CN113604259A - 一种醇醚混烃燃料及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种醇醚混烃燃料及其应用方法，同时含有12％‑36％的醇基、28％‑60％的二甲醚和24％‑36％的烃类，醇基采用甲醇、乙醇或丙醇中至少一种的单混醇，烃类采用C4、C5和C6的混烃。醇基及二甲醚均为清洁燃料且属于可再生能源，是燃烧性能优良的民用燃料，解决了大量使用液化石油气，导致资源日益枯竭的问题，具有经济友好、清洁环保和热效率高等的优点。可代替不可再生能源的的新型燃料，在化工产业、汽车燃料、发电等领域将具有广阔的应用前景，有利于国家的可持续发展。
Description
技术领域
本发明涉及燃料领域，特别是涉及一种醇醚混烃燃料及其应用方法。
背景技术
随着经济的快速发展，城镇居民生活水平的提高，液化石油气(以下统称LPG)成为我国推广使用的清洁燃料，广泛应用于家庭炊食、取暖、工业生产、汽车及供热等方面，但LPG不可再生，而我国为能源消耗大国，对于可持续发展亟需开发一种能降低化石燃料的使用的产品。
醇类作为液体燃料，属于可再生能源，且燃烧可减少有害气体的排放。二甲醚作为新一代的清洁能源，可与LPG罐装，灶具与LPG基本通用，是燃烧性能优良的民用燃料。醇和二甲醚均为含氧燃料，热效率高，经济可行且燃烧彻底。因此，提供出一种潜能大，能代替不可再生能源的的新型燃料，在化工产业、汽车燃料、发电等领域将具有广阔的应用前景，有利于国家的可持续发展。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种醇醚混烃燃料，同时含有二甲醚、烃类及醇基，解决了大量使用液化石油气，导致资源日益枯竭的问题，具有经济友好、情节环保和热效率高等的优点。
本发明还提供了一种醇醚混烃燃料的应用方法，使用方式简单，在化工产业、汽车燃料、发电等领域具有广阔的应用前景，有利于国家的可持续发展。
本发明的技术方案是：
一种醇醚混烃燃料，以质量百分计，包括以下组分：醇基12％-36％、二甲醚28％-60％及烃类24％-36％，所述醇基为甲醇、乙醇或丙醇中至少一种的单/混醇；所述烃类为C4、C5和C6的混烃。
上述技术方案的工作原理如下：
C4-C6属于液化石油气的成分，主要来源于炼油厂石油气和油田伴生石油气，是典型的烃类化合物，热值高、无烟尘、无炭渣及使用方便等优点，广泛作为工业、民用及内燃机等燃料，使用的范围越来越广，由于其属于不可再生能源，大量的消耗将造成能源短缺。因此，本发明将醇基及二甲醚与液化石油气结合，醇基与二甲醚均为含氧燃料，热效率高可减少黑烟排放，同时为可再生能源，可大量减少化石能源的使用，并且互相配合并不产生化学/物理反应，兼具其自身优良的化学性能。
在进一步的技术方案中，所述甲醇、乙醇和丙醇的质量比为1:1:1。
醇基由C、H、O的化合物，含碳量均较低，可自身供氧，混醇燃烧的峰值温度较低，且提取的路径选择度更高，成本可控。
在进一步的技术方案中，以质量百分计，所述醇基为30％，所述二甲醚为40％，所述烃类为30％。
采用以上配合比的醇醚混烃组合物，可较合理的利用各能源，获取方式多样，能源可循环，较大的降低了石油等不可再生能源的使用，且醇醚氧元素占比高，配合炉灶能有效地提高燃烧效率。
在进一步的技术方案中，以质量百分计，所述醇基为25％，所述二甲醚为50％，所述烃类为25％。
采用以上配合比的醇醚混烃组合物，可较合理的利用各能源，获取方式多样，能源可循环，较大的降低了石油等不可再生能源的使用，且醇醚氧元素占比高，配合炉灶能有效地提高燃烧效率。
本发明还提供了一种醇醚混烃燃料的应用方法，采用以上所述的醇醚混烃燃料，先排空储存钢瓶中的空气，并用氮气置换合格，在常温常压下，将液体的醇基、二甲醚和烃类按计量依次泵入所述存储钢瓶，得到混合液，所述存储钢瓶中的二甲醚液体和烃类液相部分挥发成气相后，所述存储钢瓶内产生压力，二甲醚气体和烃类气体利用压力差将所述混合液挤压输入汽化器，所述汽化器再将所述混合液汽化成混合气体后，将所述混合气体泵入气体燃烧设备进行燃烧供热。
上述技术方案的工作原理如下：
