CN103468339A - 天然气燃烧增效剂、含增效剂的天然气混合物和其制备方法 - Google Patents
天然气燃烧增效剂、含增效剂的天然气混合物和其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103468339A CN103468339A CN2013104256900A CN201310425690A CN103468339A CN 103468339 A CN103468339 A CN 103468339A CN 2013104256900 A CN2013104256900 A CN 2013104256900A CN 201310425690 A CN201310425690 A CN 201310425690A CN 103468339 A CN103468339 A CN 103468339A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- natural gas
- combustion
- butanone
- ethanol
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 164
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 76
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 claims description 46
- 239000012747 synergistic agent Substances 0.000 claims description 34
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 28
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 28
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- -1 butyl ferrocene Chemical group 0.000 claims description 15
- OFUAIAKLWWIPTC-UHFFFAOYSA-L magnesium;naphthalene-2-carboxylate Chemical compound [Mg+2].C1=CC=CC2=CC(C(=O)[O-])=CC=C21.C1=CC=CC2=CC(C(=O)[O-])=CC=C21 OFUAIAKLWWIPTC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 15
- XYVVCFFJQVMSNN-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene iron(2+) 5-octylcyclopenta-1,3-diene Chemical compound [Fe++].c1cc[cH-]c1.CCCCCCCC[c-]1cccc1 XYVVCFFJQVMSNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 10
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 10
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 33
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 24
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 20
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- JNBVLGDICHLLTN-DZUOILHNSA-N (2s)-2-acetamido-n-[(2s,3s)-4-[[[(2s)-2-acetamido-3-methylbutanoyl]amino]-(cyclohexylmethyl)amino]-3-hydroxy-1-phenylbutan-2-yl]-3-methylbutanamide Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@@H](NC(C)=O)C(C)C)[C@@H](O)CN(CC1CCCCC1)NC(=O)[C@@H](NC(C)=O)C(C)C)C1=CC=CC=C1 JNBVLGDICHLLTN-DZUOILHNSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- VKFAUCPBMAGVRG-UHFFFAOYSA-N dipivefrin hydrochloride Chemical compound [Cl-].C[NH2+]CC(O)C1=CC=C(OC(=O)C(C)(C)C)C(OC(=O)C(C)(C)C)=C1 VKFAUCPBMAGVRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
