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" Mélanges carburants gazeux "
La présente invention a pour objet des mélanges carburants gazeux et plus particulièrement des mélanges carburants ayant un pouvoir calorifique élevé et un faible point d'ignition.
Les mélanges carburants dé ce genre sont recherchés pour être utilisés dans les traitements métallurgiques et autres applica- tions industrielles où il faut une chaleur locale intense, comme par exemple le découpage, la trempe, le recuit, l'amorçage, la fusion et la soudure des métaux de même que pour le traitement du plomb, du verre dur et de la silice. A cet effet, on a beaucoup utilisé les flammes oxy-acétylénées et oxy-bydrogénées, mais toutes deux sont assez onéreuses et, dans le cas de l'acétylène, par suite de la teneur élevée en carbone et de la nature critique
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de la flamme, à moins deprendre énormément de précautions lors' de l'emploi, il y a du danger et le travail revient cher et risque d'être gâché.
La présente invention a pour objet la préparation d'un mélange gazeux bon marché, en augmentant le pouvoir calorifique et en di- minuant le point d'ignition du gaz carburant ordinaire, comme par exemple le gaz d'éclairage et le gaz naturel (pétrole), obtenu pour l'usage public général et désigné ci-après par le terme "gaz de ville".
Tout d'abord, le mélange gazeux peut êtré obtenu et comprimé dans des cylindres, puis utilisé directement des cylindres au brûleur. De même, le produit gazeux supplémentaire, nécessaire pour augmenter le pouvoir calorifique et réduire le point d'igni- tion du gaz de ville, peut être obtenu à partir d'un produit com- primé dans des cylindres et ajouté du cylindre au gaz de ville, dans des canalisations, au moyen de débitmètres appropriés.
Jusqu'à présent, diverses propositions ont déjà été faites pour l'objet ci-dessus, notamment l'addition d'éther éthylique en vue d'obtenir, dans le gaz de ville, une teneur en vapeur de 2,5 à 5 % en volume. On rencontre toutefois des difficultés pour obtenir un mélange gazeux comme décrit ci-dessus à partir, par exemple de gaz de ville ordinaire avec des additions en vue d'aug- menter le pouvoir calorifique, réduire le point d'ignition et obtenir un gaz comparable à l'acétylène pour les utilisations indiquées ci-dessus. Les produits pouvant être ajoutés sont né- cessairmèment d'une nature facilement condensable, comme par exem- ple les hydrocarbures supérieurs, et les mélanges gazeux contenus dans les canalisations urbaines ordinaires se composent princi- palement de gaz plus permanents, comme par exemple l'hydrogène, l'oxyde de carbone et le méthane.
Dans la plupart des cas, lorsqu'on ajoute des produits en vue d'augmenter le pouvoir calo- rifique et réduire le point d'ignition, ces produits se condensent
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-:t-;...'-;'."'. ,;: '",,--:..,¯...-;.' ."..¯':'.--'t:'';:'';;'i..;':='" ",¯,;"-"'--.' .;.,,!. :;...... sous pression dans les cylindres et lorsqu'on ouvre ces derniers . pour alimenter un brûleur, directement ou par l'intermédiaire de canalisations d'usines, les gaz constitutifs peuvent se diffuser d'une manière imparfaite et le brûleur ne sera pas alimenté par un gaz homogène tel que, par exemple l'acétylène. De plus, lorsque le courant gazeux rapide rencontre l'admission d'oxygène, il peut également y avoir une diffusion imparfaite, exerçant des effets néfastes sur l'intensité de la flamme et les températures qui en résultent.
A présent, on a trouvé qu'en choisissant d'une manière appro- priée le produit d'addition et les proportions dans lesquelles il doit être utilisé pour former un mélange gazeux, utilisé à partir du cylindre ou formé dans la canalisation en introduisant un pro- duit comprimé venant du cylindre, on pouvait obtenir un mélange homogène au moment où l'allumage se produit, ce mélange pouvant être utilisé avec de l'oxygène, de la même manière que l'acétylène, tout en donnant des résultats comparables et même, à certains points de vue, meilleurs.
