轻烃气、液燃烧技术可以广泛用于发电、冶金、陶瓷、玻璃、水泥、锅炉等多种行业,可提供全球领先的多种成熟的工程燃烧技术。
一、技术原理
(一)轻烃定义
(1)2006年3月,国家发改委、建设部、公安部消防总局、国家技术监督局、中国城市燃气协会和国家环保总局正式确定混空轻烃燃气为“第四代城市燃气”,它是天然气的很好补充,可替代天然气。
轻烃主要成分为C5〜C16烃类的混合物,以往的轻烃气化使用通常采用混空轻烃燃气技术,即将自然空气与液态轻烃混合成为混空轻烃燃气,空气含有大量氧气由于规避混空轻烃燃气爆炸极限的制约,空气混入量受限,同时空气温度较低混空轻烃燃气也偏低,这些因素导致混空轻烃燃气只能载带出液态轻烃中的C5、C6低馏分,高馏分成为残留成分,限制了轻烃的使用效率。
(二)能源供应
(2)自2000年以来,天然气的快速发展已成常态。同时,伴随着凝析气田天然气的开采,凝析油的产量大量增加。尤其是近年来在中东地区产量增加尤为明显。目前,由于石油输出国组织成员国的凝析油产量不计入产量配额,还将进一步刺激这些国家的凝析油生产。同时,伴随着美国页岩气和页岩油开采技术的成熟,美国轻质原油中的页岩油和凝析油的产量迅速攀升,已占该国石油总产量的40%,并向全球出口。由此更加快了全世界轻烃(凝析油和页岩油)产量的增速。
根据能源情报集团统计,2015年全球凝析油产量1400万桶/天,占比原油总产量15%左右,且仍在以每年近10%的速率在增长。据估算,目前全球凝析油和页岩油已达石油总产量的20%左右,并在持续快速增长。
(三)轻烃燃气
混烟轻烃燃气是混空轻烃燃气的改进版,该技术采用燃烧烟气替代空气与液态轻烃混合成为混烟轻烃燃气,它不仅具有天然气燃烧清洁、高效的优点,同时烟气含氧量低、温度高。因此烟气混入量大,混烟轻烃燃气温度高,这就克服了混空轻烃燃气不能有效气化轻烃中高馏分的局限性,同时杜绝了燃料中加入空气而隐含的爆炸风险。轻烃能源作为对天然气、煤等常规能源的重要补充,可以满足各类工业及民用能源的需求。可以广泛应用于各行业锅炉、工业窑炉作为燃料使用;对现有的各类锅炉、工业窑炉稍加修改即可使用轻烃能源作为燃料。
已开发的轻烃气、液燃烧技术可以广泛用于发电、冶金、陶瓷、玻璃、水泥、锅炉等多种行业,可提供全球领先的多种成熟的工程燃烧技术。
现有主要技术分为三类:
1.混空轻烃燃气
轻烃气体先同空气或烟气混合成合成气,把液体轻烃变成气体燃料,同时控制合成气体燃料的热值,使之燃烧强度可调,并且和空气预混均匀,从而在燃烧时控制氮氧化物生成,使燃烧排放指标优于天然气,并进一步节能。可广泛应用于工商业及民用领域;
2.液体直接气化燃烧替代重油、渣油、柴油、煤油及煤炭等燃料,应用于工商业;
3.多燃料混合燃烧,同多种燃料配合同时使用,实现多种燃料的综合利用,满足特殊用户的需求。轻烃燃料可以补充天然气、煤制气、沼气、煤层气、生物质燃料等的供应不足或波动,或担当主体燃料应用于工商业及民用领域。
二、关键技术
利用空气或烟气及其余热气化液态轻烃制备燃气并燃烧的技术和装置。
二、工艺流程
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