CN104673413B - 液体生态气及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液体生态气，该燃料是由以下质量百分比的组分制备：丙三醇15~25%、聚丙烯酸酯1~5.5%、硝化纤维素17.5~23%、辛醇23~43%、烷基苯磺酸盐6.5~14%、聚异丁烯1~10%、硝酸异丙酯0.5~4%、丁二酸亚胺2~7%、氢氧化钠 1.5~7%。本发明的液体生态气燃烧热值高，燃烧时无烟、无毒、无残渣，环保性强，安全性高，可解决现有石油液化气燃烧不充分及其带来的潜在危害；其制备方法简单、制备过程无需严苛的压力或温度条件，生产成本低，成品为无压力液体，可进行无压力运输、储存，彻底解决了石油液化气由于压力条件下存放、运输、使用存在石油液化气爆炸的安全隐患；用现有的气化装置即可将其由液态转化为气态使用，可缓解石油液化气供应紧张的现状。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料及其制备方法，具体是一种液体生态气及其制备方法。
背景技术
石油液化气，也叫液化石油气，是一种常见燃料和化工原料，为了便于储存、运输，常将石油气在一定的温度、压力下进行液化得到，其主要成分是氢气、甲烷、乙烷、烃类等。
石油液化气以瓶装、管道输送、分配槽车运输的方式供给用户。瓶装的运输方式，其瓶内气相、液相共存，使用时气态液化石油气经减压器减压后送至燃具，瓶内液态液化石油气吸收环境热量而连续自然气化；用户用量较大且靠自然气化方式不能满足使用要求时，可采用强制气化方式供气。强制气化是在专用气化装置中利用外部热源使液化石油气连续气化。一般家庭用户多采用单瓶供气或双瓶切换供气，公共建筑、商业和小型工业用户多采用瓶组供气。管道输送是将液化石油气从储气罐连续进入气化器，气化后经降低压力，通过管道送至用户，为防止液化石油气在管道中再液化，必须正确地确定调压器出口压力。分配槽车运输方式是将液化后的石油气以特殊的分配槽灌装进行车辆运送至用户。液化气的热值较高、无烟尘等优势使其目前广泛应用于化工生产及人们的生活中。
专利申请201110060065.1公开了一种富氧液化气，该燃料由以下质量百分比的原料混合制成：二茂铁0.3-0.45%、甲苯3-5%、香精3-4%、氢氧化钠7-12%、二甲醚1.5-3%、高锰酸钾3-5%、石油醚10-20%、以及余量戊烷；专利申请200410012614.8公开了一种合成液化气，该液化气是由下列组分和含量组成：A.戊烷(C5H12)90~98%；B.二甲醚(CH3OCH3)22-10%；C.氯化铝(AlCl3)少量；二茂铁少量；制备该新型合成液化气的方法是：先将戊烷投入压力容器之中，加入催化剂氯化铝和消烟剂二茂铁，关闭容器，再从容器底部少量多次加入所需含量的二甲醚，静置15-20分钟，以压力在0.3-0.4MPa为宜；专利申请201310745110.6公开了一种是由纯度大于99%的二甲醚0.7-1吨、丙烷0.01-0.1吨、戊烷0.01吨、特种丁烷0.01-0.1吨、纯度大于99%的液化石油气0.001-0.01吨、纯度大于99%的异丁烷0.01吨、纯度大于99%的正丁烷0.01吨、纯度大于99%的石脑油0.001-0.01吨、纯度大于99%的溶剂油0.001-0.01吨、苯0.001-0.01吨、32度新鲜水，在0.35MPa制备得到的液化气燃料；专利ZL00100668.1公开了一种合成液化气，是由碳五、二茂铁CHF、碳酸钠、双氧水、二甲苯、石油醚和高锰酸钾七种原料组成；专利ZL200410040548.5公开了一种节能合成液化气，其是在每公斤液化石油气中加入2-5毫升含下列成分的添加剂：六次甲基四胺0.2-0.6克，硝酸钾0.6-1克，碳酸氢钠1-5克，丙酮5-10毫升，过氧化氢3-6毫升，水1000毫升制得。
现有技术中所公开的液化气燃料虽然在一定程度上能解决并克服了普通液化石油气存在的燃烧不完全，火焰温度低，燃效率低等弱点，但现有的技术中有的液化气燃料其制备过程仍需要在一定的压力下进行，且在运输时仍需要一定的压力条件；有的液化气燃料仍大部分的是以石油液化气为主要成分辅以一定的助剂改进其燃烧性能，其成本较高，且其成分复杂，易存在杂质，残炭值高，同时也无法进行无压力运输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体生态气，该燃料具有较高的燃烧热值，解决现有石油液化气燃烧不充分、产生一氧化碳，易发生一氧化碳中毒的潜在危害；该燃料制备方法简单，可进行无压力运输或储存，解决石油液化气必须使用压力容器灌装的不足，彻底解决由于压力存放、运输存在的易燃易爆等安全隐患；该燃料燃烧时无烟、无毒、无残渣，具有环保性强、安全性高、成本低的特点。
本发明所采用技术方案如下：一种液体生态气，由以下质量百分比的组分制备：丙三醇15~25%、聚丙烯酸酯1~5.5%、硝化纤维素17.5~23%、辛醇23~43%、烷基苯磺酸盐6.5~14%、聚异丁烯1~10%、硝酸异丙酯0.5~4%、丁二酸亚胺2~7%、氢氧化钠 1.5~7%。
每100kg上述液体生态气的制备方法为如下步骤：
（1）按质量百分比称取以下组分：丙三醇15~25%、聚丙烯酸酯1~5.5%、硝化纤维素17.5~23%、辛醇23~43%、烷基苯磺酸盐6.5~14%、聚异丁烯1~10%、硝酸异丙酯0.5~4%、丁二酸亚胺2~7%、氢氧化钠 1.5~7%；