一种天然气燃烧增效剂，其包含质量分数为20%-30%溶剂、质量分数为10-15%燃烧催化剂、质量分数为40-60%的助燃剂、质量分数为10-20%的阻聚剂。本发明的燃烧增效剂，主要是用来对天然气进行改性增效，改善燃气燃烧速度与燃烧效率、提高其总有效能量，提高火焰温度，改善燃烧产物的成分，使天然气能够成为高能工业燃气的核心产品，以达到降低能耗、降低污染、降低使用单位生产成本、提高生产效率等技术效果。
Description
技术领域
本发明属于工业燃气增效剂技术领域，尤其涉及金属切割和焊接用天然气的燃烧增效剂的组分及应用。
背景技术
目前常见的工业切割气主要包括：溶解乙炔、丙烷及液化石油气。其中以溶解乙炔用的最多，大约占50%。国外发达国家切割气主要以混合燃气为主。如“威尔克特气”（乙炔70%+丙烯30%）、“哈依啊赛M气”（乙炔85%+丙烯和乙烯15%）、“哈依啊赛C气”（乙烯80%+乙炔20%）、“斯帕杰特气”（丙烯40-50%+丁二烯20-25%+丙炔25-30%）。上述工业切割气都存在一定的缺陷，如：溶解乙炔存在生产成本高，能耗高，污染严重，安全系数低，切口挂渣多，切口局部硬化等缺陷；而丙烷存在预热时间长，耗氧量大等缺陷。对于乙炔、丙烷与天然气作为切割燃气相比较而言，天然气存在更多的优点：
1、乙炔、丙烷是易燃易爆有毒气体，安全系数低，易积碳，点燃时冒黑烟和烟尘，污染工作环境，对人体健康有害。
2、天然气爆炸极限是5～15%，乙炔气的爆炸极限是2～80%，天然气燃点是650摄氏度，乙炔是335摄氏度，丙烷是450摄氏度，可见乙炔、丙烷的爆极限范围大，燃点低安全性差。
3、乙炔、丙烷价格较高，使用效率低，资源浪费大。
4、天然气储罐每单位容积比乙炔、丙烷大得多（天然气的气液比625/1），装有丙烷、乙炔的瓶罐容积大不易储存运输。液化天然气气液比是625/1，也就是说储罐内1立方米的液化天然气等于625立方米的气态天然气，这样连续使用时间长，方便运输。而乙炔、丙烷连续使用时间短，需经常换罐、劳动效率低，而且切割缝隙大，浪费原材料。切割过程中切割面比较容易出现变形过大，上缘烧塌，下缘挂渣的现象。
5、乙炔、丙烷切割时预热时间长，切割速度较慢，切割面容易挂渣、咬边、不易清理。
6、乙炔、丙烷中有硫化氢和磷化氢，如果脱硫脱酸处理不好可能会腐蚀钢材，对焊性也有影响，会诱发氢裂纹。
7、乙炔易爆，有毒，安全系数低，电石能耗大，还污染环境，但市场需求量又大，所以我国每年要消耗约100万吨的电石。
因此，若能够以天然气取代乙炔、丙烷作为工业切割焊接燃气，则可以产生巨大的经济效益和社会效益。但是以天然气应用于工业切割或焊接时，存在燃烧温度低、燃烧速度慢、热值低等不利特点，不利于工业生产。为了使天然气克服前述的缺点，以便于适合应用在工业切割焊接工艺中，目前一般是借助于燃气中添加燃烧增效剂，但现有燃烧增效剂加入后，仍存在燃烧总热值不高、燃烧温度不高，不足以取代乙炔、燃烧速度慢、燃烧效率低、火焰不集中、供气不顺畅连续，火焰时大时小的缺点。
本发明旨在提供一种新型工业燃气燃烧增效剂，用以混合至天然气中，以期有效改善天然气的不利特点，促进和扩大天然气的工业应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃气燃烧增效剂，通过在天然气中添加该燃烧增效剂，使获得的燃气具有燃烧速度快、火焰温度高、安全系数高、成本低、切割预热时间、切割速度快、切割面光滑洁净、完成等量工作时的耗氧量低，耗气量少，废气排放污染小的优点，从而更加适合取代溶解乙炔、丙烷而成为各种性能更优良的工业切割焊接燃气。
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种燃烧增效剂，其包含以下原料：质量分数为20%-30%的溶剂、质量分数10-15%燃烧催化剂、质量分数40-60%的助燃剂、质量分数10-20%的阻聚剂；
所述溶剂是为第一混合溶剂，即所述第一混合溶剂是由丙酮和丁酮及乙醇组成，其中丙酮：丁酮：乙醇的质量比为1：（2～4）：1；或为第二混合溶剂，所述第二混合溶剂是由松节油和丁酮及乙醇组成，其中松节油：丁酮：乙醇的质量比为1：（1～3）：2；或为第三混合溶剂，所述第三混合溶剂是由轻油和丁酮及乙醇组成，其中轻油：丁酮：乙醇的质量比为1：（1～2）：1，或为第四混合溶剂，所述第四混合溶剂是由松节油、轻油和丁酮及乙醇所组成，其中松节油：轻油：丁酮：乙醇的质量比未1：1：（1.8～2）：1；
所述燃烧催化剂为正辛基二茂铁、叔丁基二茂铁一种或两种的混合；
所述助燃剂是由甲醇、二甲苯及高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：高碳醇的质量比为（3～8）：（1～2）：（1～3），高碳醇可以选择为C个数为10-22的醇或其混合物；
所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为（3～4）：（1～2）的比例混合而成。
优选的，还包含质量分数为5%～10%的聚合消烟降解剂，所述聚合消烟降解剂为甲基环戊二烯基二茂铁，其与其他组分的质量分数总和为100%。
