一种利用电供能的蒸汽裂解方法技术

本发明专利技术提供了一种利用电供能的蒸汽裂解方法。该方法是采用电通过电磁感应为裂解原料的蒸汽裂解反应提供能量；所述裂解原料包括石脑油、环烷烃和环烯烃中的一种或几种的组合；其中，所述环烷烃为C4

【技术实现步骤摘要】
一种利用电供能的蒸汽裂解方法


[0001]本专利技术涉及一种利用电供能的蒸汽裂解方法，属于电能综合利用


技术介绍

[0002]二氧化碳大量排放及环境污染导致气候变暖和雾霾，威胁人类生存及民众健康，有效的解决途径是能源脱碳化和减少化石能源消耗，特别是煤炭的使用；同时开发利用可再生能源，尤其是光伏、风电和水电等绿色来源的电。
[0003]电能不同于煤、石油、天然气等化石能源那样容易存储，必须实现生产、传输和利用同时在线，这一特点决定了电力作为能源必须考虑其时间维度的核心特性，协调好供电端、电能与消纳端三方的关系，力争做到同步，任何一方的脱节将影响电力的全局。
[0004]目前，光伏、风电与水电等可再生能源发电的生产在空间上常与消纳端不匹配，从而产生电的生产、传输和消纳之间的矛盾，如中国的光伏、风电、水电资源主要分布在西北和西南地区，而能源消纳端集中在东部沿海经济发达地区，二者相距几千公里。通过长距离输送电是解决上述问题的方法之一，单长距离输出同样存在生产、传输和消纳三方协调问题，且存在输出波动及经济性不佳难以消纳等问题。因此西部产生的大量电既无法长距离输出至东部，在当地又没有适宜的消纳场景，造成大量弃风、弃水、弃光的现象。
[0005]电生产必须有效解决本地消纳及可控负荷波动这两大难题。通过现场储能装置(如光伏电场配储能)只能解决调峰及可控负荷，仍难以解决消纳问题，况且目前的储能技术亦难以实现大规模电能的低成本储存。
[0006]因此，为电能寻找新的出路是电力领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种电能的消耗利用方法，将电能用于为烃类的蒸汽裂解功能，为电能的利用提供全新的思路。
[0008]为达到上述目的，本专利技术提供了一种利用电供能的蒸汽裂解方法，该方法是采用电通过电磁感应为裂解原料的蒸汽裂解反应提供能量，所述裂解原料为石脑油、环烷烃和环烯烃中的一种或几种的组合；其中，所述环烷烃为C4
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C8的环烷烃，所述环烯烃为C4
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C8的环烯烃。
[0009]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述提供能量是通过感应线圈对蒸汽裂解反应管进行加热，通过反应管为裂解原料供热。在感应线圈通电之后，蒸汽裂解反应管与感应线圈之间产生电磁感应，蒸汽裂解反应管生热，从而实现对于蒸汽裂解反应管内部的裂解原料的加热。其中，所述感应线圈优选是缠绕在蒸汽裂解反应管外部，二者之间可以以保温材料(例如水泥、防火材料等)填充。常规的蒸汽裂解装置是通过燃油、燃气的燃烧提供热量，然后通过与反应管换热实现对于反应管的加热，进而加热反应管中的裂解原料，然而这种换热往往都不均匀，热量会在局部区域集中，导致裂解反应也不均匀。而本专利技术通过感应线圈对反应管进行加热，加热效率高，而且感应线圈在反应管均匀分布，能够使反应管均匀
地产生电磁感应，实现对于裂解原料的均匀加热。
[0010]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，输入所述感应线圈的电流的频率为中频或高频，以满足电磁感应以及控制反应温度的需要，在实施过程中，可以根据所需要的反应温度来选择控制电流的频率。其中，所述高频为5
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20KHz，优选为8
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16KHz，更优选为10
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15KHz，进一步优选为12
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14KHz，具体可以为8KHz、8.5KHz、9KHz、9.5KHz、10KHz、10.5KHz、11KHz、11.5KHz、12KHz、12.5KHz、13KHz、13.5KHz、14KHz、14.5KHz、15KHz、15.5KHz、16KHz，也可以是上述范围的端点以及所列举的具体频率值相互组合得到的范围，例如5
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16KHz、5
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15KHz、5
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10KHz、8
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20KHz、8
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15KHz、8
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10KHz、10
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20KHz、10
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16KHz、10
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12KHz、9
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20KHz、9
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15KHz、12
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15KHz、12
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14KHz、12
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20KHz；所述中频为50
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3000Hz，优选300
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2000Hz，更优选为600