（2）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至40~60℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（3）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，然后将搅拌后的物料以频率50~80KHz超声波处理10~30min，得组分B；
（4）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（5）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-10℃~0℃冷冻1~3小时，再自然回温至室温，得组分D；
（6）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌5~10min，加入组分C，继续混合搅拌10~20min，然后加入组分D，继续混合搅拌10~30min，再加入氢氧化钠，搅拌10~30min，即制得。
本发明最佳的技术方案如下：该燃料由以下质量百分比的组分制备：丙三醇20%、聚丙烯酸酯3%、硝化纤维素20%、辛醇30%、烷基苯磺酸盐10%、聚异丁烯5%、硝酸异丙酯2%、丁二酸亚胺5%、氢氧化钠5%，其制备步骤如下：
（1）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至50℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（2）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，将搅拌后的物料以频率60KHz超声波处理20min，得组分B；
（3）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（4）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-10℃~0℃冷冻2小时，再自然回温至室温，得组分D；
（5）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌5min，加入组分C，继续混合搅拌15min，然后加入组分D，继续混合搅拌20min，再加入氢氧化钠，搅拌20min，即制得。
优选的，本发明的液体生态气可以是由以下质量百分比的组分制备：丙三醇18.5%、聚丙烯酸酯5.5%、硝化纤维素21%、辛醇23%、烷基苯磺酸盐8%、聚异丁烯7.5%、硝酸异丙酯4%、丁二酸亚胺7%、氢氧化钠5.5%。
优选的，本发明的液体生态气还可以是由以下质量百分比的组分制备：丙三醇22%、聚丙烯酸酯3.5%、硝化纤维素22.5%、辛醇28%、烷基苯磺酸盐14%、聚异丁烯1%、硝酸异丙酯2.5%、丁二酸亚胺5%、氢氧化钠1.5%。
优选的，本发明的液体生态气也可以是由以下质量百分比的组分制备：丙三醇25%、聚丙烯酸酯4%、硝化纤维素23%、辛醇32%、烷基苯磺酸盐6.5%、聚异丁烯2%、硝酸异丙酯0.5%、丁二酸亚胺2.5%、氢氧化钠4.5%。
采用上述技术方案制备得到的液体生态气，在应用时是将所制得的液态产品通过气化装置转化成气态燃料后使用，主要用作民用燃料或商用燃料或工业燃料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）该液体生态气以含有支链的丙三醇和长链的辛醇为主要热源，硝化纤维素助燃、提高热值，辅以配方中的其他助剂组分进行制备，可大大提高燃烧热值，生产成本低，且安全又环保，便于运输储存，优越于市场上的石油液化气；可缓解液化气供应紧张的现状；
（2）制备方法简单，制备过程无需采用严苛的压力或温度条件，制备获得成品为一种无压力液体，可进行无压力运输、储存，普通金属桶或塑料桶都可以存放，可解决石油液化气必须使用压力容器灌装的不足，彻底解决由于压力存放、运输存在的易燃易爆等安全隐患；
（3）在使用时，采用现有的气化装置即可将其由液态转化为气体进行燃烧，无需对现有的储气罐进行任何改动，转化为气态后燃烧时无烟、无毒、无残渣，环保性强，安全性高，可解决现有石油液化气燃烧不充分、产生一氧化碳，易发生一氧化碳中毒的潜在危害。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1 由以下组分制备100kg本发明所述的液体生态气：丙三醇20kg、聚丙烯酸酯3kg、硝化纤维素20kg、辛醇30kg、烷基苯磺酸盐10kg、聚异丁烯5kg、硝酸异丙酯2kg、丁二酸亚胺5kg、氢氧化钠5kg，制备步骤如下：
（1）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至50℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（2）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，将搅拌后的物料以频率60KHz超声波处理20min，得组分B；
（3）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（4）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-5℃冷冻2小时，再自然回温至室温，得组分D；
（5）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌5min，加入组分C，继续混合搅拌15min，然后加入组分D，继续混合搅拌20min，再加入氢氧化钠，搅拌20min，即制得液态产品，经气化后使用。