优选的，所述增效剂的配方如下：溶剂占总量的24%，所述溶剂为第四混合溶剂，其松节油、轻油和丁酮及乙醇分别为总量的5%、5%、9%及5%；燃烧催化剂为正辛基二茂铁，占总量的10%；助燃剂占总量50%，其中甲醇、二甲苯及高碳醇分别为总量的35%、10%、5%；阻聚剂占总量16%，其中环烷酸镁、十八碳三烯甘油酯分别占总量的12%、4%。
优选的，所述增效剂的配方如下：
溶剂20%，其中松节油：丁酮：乙醇为1:1:2；助燃剂40%，其中甲醇：二甲苯：高碳醇为6:1:1;燃烧催化剂15%，其中正辛基二茂铁：叔丁基二茂铁为2:1；阻聚剂20%，其中环烷酸镁：十八碳三烯甘油酯为3:1；以及，聚合消烟降解剂5%。
本发明又一目的是提供一种高效工业用燃气混合物，该高效工业用燃气混合物是在天然气中添加所述的燃烧增效剂，其中燃烧增效剂占燃气质量百分之0.3至百分之0.5。
本发明再一目的是提供一种所述高效工业用燃气混合物的制备方法，其是通过将所述的天然气燃烧增效剂均匀地喷洒吸附在天然气气分子上，使燃烧增效剂与天然气分子有机结合在一起，以获得所需的高效工业用燃气混合物，其中所述燃烧增效剂占燃气质量百分数为百分之0.3至百分之0.5。
其中，是以雾化喷射装置向天然气分子上喷洒所述天然气燃烧增效剂。
本发明的燃烧增效剂，主要是用来对天然气进行改性增效，改善燃气燃烧速度与燃烧效率、提高其总有效能量，提高火焰温度，改善燃烧产物的成分，使天然气能够成为高能工业燃气的核心产品，以达到降低能耗、降低污染、降低使用单位生产成本、提高生产效率等技术效果。本发明的燃气增效剂主要有五方面：
第一，通过添加高能物质（燃气的助燃物质即甲醇、二甲苯、高碳醇）适度提高燃气的总热值；
第二，通过适当添加均相催化剂（提高燃气温度物质即正辛基二茂铁和叔丁基二茂铁，又称为燃烧催化剂）降低燃气活化能，改善化学反应速度，实现有效的催化燃烧；
第三，通过适当添加松节油、轻油和丁酮及乙醇所组成的有机溶剂提高燃气的扩散掺混性能，改善天然气与氧的混合速度和混合率；
第四，通过适度添加辐射改进剂（改进燃烧热能辐射集中火焰温度物质物质即环烷酸镁和十八碳三烯甘油酯，又称阻聚剂），改变燃烧时火焰频率及波长、激活燃气,抑制和减少火焰的热辐射。使燃气在燃烧过程能放出更多的能量,达到火焰集中、温度高、穿透力强、热能易被工件强化吸收，节省燃气的效果。
第五，通过适度添加聚合消烟降解剂（甲基环戊二烯基二茂铁）可使燃气在燃烧过程中减少烟量，燃烧更充分，进一步提高热值。
本发明将所述的天然气燃烧增效剂按一定的质量比例添加到纯度为96%以上的天然气中，得到本发明的高效工业用燃气混合物，用以取代溶解乙炔，丙烷等传统工业用切割焊接燃气，经实验表明，本发明的燃气混合物的火焰温度高达3120-3315摄氏度，切割预热时间短，作业时，切割速度快比乙炔快1/5，且本发明是以天然气为基础不含硫化氢、磷化氢，所以不会有腐蚀钢材或者引发氢裂纹情况。此外，本发明的燃气混合物其燃烧温度高火焰集中、切割缝隙窄、速度快，所以切割面光滑不易出现上缘烧塌下缘挂渣的情况，经检测切割面质量达到1级，节省了大量工料；后期清理工作也简单许多，减轻刀具的磨损。甚至，还有效解决了电石市场消耗供不应求的紧张局面，以及丙烷因环境温度低，所产生的供气气流不稳定火焰忽大忽小，且出现断火等难题。
本发明的高效燃气混合物由于是以天然气为基础，加入了高效燃烧增效剂所组成，在具备新的优良特性的同时，还包括天然气自身所具备特性，如爆炸极限窄，燃点高、安全系数高，毒性低、燃烧后产物烟尘少，工作环境清洁、价格便宜、气液比大（625/1），以储罐储存及运输方便、连续性强、无需经常换罐、整体密度低，适合特定的工作环境要求等优点。
本发明的高效燃气混合物的制备方法，是借助雾化喷射装置将燃烧增效剂均匀地喷洒吸附在天然气气分子上，使其有机结合在一起，不会因放置时间的延长而分解或分离，始终保持稳定状态，扩散均匀，汽化均匀。使其燃烧效率保持恒久如一，性能得到极大发挥，各项指标大大超过乙炔气、丙烷和石油液化气，且效果显著。
附图说明
图1为本发明含有增效剂的高效工业用燃气的制备方法流程图。
具体实施方式
以下是结合具体实施方式，进一步说明本发明。
以下为本发明天然气燃烧增效剂的配方实施例：
实施例1
一种天然气燃烧增效剂的组分及其质量百分数为：
所述溶剂是为第一混合溶剂，即所述第一混合溶剂是由丙酮和丁酮及乙醇组成，其中丙酮：丁酮：乙醇的质量比为1：4：1；所述燃烧催化剂为正辛基二茂铁；所述助燃剂是由甲醇、二甲苯及高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：高碳醇的质量比为3：1：1，高碳醇为C18-C22个碳的醇；所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为3：2的比例混合而成。
实施例2
一种天然气燃烧增效剂的组分及其质量百分数为：
所述溶剂是为第一混合溶剂，即所述第一混合溶剂是由丙酮和丁酮及乙醇组成，其中丙酮：丁酮：乙醇的质量比为1：2：1；所述燃烧催化剂为正辛基二茂铁；所述助燃剂是由甲醇、二甲苯及高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：高碳醇的质量比为8：2:1，高碳醇为C20-22个碳的醇；所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为3：2的比例混合而成。
实施例3
一种天然气燃烧增效剂的组分及其质量百分数为：
