一種輕烴油人工連續(xù)制氣裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輕烴類燃料制備領(lǐng)域，具體為一種輕烴油人工制氣裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 輕烴的原料來(lái)源十分廣泛，主要來(lái)源于油田、氣田、天然氣凈化廠等生產(chǎn)過(guò)程中的 伴生氣凝析液和煉油廠、溶劑油廠、石油化工廠、乙烯工廠的副產(chǎn)品，上述原料都能作為輕 烴原料，在常溫下是液體狀態(tài)，其熱值高于汽油、柴油及石油液化氣，價(jià)格卻低于上述燃料， 運(yùn)輸、貯存、分銷更為方便安全，可以作為生產(chǎn)和生活用燃?xì)庠O(shè)施的氣源，對(duì)于提高能源利 用效率具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。
[0003] 對(duì)于輕烴油作為燃料的應(yīng)用，以前曾有人把輕烴直接摻入汽油中使用，但摻入輕 烴后的汽油動(dòng)力性下降很明顯，且很易產(chǎn)生氣阻；也有的是采用熱水或預(yù)熱空氣對(duì)輕烴油 進(jìn)行加熱，補(bǔ)充其蒸發(fā)潛熱，達(dá)到輕烴油溫度恒定并連續(xù)氣化的目的，利用該加熱法將輕烴 油氣化制成燃?xì)?，由于目前輕烴油氣化裝置結(jié)構(gòu)不夠合理，氣化效果較差，造成供氣不穩(wěn) 定、氣化成本高等諸多弊端，而且氣化過(guò)程中若不及時(shí)補(bǔ)熱，空氣帶走的油分子含量就會(huì)逐 漸減少，燃?xì)鉄嶂迪陆?，無(wú)法保證正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有輕烴油制氣方法存在上述諸多缺陷的問(wèn)題，提供一種輕烴油 人工連續(xù)制氣裝置及方法。
[0005] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種輕烴油人工連續(xù)制氣裝置，包括原油罐、 制氣罐、增壓緩沖罐，其中制氣罐內(nèi)設(shè)置與空氣壓縮栗連接的油氣混合器，原油罐底部通過(guò) 輕烴油輸送管與制氣罐底部連通，制氣罐頂部通過(guò)輕烴氣輸送管與增壓緩沖罐連通;油氣 混合器的結(jié)構(gòu)包含與空氣壓縮栗連接的空氣輸入管，空氣輸入管插入密閉的制氣罐底部， 空氣輸入管末端安裝與其垂直設(shè)置的氣體分布管，氣體分布管上間隔開設(shè)通氣孔。
[0006] 利用所述連續(xù)制氣裝置完成輕烴油人工連續(xù)制氣的方法，包括以下步驟：（1)在制 氣罐內(nèi)加入煤油作為輕烴油的氣化介質(zhì)，煤油的加量占制氣罐罐體總體積的1/4~1/5; (2) 開啟空氣壓縮栗，壓縮空氣由空氣輸入管進(jìn)入制氣罐底部的氣體分布管內(nèi)，并由通氣孔均 勻噴出；（3)原油罐內(nèi)的輕烴油由輕烴油輸送管連續(xù)送入制氣罐底部，在油氣混合器的作用 下與輕烴油充分混合、制氣，在制氣過(guò)程中始終保持輕烴油加量占制氣罐罐體總體積的1/8 ~1/10; (4)制出的輕烴氣由制氣罐頂部進(jìn)入增壓緩沖罐，進(jìn)行儲(chǔ)存保壓，最終將壓力穩(wěn)定 的輕烴氣輸送至用戶。上述煤油及輕烴油的加量及配比是申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 得到的，既保證輕烴油連續(xù)充分氣化，又可避免氣化過(guò)程中，液位過(guò)高，部分輕烴油液滴隨 氣體帶出；所述增壓緩沖罐的作用有兩個(gè)，一是將制氣罐中所制得的輕烴氣儲(chǔ)存在其中，保 證輕烴氣的氣壓及儲(chǔ)量，方便為用戶提供，二是可將輕烴氣中夾雜的少量未氣化的輕烴油 在其中沉降、收集。
[0007] 輕烴油作為一種液體燃料，閃點(diǎn)為_40°C，自燃點(diǎn)為475°C，沸點(diǎn)為36°C，煤油閃點(diǎn) 為55-100 °C之間，自燃點(diǎn)為380 °C，沸點(diǎn)為150 °C以上，采用本發(fā)明所述的輕烴油人工連續(xù)制 氣裝置及制氣方法，一定量的輕烴油和煤油在制氣罐內(nèi)混合，并且輕烴油輸送管位于制氣 罐煤油液位以下，保證輕烴油與煤油的快速混合，并在油氣混合器的作用下，充分混合均 勻，通過(guò)空氣壓縮栗提供的壓縮空氣、利用常溫常壓下的煤油作為導(dǎo)熱油及氣化介質(zhì)，在煤 油幾乎沒有消耗的狀態(tài)下，為輕烴油提供氣化熱，采用物理氣化方式將液態(tài)輕烴轉(zhuǎn)化為氣 態(tài)的混合燃?xì)?