[发明专利]煤制液化气及其改进制法

说明书

本发明涉及含碳液化气燃料技术领域，尤其是利用氮肥厂尾气或煤粉作原料来制作液化燃气的一种改进方法。

随着人民生活的不断提高，液化石油气、煤气等方便卫生的燃气迅速进入千家万户，成为现代家庭的重要能源。然而，液化石油气同时又是多种化工产品的重要原料，所以，今后供给居民的使用量会愈来愈少，而使用液化气的居民愈来愈多，供需矛盾愈来愈大。为了增加液化气产量曾冥思苦想多种办法，其中较好的有《中国化工产品大全》介绍的工艺方法：即利用甲醇蒸汽作原料在350～400℃和1.4709Mpa的压力下通过磷酸铝催化剂的作用变为二甲醚再经气相脱水而得。但这种工艺方法存在着加热温度高、施加压力大、成本高、反应不稳定等缺点。为克服上述缺陷，特提出本发明的技术方案。

本发明的目的：提供一种在低温、常压、催化剂的作用下，生产成本低、热值高、无毒无味的燃料液化气的新方法。

本发明的技术方案是这样实现的：将煤粉在水蒸汽作用下生成CO和H₂混合气，经净化合成为甲醇或将氮肥厂的尾气回收合成的甲醇作为原料，在较低温度100至330℃和常压0～0.18Mpa表压及阳离子型液体催化剂作用下液相脱水变为二甲醚气体，再经净化、加压(3.5～4kg/cm2表压)即成燃料液化气，其反应式：

上式中：CH₃OH：甲醇，CH₃OCH₃：二甲醚。

将二甲醚液化气再与适当比例(≤30％重量比)的C₄、C₅烃类物质混合，即可形成挥发性共沸物的最经济型燃料液化气。其反应特点：催化剂的再生与反应(生产)过程是同步的，即在产气的同时就完成了催化剂的再生，实现了生产过程的连续化。

其改进制法如下：

a.将煤粉在水蒸气作用下变为CO和H₂混合气，经净化合成的甲醇或直接引来氮肥厂的尾气回收合成的甲醇作原料，b.将催化剂加热至100至330℃，在常压0～0.18Mpa(表压)下，同时加入原料进行反应脱水，生成二甲醚气体，c.先用碱洗，再用水洗净化，d.对二甲醚气体加压至3.5～4kg/cm²(表压)，使其液化，e.贮存罐先放入占其容积约30％的C₄、C₅烃类物质，f.将液化气通过管路送入贮存罐，使之与C₄、C₅混合均匀，g.检验合格，分装成瓶，出厂。

本发明与现有技术相比具有的优点：

①在反应过程中所需的加热温度较低、施加压力不高、反应平和稳定，故耗能少，易控制。

②由于采用了阳离子型液体催化剂，因而投资少，工艺简便易行。

③该产品与液化石油气相比：热值高、无毒无味无烟、不积炭、压力低、安全可靠。

④充分利用氮肥厂的廉价尾气合成的甲醇生产二甲醚，可以大大降低成本，既减少了环境污染，又变废为宝，为社会提供了廉价的、清洁的液化气燃料。

⑤本发明的煤制液化气所用的钢瓶、灶具与原来液化石油气所用的钢瓶、灶具完全相同，不必作任何修改即可通用。

对附图的说明：

图1是本发明的工艺流程图

下面详细说明本发明的最佳实施例：

例1将煤粉在水蒸汽作用下于气化炉中生成CO和H₂混合气，经净化合成为甲醇进入反应釜，随之，加温至100℃，在常压0Mpa表压(即1个大气压)及阳离子型液体催化剂作用下，液相脱水变为二甲醚气体，再经碱洗、水洗净化、加压3.5kg/cm²(表压)即成燃料液化气，可提供使用。也可与(＜30％)C₄、C₅烃类物质混合，形成最经济型燃料液化气。

例2将氮肥厂的尾气回收合成的甲醇引入反应釜，随之，加温至330℃，加压至0.18Mpa表压在阳离子型液体催化剂作用下，液相脱水变为二甲醚气体，再经碱、水洗净化、加压4kg/cm²(表压)即成燃料液化气，该产品再与适当比例(≤30％重量比)的C₄、C₅烃类物质混合，即可形成挥发性共沸物的最经济型燃料液化气。其工艺流程详见附图1。