将制得的上述液态产品送检，结果如下表所示：
。
实施例2 由以下组分制备100kg本发明所述的液体生态气：丙三醇18.5kg、聚丙烯酸酯5.5kg、硝化纤维素21kg、辛醇23kg、烷基苯磺酸盐8kg、聚异丁烯7.5kg、硝酸异丙酯4kg、丁二酸亚胺7kg、氢氧化钠5.5kg，制备步骤如下：
（1）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至45℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（2）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，将搅拌后的物料以频率50KHz超声波处理15min，得组分B；
（3）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（4）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-6℃冷冻1小时，再自然回温至室温，得组分D；
（5）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌6min，加入组分C，继续混合搅拌12min，然后加入组分D，继续混合搅拌10min，再加入氢氧化钠，搅拌30min，即制得液态的产品，经气化后使用。
实施例3 由以下组分制备100kg本发明所述的液体生态气：丙三醇22kg、聚丙烯酸酯3.5kg、硝化纤维素22.5kg、辛醇28kg、烷基苯磺酸盐14kg、聚异丁烯1kg、硝酸异丙酯2.5kg、丁二酸亚胺5kg、氢氧化钠1.5kg，制备步骤如下：
（1）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至40℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（2）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，将搅拌后的物料以频率70KHz超声波处理30min，得组分B；
（3）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（4）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-2℃冷冻3小时，再自然回温至室温，得组分D；
（5）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌8min，加入组分C，继续混合搅拌14min，然后加入组分D，继续混合搅拌20min，再加入氢氧化钠，搅拌18min，即制得液态的产品，经气化后使用。
实施例4 由以下组分制备100kg本发明所述的液体生态气：丙三醇25kg、聚丙烯酸酯4kg、硝化纤维素23kg、辛醇32kg、烷基苯磺酸盐6.5kg、聚异丁烯2kg、硝酸异丙酯0.5kg、丁二酸亚胺2.5kg、氢氧化钠4.5kg，制备步骤如下：
（1）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至60℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（2）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，将搅拌后的物料以频率80KHz超声波处理20min，得组分B；
（3）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（4）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在0℃冷冻2小时，再自然回温至室温，得组分D；
（5）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌5min，加入组分C，继续混合搅拌20min，然后加入组分D，继续混合搅拌30min，再加入氢氧化钠，搅拌10min，即制得液态的产品，经气化后使用。
实施例5由以下组分制备100kg本发明所述的液体生态气：丙三醇16.5kg、聚丙烯酸酯1kg、硝化纤维素17kg、辛醇43kg、烷基苯磺酸盐7kg、聚异丁烯4kg、硝酸异丙酯3.5kg、丁二酸亚胺2kg、氢氧化钠6kg，制备步骤如下：
（1）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至55℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（2）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，将搅拌后的物料以频率55KHz超声波处理10min，得组分B；
（3）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（4）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-8℃冷冻1小时，再自然回温至室温，得组分D；
（5）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌10min，加入组分C，继续混合搅拌10min，然后加入组分D，继续混合搅拌30min，再加入氢氧化钠，搅拌10min，即制得液态的产品，经气化后使用。