，無(wú)需外部加熱，動(dòng)力消耗少，生產(chǎn)成本較低，在常溫低壓工況下將輕烴油完 全氣化，具有無(wú)殘夜、無(wú)回凝、氣化率達(dá)到100%，且產(chǎn)氣穩(wěn)定，熱值高，可達(dá)7000大卡，無(wú)毒、 無(wú)煙、無(wú)味、無(wú)污染、無(wú)油膩，方便使用，環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明所得輕烴 氣的使用效果，本發(fā)明將制得的輕烴氣經(jīng)在熱機(jī)上進(jìn)行測(cè)試，制氣壓力和輕烴氣輸送壓力 僅為〇. 15~0.35kgf/cm2，其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、低速行駛穩(wěn)定性、加速性、尾氣排放指標(biāo)等性 能全部?jī)?yōu)于汽油車。
[0008] 總之，本發(fā)明所述方法及裝置具有優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，并使石油資源得 以充分利用。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的制氣裝置示意圖； 圖2為本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例不意圖； 圖中：1-原油罐;2-制氣罐;3-增壓緩沖罐;4-空氣壓縮栗;5-輕烴油輸送管;6-輕烴氣 輸送管；7-空氣輸入管;8-氣體分布管;9-通氣孔；10-單向閥；11-油門；12-減壓閥；13-空 濾；14-噴油嘴；15-油氣切換開關(guān)；16-空氣混合器;17-仿真器。
【具體實(shí)施方式】
[0010] -種輕烴油人工連續(xù)制氣裝置，如圖1所示，包括原油罐1、制氣罐2、增壓緩沖罐3， 其中制氣罐內(nèi)設(shè)置與空氣壓縮栗4連接的油氣混合器，原油罐底部通過(guò)輕烴油輸送管5與制 氣罐底部連通，制氣罐頂部通過(guò)輕烴氣輸送管6與增壓緩沖罐連通;油氣混合器的結(jié)構(gòu)包含 與空氣壓縮栗連接的空氣輸入管7，空氣輸入管插入密閉的制氣罐底部，空氣輸入管末端安 裝與其垂直設(shè)置的氣體分布管8,氣體分布管上間隔開設(shè)通氣孔9,油氣混合器可采用鍍鋅 鋼管制成，耐腐蝕，使用壽命較長(zhǎng)。輕烴油輸送管及輕烴氣輸送管上均安裝自動(dòng)控制閥，便 于實(shí)現(xiàn)流量的自動(dòng)控制。
[0011] 利用所述連續(xù)制氣裝置完成輕烴油人工連續(xù)制氣的方法，包括以下步驟： (1) 在制氣罐內(nèi)加入煤油作為輕烴油的氣化介質(zhì)，煤油的加量占制氣罐罐體總體積的 1/4~1/5; (2) 開啟空氣壓縮栗，壓縮空氣由空氣輸入管進(jìn)入制氣罐底部的氣體分布管內(nèi)，并由通 氣孔均勻噴出； (3) 原油罐內(nèi)的輕烴油由輕烴油輸送管連續(xù)送入制氣罐底部，在油氣混合器的作用下 與輕烴油充分混合、制氣，在制氣過(guò)程中始終保持輕烴油加量占制氣罐罐體總體積的1/8~ 1/10； (4) 制出的輕烴氣由制氣罐頂部進(jìn)入增壓緩沖罐，進(jìn)行儲(chǔ)存保壓，最終將壓力穩(wěn)定的輕 烴氣輸送至用戶。此處所指用戶可為所有熱機(jī)、家用或工業(yè)用鍋爐、電廠、制氣站等需要燃 料的地方。
[0012]試驗(yàn)一、為了進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明所得輕烴氣的使用效果，本發(fā)明將制得的輕烴氣 經(jīng)在汽車上進(jìn)行測(cè)試，汽車型號(hào)為別克商務(wù)GL8,排量為2.5,在保留原有汽車結(jié)構(gòu)的前提 下，加裝一套輕烴油供給系統(tǒng)，即成為輕烴-汽油兩用燃料車，駕駛員在駕駛室內(nèi)通過(guò)油氣 切換開關(guān)方便地切換燃料供應(yīng)系統(tǒng)，具體改造應(yīng)用原理如圖2所示，增壓緩沖罐中的輕烴氣 通過(guò)輸氣管路與油門、駕駛室中的油氣切換開關(guān)連接，在輸氣管路上依次安裝有單向閥、減 壓閥、空濾、噴油嘴等，在使用一段時(shí)間后，對(duì)其尾氣、動(dòng)力機(jī)油耗進(jìn)行檢測(cè)，并與燃用汽油 進(jìn)行比較，結(jié)果如下： 1、 本發(fā)明所采用的輕烴氣作為汽車燃料使用，可使汽車尾氣中C0、HC的排放比汽油減 少95%以上，見表1: 表1汽車燃用輕烴氣時(shí)排氣污染物排放