Suivant la présente invention, un mélange carburant gazeux comprend du gaz de ville, du propane, ainsi qu'un mélange d'éther de pétrole et d'éther éthylique, les proportions de ces ingrédients étant les suivantes lorsque le gaz de ville est du gaz d'éclairage: Gaz de ville à 70 F et sous pression atmosphérique : environ
100-600 pieds cubes.
Propane : environ 5-9 lbs.
Mélange d'éther de pétrole et d'éther éthylique : environ 1 1b.
Lorsque le gaz de ville est du gaz naturel, on utilise la moitié des quantités de propane et du mélange d'éther de pétrole et d'éther éthylique.
L'éther de pétrole renseigné ci-dessus est la fraction de pé- trole ayant un point d'ébullition de l'ordre d'environ 40 à 60 C sous pression atmosphérique, comme par exemple la benzine.
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@ D'autres éthers de pétroleayant des .pointa d'ébullition plus élevés peuvent être utilisés dans les proportions indiquées ci- dessus, pour autant que l'on prenne des mesures en vue de vaporiser suffisamment le produit pour obtenir une diffusion appropriée dans le gaz de ville avant l'allumage.
Le propane indiqué ci-dessus n'est pas nécessairement le pro- pane chimiquement pur ; peut être également la fraction de pro- pane obtenue lors du raffinage du pétrole brut et contenant du butane avec des traces d'autres hydrocarbures, comme par exemple le propylène, le pentane et l'hexane.
Lorsque l'éther éthylique et le gaz d'éclairage ou le gaz na- turel sont utilisés en mélange, on rencontre des difficultés du fait qu'il peut se produire une diffusion imparfaite de l'éther dans le gaz de ville de même qu'une précipitation dans les condui- tes et les régulateurs, de sorte qu'il se forme une flamme d'une composition et d'une intensité variables et incertaines. L'addi- tion de propane avec des petites quantités d'un mélange d'éther de pétrole et d'éther éthylique permet d'obtenir un écoulement cons- tant des gaz dans les proportions indiquées ci-dessus, de même qu'une intensité constante et sûre de la flamme, sans précipita- tion.
Pour plus de facilité, le propane et le mélange d'éther éthy- lique et d'éther de pétrole peuvent être mélangés dans un seul cy- lindre et être introduits dans la conduite de gaz partant de ce cy- lindre, avant la combustion avec l'oxygène, un dispositif de mesure du type habituel étant utilisé pour contrôler les quantités ajou- tées. De même, le propane et le mélange d'éther de pétrole et d'éther éthylique peuvent être introduits séparément dans le gaz de ville, dans les proportions voulues. Le produit ajouté au gaz de ville permet d'employer ce dernier de la même manière que l'acé- tylène pour les utilisations énumérées ci-dessus et l'on a consta- té que des proportions inférieures à celles indiquées ci-dessus sont inefficaces, tandis que des proportions supérieures aux maxima spécifiés ne procurent: aucun autre avantage.
Bien qu'une certaine forme de réalisation spécifique de la
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"Mixtures of gaseous fuels"
The present invention relates to gaseous fuel mixtures and more particularly fuel mixtures having a high calorific value and a low ignition point.
Fuel blends of this kind are sought after for use in metallurgical treatments and other industrial applications where intense local heat is required, such as for example cutting, quenching, annealing, priming, melting and welding. metals as well as for the processing of lead, hard glass and silica. Oxy-acetylenated and oxy-bydrogenated flames have been widely used for this purpose, but both are quite expensive and, in the case of acetylene, due to the high carbon content and critical nature.
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flame, unless great precautions are taken in use, there is danger and the work is expensive and may be wasted.
The object of the present invention is the preparation of an inexpensive gas mixture, by increasing the calorific value and by reducing the ignition point of ordinary fuel gas, such as, for example, lighting gas and natural gas (petroleum). ), obtained for general public use and hereinafter referred to as "town gas".