实施例6 由以下组分制备100kg本发明所述的液体生态气：丙三醇15kg、聚丙烯酸酯1kg、硝化纤维素17.5kg、辛醇30.5kg、烷基苯磺酸盐12.5kg、聚异丁烯10kg、硝酸异丙酯1kg、丁二酸亚胺5.5kg、氢氧化钠7kg，制备步骤如下：
（1）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至50℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（2）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，将搅拌后的物料以频率65KHz超声波处理18min，得组分B；
（3）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（4）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-10℃冷冻1.5小时，再自然回温至室温，得组分D；
（5）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌10min，加入组分C，继续混合搅拌15min，然后加入组分D，继续混合搅拌15min，再加入氢氧化钠，搅拌30min，即制得液态的产品，经气化后使用。
Claims (8)
1.一种液体生态气，其特征在于：该液体生态气由以下质量百分比的组分制备：丙三醇15~25%、聚丙烯酸酯1~5.5%、硝化纤维素17.5~23%、辛醇23~43%、烷基苯磺酸盐6.5~14%、聚异丁烯1~10%、硝酸异丙酯0.5~4%、丁二酸亚胺2~7%、氢氧化钠 1.5~7%。
2.根据权利要求1所述的液体生态气，其特征在于：每100kg所述液体生态气的制备方法为如下步骤：
（1）按质量百分比称取以下组分：丙三醇15~25%、聚丙烯酸酯1~5.5%、硝化纤维素17.5~23%、辛醇23~43%、烷基苯磺酸盐6.5~14%、聚异丁烯1~10%、硝酸异丙酯0.5~4%、丁二酸亚胺2~7%、氢氧化钠 1.5~7%；
（2）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至40~60℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（3）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，然后将搅拌后的物料以频率50~80KHz超声波处理10~30min，得组分B；
（4）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（5）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-10℃~0℃冷冻1~3小时，再自然回温至室温，得组分D；
（6）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌5~10min，加入组分C，继续混合搅拌10~20min，然后加入组分D，继续混合搅拌10~30min，再加入氢氧化钠，搅拌10~30min，即制得。
3.根据权利要求1或2所述的液体生态气，其特征在于：由以下质量百分比的组分制备：丙三醇20%、聚丙烯酸酯3%、硝化纤维素20%、辛醇30%、烷基苯磺酸盐10%、聚异丁烯5%、硝酸异丙酯2%、丁二酸亚胺5%、氢氧化钠5%，其制备步骤如下：
（1）将丙三醇置于容器中，边加热边搅拌，加热至50℃停止加热，恒温条件下，向容器中加入聚丙烯酸酯，继续搅拌均匀，得组分A；
（2）将硝化纤维素与辛醇在室温下缓慢搅拌均匀，将搅拌后的物料以频率60KHz超声波处理20min，得组分B；
（3）将烷基苯磺酸盐与聚异丁烯在室温下混合搅拌均匀，得组分C；
（4）将硝酸异丙酯与丁二酸亚胺在室温下混合搅拌均匀，然后在-10℃~0℃冷冻2小时，再自然回温至室温，得组分D；
（5）在室温下，将组分A缓慢加入组分B中，搅拌5min，加入组分C，继续混合搅拌15min，然后加入组分D，继续混合搅拌20min，再加入氢氧化钠，搅拌20min，即制得。
4.根据权利要求1所述的液体生态气，其特征在于：由以下质量百分比的组分制备：丙三醇18.5%、聚丙烯酸酯5.5%、硝化纤维素21%、辛醇23%、烷基苯磺酸盐8%、聚异丁烯7.5%、硝酸异丙酯4%、丁二酸亚胺7%、氢氧化钠5.5%。
5.根据权利要求1所述的液体生态气，其特征在于：由以下质量百分比的组分制备：丙三醇22%、聚丙烯酸酯3.5%、硝化纤维素22.5%、辛醇28%、烷基苯磺酸盐14%、聚异丁烯1%、硝酸异丙酯2.5%、丁二酸亚胺5%、氢氧化钠1.5%。
6.根据权利要求1所述的液体生态气，其特征在于：由以下质量百分比的组分制备：丙三醇25%、聚丙烯酸酯4%、硝化纤维素23%、辛醇32%、烷基苯磺酸盐6.5%、聚异丁烯2%、硝酸异丙酯0.5%、丁二酸亚胺2.5%、氢氧化钠4.5%。
7.根据权利要求1所述的液体生态气的应用方式，其特征在于：将所述液体生态气通过气化装置转化成气态燃料后使用。
8.根据权利要求7所述的液体生态气的应用方式，其特征在于：所述气态燃料用作民用燃料或商用燃料或工业燃料。
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