所述溶剂是为第四混合溶剂，第四混合溶剂是由松节油、轻油和丁酮及乙醇所组成，其中松节油：轻油：丁酮：乙醇的质量比未5：5：9：5；所述燃烧催化剂为正辛基二茂铁；所述助燃剂是由甲醇、二甲苯及高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：高碳醇的质量比为7：2:1，高碳醇为C20-22个碳的醇；所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为3：1的比例混合而成。
实施例4
所述溶剂为第二混合溶剂是由松节油和丁酮及乙醇组成，其中松节油：丁酮：乙醇的质量比为1：3：2；所述的燃烧催化剂为叔丁基二茂铁，或叔丁基二茂铁与正辛基二茂铁按一定比例混合的物质（混合比例1：1）；
所述助燃剂是由甲醇和二甲苯及C20高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：C20高碳醇质量比为4:1:3；所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为4:1的比例混合而成。
实施例5
所述溶剂为第三混合溶剂是由轻油和丁酮及乙醇组成，其中轻油：丁酮：乙醇的质量比为1：2：1；所述的燃烧催化剂为叔丁基二茂铁与正辛基二茂铁按一定比例混合的物质（混合比例3：2）；所述助燃剂是由甲醇和二甲苯及C20高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：C20高碳醇质量比为4:1:1；所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为4:1的比例混合而成。
实施例6
所述溶剂为第三混合溶剂是由轻油和丁酮及乙醇组成，其中轻油：丁酮：乙醇的质量比为1：1：1；所述的燃烧催化剂为叔丁基二茂铁；所述助燃剂是由甲醇和二甲苯及C20高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：C20高碳醇质量比为5:2:1；所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为7:3的比例混合而成。所述聚合消烟降解剂是甲基环茂二烯基二茂铁。
实施例7
所述溶剂为第二混合溶剂是由松节油和丁酮及乙醇组成，其中松节油：丁酮：乙醇的质量比为1：1：2；所述的燃烧催化剂为叔丁基二茂铁与正辛基二茂铁按一定比例混合的物质（混合比例1：2）；所述助燃剂是由甲醇和二甲苯及C20高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：C20高碳醇质量比为6:1:1；所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为3:1的比例混合而成；所述聚合消烟降解剂是甲基环茂二烯基二茂铁。
通过将按照本发明的配方所得到的燃烧增效剂混入到纯度为96%的天然气中，使增效剂的质量分数占天然气质量的百分比范围为3-5%，从而配制得到本发明的高效工业用燃气混合物。通过向天然气中添加增效剂（压力20MPa情况下每立方米3‰～5‰千克），进而使现有传统的天然气转变成高效节能和环保的工业用燃气。增效剂进入天然气后可均匀扩散，形成特定的氢氧原子团，激活主体介质，加快燃烧速度，天然气分子在燃烧过程中发生裂变，对燃气有优化重组作用，使燃气得以充分燃烧产生二次燃烧改善燃气的燃烧性能。从而提高热效率，大大提高了燃气的火焰燃烧温度，增效后天然气火焰温度甚至可达3400摄氏度以上。
以下为按照实施例1至实施例7的配方所得到的燃烧增效剂，等量地添加到天然气后得到的混合物，与乙炔的实验数据对比表：
| 比较对象 | 40mm冷轧板打孔预热时间（s） | 火焰温度（℃） |
| 乙炔 | 25—30 | 3070—3300 |
| 添加有实施例1的天然气 | 25—30 | 3000—3100 |
| 添加有实施例2的天然气 | 25—30 | 3050—3200 |
| 添加有实施例3的天然气 | ≤23 | 3200—3400 |
| 添加有实施例4的天然气 | 25—30 | 3100—3300 |
| 添加有实施例5的天然气 | 25—30 | 3150—3300 |
| 添加有实施例6的天然气 | 25—28 | 3200—3350 |
| 添加有实施例7的天然气 | ＜23 | 3400—3450 |
通过以上实验数据数据证明在实施例1-3和7中，实施例3和7的配方效果较佳，且以实施例7的配方效果最佳，即该增效剂配方由质量百分比为：助燃剂40%（甲醇30%、二甲苯5%、高碳醇5%）；燃烧催化剂15%（正辛基二茂铁10%、叔丁基二茂铁5%）；阻聚剂20%（环烷酸镁15%、十八碳三烯甘油酯5%）；溶剂20%（松节油5%、丁酮5%、乙醇10%）；聚合消烟降解剂5%所组成。
为进一步证明本发明的天然气燃烧增效剂（实施例7组分）加入到天然气后，所得到的天然气混合物，相对于现有传统的工业用燃气所具备的优良特性，以下为三种工业燃气气体性能和耗用量测试对比表：
从上表比较，可以清楚看到，本发明添加了高效增效剂的天然气混合物，其安全性、经济性方面表现得非常突出：
一、同乙炔相比较：
1、本发明燃气混合物爆炸极限为5%-15%；乙炔为2.4%-81%，因而相对安全系数高，爆炸极限范围窄。
