專利名稱：燃油裂解氣體燃燒工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自持式燃油變成了裂解氣體再燃燒的工藝及設(shè)備。依靠自持供油壓力，把石油系燃油送進(jìn)燃油裂解氣體發(fā)生器里面，經(jīng)過0.2～0.6秒鐘，燃油完成高溫裂解化學(xué)反應(yīng)，變成了較大壓力的裂解氣體之后，再從火頭(即燒嘴)出來燃燒，燃燒的火焰經(jīng)過燃油裂解氣體發(fā)生器給需要加熱的裝置加熱，這樣使燃油裂解氣體發(fā)生器里面保持燃油高溫裂解化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度，使燃油被連續(xù)不斷地自持高溫裂解，裂解氣體進(jìn)入可開式密封油箱，它的壓力同油的位差壓力一起成為自持供油壓力，作用于燃油而不用電動設(shè)備迫使燃油流入燃油裂解氣體發(fā)生器里面，裂解氣體依靠自身較大壓力，灌入儲氣罐里儲存，供工藝及設(shè)備的再次起燃。
石油化工里有一項重要的生產(chǎn)技術(shù)稱為裂解，把石油系原料(如凝析油、石腦油、煤油、柴油和原油)送進(jìn)裂解爐里，進(jìn)行高溫短停留時間的裂解化學(xué)反應(yīng)(在0.2～0.6秒鐘內(nèi)完成)，變成較大壓力的裂解氣體。這些原料也是燃油，它們是由碳原子數(shù)目很多的大分子餾分組成，例如柴油是由碳原子10～20個大分子餾分所組成。
本發(fā)明直接使用市場銷售的石腦油、煤油和柴油，至于重油、原油的粘度和雜質(zhì)符合本發(fā)明所屬實用新型專利設(shè)備要求時，可以使用。現(xiàn)把石腦油和柴油的裂解氣體組成列于表1※中，把裂解氣中主要成分的燃燒溫度列于表2中。表1石腦油和柴油的裂解氣體組成燃油石腦油柴油裂解出口溫度℃727763724745出口壓力Kgf/cm21.66 1.73 1.42 1.31成份(體積%)H210.5 15,5 13.2 15.6CH428.5 28.7 28.5 29.6C2H426.7 32.4 26.9 32.4C2H69.1 3.4 7.9 2.9C3H615.1 11.7 14.0 11.3C3H81.1 0.4 1.2 0.6C4H62.4 3.2 2.1 3.8C4H85.8 3.9 5.9 3.4C4H100.3 0.2 0.3 0.2H2S 0.3～2.0CO2200～400PPM(重)H2O 400～700PPM(重)C2H22000～5000PPM(重)
表2裂解氣中主要成份的燃燒溫度
從表1中可知高溫裂解化學(xué)反應(yīng)的前后物質(zhì)沒有損失，分子量和分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，用任何物理方法不能夠使裂解氣體還原成原來的燃油;柴油發(fā)生高溫裂解化學(xué)反應(yīng)的溫度要求為大于724℃;裂解氣體的壓力為1.31～1.42kgf/cm2(12.85～13.93×104Pa);裂解氣體中H2、CH4、C2H4和C2H6四種之合超過總量的75%，優(yōu)于市售液化石油氣，極易燃燒。從表2中可知裂解氣體燃燒的溫度很高，700～1000℃處于氣體燃燒火焰的中溫區(qū)域，適于在此區(qū)域安置燃油裂解氣體發(fā)生器。
根據(jù)調(diào)查，世界各國的燃油工業(yè)爐窯和集體生活爐灶，采用的工藝及設(shè)備，是用電動設(shè)備給油加壓力，使油噴射成細(xì)油?；蜢F化，作細(xì)油?；蜢F化油的燃燒。這種工藝及設(shè)備有10～25%的油未能燃燒而隨熱氣流損失;是有煙燃燒，燃燒的尾氣對環(huán)境有污染;需要電動油泵或氣泵給油加壓力，需要電動風(fēng)機(jī)抽排燃煙。
本發(fā)明的目的裂解氣體燃燒是油的化學(xué)物質(zhì)達(dá)到最充分的無煙燃燒，對環(huán)境的污染降到了最低限度，同時燃燒的速率和溫度比油的霧化燃燒更高;裂解化學(xué)反應(yīng)的前后沒有物質(zhì)損失，所以燃油的利用率超過現(xiàn)有任何燃油燃燒工藝，接近百分之百;不需要電動的油泵氣泵和風(fēng)機(jī)，可以沒有電源而能夠正常工作。
