CN101149127A

CN101149127A - 一种醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法

Info

Publication number: CN101149127A
Application number: CNA2006101521942A
Authority: CN
Inventors: 崔淑平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2008-03-26

Abstract

本发明公开了一种醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法，包括甲醇、轻烃、氮气基本配方原料，所述甲醇纯度在99％以上，在配方中所占比例为15％～85％，轻烃是以C5为主要成分的液体轻烃，所占配方比例为15％～85％，氮气在本发明中作为推进剂，占配方比例的0.1％～3％，所述氮气将与甲醇、轻烃混合物有限的蒸气共同形成足够的压力，使钢瓶中的醇基液体燃料自行输送进燃烧设备进行燃烧。本发明可根据不同热值需求和不同输送压力需求进行有效地配方调整。与现有技术相比，本发明配方简单，不存在气、液两相混流现象，消除了气阻、脉动等不稳定因素，不用气泵往钢瓶内打入空气，安全性能提高，从燃料罐装、流通直到用户使用，全过程密闭操作，符合规范、安全的要求。

Description

一种醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法

技术领域

本发明公开了一种醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法。

背景技术

以前，人们在使用醇基液体燃料时，大多沿用柴油的使用方法，就是利用高位油箱所产生的液位差，其位差在2.5米以上；如果输油管横向距离在10米左右，要求油箱的高度再加高高1米，以此类推，给用户的使用带来很大不便，更重要的是存在安全隐患。

还有人设计出炉具——油箱一体化的小型醇基燃料火锅炉，不仅该小型炉具的应用范围太窄，不能扩展到大型公福灶和热水锅炉领域；更重要的是，将油箱和炉体连为一体，目的是靠炉具燃烧时预热燃料箱，将燃料部分气化，产生气体和压力，这就是所谓的自增压式灶具。这种自增压式灶具存在诸如压力无法控制、积炭堵塞、燃烧废气超标等许多技术难题和安全隐患。例如，在预热时间掌握不当时容易使油箱内压力急剧增高；在油箱内燃料充满时，由于连续大火燃烧所辐射到油箱表面传热，致使油箱压力剧增；在关闭燃烧时，油箱内压力也会急剧增高，这些因素都大大增加了这种炉具的爆炸可能性。

中国发明专利92108144.8公开了一种新型民用燃料，它以二甲醚或二甲醚、醇、水以及一些必要添加物组成，该新型民用燃料与现行民用甲醇燃料相比，在使用过程中具有无需外加压，实现不用其它介质或装置预热，使用安全等，且热值比同等水含量的甲醇燃料的热值高，只要对现行的液化气灶与罐稍加改造，便可使用该种燃料。可是该技术存在不足之处在于：1)二甲醚与醇、水以及必要的添加物组成的新型民用燃料，成份过于复杂，给燃烧造成困难，由于气体燃料与液体燃料的燃烧速度不同步，因此，该复合燃料在燃烧时火焰不稳定，容易出现喷火、断火现象；2)需要一特殊燃具才能燃烧，不能像该发明专利所述：只要对现行的液化气灶与罐稍加改造，便可使用该种燃料。因为该种燃料是气、液燃料共混物，其中气体部分--二甲醚基本上可以对现有液化气灶稍加改造后便可使用，而液体部分——醇，由于与气体体燃料在物化性质、燃烧性质上有着很大的不同，只对现有气灶稍加改造是不行的，而是与现有液化气灶有着完全不同结构的液体燃烧灶才能适用；3)由于该发明专利的配方中气(二甲醚)、液(醇、水)混装，在输出时必定出现气、液混流现象，由于二者的沸点差别很大，二甲醚的沸点为-24.9℃，而甲醇的沸点是64.7℃，沸点差距如此之大的两种燃料在同一根输送管内常压流动，必将出现气阻、脉动等不正常的现象，这将导致燃烧工况的恶化，以致不能正常燃烧，而且存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种配方简单，液体输送平稳、输送压力可调、安全卫生、规范、节能的醇基燃料自压输出配方。

本发明通过以下技术方案来实现：以15％~85％甲醇，用计量烃泵注入带插底管的液相液化气钢瓶内，再用计量烃泵注入15％~85％的轻烃，最后再注入氮气0.1~0.3％。

所述甲醇溶液，其含量必须在99％以上，不得含有机械杂质或其它固形物，水含量应小于0.5％以下。

所述轻烃，主要是液态轻烃，其组分是由几十种烃类组成的复杂的有机混合物，其中C5~C7占85％以上，且又以C5、C6为主要成份。本发明配方中主要以C5为主要成分的轻烃，其主要物化参数为：分子量72.1~75.6，沸点36.1℃，低热值148.5MJ/m³；爆炸极限1.4~7.8％；着火温度475~510℃，燃烧热量＞2100℃，液相密度627.4kg/m³(15.6℃)。

