合成液化气的真实性“

 

一段时间,报纸充斥“新型液化气”、“合成液化气”、“高能液化气”等广告,我们知道:所谓液化气,在低温和压力下呈液态,在常温和常压下呈气态,而所谓“新型液化气”等等,其在低温和压力下液体,在常温和常压下仍然是液体,只有用一些物理手段才能将其气化供灶具燃烧,所以国家有关部门将其定名为“液体燃料”。

1、概述

在近几年的开发过程中,受原料价格、灶具开发、用户心理等多种因素的影响,以醇为主体的新型液体燃料逐渐被社会淘汰,只剩下醚类(二甲醚)和烃类(碳五)尚在发展之中,其中醚类的燃烧效果同石油液化气相似,二甲醚的来源丰富,可以用氮肥厂联产的甲醇气相或液相脱水获得,是最具有前途的,而烃类源料来源其价格相对便宜和稳定,所以其推广应用虽然困难重重,但仍然有较多的需求,加上近年来石油液化气资源趋紧,价格上涨,更使一些能源缺乏,特别是富裕起来的农村地区对其产生了浓厚的兴趣,然而碳五作为燃料,特别是作为罐装缺气化燃料使用遇到重重障碍。

1.1来源不同,成分复杂

碳五烃(英文简化SPC,即碳四至碳六的增分)按其来源分有乙烯碳五、液化气碳五和石油伴生气碳五等,按国家统计的资料表明,全国年产量已超过40万吨。而且呈上升趋势,且大多数未加以利用,由于产地不同,其成公也大相径庭,其中的环戊二烯沸点为41.5℃,其含量有15%~30%,在贮存过程中环戊二烯会自行聚合为双戊二烯,其沸点高达170℃,在常温下是固体,往往在燃烧过程中堵塞管路,引起事故。而其它低沸点组分含量不一,而低沸点组分的含量往往决定了它作为罐装燃料使用时的残液量,在温度和压力不变的情况下,低沸点的组分越多,残液量越少,反之越多。这就使得碳五作为罐装燃料在不同地区、不同季节的燃烧效果大不一样,有时残液甚至高达70%

1.2难以低温气化

碳五在常温和常压下是液体,在与普遍石油液化气灶具配合燃烧,必须有适当的措施,使之转化成气体,方能安全使用,然而由于其蒸气压远低于碳三、碳四,实际上即便在夏季,在气温高达30℃以上时,靠碳五自行气化,仍然不能维持正常燃烧。

1.3用户使用心理

由于石油液化气和燃具的普及,用户在使用碳五燃料时往往与之相比较,要求钢瓶、灶具、燃烧效果、安全程度和使用方法等方面与之相同。因此,有些单位宣传灶具钢瓶通用,不打气、不预热、不用电泵等极具诱惑力的词汇,对不知内情者加以误导,使一些用户在接产后进退维谷。

2、碳五燃料应用现状

2.1专用灶具型

采用粗碳五为燃料,让燃液预先通过放置在灶个上的预热器(含横管、竖管、蛇型管等),气化后混合空气从喷嘴喷入灶头的燃烧室内燃烧,配合为备战灶具可以使用普通石油液化气钢瓶,将燃液装入钢瓶之后,充进空气,燃液在压缩空气的作用下产生自喷,由于为备战灶具的预热管长时间处于过热状态下,往往使用不久就形成结炭,造成堵塞。

2.2混烧灶具型

这种方法是将普通石油液化气钢瓶换上一只特殊的专用角阀,角阀上装有二个开关,二个出口,钢瓶的下部装有经过切割后的低沸点碳五(俗称精碳五)上部装入一定量的石油液化气或二甲醚作为推进剂与专门灶具配套,使用时先用气态燃料点燃灶头,对灶头有关部分进行预热,然后关闭石油液化气阀口,打开精碳五阀口使液体燃料潮入已预热的灶燃烧,这种方式在江苏、安徽一带曾流行一段时间,也是因为管道结炭而无法大范围推广。

2.3灶具改动型

这种方式是首先将组碳五经过切割处理去除高沸点成分后,装入普通石油液化气钢瓶中,钢瓶的角阀下装有气液混合器,按照季节气温的变化在钢瓶中加进一定量的推进剂,如石油液化气、二甲醚等,精碳五在推进剂的作用下通过气液混合器,气态和液态按一定的比例从阀口呈液气混合状喷出,在运动的过程中,推进剂冲破精碳五的液膜,并将部分的碳五液滴蒸发气化,灶头的侧边加装有一只釜装的预热装置,未能气化的液滴在进入灶具喷嘴前,在预热装置里被气化,然后以气态进入灶头燃烧,这种方式由于预热装置呈釜状,减小了堵塞机会,同时在预热装置里往往存在一定的剩余气态物,所以时间很短,其问题是:如果操作不当,会使未气化的燃淮大理逸出,造成事故。由于必须往钢瓶中充入一不定期比例的推进剂,增加了推广的难度,这种方式目前武汉地区有几家对外推广,并称之为物理型。