2、不爆鸣、不回火
3、无黑烟、无毒、对人体无害。
4、打孔时的切口平整光滑，上不塌边、下不挂渣易清理，无局部硬化等缺陷。
5、能耗低，节省成本。
本发明的含高效增效剂的天然气混合物，其综合成本比乙炔降低50%左右，完成等量的加工作业的情况下。耗气量比乙炔低近70%，一瓶本发明的燃气混合物相当于5—6瓶等容积的乙炔。
二、同丙烷相比较：
1、本发明燃气混合物与空气密度比为0.65：1；丙烷1.3:1，因而相对安全系数高，比空气轻，不易集聚，非常适用船舱、窑炉、车间、厂房内等作业场所。
2、使用中无需液态到气态的气化过程，不受外界温度影响，尤其在寒冷环境下，在切割中，始终保持气流稳定，有效解决了丙烷因环境温度低，所产生的供气气流不顺畅、不稳定导致火焰忽大忽小，且出现断火的难题。
3、火焰温度高，预热时间短，切割速度快，节省燃气。
4、燃气温度高，熔化速度快，适用焊接。
5、能耗低，节省成本。
本发明的含高效增效剂的天然气混合物，其综合成本比丙烷降低30%左右，完成等量的加工作业。完成相同作业量时，耗气量比较为本发明的燃气混合物每1立方（在0.1MPa压力之下比较）相当1.5-2公斤丙烷（经称重测得）。
通过以上实验数据证明，在天然气中添加了本发明的燃气燃烧增效剂，使混合后的燃气混合物的各项性能更为优良，完全可以代替乙炔、丙烷成为优质高效的新型焊割焊接燃气。
参见图1所示为制备本发明的含高效增效剂的天然气混合物的制备方法流程图。天然气由CNG槽车直接或经压缩机压缩，通过于管路上设置的一雾化喷射装置将占天然气质量0.3%-0.5%的本发明增效剂均匀地喷洒吸附在天然气气分子上，使与天然气分子有机结合在一起，并通过充气汇流排充满每个钢瓶。
本发明的增效剂经过独特的雾化处理后，可均匀吸附在天然气分子上，使最终混合均匀而获得的含增效剂的天然气混合物，不会因放置时间的延长而分解或分离，始终保持稳定状态，且扩散均匀，汽化均匀。使灌装产品其燃烧效率保持恒久如一，性能得到极大发挥，各项指标大大超过乙炔气、丙烷和石油液化气，且效果显著。
Claims (7)
1.一种天然气燃烧增效剂，其特征包含以下原料：
所述溶剂是为第一混合溶剂，即所述第一混合溶剂是由丙酮和丁酮及乙醇组成，其中丙酮：丁酮：乙醇的质量比为1：（2～4）：1；或为第二混合溶剂，所述第二混合溶剂是由松节油和丁酮及乙醇组成，其中松节油：丁酮：乙醇的质量比为1：（1～3）：2；或为第三混合溶剂，所述第三混合溶剂是由轻油和丁酮及乙醇组成，其中轻油：丁酮：乙醇的质量比为1：（1～2）：1，或为第四混合溶剂，所述第四混合溶剂是由松节油、轻油和丁酮及乙醇所组成，其中松节油：轻油：丁酮：乙醇的质量比未1：1：（1.8～2）：1；
所述燃烧催化剂为正辛基二茂铁、叔丁基二茂铁一种或两种的混合；
所述助燃剂是由甲醇、二甲苯及高碳醇组成，其中甲醇：二甲苯：高碳醇的质量比为（3～8）：（1～2）：（1～3）；
所述阻聚剂是由环烷酸镁与十八碳三烯甘油酯按照质量比为（3～4）：（1～2）的比例混合而成。
2.如权利要求1所述的天然气燃烧增效剂，其特征在于，还包含质量分数为5%～10%的聚合消烟降解剂，所述聚合消烟降解剂为甲基环戊二烯基二茂铁，其与其他组分的质量分数总和为100%。
3.如权利要求1所述的天然气燃烧增效剂，其特征在于，所述增效剂的配方如下：溶剂占总量的24%，所述溶剂为第四混合溶剂，其松节油、轻油和丁酮及乙醇分别为总量的5%、5%、9%及5%；燃烧催化剂为正辛基二茂铁，占总量的10%；助燃剂占总量50%，其中甲醇、二甲苯及高碳醇分别为总量的35%、10%、5%；阻聚剂占总量16%，其中环烷酸镁、十八碳三烯甘油酯分别占总量的12%、4%。
4.如权利要求2所述的天然气燃烧增效剂，其特征在于，所述增效剂的配方如下：
溶剂20%，其中松节油：丁酮：乙醇为1:1:2；助燃剂40%，其中甲醇：二甲苯：高碳醇为6:1:1;燃烧催化剂15%，其中正辛基二茂铁：叔丁基二茂铁为2:1；阻聚剂20%，其中环烷酸镁：十八碳三烯甘油酯为3:1；以及，聚合消烟降解剂5%。
5.一种高效工业用燃气混合物，其特征在于，在天然气中添加如权利要求1-4任一项所述的燃烧增效剂，其中燃烧增效剂占燃气质量百分之0.3至百分之0.5。
6.一种制备权利要求5所述的高效工业用燃气混合物的方法，其特征是：通过将如权利要求1-4任一项所述的天然气燃烧增效剂均匀地喷洒吸附在天然气气分子上，使燃烧增效剂与天然气分子有机结合在一起，以获得所需的高效工业用燃气混合物，其中所述燃烧增效剂占燃气质量百分数为百分之0.3至百分之0.5。
7.如权利要求6所述的方法，其特征是：以雾化喷射装置向天然气分子上喷洒所述天然气燃烧增效剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310425690.0A CN103468339B (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 天然气燃烧增效剂、含增效剂的天然气混合物和其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310425690.0A CN103468339B (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 天然气燃烧增效剂、含增效剂的天然气混合物和其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103468339A true CN103468339A (zh) | 2013-12-25 |
