CN110964577B - 安全割切专用液体燃料、制备方法及其应用 - Google Patents

安全割切专用液体燃料、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

安全割切专用液体燃料、制备方法及其应用，其特征在于：液体燃料包括以下重量份的原料制备得到：添加剂0.6～1.2、甲醇17～22、120号溶剂油15～25、加氢石脑油20～25、无水乙醇2～5、二甲氧基甲烷3～8、石油醚2～7、甲基叔丁基醚1～1.5、热值剂5～12、两性剂5～12、二异丁醚5～8、氯化钾0.3～0.5。本发明的燃料更经济、节能、环保和安全。

Description

安全割切专用液体燃料、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及燃料技术领域，尤其涉及一种安全割切专用液体燃料、制备方法及其应用。
背景技术
节约能源降低电石矿、石油消耗，减少环境污染是摆在我们面前的重要课题，同时随着工业的发展，我国把目标放到了中国工业21行业中，节约能源治理环保提高到了一个新的阶段，必须按新的规范来完成。
目前该技术产业化在国际上尚未有人研究，属国际空白技术，据海关统计显示朝鲜、韩国、俄罗斯、日本、泰国、印度和非洲国家的乙炔(电石)用量巨大，每瓶乙炔气价折合人民币都在550元左右，比我国高出4倍左右，由此可见中国液体燃油替代乙炔技术产业化实施后，可能对地球环保有着非常重要的战略意义。将带动我国出口经济的迅速发展。
目前国内研发的液体燃油(汽油)割切设备，所有液体割切设备都是针对矿物质汽油来研发的新产品，进入市场照理讲节约成本80％左右，但是却没有得到推广。市场用户为什么不接受，原因有三：
1、汽油在市场是不能分零，个人是不允许任意使用汽油的。即使部分地区能够所购到但是储存量超过50升是违法的。
2、安全上讲对汽油使用储存国家都有安全规定是生产、销售，许可证是不能发放的，在使用中对安全没有保障，严重危及国家、社会、个人的安危，易让坏人拿去做危害人民国家的安全。
3、割切枪使用会产生Pm25颗粒的排放，需燃使用的是国标(国Ⅵ)汽油，割切燃烧时没有经过三元催化器的过滤会增加碳氧化合物排放对环境有很大的污染排放危害。
4、使用汽油，对我国来讲是一个能源消耗大国不利于产业化推广使用。
因此，开发一种新的安全割切专用液体燃料、制备方法及其应用，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。
发明内容
为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供安全割切专用液体燃料、制备方法及其应用，以解决液体割切设备无适合的液体燃料的技术问题。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明了一种安全割切专用液体燃料，包括以下重量份的原料制备得到：
添加剂
Figure GDA0003248507480000021
甲醇
Figure GDA0003248507480000022
120号溶剂油
Figure GDA0003248507480000023
加氢石脑油
Figure GDA0003248507480000024
无水乙醇
Figure GDA0003248507480000025
二甲氧基甲烷
Figure GDA0003248507480000026
石油醚
Figure GDA0003248507480000027
甲基叔丁基醚
Figure GDA0003248507480000028
热值剂
Figure GDA0003248507480000029
两性剂
Figure GDA00032485074800000210
二异丁醚
Figure GDA00032485074800000211
氯化钾
Figure GDA00032485074800000212
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，所述加氢石脑油的比重为0.66。
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，所述添加剂包括以下重量份的原料制备得到：引燃剂
