CN103396844B - 一种醇油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种醇油及其制备方法。该种醇油，由下列重量百分比的成分组成：CH₃OH70-90wt%，辅剂0.31-1.6wt%，C₂H₆O1-5wt%，碳基添加剂1.8-9wt%，NH₃0.01-0.1wt%，余量为H₂O。本发明提供的醇油在大量工业锅炉、冶炼，甚至陶瓷行业大显身手，除节约经济开支外，环保效益突出，由于燃烧时无烟无尘，因此，锅炉或冶炼炉中设置的除尘排烟设备可以减少或免除。使其自然排放，更容易将除尘排烟系统改造成气流回流二次余热利用，减少了一氧化碳等有毒害气体排放，使得工作场所内外空气清洁，取得了重大的经济效益和综合社会效益。

Description

一种醇油及其制备方法

技术领域

本发明创造涉及一种醇油及其制备方法。

背景技术

应用甲醇来替代化石能源，是给人类带来低碳、清洁、可再生能源的福音。但这种化学能源的不足之处也显而易见，应用在工业燃烧机中进行工作，主要矛盾在热值低，耗量大，亮度低，使光感电路经常失灵，点火系统容易损坏，造成无点火燃料自喷，当炉内积聚过量汽化燃料时，点火器突然工作，巨大的爆燃压力使炉膛爆炸，造成人身及财产极不安全因素。

现有的大部分甲醇燃烧机使用的燃料是纯甲醇作为燃料直接使用。这样即不安全，热值低、耗量大，达不到大多数工业熔炼及陶瓷行业和高温要求。而且纯甲醇在燃烧时亮度低，使得燃烧机光感灵敏度要调整到临界而造成经常失误，甚至引起炉膛的爆炸，这样给用户使用带来极大安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明创造的目的之一是提供一种热值高，亮度高的醇油，目的之二是提供一种制备热值高，亮度高的醇油的方法。

本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是：一种醇油，由下列重量百分比的成分组成：CH₃OH70-90wt%，辅剂0.31-1.6wt%，C₂H₆O1-5wt%，碳基添加剂1.8-9wt%，NH₃0.01-0.1wt%，余量为H₂O。

优选地，所述碳基添加剂为C₆H₁₂O₂、C₃H₆O₃、C₈H₁₀、C₂H₆O、C₅H₁₂O、C₃H₇NO中的一种或多种。

优选地，所述辅剂为NaOH、H2O2、NH3中的一种或多种。

优选地，所述碳基添加剂由下列重量百分比的成分组成：C₆H₁₂O₂0.2-1wt%，C₃H₆O₃0.2-1wt%，C₈H₁₀1-5wt%，C₅H₁₂O0.2-1wt%，C₃H₇NO0.2-1wt%。

优选地，所述辅剂由下列重量百分比的成分组成：NaOH0.1-0.5wt%，H₂O₂0.2-1wt%。

优选地，本发明创造提供的醇油，由下列重量百分比的成分组成：CH₃OH70-90wt%，C₆H₁₂O₂0.2-1wt%，C₃H₆O₃0.2-1wt%，C₈H₁₀1-5wt%，C₅H₁₂O0.2-1wt%，C₃H₇NO0.2-1wt%，C₂H₆O1-5wt%，NH₃0.01-0.1wt%，H₂O5-20wt%，NaOH0.1-0.5wt%，H₂O₂0.2-1wt%。