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1500Hz，具体可以为300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、900Hz、1000Hz、1100Hz、1200Hz、1300Hz、1400Hz、1500Hz、1600Hz、1700Hz、1800Hz、1900Hz、2000Hz，也可以是上述范围的端点以及所列举的具体频率值相互组合得到的范围，例如300
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3000Hz、300
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1500Hz、600
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3000Hz、600
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2000Hz、1000
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3000Hz、1000
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2000Hz、1200
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3000Hz、1200
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2000Hz、1500
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3000Hz、1500
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2000Hz等。
[0011]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，输入所述感应线圈的电流的频率通过电源和电容调节。所述感应线圈与所述电源连接形成回路，并且，所述电源与所述电容并联，如图1所示。其中，本专利技术所采用的电源可以是常用的工业电源，例如中频电源、高频电源。电源的功率等规格参数可以根据需要调节到的频率进行选择，所述电源的额定功率优选为100
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1000KW，更优选为200
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500KW。电容的规格也可以根据需要进行选择，能够与电源配套，满足频率控制要求即可。
[0012]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述感应线圈选自铁氧体线圈、铁芯线圈、空心线圈、铜芯线圈等中的一种或两种以上的组合。
[0013]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，本专利技术的裂解原料包括环烷烃和/或环烯烃；优选地，所述环烷烃为C4
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C8的环烷烃，更优选为环己烷；所述环烯烃为C4
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C8的环烯烃，更优选为环己烯。
[0014]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述裂解原料为含有环己烯和/或环己烷的裂解原料；该裂解原料可以全部为环己烯和/或环己烷，也可以是含有部分环己烯和/或环己烷的原料(例如石脑油、液化石油气等)，即所述裂解原料中的环己烯、环己烷的含量之和可以为80％以上，优选为90％以上；更优选为100％。以含有环己烯、环己烷的裂解原料进行蒸汽理解，可以得到丁二烯等产物。
[0015]根据本专利技术的具体实施方案，在裂解原料中，尤其是裂解原料全部为环己烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电供能的蒸汽裂解方法，该方法是采用电通过电磁感应为裂解原料的蒸汽裂解反应提供能量；所述裂解原料包括石脑油、环烷烃和环烯烃中的一种或几种的组合；其中，所述环烷烃为C4
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C8的环烷烃，所述环烯烃为C4
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C8的环烯烃。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提供能量是通过感应线圈对蒸汽裂解反应管进行加热，通过反应管为裂解原料供热；优选地，所述感应线圈缠绕在蒸汽裂解反应管外部；优选地，输入所述感应线圈的电流的频率为中频或高频，其中，所述高频为5
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20KHz，优选为8
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16KHz，更优选为10
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15KHz；所述中频为50
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3000Hz，优选为300
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2000Hz；优选地，输入所述感应线圈的电流的频率通过电源和电容调节；优选地，所述感应线圈与所述电源连接形成回路，并且，所述电源与所述电容并联；更优选地，所述电源的功率为100
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1000KW，更优选为200
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500KW；优选地，所述感应线圈选自铁氧体线圈、铁芯线圈、空心线圈、铜芯线圈中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环烷烃为环己烷；所述环烯烃为环己烯。4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述裂解原料为含有环己烯和/或环己烷的裂解原料；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红军，吴全贵，宋红梅，毕凤云，周恩泽，周广林，徐春明，
申请(专利权)人：北京碳零氢电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：