本發(fā)明的組成①可開式密封油箱;②輸油管路系統(tǒng)，包括輸油管、連接頭和管道閥門;③油量控制調(diào)節(jié)閥門;④燃油裂解氣體發(fā)生器;⑤輸氣管路系統(tǒng)，包括輸氣管、連接頭、接頭組和單向閥;⑥儲氣罐;⑦儲氣罐氣閥門;⑧裂解氣體量控制調(diào)節(jié)閥門;⑨火頭(即氣體燃燒嘴);⑩氣壓反饋給油加壓系統(tǒng)，包括輸氣管、連接頭和氣閥門;
裂解氣體壓力表;
防止過壓安全閥;
裂解氣體中固、液態(tài)雜質(zhì)沉降清除器。
本發(fā)明組成的特殊技術(shù)要求①不漏氣，箱殼有油位顯示，遠(yuǎn)置時箱內(nèi)可裝浮動多電接點(工業(yè)用)，將油位電訊傳至機(jī)臺顯示，密封長時壓力＞4kgf/cm2無漏。
④分為多焰道內(nèi)密宮盤式燃油裂解氣體發(fā)生器(簡稱盤式發(fā)生器)和密管或多管式燃油裂解氣體發(fā)生器(簡稱管式發(fā)生器);盤式發(fā)生器多用于單火頭、生活燃灶，火焰穿過盤式發(fā)生器的焰道抵達(dá)鍋底，盤式發(fā)生器置于火焰中溫區(qū)域內(nèi)，其制造厚度＜火焰中溫區(qū)2/3縱向長度，其最高工作溫度為800℃，其額定承受內(nèi)壓力為3kgf/cm2(29.42×104Pa)，一端出氣，另端進(jìn)油，在出氣端附近裝有供除雜質(zhì)的可折式密封孔或口，上部外裝助燃保護(hù)金屬鎢絲網(wǎng)，盤式發(fā)生器是空載起動(即無油起動);管式發(fā)生器比盤式發(fā)生器的應(yīng)用面廣，因而要求有異，但都是一端出氣另端進(jìn)油，都取空載起動，工業(yè)用的管式發(fā)生器，裝有EU-2或LB-3熱電偶，用多火頭，在出氣端附近裝有供除雜質(zhì)的可折密封式手孔或人孔(大型才有)，其額定承受內(nèi)壓力視用途而定，最高工作溫度為1000℃，生活爐灶用的管式發(fā)生器，不裝熱電偶，用單火頭或小多火頭，也有供除雜質(zhì)的可折式密封孔口，最高工作溫度為800℃，額定承受內(nèi)壓力為3kgf/cm2;每臺(個)發(fā)生器產(chǎn)氣量是它所供全部火頭最大用氣量之合的1.5～2倍;制造的金屬選材，因柴油裂解氣中有H2S、CO2等酸性氣體的腐蝕作用，所以工業(yè)爐窯選取Cr25Ti、25Cr20Ni，生活爐灶選取1Cr18Ni9Ti。
⑥集體生活爐灶取家用液化氣罐，產(chǎn)品出廠時罐內(nèi)裝5kg液化石油氣;工業(yè)爐窯據(jù)情而定，儲氣量≥3倍起動火頭最大用氣量。
⑤⑧⑨⑩
詳細(xì)介紹于本發(fā)明所屬的實用新型專利說明書中，以少量的H2S、CO2等酸性氣體對它們的制造材料不會有較大影響作要求;裂解氣的輸氣管、連接頭和接頭組等的材料選1Cr18Ni9Ti。
筒式或者立箱區(qū)結(jié)構(gòu)，1Cr18Ni9Ti材料，氣體下進(jìn)上出，可內(nèi)裝金屬格網(wǎng)，高度密封，底部有可折裝放雜質(zhì)的孔口(生活燃灶裝放雜質(zhì)螺栓孔)。
本發(fā)明的控制方式是通用的不要電源手動控制，很容易改成工業(yè)上要求的電氣自動或半自動控制，詳見本發(fā)明所屬實用新型專利。
因本發(fā)明的應(yīng)用面廣，現(xiàn)以用于臥式蒸汽鍋爐對產(chǎn)汽管加熱作為工業(yè)用例和用于餐廳的雙灶頭燃灶對鍋加熱作為集體生活爐灶用例，請見附

圖1和附圖2所示?，F(xiàn)把這兩例合起來，作出本發(fā)明的工藝流程和操作程序說明如下起動前柴油灌入①里，入油體積＜90%①容積，柴油經(jīng)過②到達(dá)③的進(jìn)口端;打開⑦，⑥里的儲存氣經(jīng)過⑦⑤到達(dá)⑧的進(jìn)氣端;④中無油，
無壓力顯示。
起動打開⑧并點火(注無④的另一灶頭之⑧不打開，燃灶可用電子點火，鍋滬用油紙點火)，儲存燃?xì)饨?jīng)過⑧到⑨出燃燒;在鍋爐里火焰對產(chǎn)汽管加熱的同時也給管式④加熱;在燃灶里，火焰經(jīng)過盤式④的焰道對鍋加熱的同時也給盤式④加熱;④的溫度分別由，管式④依靠熱電偶的電訊量顯示，盤式④從觀色變微紅和加熱5分鐘左右時間作經(jīng)驗判斷;當(dāng)④的溫度達(dá)到柴油裂解溫度時，緩慢打開③，柴油進(jìn)入④里面;柴油在④里面經(jīng)過0.2～0.6秒完成高溫裂解化學(xué)反應(yīng)，變成壓力為1.3～1.42kgf/cm2的裂解氣體;裂解氣從④出來，經(jīng)過⑤的輸氣管在