| CN103468339B CN103468339B (zh) | 2014-11-26 |
Family
ID=49793384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310425690.0A Active CN103468339B (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 天然气燃烧增效剂、含增效剂的天然气混合物和其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103468339B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104712900A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-06-17 | 李为 | 一种便携式工业燃气混合充装器 |
| CN105542890A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-04 | 钱厚云 | 一种新型天然气增效剂 |
| CN109373336A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-22 | 浙江佑驰能源科技有限公司 | 天然气联合燃料尾气清洁融合剂高压共轨预混燃烧装置 |
| CN112175682A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-05 | 辽宁华融富瑞新能源科技股份有限公司 | 一种工业用天然气助燃增效剂 |
| CN114907898A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-08-16 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种天然气助燃添加剂及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101805646A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-08-18 | 李勇伯 | 增效天然气 |
| CN102041119A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-05-04 | 山东居世界实业有限公司 | 一种混合焊割气体 |
| CN102492504A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-13 | 重庆大学 | 一种工业燃气燃烧增效剂 |
-
2013
- 2013-09-17 CN CN201310425690.0A patent/CN103468339B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101805646A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-08-18 | 李勇伯 | 增效天然气 |
| CN102041119A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-05-04 | 山东居世界实业有限公司 | 一种混合焊割气体 |
| CN102492504A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-13 | 重庆大学 | 一种工业燃气燃烧增效剂 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104712900A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-06-17 | 李为 | 一种便携式工业燃气混合充装器 |
| CN105542890A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-04 | 钱厚云 | 一种新型天然气增效剂 |
| CN109373336A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-22 | 浙江佑驰能源科技有限公司 | 天然气联合燃料尾气清洁融合剂高压共轨预混燃烧装置 |
| CN109373336B (zh) * | 2018-10-11 | 2019-11-29 | 浙江佑驰能源科技有限公司 | 天然气联合燃料尾气清洁融合剂高压共轨预混燃烧装置 |
| CN112175682A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-05 | 辽宁华融富瑞新能源科技股份有限公司 | 一种工业用天然气助燃增效剂 |