Figure GDA00032485074800000213
助溶剂
Figure GDA00032485074800000214
动力热值剂
Figure GDA00032485074800000215
Figure GDA00032485074800000216
互溶剂
Figure GDA00032485074800000217
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，所述引燃剂为正辛烷。
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，所述助溶剂环己烷。
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，所述动力热值剂为2-甲基丁烷。
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，所述互溶剂为聚乙烯醋酸乙烯酯。
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，所述热值剂为异戊烷。
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，所述两性剂为四氢呋喃。
在本发明的所述安全割切专用液体燃料中，作为一种改进，还包括烛红和/或香精。
第二方面，本发明了安全割切专用液体燃料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1.将正辛烷、环己烷、2-甲基丁烷、聚乙烯醋酸乙烯酯在常温下混合制得添加剂；
步骤S2.将步骤S1制备得到的添加剂与甲醇、无水乙醇、加氢石脑油、120号溶剂油、二甲氧基甲烷、石油醚、甲基叔丁基醚、热值剂、两性剂、二异丁醚、氯化钾充分混合，制成高清洁割切安全环保燃料。
在本发明的所述安全割切专用液体燃料制备方法中，作为一种改进，步骤S2中，根据需要加入烛红和/或香精。
第三方面，本发明了安全割切专用液体燃料的应用，包括在液体割切设备的燃料方面的应用。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明的原料中，通过发明人大量反复的试验，合理的使用了醚类、石油醚、二异丁醚、甲基叔丁基醚、易雾化点火、收火焰，都是采用石油和煤化工转换原料，易购。采用120号溶剂油、石脑油组成了轻值油，替代汽油组分。配方中合理的加入二甲氧基甲烷、异戊烷、煤油、增加割切热值，提高火焰温度。在降低环保、油品安全上，合理剂量加入甲醇提高油品的闪点、减少矿物质轻质油的加入，使油品易爆指数减少，减少石油使用，因为该燃料要求互溶性要好、热值高、油品燃烧稳定，使割枪火焰保持均匀稳定，所以采用了四氢呋喃两性原料。使用氯化钾使油品PH值稳定在
Figure GDA0003248507480000031
之间，加入无水乙醇主要是减轻甲醇的毒性，也是燃料油的助溶剂。可以使用烛红和/或香精，提高燃料味道和区分燃料的用途。
以上原料和组分相互的协同作用，使得该发明的安全割切液体燃料，密度在0.78，开口闪点在18℃。比汽油要安全10倍，可以用PE材料，桶分装也可以用专用的防爆桶分装，还可以用液化气罐来装，安全级提升高度。本发明安全割切液体燃料其目的就是替代矿物质汽油与燃具不冲突，利用汽油割切设备就可以通用，对割切枪和油箱发明专利属配套产品。
本发明的根据特定的配方，制定了与之匹配的制备方法。优先配制添加剂，然后与各组分进行充分的混合，确保了各组分之间相互溶解和协同作用，与本发明的配方作为一个整体。
本发明的产品尤其适用于割切钢材、焊接钢材用的液体割切设备。本发明的产品易雾化、燃烧充分其辛烷值高，热值增强完全替代乙炔、丙烷、液化石油气，和汽油相比，闪点高27℃，由于使用添加剂催化作用充分发挥甲醇的热值效率是燃料在注氧的作用下火焰温度高达
Figure GDA0003248507480000041
度，可切割适应性广泛。
总之，本发明的燃料更经济、节能、环保和安全。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