2.4双钢瓶燃烧型

使用石油液化气灶具和二只钢瓶,一只钢瓶充装石油液化气,一只钢瓶充装精碳五燃液,其角阀作了改动,使石油液化气能通过安装在改进了角阀下面运动,在运动过程中燃液蒸发成为气体与石油液化气一起进入灶燃烧,这种方式安全、可靠、缺点是需要二只钢瓶和石油液化气。

2.5充气泵方式

使用普通石油液化气灶具将普通石油液化气钢瓶的角阀进行改动,用充气泵向钢瓶中鼓入空气,在碳五燃料中形成无数小气泡,气一液接触面成百上千信增加,克腿分了间的引力,形成气相,随空气流进入灶具燃烧,这种方式燃烧稳定,缺点是在季节变化和碳五质量较差时,含有高达50%以上的残液。

2.6液气混合燃烧

使用石油液化气灶具和一只钢瓶,钢瓶的角阀下安装有一只气液混合器,将经过精制的碳五与石油液化气或二甲醚一同装入钢瓶,液态与气态物在气液混合后,气态物为载体,这种方式使用效果不错,但是对气液混合器的质量有一定的要求,而且需要添加一定量的石油或二甲醚。

还有几种方式,但同以上几种方式大同小异,从这几种方式可以看出,除了使用专用灶具和气泵之外,所有燃烧方式需要往燃液中添加一定量的石油液化气或二甲醚作为推进剂,而石油液化气和二甲醚的来源、运输、贮存就成了问题,推广者如果事先不向接产者指出一点,就会留下后遗症,有欺骗用户之嫌。

3、几种不同的解决办法

从以上介绍可以看出,要使碳五在常温下气化,其问题的关键是:以石油液化气或二甲醚作载体,使碳五液相在向灶具移动的过程中迅速气化,这种思路是可行的,但是如果让投资者在开办碳五燃气供应站的同时,必须购时液化气的运输、贮藏、灌装工具,无疑是不现实的,只有同时解决碳五燃料在使用的气化载体问题,才能使碳五液体燃料真正得到推广使用,在这个问题上,近年来形成了几种不同的观点。

一种观点称:在碳五中加进某些化学物持、碳五就能降低沸点,在常温下气化燃烧。理论和大量的实践证明,由于碳五成分复杂多变,要选择能与碳五的混合物组成低沸点混合物的有机液体是非常困难的,需要使其沸物的沸点低于室温,可以说更是难上加难,即使用极纯的碳五组分与某些有机液体组成恒其沸物,也只可使碳五的沸点略降低一点,如正戊烷的沸点36.12℃加入7%的甲酵后,其共沸物的沸点为30.85℃,环戊烷的沸点49.3,加入14%的甲酵后,其共沸物的沸点为38.6℃。

另一种观点称:在常温下添加少量催化剂呀过氧化物,碳五即可裂解成碳三、碳四,从理论和实践二方面都证明,这完全是不现实的,大家知道烷烃裂解,以脱氢反应和断链反应为主,戊烷裂解时,链传递反应可能有三个途径:生成三种戊基自由基:n-C1HHCH2CH2CH1CHCH3CH3CH2CHCH2CH3

这些自由基不稳定,在与别的分子碰撞之前就自行分解,分解结果产物是乙烯、丙烯和n-丁烯以及CH与烃分子作用生成的HCH

此反应均为吸热反应,其起始反应温度300℃以上,而催化剂的作用只能加快反应速度,任何声称在常温下使烷烃裂解的说法是违背常理的,至今国内外尚无一实例。

早期发现用弗氏型催化剂在对戊烷进行异构化时,正态烷异构成异态烷的反应甚至可以在20℃时开始,而在三氟化铝存在下,戊烷的异构化反应会伴随发生岐化反应,产生较小和较大分子量的烃类,岐化反应甚至成为主要的反应。一方面岐化反应生成了沸点较低的烃、异丁烷等,但另一方面同时生成了大量的高沸点烷烃,面且催化剂的残存物变成红色粘稠液,为种反应也必须在100℃以上才能进行,试想在钢瓶中加进如三氟化铝和盐酸为样的强腐蚀剂,最后也只能将其中的一部分转化为烃组分,一部分变成高沸点的物质,形成更多的残液留在钢瓶内,而且钢瓶、灶具很快腐蚀损坏,这样的“高新”技术又有什么实用价值?

应该讲,在邻近富产碳五的油田或化工厂附近,碳五价格低,运输方便,用碳五替代一部分液化气,无疑是害百姓。

建议将其与二甲醚按一定比例混合,配制成醇醚液化气,无疑会有较好的效果。

 

 

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