将上述b中，经分离后的物质乙烯溶器中，通入上步d中所制备的乙烯，f按乙烯气体∶三氧化二镍∶氢气＝1∶0.004∶0.05的比例，将三氧化二镍事先放入坩锅中反应釜中，然后通入乙烯气体和氢气，在50-60个大气压和温度为150-180℃及紫外线照射的条件下，反应0.5-1小时，此过程中乙烯发生加成反应生成乙烷，乙烯气体转变成乙烷气体；g为了进一步优化气体，达到国标标准按乙烷气体∶镍粉＝1∶0.004的比例，将镍粉加入到30％氢氧化钠溶液固定的坩锅中的反应釜中，再将上步所制得乙烷气体通入该含30％氢氧化钠溶液中进行洗气后，即得优化国标的纯净气体乙烷。
2.根据权利要求1所述的一种用煤制造乙烷的方法，其特征在于所述煤原料是指褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤、洗中煤、油页岩。
全文摘要
本发明涉及一种用煤制造乙烷的方法，其先将水进行高温、高压汽化，并将该蒸汽通入事先备好的装有煤的反应器中，使煤反应后，生成泥炭，再将水进行低温，低压汽化，并通入事先备好装有泥炭的反应器中，生成一种气液混合物，经分离，得乙烯、氧气和葡萄糖，再将葡萄糖转变成乙醇，其次将乙醇转变成乙烯，再将乙烯转变成乙烷加成反应，所述的煤原料是指褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤、洗中煤、油页岩。本发明所述用煤制备乙烷的方法具有工艺步骤新颖简单，原料广泛易得和设备投资少的特点。
文档编号C07C1/20GK1513819SQ0313295
公开日2004年7月21日 申请日期2003年7月24日 优先权日2003年7月24日
发明者马发军 申请人:马发军