[发明专利]一种利用碳酸钙岩石生产液体燃料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及液体燃料领域，特别是一种利用碳酸钙岩石(又名：石灰石)生产液体燃料的方法。

背景技术

碳酸钙石即石灰石，在我国西部地区如广西、贵州、重庆、四川许多地方形成了石灰石山群。由于历经千百上亿年的的风吹日照，将表面氧化成一层白色石灰性物质覆盖。剥开白色层，即出现灰色碳酸钙。

有河流的许多地方和私家石灰窖，都是在河坝选鹅卵石烧石灰，实际上山上的石灰石滚下河经大水冲撞后形成鹅卵石，所以中国的石灰石资源非常丰富。

目前国内乙炔的制取方法主要有碳化钙水解法、甲烷或烃类的高温燃烧裂解和等离子体裂解方法。碳化钙水解法工艺流程短，产品纯度高，但存在生产能耗大、工业碳化钙成本高等缺点。

发明内容

本发明旨在解决现有液体乙炔燃料生产过程中存在的生产能耗大、工业碳化钙成本高，同时生产过程中伴随大量的一氧化碳排放污染等问题，以提供一种无一氧化碳排放污染、能源循环利用、无需使用工业碳化钙、生产成本低廉的利用碳酸钙岩石生产液体乙炔燃料的方法。

本发明的利用碳酸钙岩石生产液体燃料的方法，包括如下步骤：

a)将碳酸钙岩石通过1000～1300°的高温灼烧制得氧化钙；

b)将氧化钙与焦碳按重量比1.5～2.5∶2.5～3.5混合均匀后在电解炉中反应制得碳化钙和一氧化碳；

c)将步骤b中制得的碳化钙水解，制得乙炔气体，加压气体乙炔制得液体乙炔燃料；

d)通过导热管将步骤b中所述的电解炉产生的余热输送至与之相连接的蒸汽锅炉，蒸汽锅炉产生的蒸汽通过管道输送至与之相连接的蒸汽发电机，蒸汽发电机所产生电能输送回前述电解炉。

本发明的利用碳酸钙岩石生产液体燃料的方法，其中将步骤b制得的一氧化碳作为燃料加热蒸汽锅炉。

本发明的作用机理：

石灰石的主要成分为碳酸钙，通过将石灰石在石灰窑中高温灼烧，其化学反应式为：CaCO3→CaO+CO2↑，即制得氧化钙。

将上述制得的氧化钙放入电解炉中，同时按重量比1.5～2.5∶2.5～3.5加入焦碳，两者在电解炉中高温下发生反应，其化学反应式为：CaO+3C→CaC2+CO，即制得碳化钙与一氧化碳。氧化钙与焦碳的重量比最佳选择范围为1.5～2.5∶2.5～3.5，在此比例范围内，碳化钙产成率较佳。

将上述制得的碳化钙与水进行水解反应，制得乙炔气体，其化学反应式为：CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2。

一氧化碳可以作为气体燃料，燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。

将最终制得的乙炔气体直接加压制得液体乙炔，以加压钢瓶进行罐装。

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

具体实施方式

实施例1

将富含碳酸钙的鹅卵石送入石灰窑中，控制温度在1000～1300°的条件下高温灼烧，制得氧化钙，除杂后将氧化钙与焦碳按重量比1.5∶2.5混合均匀后送入电解炉，反应制得碳化钙和一氧化碳。

电解炉产生的高温余热通过导热管输送入蒸汽锅炉，同时，前述反应过程中产生的一氧化碳是可燃性气体，直接放空不仅污染环境，而且造成极大的能源浪费，因此将产出的一氧化碳作为燃料进一步加热蒸汽锅炉，蒸汽锅炉将热能转化为蒸汽并通过管道输送蒸汽至蒸汽发电机，从而带动蒸汽发电机工作，最后再将蒸汽发电机产生电能输送回电解炉，从而达到能源循环利用之目的。

将碳化钙水解制得气体乙炔，加压300个大气压使之液化，用钢瓶罐装，制得液体乙炔燃料。

实施例2

将富含碳酸钙的鹅卵石送入石灰窑中，控制温度在1000～1300°的条件下高温灼烧，制得氧化钙，除杂后将氧化钙与焦碳按重量比2∶3混合均匀后送入电解炉，反应制得碳化钙和一氧化碳。

电解炉产生的高温余热通过导热管输送入蒸汽锅炉，同时，前述反应过程中产生的一氧化碳是可燃性气体，直接放空不仅污染环境，而且造成极大的能源浪费，因此将产出的一氧化碳作为燃料进一步加热蒸汽锅炉，蒸汽锅炉将热能转化为蒸汽并通过管道输送蒸汽至蒸汽发电机，从而带动蒸汽发电机工作，最后再将蒸汽发电机产生电能输送回电解炉，从而达到能源循环利用之目的。

将碳化钙水解制得气体乙炔，加压300个大气压使之液化，用钢瓶罐装，制得液体乙炔燃料。

实施例3

将富含碳酸钙的鹅卵石送入石灰窑中，控制温度在1000～1300°的条件下高温灼烧，制得氧化钙，除杂后将氧化钙与焦碳按重量比2.5∶3.5混合均匀后送入电解炉，反应制得碳化钙和一氧化碳。