一种醇油制备方法，包括如下步骤：

步骤A、按重量百分比称取碳基添加剂1.8-9wt%、C₂H₆O1-5wt%，将碳基添加剂加入C₂H₆O中搅拌，得到A液；

步骤B、按重量百分比称取辅剂0.31-1.6wt%、H₂O5-20wt%，将辅剂加入H₂O搅拌，冷却后得到B液；

步骤C、按重量百分比称取CH₃OH70-90wt%、NH₃0.01-0.1wt%，将A溶液倒入CH₃OH中搅拌，再加入B液、NH₃搅拌后，得到醇油。

优选地，一种醇油制备方法，包括如下步骤：

步骤A、将C₆H₁₂O₂、C₃H₆O₃、C₈H₁₀、C₅H₁₂O、C₃H₇NO，加入C₂H₆O中搅拌，得到A液；

步骤B、将NaOH加入H₂O中，然后再加入H₂O₂，搅拌冷却后得到B液；

步骤C、将A溶液倒入CH₃OH中搅拌，再加入B液、NH₃搅拌后，得到醇油。

本发明创造还提供一种燃料，包含不发明创造所述的醇油。

本发明创造提供的醇油，在主要原料CH₃OH中加入C₈H₁₀、C₅H₁₂O的少量原料使CH₃OH碳结构量变，燃烧火焰明显变亮，提升了燃烧中心的火焰温度，C₆H₁₂O₂、C₃H₆O₃、C₃H₇NO的加入增强了热流动性，火焰的尾端温度升高，使燃烧更加充分，大大降低了CH₃OH作为主要燃料排放的一氧化碳和甲醛。NaOH除了使燃料各分子之间的粘洽，还能增加燃料在低温的条件下储存使用，H₂O₂、NH₃除了增加醇油燃料的氧分子外，也起到了消烟除臭的功能。C₂H₆O、CH₃COCH₃与C₈H₁₀、C₆H₁₂O₂、C₃H₇NO等混合成无极性液体载入燃料不同比重之中不分层，并助燃。

本发明创造提供的醇油在大量工业锅炉、冶炼，甚至陶瓷行业大显身手，除节约经济开支外，环保效益突出，由于燃烧时无烟无尘，因此，锅炉或冶炼炉中设置的除尘排烟设备可以减少或免除。使其自然排放，更容易将除尘排烟系统改造成气流回流二次余热利用，减少了一氧化碳等有毒害气体排放，使得工作场所内外空气清洁，改善了作业环境，减少了操作工人的职业病，取得了重大的经济效益和综合社会效益。

具体实施方式

现在结合醇油配方实施例，对本发明作更详细的说明。

实施例1

将20克C₆H₁₂O₂，40克C₃H₆O₃，110克C₈H₁₀，40克C₅H₁₂O，50克C₃H₇NO按顺序加入100克C₂H₆O中搅拌均匀，得A浴液待用。

将10克NaOH加入100克H₂O中搅拌溶解，然后加入25克H₂O₂搅拌均匀、冷却，作为B液。

将5克NH₃加进700克H₂O中搅拌均匀，制成NH₃溶液，作为C液。

将A液倒进8800克CH₃OH搅拌均匀，再分别将B液，C液按顺序倒进CH₃OH中搅拌均匀得到醇油。

实施例2

将150克C₈H₁₀和80克C₃H₆O₃以及80克C₅H₁₂O分别加入到100克CH₃COCH₃中搅拌均匀得到A溶液。

将10克NaOH加入100克H₂O搅拌溶解后加入20克H₂O₂冷却后为B液.

将5克NH₃加进700克H₂O中搅拌均匀，制成NH₃溶液，作为C液。

将A液加入到8755克的CH₃OH中搅拌均匀再加入B液和C液搅拌均匀，得醇油。

实施例3

将20克C₈H₁₇NO₃，90克C₈H₁₀，100克C₃H₇NO，40克C₃H₆O₃分别加入到115克CH₃COCH₃中搅拌均匀得到A溶液。

将10克NaOH加入100克H₂O中搅拌，溶解后加入20克H₂O₂得B液。

将5克NH₃加入700克H₂O中，搅拌，制成NH₃溶液，作为C液。

将A液倒进8800克CH₃OH中搅拌均匀再分别加入B液和C液搅拌均匀后制得醇油。

由于甲醇CH₃OH在燃烧中火苗较短，从燃烧与柴油及天燃气燃烧角度来说热值表现在火头，因此当燃料液体在燃烧机泵的大压力下雾化较大颗粒冲出燃烧半岛达到火尾，由于火束短，虽然汽化，但未燃尽，此时排放在空间是一氧化碳与甲醛的有毒害气体。该配方中的C₃H₆O₃以及C₅H₁₂O由于它们的闪点与燃点，它的燃烧热高温点恰好表现并包裹了以上燃烧火焰的尾端。起到了热围栏作用，降低了75%以上的一氧化碳与甲醛的排放，由于整个配方在燃烧过程中的相互促进反应，产生的高压高温将所有燃料里的C分子、H分子、O分子未来得及燃烧的汽化团均被解裂爆燃，使整个火焰温度提高，温度比纯甲醇提高35-40%之间，例如用40万大卡甲醇燃烧机实测（敞式）燃烧中心温度1100度，由该配方醇油实测达到1600度。火苗呈黄色柴油火苗燃烧状，亮度比纯甲醇提高了2-3倍之间，满足了工业甲醇燃烧机亮度检测系统的开启与关闭的技术要求。