一种安全割切专用液体燃料，包括以下重量份的原料制备得到：添加剂0.6、甲醇17、120号溶剂油15、加氢石脑油20、无水乙醇2、二甲氧基甲烷3、石油醚2、甲基叔丁基醚1、热值剂5、两性剂5、二异丁醚5、氯化钾0.3。其中，加氢石脑油的比重为0.66；所述添加剂包括以下重量份的原料制备得到：引燃剂12、助溶剂10、动力热值剂40、互溶剂10，其中，所述引燃剂为正辛烷，所述助溶剂环己烷，所述动力热值剂为2-甲基丁烷，所述互溶剂为聚乙烯醋酸乙烯酯；所述热值剂为异戊烷；所述两性剂为四氢呋喃。本实施例中，加入了烛红。
本实施例采用如下制备方法制备得到：
步骤S1.将正辛烷、环己烷、2-甲基丁烷、聚乙烯醋酸乙烯酯在常温下混合制得添加剂，常温是指温度为25℃，混合利用气动混合，通入氮气，通入速率为0.5Lmin；
步骤S2.将步骤S1制备得到的添加剂与甲醇、无水乙醇、加氢石脑油、120号溶剂油、二甲氧基甲烷、石油醚、甲基叔丁基醚、热值剂、两性剂、二异丁醚、氯化钾充分混合，采用搅拌混合，搅拌速率为45转min，制成高清洁割切安全环保燃料。
本实施例得到的产品，密度在0.77，开口闪点为17.6℃，与汽油相比闪点高约27℃，安全性高，燃料在注氧的作用下火焰温度高达
Figure GDA0003248507480000051
度。
本实施例得到的安全割切专用液体燃料应用在液体割切设备上，用以切割钢材、焊接钢材。
实施例2
一种安全割切专用液体燃料，包括以下重量份的原料制备得到：添加剂1.2、甲醇22、120号溶剂油25、加氢石脑油25、无水乙醇5、二甲氧基甲烷8、石油醚7、甲基叔丁基醚1.5、热值剂12、两性剂12、二异丁醚8、氯化钾0.5。其中，加氢石脑油的比重为0.66；所述添加剂包括以下重量份的原料制备得到：引燃剂29、助溶剂21、动力热值剂58、互溶剂20，其中，所述引燃剂为正辛烷，所述助溶剂环己烷，所述动力热值剂为2-甲基丁烷，所述互溶剂为聚乙烯醋酸乙烯酯；所述热值剂为异戊烷；所述两性剂为四氢呋喃。
本实施例采用如下制备方法制备得到：
步骤S1.将正辛烷、环己烷、2-甲基丁烷、聚乙烯醋酸乙烯酯在常温下混合制得添加剂，常温是指温度为35℃，混合利用气动混合，通入氮气，通入速率为1.5L/min；
步骤S2.将步骤S1制备得到的添加剂与甲醇、无水乙醇、加氢石脑油、120号溶剂油、二甲氧基甲烷、石油醚、甲基叔丁基醚、热值剂、两性剂、二异丁醚、氯化钾充分混合，采用搅拌混合，搅拌速率为60转min，制成高清洁割切安全环保燃料。
本实施例得到的产品，密度在0.78，开口闪点为17.8℃，与汽油相比闪点高27℃，安全性高，燃料在注氧的作用下火焰温度高达
Figure GDA0003248507480000052
度。
本实施例得到的安全割切专用液体燃料应用在液体割切设备上，用以切割钢材、焊接钢材。
实施例3
一种安全割切专用液体燃料，包括以下重量份的原料制备得到：添加剂0.8、甲醇20、120号溶剂油20、加氢石脑油23、无水乙醇4、二甲氧基甲烷5、石油醚5、甲基叔丁基醚1.3、热值剂8、两性剂9、二异丁醚7、氯化钾0.4。其中，加氢石脑油的比重为0.66；所述添加剂包括以下重量份的原料制备得到：引燃剂20、助溶剂15、动力热值剂49、互溶剂15，其中，所述引燃剂为正辛烷，所述助溶剂环己烷，所述动力热值剂为2-甲基丁烷，所述互溶剂为聚乙烯醋酸乙烯酯；所述热值剂为异戊烷；所述两性剂为四氢呋喃。
本实施例中，加入了烛红和/或香精。
本实施例采用如下制备方法制备得到：
步骤S1.将正辛烷、环己烷、2-甲基丁烷、聚乙烯醋酸乙烯酯在常温下混合制得添加剂，常温是指温度为30℃，混合利用气动混合，通入氮气，通入速率为1.0L/min；
步骤S2.将步骤S1制备得到的添加剂与甲醇、无水乙醇、加氢石脑油、120号溶剂油、二甲氧基甲烷、石油醚、甲基叔丁基醚、热值剂、两性剂、二异丁醚、氯化钾充分混合，采用搅拌混合，搅拌速率为50转min，制成高清洁割切安全环保燃料。
本实施例得到的产品，密度在0.78，开口闪点为18℃，与汽油相比闪点高约27℃，安全性高，燃料在注氧的作用下火焰温度高达
Figure GDA0003248507480000061
度。
本实施例得到的安全割切专用液体燃料应用在液体割切设备上，用以切割钢材、焊接钢材。
实施例4
一种安全割切专用液体燃料，包括以下重量份的原料制备得到：添加剂0.6、甲醇22、120号溶剂油15、加氢石脑油25、无水乙醇2、二甲氧基甲烷8、石油醚2、甲基叔丁基醚1.5、热值剂5、两性剂12、二异丁醚5、氯化钾0.5。其中，加氢石脑油的比重为0.66；所述添加剂包括以下重量份的原料制备得到：引燃剂12、助溶剂21、动力热值剂40、互溶剂20，其中，所述引燃剂为正辛烷，所述助溶剂环己烷，所述动力热值剂为2-甲基丁烷，所述互溶剂为聚乙烯醋酸乙烯酯；所述热值剂为异戊烷；所述两性剂为四氢呋喃。