本发明所述轻烃组分，在配方中主要起到增加热值的作用，因为甲醇的低热值只有21.5MJ/kg，而轻烃的低热值在47MJ/kg左右，比甲醇的低热值高出一倍以上。常温下，轻烃为液体，其沸点为36.1℃，这就确保了在与甲醇混合输送过程中不会出现气、液两相混流现象，从而达到了平稳输送，消除了气阻、脉动的发生。在本配方中加入轻烃，既解决了提升燃料热值，又不会因沸点低于常温而出现气、液两相混流的问题。

所述氮气的加入，主要作为推力剂。加入量视使用压力的高低从0.1~3％之间。本发明采用氮气为推力剂具有以下优点：1)氮气来源广泛，各地均有出售，且价格较低；2)氮气作为惰性气体，常温下不与甲醇、轻烃反应，安全不易燃易爆，为生产罐装过程的安全创造了条件；3)氮气与甲醇、轻烃在常温下不相混合，在钢瓶内始终处于甲醇、轻烃混合液的上部，与轻烃、甲醇混合液所形成的有限蒸气共同构成混合燃料的输送压力，同时又不会与混合燃料共混输出，不会与混合燃料形成气、液两相混流而产生管路气阻、脉动等不稳定因素，且氮气在钢瓶中损失甚少，用完燃料后氮气仍然在钢瓶内，只要不随便打开角阀，再次注入甲醇、轻烃混合燃料时，几乎不需要再注入氮气；具体视使用压力而定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、不用空气泵打入空气增压，从而消除了空气中氧气与燃料发生氧化反应后出现爆炸的危险，以及氧气对钢瓶的腐蚀；

2、不需要把液体燃料用泵打入高位油箱内才能正常使用，从而免去了在使用现场灌注燃料的不当工序，不仅提高了安全系数，而且使用户的使用更加方便；

3、本发明采用甲醇、轻烃为混合燃料，在增加甲醇热值的同时，又不会出现气、液两相混流的问题；

4、本发明采用氮气作推力剂，将甲醇、轻烃混合燃料平稳的输送出来，而不会与甲醇、轻烃混合燃料混溶，从而保证了所输送出来的混合燃料为液体成分，避免了输送管道内的气阻、脉动现象；

5、氮气为惰性气体，来源广泛而价廉，用量少，可与甲醇、轻烃所形成的有限蒸气共同作为推力剂，且在正常使用中，氮气的损失极少，每次灌注燃料时，只需视钢瓶的使用压力进行适当补充即可。

具体实施方式：

下面结合配方组成对本发明作进一步详细描述。

本发明的配方范围为：甲醇15％~85％，轻烃15％~85％，氮气0.1~3％，给予以上配方范围，根据具体使用中对燃料热值、压力的要求，进行必要的具体配方组合。如用户要求燃料低热值7500kcal/kg，钢瓶内压力0.15Mpa，依据上述给出的基本配方范围，可设计出具体要求的配方组成：甲醇60％(3500kcal)，轻烃40％(4000kcal)，氮气0.75％，将以上各组分依次灌入带插底管的液相液化石油气钢瓶内即可使用。

当需要燃料热值为8000kcal/kg，钢瓶内压力为0.1Mpa时，依据上述所给出的基本配方范围，可设计出具体要求的配方组成为：甲醇38％(1862kcal)；轻烃62％(6200kcal)，氮气0.55％，将以上各组分依次灌入带插底管的液相液化石油气钢瓶内即可。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应该指出，对于本领域的一般技术人员来说，在不脱离本发明的发明构思和原理的前提下，还可以做出若干种配方，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法，其特征是，其组成主要是甲醇、轻烃和氮气，甲醇占15％-85％，轻烃占15％-85％，氮气占0.1％-3％，将以上组合按具体使用热值和使用压力的要求组配后，灌装于带插底管的液化石油气液相钢瓶内。

2.根据权利要求1所述醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法，其特征是，甲醇用量在15％~85％范围内任意选择，所述甲醇纯度在99％以上。

3.根据权利要求1所述醇基液体燃料钢瓶自压输出的技术，其特征是，轻烃用量在15％~85％范围内任意选择，所述轻烃必须是以C5为主要含量的液体烃。

4.根据权利要求1所述醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法，其特征是，氮气用量在0.1％~3％之间，具体用量视具体使用压力要求而定。

5.根据权利要求1所述醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法，其特征是，将选择好配比的甲醇、轻烃、氮气依次灌入带插底管的液相石油液化气钢瓶中。

6.根据权利要求1所述醇基液体燃料钢瓶罐装自压输出的技术方法，其特征是，当钢瓶内输入配比好的甲醇、轻烃、氮气后，钢瓶内可产生0.01~0.2Mpa的压力。