2、 汽車燃用汽油和輕烴氣的動(dòng)力性能比較，如表2所示，
試驗(yàn)二、為了進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明所得輕烴氣的使用效果，本發(fā)明將制得的輕烴氣與天 然氣進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如下： 1、 公知，1000公斤原油產(chǎn)輕烴油2400立方氣，1000公斤原油價(jià)格是4000元，那么每立方 氣耗用0.416公斤原油，每立方氣價(jià)格為1.6元/m 3; 2、 以出租車為例進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，已知一輛出租車的氣罐可加19m3天然氣，可行駛的里 程數(shù)為230公里，天然氣單價(jià)為4.8元/m 3; 出租車燃用天然氣，每公里需要4.8*19/230=0.4元， 出租車燃用輕烴油，每公里需要1.6*19/230=0.13元， 由此可得，汽車燃用輕烴油的成本非常低。
[0013]試驗(yàn)三、為了進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明所得輕烴氣的使用效果，本發(fā)明將制得的輕烴氣 用于家用燃?xì)庠钊紵?，?duì)其產(chǎn)生的燃燒廢氣進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下，如表3所示：
經(jīng)檢測(cè)，輕烴氣燃燒廢氣檢測(cè)項(xiàng)目中甲醇、苯、甲苯、C0的檢測(cè)結(jié)果均低于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輕烴油人工連續(xù)制氣裝置，其特征是包括原油罐（1)、制氣罐（2)、增壓緩沖罐 (3)，其中制氣罐內(nèi)設(shè)置與空氣壓縮栗(4)連接的油氣混合器，原油罐底部通過(guò)輕烴油輸送 管（5)與制氣罐底部連通，制氣罐頂部通過(guò)輕烴氣輸送管(6)與增壓緩沖罐連通;油氣混合 器的結(jié)構(gòu)包含與空氣壓縮栗連接的空氣輸入管(7)，空氣輸入管插入密閉的制氣罐底部，空 氣輸入管末端安裝與其垂直設(shè)置的氣體分布管(8)，氣體分布管上間隔開設(shè)通氣孔(9)。2. -種利用權(quán)利要求1所述連續(xù)制氣裝置完成輕烴油人工連續(xù)制氣的方法，其特征是 包括以下步驟： (1) 在制氣罐內(nèi)加入煤油作為輕烴油的氣化介質(zhì)，煤油的加量占制氣罐罐體總體積的 1/4~1/5; (2) 開啟空氣壓縮栗，壓縮空氣由空氣輸入管進(jìn)入制氣罐底部的氣體分布管內(nèi)，并由通 氣孔均勻噴出； (3) 原油罐內(nèi)的輕烴油由輕烴油輸送管連續(xù)送入制氣罐底部，在油氣混合器的作用下 與輕烴油充分混合、制氣，在制氣過(guò)程中始終保持輕烴油加量占制氣罐罐體總體積的1/8~ 1/10； (4) 制出的輕烴氣由制氣罐頂部進(jìn)入增壓緩沖罐，進(jìn)行儲(chǔ)存保壓，最終將壓力穩(wěn)定的輕 烴氣輸送至用戶。
【專利摘要】本發(fā)明涉及輕烴類燃料制備領(lǐng)域，具體為一種輕烴油人工制氣裝置及方法，解決現(xiàn)有輕烴油制氣方法存在諸多缺陷的問(wèn)題，包括在制氣罐內(nèi)加入煤油，加量占制氣罐罐體總體積1/4～1/5；開啟空氣壓縮泵，壓縮空氣由空氣輸入管進(jìn)入制氣罐底部的氣體分布管內(nèi)；原油罐內(nèi)的輕烴油由輕烴油輸送管連續(xù)送入制氣罐底部，與輕烴油充分混合、制氣，輕烴油加量占制氣罐罐體總體積的1/8～1/10；制出的輕烴氣由制氣罐頂部進(jìn)入增壓緩沖罐，最終將壓力穩(wěn)定的輕烴氣輸送至用戶。無(wú)需外部加熱，動(dòng)力消耗少，生產(chǎn)成本低，在常溫低壓工況下將輕烴油完全氣化，具有無(wú)殘夜、無(wú)回凝、氣化率達(dá)到100%，且產(chǎn)氣穩(wěn)定，熱值高，無(wú)毒、無(wú)煙、無(wú)味、無(wú)污染、無(wú)油膩，環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C10L3/00
【公開號(hào)】CN105602639
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510963534
【發(fā)明人】柳毅
【申請(qǐng)人】柳毅
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日