本实施例中，加入了烛红和/或香精。
本实施例采用如下制备方法制备得到：
步骤S1.将正辛烷、环己烷、2-甲基丁烷、聚乙烯醋酸乙烯酯在常温下混合制得添加剂，常温是指温度为30℃，混合利用气动混合，通入氮气，通入速率为1.5L/min；
步骤S2.将步骤S1制备得到的添加剂与甲醇、无水乙醇、加氢石脑油、120号溶剂油、二甲氧基甲烷、石油醚、甲基叔丁基醚、热值剂、两性剂、二异丁醚、氯化钾充分混合，采用搅拌混合，搅拌速率为45转min，制成高清洁割切安全环保燃料。
本实施例得到的产品，密度在0.79，开口闪点为17.5℃，与汽油相比闪点高约27℃，安全性高，燃料在注氧的作用下火焰温度高达
Figure GDA0003248507480000071
度。
本实施例得到的安全割切专用液体燃料应用在液体割切设备上，用以切割钢材、焊接钢材。
实施例5
一种安全割切专用液体燃料，包括以下重量份的原料制备得到：添加剂1.2、甲醇18、120号溶剂油25、加氢石脑油21、无水乙醇3、二甲氧基甲烷7、石油醚2、甲基叔丁基醚1.5、热值剂6、两性剂12、二异丁醚6、氯化钾0.4。其中，加氢石脑油的比重为0.66；所述添加剂包括以下重量份的原料制备得到：引燃剂27、助溶剂20、动力热值剂41、互溶剂19，其中，所述引燃剂为正辛烷，所述助溶剂环己烷，所述动力热值剂为2-甲基丁烷，所述互溶剂为聚乙烯醋酸乙烯酯；所述热值剂为异戊烷；所述两性剂为四氢呋喃。
本实施例中，加入了烛红和/或香精。
本实施例采用如下制备方法制备得到：
步骤S1.将正辛烷、环己烷、2-甲基丁烷、聚乙烯醋酸乙烯酯在常温下混合制得添加剂，常温是指温度为25℃，混合利用气动混合，通入氮气，通入速率为0.8L/min；
步骤S2.将步骤S1制备得到的添加剂与甲醇、无水乙醇、加氢石脑油、120号溶剂油、二甲氧基甲烷、石油醚、甲基叔丁基醚、热值剂、两性剂、二异丁醚、氯化钾充分混合，采用搅拌混合，搅拌速率为48转min，制成高清洁割切安全环保燃料。
本实施例得到的产品，密度在0.78，开口闪点为18℃，与汽油相比闪点高27℃，安全性高，燃料在注氧的作用下火焰温度高达
Figure GDA0003248507480000081
度。
本实施例得到的安全割切专用液体燃料应用在液体割切设备上，用以切割钢材、焊接钢材。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (5)

1.安全割切专用液体燃料，其特征在于：由以下重量份的原料制备得到：
添加剂0.6～1.2、甲醇17～22、120号溶剂油15～25、加氢石脑油20～25、无水乙醇2～5、二甲氧基甲烷3～8、石油醚2～7、甲基叔丁基醚1～1.5、热值剂5～12、两性剂5～12、二异丁醚5～8、氯化钾0.3～0.5;
其中，所述添加剂由以下重量份的原料制备得到：引燃剂12～29、助溶剂10～21、动力热值剂40～58、互溶剂10～20；
所述引燃剂为正辛烷；
所述两性剂采用四氢呋喃；
所述加氢石脑油的比重为0.66，原料混合时还加入了烛红和/或香精；
所述互溶剂为聚乙烯醋酸乙烯酯。
2.如权利要求1所述的安全割切专用液体燃料，其特征在于：所述助溶剂为环己烷。
3.如权利要求2所述的安全割切专用液体燃料，其特征在于：所述动力热值剂为异戊烷。
4.如权利要求1-3任一所述的安全割切专用液体燃料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1.将引燃剂、助溶剂、动力热值剂、聚乙烯醋酸乙烯酯在常温下混合制得添加剂；
步骤S2.将步骤S1制备得到的添加剂与甲醇、无水乙醇、加氢石脑油、120号溶剂油、二甲氧基甲烷、石油醚、甲基叔丁基醚、热值剂、两性剂、二异丁醚、氯化钾充分混合，原料混合时还加入了烛红和/或香精，制成安全割切专用液体燃料。
5.如权利要求1-3任一所述的安全割切专用液体燃料应用，其特征在于：包括在液体割切设备的燃料方面的应用。
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