专利名称：一种二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法
一种二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法
技术领域：
本发明涉及一种转化燃气以提高燃气热值的方法，具体的说，本发明涉及一种将二甲醚转化为代用天然气的工业燃烧方法。
背景技术：
用作燃料的液化石油气(LPG)是非常昂贵的，具体而言，如果送至消耗区，例如家庭中，LPG的价格比输出价格高出许多，因此，近年来，二甲醚作为LPG的替代品吸引了人们的注意，对其进行了应用研究，而自二甲醚作为民用燃气和国家标准《城镇燃气用二甲醚》CB25035-2010公布并于2011年7月I日实施，对二甲醚液化气的应用具有推动作用，二甲醚在实际应用中，平均热值为3145KJ/KG，而石油液化气的热值为46000KJ/KG，二甲醚的热值仅为石油液化气热值的68%，1.47吨的二甲醚所产生的热量与I吨石油液化气所产生的热量相当，从经济的角度考虑，用户使用二甲醚的成本高，因此，用二甲醚替代液化石油气因成本高而受到限制。
发明内容本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法，转化后的燃料与二甲醚气体燃料相比，具有更高的热值，可产生更大的热量，达到省钱节能的目的。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:a)、二甲醚液化气经减压后进行预热，预热温度大于350°C。
b)、经过预热后的二甲醚气体输输于加热器，在加热器内将二甲醚气体快速加热至350-550°C，经加热后的二甲醚气体传输至裂解反应器内。C)、裂解反应器内设置有裂解催化剂，经过加热器加热后的二甲醚气体在裂解催化剂的作用下发生裂解反应，反应后生成的气体称为合成气，其主要成分为一氧化碳与氢气，反应完成后，将合成气传输至甲烧化反应器中。d)、甲烷化反应器中设置有甲烷化催化剂，上述步骤c)中的合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，反应后生成气体的主要成分为甲烷，所述甲烷化反应的反应条件为 反应温度230-450°C，反应压力0.05-0.2Mpa，空速500-2500( 'e)、甲烷化反应完成后，即完成了二甲醚转换代用天然气的过程，随后，将步骤d)中产生的气体传输至燃烧器进行燃烧。所述步骤a)中，二甲醚气体进行预热的热量来自于锅炉烟气产生的废热或步骤
d)的甲烷化反应所产生的热量。所述步骤b)中，经过预热后的二甲醚气体输送于加热器，在加热器内将二甲醚气体快速加热至500 V，经加热后的二甲醚气体传输至反应器内。所述步骤c)中，二甲醚气体在裂解催化剂的作用下发生裂解反应，生成的中间产物为甲醛，甲醛进一步发生裂解反应，生成一氧化碳与氢气。
所述步骤d)中，所使用的甲烷化催化剂为镍基催化剂。所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的反应温度为280-400。。。所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的反应温度为350。。。所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的反应压力为0.1Mpa0所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的空速为5000-10000h_1o所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的空速为7500h_1o本发明的有益效果在于:本发明通过将低热值的二甲醚液化气在催化剂的作用下转化为高热值的代用天然气，在同等条件下，转化后的代用天然气的有效发热量等同于液化石油气(LPG)的有效发热量，等同提高了二甲醚的热值，达到省钱节能的目的，为二甲醚作为城镇燃气或工业燃料提供了一个经济、节能、清洁的燃烧方法。
图1为本发明的第一实施例图；图2为本发明的第二实施立体。图中:罐体I ;减 压阀2 ;压力表3 ;反应器4 ;反应器进气口 41 ;反应器出气口 42 ；锅炉5 ;加热器6 ；甲烷化催化剂7 ;燃烧室8 ；甲烷化反应器9 ;裂解反应器10 ;裂解催化剂
11;储气罐12。
具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。参照图1所示，为本发明揭示的二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法的第一个实施例，在本实施例中，二甲醚液化气存储在罐体I中，经减压阀2减压后传输至反应器4外腔内，压力表3用于显示减压后二甲醚的压力，反应器4设置有外腔与内腔，内腔中发生的反应为放热反应，通过反应的余热，对二甲醚进行初步加热，并且在外腔中设置有裂解催化齐U，经初步加热后的二甲醚传输至锅炉5中，利用锅炉中的烟气废热对二甲醚进行加热，力口热温度为350°C以上，优选的为400°C，经过锅炉5加热后，二甲醚发生催化反应，其反应的方程式为:CH3OCH3--- 2CH20+H2 (I)，2CH20--- 2C0+2H2 (2)；反应式⑴中，二甲醚经裂解催化剂的作用，首先会分解为甲醛与氢气，甲醛在裂解催化的作用下，会进一步的分解，分解为一氧化碳和氢气，因此，经裂解反应后的合成气的主要成分为一氧化碳与氢气，还有少量未反应的二甲醚；此后，合成气进入加热器6内，在加热器内部对合成气进行快速加热至350-550°C，最好为500°C，加热后的合成气送至于反应器4的反应器进气口 41，传输至反应器内腔，反应器内腔中设置有甲烷化催化剂7，合成气在甲烷化催化剂7的作用下发生甲烷化反应，在本实施例中，甲烷化催化剂为镍基催化剂，其反应温度为230-450°C，最好为350°C;反应压力为0.05-0.2Mpa，最好为0.1Mpa ;空速为500-2500( -1,最好为750( -1 ;该甲烷化反应的反应方程式为:2C0+3H2--- CH4+H2+C0 (3)；在反应式(3)中，合成气即一氧化碳与氢气在催化剂以及特定的条件下，发生了甲烷化反应，甲烷化反应完成后，生成气体的主要成分为甲烷，还有少量的氢气与一氧化碳，以及微量的未反应的二甲醚，所得的气体即为甲烷富氢混合燃料，甲烷富氢混合燃料从反应器出气口 42排出，该反应器出气口 42连接到燃烧室8，即完成了二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法。在上述实施例中，我们对乳化煤焦油与二甲醚转化代用天然气两种不同的供热方式的相关参数进行记录，记录结果间表1:
权利要求
1.一种二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:它包括以下步骤: a)、二甲醚液化气经减压后进行预热，预热温度大于350°C。
b)、经过预热后的二甲醚气体输送于加热器，在加热器内将二甲醚气体快速加热至350-5500C，经加热后的二甲醚气体传输至裂解反应器内。
c)、裂解反应器内设置有裂解催化剂，经过加热器加热后的二甲醚气体在裂解催化剂的作用下发生裂解反应，反应后生成的气体称为合成气，其主要成分为一氧化碳与氢气，反应完成后，将合成气传输至甲烷化反应器中。
d)、甲烷化反应器中设置有甲烷化催化剂，上述步骤c)中的合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，反应后生成气体的主要成分为甲烷，所述甲烷化反应的反应条件为 反应温度 230-450°C，反应压力 0.05-0.2Mpa，空速 500-2500( ' e)、甲烷化反应完成后，即完成了二甲醚转换代用天然气的过程，随后，将步骤d)中产生的气体传输至燃烧室进行燃烧。
2.根据权利要求1所述的一种二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤a)中，二甲醚气 体进行预热的热量来自于锅炉烟气产生的废热或步骤d)的甲烷化反应所产生的热量。
3.根据权利要求1所述的一种二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤b)中，经过预热后的二甲醚气体输送于加热器，在加热器内将二甲醚气体快速加热至500°C，经加热后的二甲醚气体传输至反应器内。
4.根据权利要求1所述的一种二甲醚转换代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤c)中，二甲醚气体在裂解催化剂的作用下发生裂解反应，生成的中间产物为甲醛，甲醛进一步发生裂解反应，生成一氧化碳与氢气。
5.根据权利要求1所述的一种二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤d)中，所使用的甲烷化催化剂为镍基催化剂。
6.根据权利要求1所述的一种二甲醚转换代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的反应温度为280-400°C。
7.根据权利要求1所述的一种二甲醚转换代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的反应温度为350°C。
8.根据权利要求1所述的一种二甲醚转换代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的反应压力为0.1Mpa0
9.根据权利要求1所述的一种二甲醚转换代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的空速为5000-1000( '
10.根据权利要求1所述的一种二甲醚转换代用天然气工业燃烧方法，其特征在于:所述步骤d)中，合成气在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应的空速为750( '
全文摘要
本发明公开了一种二甲醚转化代用天然气工业燃烧方法；在本发明中，通过对二甲醚进行加热至350-550℃，在裂解反应器中使得二甲醚发生裂解反应，然后在甲烷化催化剂的作用下发生甲烷化反应，其反应条件为反应温度230-450℃，反应压力0.05-0.2MPa，空速500-25000h-1，从而将二甲醚转换为以甲烷为主要组成部分的天然气，从而提高燃料的热值，达到省钱节能的目的，为二甲醚作为城镇燃气或工业燃料提供了一个经济、节能、清洁的燃烧方法。
文档编号C10L3/08GK103194285SQ20121000190
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者李卫教 申请人:东莞市久能二甲醚应用技术专利有限公司