一种利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法及应用与流程

本发明属于热能回收利用，具体涉及一种利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法。

背景技术：

1、碳排放技术是一系列用于减少人为活动产生的二氧化碳和其他温室气体的技术，这些技术旨在降低碳排放量，以应对气候变化和全球变暖的挑战，现有化工企业的实际生产过程中，为减少企业碳排放量，达到绿色环保的生产理念，通常采用的手段包括使用清洁能源、进行碳捕集与储存以及碳补偿的方法技术进行处理等。但是针对化工企业实际的生产路径上尚无有效方式进行能源回收方案。

2、在常规化工生产过程中，碳氢化合物反应进行还原反应时，会遇到一些放出热量大于输入动力热量的情况。而对于反应产生的热能尚无有效的回收利用方式，导致能量白白浪费。

3、基于此普遍存在的技术问题，如果能将还原反应或其他放热反应所产生的热能进行回收，再将回收的反应废热能再次利用转化为其他能源，即可在得到额外化工生产副产品的同时，实现节能降耗，降低碳排放的有益效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，具体是在循环装置中，将烷烃液体加热至300℃以上，气化裂解为碳氢化合物气体和氢原子，氢原子与装置内金属表面作用后，合成分子氢并放出大量热量，收集热量加水得到水蒸气，即可将反应废热能生产蒸汽；装置内剩余的分子氢和碳氢化合物，则在h2s和催化剂的作用下，重新合成得到烷烃液体用于循环反应。

2、在一优选的实施方式中，本发明的反应路线如下所示：

3、

4、6h→3h2-58206kj

5、c6h6+3h2还原c6h12

6、

7、在一优选的实施方式中，所述烷烃液体的碳原子数为5-12，更优选的，所述烷烃液体的碳原子数为6-8，最优选的，所述烷烃液体为c6h12。

8、在一优选的实施方式中，所述烷烃液体的加热温度为350℃。

9、在一优选的实施方式中，所述烷烃液体和h2s的体积比为1：(1-2)。

10、在一优选的实施方式中，所述催化剂为苯加氢催化剂，所述催化反应时的体积空速为500-1000 h-1。

11、在一优选的实施方式中，所述水和烷烃液体的体积比为1：(1-5)。

12、在一优选的实施方式中，所述装置初次启动时，输入的能量和输出的蒸汽热能比值1：(6-8)，优选的，所述装置初次启动时，输入的能量和输出的蒸汽热能比值1：6.66，随着反应热自供热给动力能量连续反应，即可无需要外部输入动力能量，得到净效益的蒸汽能量。

13、在一优选的实施方式中，所述装置的开启或关闭由计算机系统根据限定的目标参数自动控制运行。

14、本发明的另一目的在于提供上述任意一项利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，以前述任意一项方法生产1.0吨蒸汽热能的用电量为30-40度电。

15、与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：

16、1、本发明中通过将烷烃液体加热气化裂解出碳氢化合物气体和氢原子，利用“原子态的氢仅仅能存在半秒钟，随后，即在金属表面进行重整组合成分子氢并放出大量热量”的特性，收集反应所产生的大量热量，加水将其转化为蒸汽能，从而使原子氢转化成为一种独特的能源。再利用h2s和催化剂将装置内剩余的分子氢和碳氢化合物重新合成得到烷烃液体，从而使反应物料进行循环利用。制备方法简单、高效，在整个循环过程不产生废液和副产物，生产过程安全环保，尤其适合当下绿色节能的生产理念。

17、2、本发明的反应特点主要在于：反应热输出的能量远远大于输入的能量，反应启动后反应放热的热量可以供给反应时输入的热量，这样可以减少装置的用电量，达到节能减排的有益效果。具体而言，初始反应时，需要一定的外部输入动力热量使反应顺利进行，随着反应的持续，放热量逐渐变多，补给了动力热量，使动力热量平衡，从而无需要外部供给热量。

技术特征：

1.一种利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，所述烷烃液体的碳原子数为5-12。

3.如权利要求2所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，所述烷烃液体的碳原子数为6-8。

4.如权利要求1所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，所述烷烃液体为c6h12。

5.如权利要求1所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，所述烷烃液体的加热温度为350℃。

6.如权利要求1所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，所述烷烃液体和h2s的体积比为1：(1-2)。

7.如权利要求1所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，所述催化剂为苯加氢催化剂。

8.如权利要求1所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，所述水和烷烃液体的体积比为1：(1-5)。

9.如权利要求1所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法，其特征在于，所述装置初次启动时，输入的能量和输出的蒸汽热能比值1：(6-8)。

10.如权利要求1-9任意一项所述利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法的应用，其特征在于，以权利要求1-7任意一项所述方法生产1.0吨蒸汽热能的用电量为30-40度电。

技术总结本发明提供一种利用烷烃液体脱氢产生的反应热生产蒸汽的方法及应用。具体包括：在循环装置中，将烷烃液体加热至300℃以上，气化裂解为碳氢化合物气体和氢原子，氢原子与装置内金属表面作用后，合成分子氢并放出大量热量，收集热量加水得到水蒸气，即可将反应废热能生产蒸汽；装置内剩余的分子氢和碳氢化合物在H<subgt;2</subgt;S和催化剂的作用下，重新合成得到烷烃液体用于循环反应。本发明所提供的循环生产方法及装置，可直接使烷烃液体闭环循环，将其放热反应所产生的热能转换为供热、发电等具有较高的经济效益和社会效益的应用领域，例如，制备低成本的蒸汽。且整个循环过程不产生废液和副产物，生产过程安全环保，尤其适合当下绿色节能的生产理念。技术研发人员：李卫教,任佐敏受保护的技术使用者：运城市人人科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27