专利名称:一氧化碳、丁烷混合气体燃料的制造方法
技术领域:
本发明涉及一种用石灰石和焦炭制造丁烷、一氧化碳混合气体燃料的方法。
目前,国内外大中城市民用及工业用燃料的发展,主要以发展管道煤气和石油液化气,或是煤的气化,但都因一次性投资很大,不能发展普及至广大城镇和农村。同时国内也有以甲醇为原料配以添加剂,生产代用石油液化气的产品,此法存在着混合物爆炸的隐患(甲醇与二甲醚的混合物易爆炸),安全性差。
本发明的目的是提供一种利用地面上丰富的自然资源石灰石为原料,制成工业上和民用上可使用的混合气体燃料的方法,缓解了投资大、安全性差的问题,是解决燃料紧缺的一条重要途径。
本发明的技术方案如下以石灰石和焦炭为主要原料,首先将含有碳酸钙(CaCO3)成份的石灰石加入煅烧窑炉内,在常压及1000—1100℃高温下热分解成二氧化碳气体和氧化钙固体,其反应式为……(1)接着将二氧化碳配以水蒸汽混合通入煤气发生炉内与焦炭在温度为1100℃下反应,进行造气,生成一氧化碳和氢气,其反应式为……(2)……(3)
一氧化碳与氢气在400℃及催化剂作用下生成甲烷气和水,其反应式为……(4)另将氧化钙和焦炭投入到温度为2200℃以上的电炉中,经过反应生成碳化钙(电石)固体和一氧化碳气体,其反应式为……(5)碳化钙(电石)与水进行水解,生成乙炔气和氢氧化钙沉淀物,其反应式为……(6)然后将乙炔和上述反应(4)取得的甲烷通入反应釜中,在催化剂作用下合成丁烷气,其反应式为……(7)合并上述反应式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7),其总反应式为
该反应连续进行所得到的一氧化碳、丁烷混合气体作燃料使用,副产物氢氧化钙作建筑材料使用。该反应中反应物克分子之比为1∶10∶6,重量比为100∶120∶108。混合气体燃料经加压液化、灌装出厂。
本发明的优点是1、工艺简单、安全性好,适合工业化大规模生产。2、利用丰富的自然资源石灰石,不存在原料供应紧缺的问题。3、本法制造的产品热值量高达3900Kcal/kg,与相应的燃气如煤气、石油液化气相比,其生产成本低,经济效益好,能耗少。4、本法生产过程中,利用余热发电,解决本工艺所需要的部份热动力。5、生产混合气体燃料的同时,又能生产具有重要工业价值的电石。6、本制造方法,对环境无污染,副产物氢氧化钙可用作建筑材料使用。
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步的叙述。
称取10吨石灰石,破碎成10—20厘米的碎块,加入到煅烧窑炉中,进行加热煅烧,窑炉温保持在1050℃分解后得到4.4吨二氧化碳气体和5.6吨氧化钙固体,将所得到的4.4吨二氧化碳配以10.8吨水蒸气混合,通入到温度为1100℃的煤气发生炉内与经过预热的8.4吨焦炭反应,生成22.4吨一氧化碳和1.2吨氢气,然后冷却,1.2吨氢气与充足的一氧化碳在反应釜温度为400℃及催化剂作用下进行甲烷化反应,生成含有3.2吨甲烷的混合气。热解后所得的5.6吨氧化钙和3.6吨焦炭投入到温度为2200℃以上的电炉中反应,得到6.4吨碳化钙(电石)固体和2.8吨一氧化碳气体。碳化钙中加入3.6吨水进行水解,得到2.6吨乙炔气和7.4吨氢氧化钙沉淀物。然后将得到的2.6吨乙炔与含有3.2吨甲烷的混合气通入到反应釜中,在催化剂作用下生成含有5.8吨丁烷混合气。整个反应制得19.6吨一氧化碳和5.8吨丁烷的混合气体燃料。混合气体经过加压液化,灌装出厂。该实施例的生产流程如
图1。
权利要求
1.一种由一氧化碳、丁烷所组成的混合气体燃料的制造方法,其特征是以石灰石和焦炭为主要原料,首先将石灰石加入煅烧窑炉内加热分解成二氧化碳和氧化钙,接着将二氧化碳配以水蒸汽混合通入煤气发生炉内与焦炭反应,生成一氧化碳和氢气,一氧化碳与氢气在催化剂作用下生成甲烷。将氧化钙和焦炭投入电炉中,经高温反应生成碳化钙(电石)和一氧化碳,碳化钙与水进行水解生成乙炔和氢氧化钙,乙炔和甲烷在催化剂作用下合成丁烷,使其反应连续得到丁烷、一氧化碳的混合气体燃料。
2.根据权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法,其特征是反应中反应物克分子之比为1∶10∶6,重量比为100∶120∶108。
3.根据权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法,其特征是混合气体经加压液化,成液化气燃料。
4.根据权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法,其特征是在常压下石灰石的热分解温度为1000—1100℃。
5.根据权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法,其特征是在常压下石灰石的热分解温度为1050℃。
6.根据权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法,其特征是二氧化碳、水蒸汽与焦炭的反应温度为1100℃。
7.根据权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法,其特征是一氧化碳与氢气进行甲烷化反应温度为400℃。
8.根据权利要求1所述的混合气体燃料的制造方法,其特征是氧化钙与焦炭在电炉中反应温度保持在2200℃以上。
全文摘要
本发明涉及一种用石灰石和焦炭制造丁烷、一氧化碳混合气体燃料的方法。石灰石在1000-1100℃高温的煅烧窑炉内热分解成二氧化碳和氧化钙。二氧化碳配以水蒸汽通入煤气发生炉内与焦炭在1100℃下反应,生成一氧化碳和氢气的混合气体。一氧化碳与氢气在温度为400℃及催化剂作用下合成甲烷。氧化钙与焦炭在2200℃以上的电炉中生成碳化钙(电石),碳化钙与水反应生成乙炔,然后乙炔和甲烷在催化剂作用下合成丁烷。
文档编号C10L3/00GK1129731SQ94116539
公开日1996年8月28日 申请日期1994年10月6日 优先权日1994年10月6日
发明者苏兴林, 陈民, 丁愫璠, 潘玲 申请人:苏兴林, 陈民, 丁愫璠, 潘玲