将实施例1-3制得的醇油，分别作为工业甲醇燃烧机醇油燃料，与柴油燃料作对比试验。试验结果如下表：

经过估算，采用醇油替代0#柴油，单位费用可以降低20.13%，产量提供约41%。该数字还未含环保、维护等综合降低的稳形利润和利益。由此可见，采用本发明创造提供的醇油燃料，可以大大节约费用。

采用本发明创造提供的醇油燃料，还可以减少污染的排放。同样重量的各种燃料在氧气中充分燃烧后产生的CO2的对比如下表所示：

燃料（吨）	CO2（吨）
		碳	3.67
柴油	3.186
		天然气	2.75
醇油燃料	0.9625-1.1

例如，10万吨的醇油燃料代替10万吨的柴油将减少排放20.86万吨CO₂，10万吨的醇油燃料代替10万吨天然气减少排放16.5万吨CO₂。

醇油燃料工业废气检测结果与国家规定排放限值对比表

对比项目	醇油燃料检测结果	国家规定排放限值
			一氧化碳	430.0（mg/m3）	2500（mg/m3）
二氧化硫	40（mg/m3）	550（mg/m3）
			氮氧化物	17（mg/m3）	120（mg/m3）
林格曼黑度	＜0.5级	1级
			二氧化碳	75264（mg/m3）	190000（mg/m3）

醇油燃料检测结果与液化气、柴油对比表

对比项目	醇油燃料检测结果	液化气	柴油
				一氧化碳	430.0（mg/m3）	1787.4（mg/m3）	7212.4（mg/m3）
二氧化硫	40（mg/m3）	40.2（mg/m3）	269（mg/m3）
				氮氧化物	17（mg/m3）	74.8（mg/m3）	110（mg/m3）
二氧化碳	15264（mg/m3）	190000（mg/m3）	263000（mg/m3）
				林格曼黑度	＜0.5级	1级	1级
备注	检测值	原标准值	原标准值

从上面两个检测对比表可以得出，大量使用工业燃烧机醇油燃料，能够节能减排，减少碳排放。

以上述依据本发明创造的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明创造技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明创造的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种醇油，其特征在于，由下列重量百分比的成分组成：

CH₃OH 70-90wt％，辅剂0.31-1.6wt％，C₂H₆O 1-5wt％，碳基添加剂1.8-9wt％，NH₃0.01-0.1wt％，余量为H₂O；

所述碳基添加剂是C₆H₁₂O₂、C₃H₆O₃、C₈H₁₀、C₅H₁₂O、C₃H₇NO中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的醇油，其特征在于，所述辅剂是NaOH、H₂O₂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的醇油，其特征在于，所述碳基添加剂由下列重量百分比的成分组成：

C₆H₁₂O₂0.2-1wt％，C₃H₆O₃0.2-1wt％，C₈H₁₀1-5wt％，C₅H₁₂O0.2-1wt％，C₃H₇NO 0.2-1wt％。

4.根据权利要求2所述的醇油，其特征在于，所述辅剂由下列重量百分比的成分组成：

NaOH 0.1-0.5wt％，H₂O₂0.2-1wt％。

5.一种如权利要求1-4任一项所述醇油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、按重量百分比称取碳基添加剂1.8-9wt％、C₂H₆O 1-5wt％，将碳基添加剂加入C₂H₆O中搅拌，得到A液；

步骤B、按重量百分比称取辅剂0.31-1.6wt％、H₂O 5-20wt％，将辅剂加入H₂O搅拌，冷却后得到B液；

步骤C、按重量百分比称取CH₃OH 70-90wt％、NH₃0.01-0.1wt％，将A溶液倒入CH₃OH中搅拌，再加入B液、NH₃搅拌后，得到醇油。

6.根据权利要求5所述的醇油制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、将C₆H₁₂O₂、C₃H₆O₃、C₈H₁₀、C₅H₁₂O、C₃H₇NO，加入C₂H₆O中搅拌，得到A液；

步骤B、将NaOH加入H₂O中，然后再加入H₂O₂，搅拌冷却后得到B液；

步骤C、将A溶液倒入CH₃OH中搅拌，再加入B液、NH₃溶液搅拌后，得到醇油。