First, the gas mixture can be obtained and compressed in cylinders, then used directly from the cylinders to the burner. Likewise, the additional product gas, necessary to increase the calorific value and reduce the flash point of town gas, can be obtained from a product compressed in cylinders and added from the cylinder to the gas. city, in pipelines, using suitable flowmeters.
Until now, various proposals have already been made for the above object, in particular the addition of ethyl ether in order to obtain, in town gas, a vapor content of 2.5 to 5%. in volume. Difficulties are encountered, however, in obtaining a gas mixture as described above from, for example, ordinary town gas with additions to increase the calorific value, reduce the ignition point and obtain a comparable gas. with acetylene for the uses indicated above. The products which can be added are necessarily of a readily condensable nature, such as, for example, higher hydrocarbons, and the gas mixtures contained in ordinary urban pipelines consist mainly of more permanent gases, such as for example. hydrogen, carbon monoxide and methane.
In most cases, when products are added to increase the calorific value and reduce the ignition point, these products condense.
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-: t -; ...'-; '. "'.,;: '" ,, -: .., ¯ ...- ;.' . ".. ¯ ':' .-- 't:' ';:' ';;' i ..; ': ='" ", ¯,;" - "'-.' .;. ,,!.:; ...... under pressure in the cylinders and when they are opened to supply a burner, directly or through factory pipelines, the constituent gases may be diffuse imperfectly and the burner will not be supplied with a homogeneous gas such as, for example acetylene.In addition, when the rapid gas stream meets the oxygen inlet, there may also be imperfect diffusion , exerting detrimental effects on flame intensity and resulting temperatures.
Now it has been found that by appropriately selecting the adduct and the proportions in which it is to be used to form a gas mixture, used from the cylinder or formed in the pipeline by introducing a gas mixture. compressed product coming from the cylinder, a homogeneous mixture could be obtained at the moment when ignition occurs, this mixture being able to be used with oxygen, in the same way as acetylene, while giving comparable results and even, in some ways, better.
According to the present invention, a gaseous fuel mixture comprises town gas, propane, as well as a mixture of petroleum ether and ethyl ether, the proportions of these ingredients being as follows when the town gas is gas lighting: City gas at 70 F and at atmospheric pressure: approximately
100-600 cubic feet.
Propane: approximately 5-9 lbs.
Mixture of petroleum ether and ethyl ether: approximately 1 1b.
When town gas is natural gas, half the amount of propane and the mixture of petroleum ether and ethyl ether is used.
The petroleum ether given above is the fraction of petroleum having a boiling point of the order of about 40 to 60 ° C. at atmospheric pressure, such as, for example, benzine.
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@ Other petroleum ethers having higher boiling points can be used in the proportions indicated above, provided that measures are taken to vaporize the product sufficiently to obtain a suitable diffusion in the gas. city before ignition.
The propane indicated above is not necessarily chemically pure propane; can also be the fraction of propane obtained during the refining of crude oil and containing butane with traces of other hydrocarbons, such as for example propylene, pentane and hexane.
When ethyl ether and lighting gas or natural gas are used in admixture, difficulties are encountered because imperfect diffusion of the ether into town gas can occur as well as. precipitation in pipes and regulators so that a flame is formed of varying and uncertain composition and intensity. The addition of propane with small amounts of a mixture of petroleum ether and ethyl ether allows a constant flow of the gases in the proportions indicated above, as well as an intensity. constant and safe flame, without precipitation.
For convenience, the propane and the mixture of ethyl ether and petroleum ether can be mixed in a single cylinder and introduced into the gas line from that cylinder, prior to combustion with oxygen, a measuring device of the usual type being used to control the quantities added. Likewise, the propane and the mixture of petroleum ether and ethyl ether can be introduced separately into the town gas, in the desired proportions. The product added to town gas makes it possible to use the latter in the same way as acetylene for the uses enumerated above and it has been found that proportions lower than those indicated above are ineffective. , while proportions greater than the specified maxima provide no other advantage.
Although some specific embodiment of the
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