| CN114907898A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-08-16 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种天然气助燃添加剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103468339B (zh) | 2014-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103468339B (zh) | 天然气燃烧增效剂、含增效剂的天然气混合物和其制备方法 | |
| CN102492504B (zh) | 一种工业燃气燃烧增效剂 | |
| CN103710062B (zh) | 一种高效天然气 | |
| CN101457167B (zh) | 一种燃气增效剂 | |
| CN101139535B (zh) | 一种环保节能的焊割用燃气 | |
| CN102634393A (zh) | 一种用于石油气类切割燃气的高效节能添加剂 | |
| CN103305289B (zh) | 炉窑用高能低炭合成燃料 | |
| CN101845339A (zh) | 一种改善重油性能的添加剂 | |
| US20140352203A1 (en) | Novel Environmentally-Friendly High-Energy Alcohol-based Industrial Fuel and Preparation Method Thereof | |
| CN102977955A (zh) | 一种提高天然气火焰温度的助燃添加剂 | |
| CN101353602A (zh) | 燃油添加剂 | |
| CN111961508A (zh) | 一种用于石油气类切割燃气的高效节能添加剂 | |
| CN104877722B (zh) | 一种天然气金属切割气 | |
| CN101985573A (zh) | 高精度天然气切割气 | |
| CN112266803B (zh) | 天然气焊割稀土纳米聚合添加剂 | |
| CN101275090B (zh) | 一种铜管焊接用的燃气 | |
| CN107338079A (zh) | 环保节能高级‑10号柴油及其制备方法 | |
| CN101851538B (zh) | 一种焊割燃气用助燃剂以及含有该助燃剂的焊割液 | |
| CN101941110A (zh) | 用氧生物柴油+柴油混合燃料火焰切割金属的工艺方法 | |
| CN106244270A (zh) | 一种用于切割金属的天然气 | |
| CN101805646A (zh) | 增效天然气 | |
| CN102851089A (zh) | 甲烷气体催化燃烧剂 | |
| CN107099347B (zh) | 一种清洁环保的醚基柴油及其制备方法 | |
| CN102229826A (zh) | 一种金属切割气 | |
| CN101033429A (zh) | 活性离子焊割气 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160201 Address after: 056300, Cao 1889 Industrial Park, Wuan, Hebei, Handan Patentee after: Wuan City Rock Gas Company Limited Address before: Two, 056300 village, Ji Town, Wuan City, Hebei Patentee before: Zheng Haichang |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160323 Address after: No. 1889 Panlong Road, Cao Mao Industrial Park, Handan, Hebei, Wuan Patentee after: Hebei Ruipu Energy Technology Development Co Ltd Address before: 056300, Cao 1889 Industrial Park, Wuan, Hebei, Handan Patentee before: Wuan City Rock Gas Company Limited |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 1889 Panlong Avenue, caogongquan Industrial Park, Wu'an city, Handan City, Hebei Province Patentee after: Hebei Ruipu Energy Co.,Ltd. Address before: 1889 Panlong Avenue, caogongquan Industrial Park, Wu'an city, Handan City, Hebei Province Patentee before: Hebei Ruipu Energy Technology Development Co.,Ltd. |