里沉降雜質(zhì)后到達(dá)
顯示出壓力，再經(jīng)⑤的單向閥去各輸氣管里，部分裂解氣向⑥里灌氣(因裂解氣壓力大于⑥內(nèi)存氣壓力);裂解氣經(jīng)過已經(jīng)打開的⑧去⑨出口燃燒，使進(jìn)入④里的燃油不停地進(jìn)行高溫裂解化學(xué)反應(yīng)，成為自持工作狀況，④進(jìn)入正常工作，起動完畢。
正常燃燒起動完畢后，打開⑩，裂解氣進(jìn)入①作自持式供油，操作③調(diào)節(jié)輸入④里的油量，使裂解氣壓力維持在1.31～1.65kgf/cm2范圍內(nèi);點燃設(shè)備的全部火頭，關(guān)閉⑦停止向⑥灌氣;操作⑧調(diào)節(jié)火頭的火力大小。
停止燃燒停燃沒有④的火頭只需要關(guān)掉它的⑧就行了;全停操作順序為先關(guān)③使④斷油，再關(guān)閉其它火頭的⑧，最后關(guān)閉給④加熱的⑧，完成全停燃燒;不準(zhǔn)先關(guān)⑧后關(guān)③的錯誤操作(指對有④的而言)。
本發(fā)明以其比燃油霧化燃燒具有更好的性能以及設(shè)備構(gòu)造簡單，操作維修方便，火力大和無煙燃燒等優(yōu)點，使本發(fā)明應(yīng)用到生活爐灶制造業(yè)、鍋爐制造業(yè)、陶瓷工業(yè)、石油煉制及石油化工業(yè)，機(jī)電設(shè)備制造業(yè)和輕工紡織造紙業(yè)里是有巨大潛力的。
權(quán)利要求
1.一項石油系燃油進(jìn)行高溫裂解化學(xué)反應(yīng)變成裂解氣體之后再燃燒的工藝及設(shè)備。其特征在于燃油先在燃油裂解氣體發(fā)生器④里進(jìn)行高溫裂解化學(xué)反應(yīng)，變成與燃油完全不同組成的裂解氣體從⑨出來燃燒，這種油變裂解氣的連續(xù)進(jìn)行，依靠④設(shè)置在裂解氣火焰與被加熱裝置(如產(chǎn)氣管、鍋等)之間的自持加熱方式和依靠裂解氣壓力同油的位差壓力一起作用于①的自持式供油方式。
2.權(quán)利要求1所述的工藝及設(shè)備，其特征在于依靠說明書中所述的本發(fā)明組成的特殊技術(shù)要求。
3.權(quán)利要求1所述的工藝及設(shè)備，其特征在于依靠說明書中所述的本發(fā)明的工藝流程(包括附圖1、附圖2在內(nèi))。
4.權(quán)利要求1所述的工藝及設(shè)備，其特征在于依靠說明書中所述的本發(fā)明的操作程序。
5.權(quán)利要求1所述的工藝及設(shè)備，其特征在于依靠說明書中所述的燃油變成裂解氣體原理與技術(shù)和表1表2的文獻(xiàn)資料。本發(fā)明的特征在于燃燒的不是燃油的組成餾分而是燃油經(jīng)過高溫裂解化學(xué)反應(yīng)變成與燃油分子完全不同的小分子裂解氣體;燃油變成裂解氣體是在本發(fā)明里自持連續(xù)完成不需另置設(shè)施;沒有電源時可以正常工作;不需要電動設(shè)備的自持式供油;特殊的技術(shù)要求、工藝流程和操作程序。
全文摘要
本發(fā)明公開了燃油在燃油裂解氣體發(fā)生器里完成高溫裂解化學(xué)反應(yīng)，變成較大壓力的裂解氣體之后，再經(jīng)火頭燃燒并附帶加熱燃油裂解氣體發(fā)生器，使燃油連續(xù)不斷地高溫裂解，裂解氣體壓力同油的位差壓力一起，使供油不用電動設(shè)備。本發(fā)明的燃油利用率、燃燒效率和速率及燃燒后的尾氣等優(yōu)于現(xiàn)有燃油燃燒工藝及設(shè)備，而且在沒有電源時可以正常工作。本發(fā)明適用于使用石油系燃油的生活爐灶、工業(yè)爐窯及要求無煙燃燒的工藝及設(shè)備。
文檔編號C10L3/00GK1068589SQ9210699
公開日1993年2月3日 申請日期1992年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月11日
發(fā)明者蘇培 申請人:蘇培