CN103305289A - 炉窑用高能低炭合成燃料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种炉窑用高能低炭合成燃料，由下列质量比的组分组成：甲醇或乙醇40～75%、丙酮5～30%、水5～25%、催化剂0.5～3%、助燃剂5～10%、乳化剂5～20%、以上各组分合计100%。不仅热值高达1万千卡/kg以上，而且用在工业炉窑上能消除二氧化碳残留物，使燃料充分燃烧，二氧化硫排放低，成本低，解决了石油和煤化工副产品——甲醇、乙醇等不能直接作为工业炉窑燃料使用的问题，为工业炉窑节能、减排，降低生产成本，提高经济效益，提供一条可靠、有效的途径。本炉窑用高能低炭合成燃料的原料易得，应用价值较高，是代替石油液化气等燃料的最佳选择之一。

Description

炉窑用高能低炭合成燃料

技术领域

本发明提供一种合成燃料，尤其是一种适于工业炉窑使用的合成燃料，属于能源化工技术领域。

背景技术

随着天然石油资源的日趋减少，能源危机越来越突出，因此，研究并开发新的，能够替代石油液化气的合成燃料，已成为当今的重要课题。目前，已知的以甲醇为基础的合成燃油品种很多，但直接使用在工业炉窑上的合成燃料却未见报道。如何利用石油和煤化工副产品——甲醇、乙醇作为新燃料，并直接应用于工业炉窑上，则是目前急需解决的实际问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能作为工业炉窑使用的合成燃料，以替代天然石油液化燃料，回收并高效利用甲醇、乙醇资源，节约能源。

本发明通过下列技术方案实现：一种炉窑用高能低炭合成燃料，其特征在于由下列质量比的组分组成：

甲醇或乙醇         40～75%

丙酮                5～30%

水                  5～25%

催化剂              0.5～3%

助燃剂              5～10%

乳化剂              5～20%

以上各组分合计100%。

所述催化剂为苯乙烯C₈H₈、二甲苯C₈H₁₀、三氧化二铈Ce₂O₃、二茂铁FeC₁₀H₁₀中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。

所述助燃剂为炭五C₅H₁₂、双氧水H₂O₂、活性炭中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。

所述乳化剂为氢氧化钠、氢氧化钙、异构十醇聚氧乙烯醚C₂H₄O中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。

所述甲醇、乙醇、丙酮、催化剂、助燃剂、乳化剂均为市购的工业级产品。

本发明提供的合成燃料是利用甲醇或者乙醇与丙酮和水混合，再通过催化剂、乳化剂、助燃剂的协同作用得到的，其热值超过10000千卡/kg以上，使用时通过雾化喷入后，即可在工业炉窑中产生高温热能，使燃油中的H₂O分子分离成H、O，再与醇基中的C、H结合，而进行充分有效的燃烧，同时能消除二氧化碳残留物，达到节能减排的最佳效果。

本发明具备的优点和效果：采用上述方案得到的合成燃料，不仅其热值能达到1万千卡/kg以上，而且应用在工业炉窑上，能消除二氧化碳残留物，使燃料得到充分有效的燃烧，降低二氧化硫排放，降低成本，并解决了石油和煤化工副产品——甲醇、乙醇等不能直接作为工业炉窑燃料使用的问题，为工业炉窑节能、减排，降低生产成本，提高经济效益，提供一种可靠、有效的途径。本发明提供的合成燃料，其原料易得，即可利用再生的玉米桔杆、木薯、芭蕉芋等进行生产，应用价值较高，节能减排效果显著，是代替石油液化气燃料的最佳选择之一。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

炉窑用高能低炭合成燃料由下列质量比的组分组成：

甲醇                60%

丙酮                20%

水                  5%

催化剂              3%

助燃剂              5%

乳化剂              7%；

其中，催化剂为苯乙烯C₈H₈和二甲苯C₈H₁₀的任意质量比的混合物；助燃剂为炭五C₅H₁₂；乳化剂为氢氧化钠和异构十醇聚氧乙烯醚C₂H₄O的任意质量比的混合物；将上述各组分混合均匀后，即得炉窑用高能低炭合成燃料。

实施例2

炉窑用高能低炭合成燃料由下列质量比的组分组成：

乙醇               75%

丙酮                5%

水                  8%

催化剂              0.5%

助燃剂              6.5%

乳化剂              5%；

其中，催化剂为三氧化二铈Ce₂O₃；助燃剂为双氧水H₂O₂和活性炭任意质量比的混合物；乳化剂为氢氧化钙；将上述各组分混合均匀后，即得炉窑用高能低炭合成燃料。

实施例3

炉窑用高能低炭合成燃料由下列质量比的组分组成：

乙醇                40%

丙酮                30%

水                  8%

催化剂              2%

助燃剂              10%

乳化剂              10%；

其中，催化剂为苯乙烯C₈H₈、二甲苯C₈H₁₀和二茂铁FeC₁₀H₁₀按质量比为1:3:2的混合物；助燃剂为炭五C₅H₁₂、双氧水H₂O₂和活性炭按质量比为1:1:2的混合物；乳化剂为氢氧化钠、氢氧化钙和异构十醇聚氧乙烯醚C₂H₄O按质量比为1:1:1的混合物；将上述各组分混合均匀后，即得炉窑用高能低炭合成燃料。

实施例4

炉窑用高能低炭合成燃料由下列质量比的组分组成：

甲醇                42%

丙酮                5%

水                  25%

催化剂              1%

助燃剂              7%

乳化剂              20%；

其中，催化剂为二甲苯C₈H₁₀；助燃剂为炭五C₅H₁₂；乳化剂为异构十醇聚氧乙烯醚C₂H₄O；将上述各组分混合均匀后，即得炉窑用高能低炭合成燃料。

效果对比：

将实施例1提供的炉窑用高能低炭合成燃料与其它燃料，分别用于1吨蒸气锅炉进行节能减排效果对比，其结果详见下表：

结论

由表可知：实施例1提供的炉窑用高能低炭合成燃料的热值高于其它燃料的热值，燃料耗用量最低，价格适中。另外，实施例1提供的合成燃料的CO₂、SO₂排放检测为：CO₂含量为0VV%（质量指标：3.0VV%）、总硫含量为13mg/m（质量指标：343mg/m），完全符合国家排放标准。

Claims (4)

1.一种炉窑用高能低炭合成燃料，其特征在于由下列质量比的组分组成：

甲醇或乙醇         40～75%

丙酮                5～30%

水                  5～25%

催化剂              0.5～3%

助燃剂              5～10%

乳化剂              5～20%

以上各组分合计100%。

2.根据权利要求1所述的炉窑用高能低炭合成燃料，其特征在于：所述催化剂为苯乙烯C₈H₈、二甲苯C₈H₁₀、三氧化二铈Ce₂O₃、二茂铁FeC₁₀H₁₀中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。

3.根据权利要求1所述的炉窑用高能低炭合成燃料，其特征在于：所述助燃剂为炭五C₅H₁₂、双氧水H₂O₂、活性炭中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。

4.根据权利要求1所述的炉窑用高能低炭合成燃料，其特征在于：所述乳化剂为氢氧化钠、氢氧化钙、异构十醇聚氧乙烯醚C₂H₄O中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。