本发明采用专用存储钢瓶/罐，首先排空存储钢瓶中的空气，并用氮气置换合格，确保氧含量合格。在常温常压下，依次通入液体的醇基、二甲醚和烃类的原料，其中部分二甲醚和部分烃类中的C4、C5和C6在常温常压下可挥发成气相，从而改变了存储钢瓶中的压力，使存储钢瓶中带压，因此存储钢瓶中的二甲醚气体和烃类气体做推动剂，利用存储钢瓶中的压力差把混合液(醇基、液化石油气及二甲醚液体)从液相管中推出来进入汽化器汽化，汽化后直接作为燃料输入待需要热量的燃烧设备。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供的醇醚混烃燃料，将醇基及二甲醚与液化石油气结合，解决了大量使用液化石油气，导致资源日益枯竭的问题，具有经济友好、情节环保和热效率高等的优点；
2、本发明提供的醇醚混烃燃料，醇基与二甲醚均为含氧燃料，热效率高可减少黑烟排放，能源可循环，配合炉灶能有效地提高燃烧效率；
3、本发明提供的醇醚混烃燃料，醇基采用单醇/多醇的方式，醇类的提取路径多样，成本可控；
4、本发明提供的醇醚混烃燃料的应用方法，使用方式简单，燃烧效率高，在化工产业、汽车燃料、发电等领域具有广阔的应用前景，有利于国家的可持续发展。
附图说明
图1是本发明实施例所述一种醇醚混烃燃料的应用方法的工艺流程图；
附图标记说明：
1、存储钢瓶；2、气相口；3、液相管；4、汽化器；5、燃烧设备。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，一种醇醚混烃燃料的应用方法，以下原料以质量百分计，采用氮气置换的方式排空存储钢瓶1中的空气，在常温常压下，依次将醇基液体、二甲醚液体和烃类液体从气相口2通入存储钢瓶1，进料完成后得到混合液，关闭气相阀门和液相阀门，存储钢瓶1中的二甲醚液体和烃类液体部分挥发成气相后，此时存储钢瓶1呈安全密闭状态。当需要使用燃料时，轻轻打开液相阀门，此时产生的二甲醚气体和烃类气体利用压力差将存储钢瓶1中的30％的醇基液体、30％的C4、C5和C6的混烃液体和40％的二甲醚液体从存储钢瓶1中的液相管3挤压输入汽化器4，汽化器4再将以上混合液汽化成混合气体后，将混合气体泵入气体燃烧设备5进行供热，当打开气相阀门，存储钢瓶1中的气体从气相孔输出。当原料均进入汽化器4后需将气相口2封闭。本发明中，亦可采用将液体的醇基、二甲醚和烃类先在容器中配注好后再作为一股液流从气相口2泵入存储钢瓶1，效果跟依次加入三股液流差不多甚至更好，而采用依次加入的方法可以节省设备，简化工艺步骤。
上述技术方案的工作原理如下：
C4-C6属于液化石油气的成分，主要来源于炼油厂石油气和油田伴生石油气，使用范围广，但其属于不可再生能源，大量的消耗将造成能源短缺。因此，将醇基及二甲醚与液化石油气结合，醇基与二甲醚均为含氧燃料，热效率高可减少黑烟排放，同时为可再生能源，可大量减少化石能源的使用。本发明采用专用存储钢瓶1，可控制压力在0.2Mpa-1Mpa，在此常温高压下，存储钢瓶1中的二甲醚液体和烃类液体蒸发成气体后，存储钢瓶1中的二甲醚气体和烃类气体做推动剂，利用存储钢瓶1中的压力差把混合液(醇基、液化石油气及二甲醚液体)从液相管3中推出来进入汽化器4汽化，汽化后直接作为燃料送入燃烧设备5。
在另外一个实施例中，醇基分别为10％的甲醇、10％的乙醇、10％的丙醇。需要说明的是，本发明采用的醇基指代混合醇或者单醇，优选地，所述多元醇组分选自具体的一种或者组合方式。并不局限于甲醇、乙醇及丙醇，本发明中的甲/乙/丙醇可被丁醇或戊醇等碳原子数高的醇基化合物替代，但会导致成本升高。另外这些原料的最终采用和他们的质量分数选取都是根据燃料的性能要求通过大量实验确定的，这些比例的配合使得该发明的清洁燃料在保证了用该原料制作的混合燃料的性能同时，生产制造的成本最低，若是采用其他配方或者比例，将导致产品成本高，且混合料性能可能较差。
实施例2：
一种醇醚混烃燃料的应用方法，以下原料以质量百分计，采用氮气置换的方式排空存储钢瓶1中的空气，在常温常压下，依次将醇基液体、二甲醚液体和烃类液体从气相口2通入存储钢瓶1，其中存储钢瓶1中的二甲醚液体和烃类液体部分挥发成气相后，二甲醚气体和烃类气体利用压力差将存储钢瓶1中的25％的甲醇、25％的C4、C5和C6的混烃和50％的二甲醚液体从存储钢瓶1中的液相管3挤压输入汽化器4，汽化器5再将以上混合液汽化成混合气体后，将混合气体泵入气体燃烧设备5进行供热。
实施例3：
一种醇醚混烃燃料的应用方法，以下原料以质量百分计，采用氮气置换的方式排空存储钢瓶1中的空气，在常温常压下，依次将醇基液体、二甲醚液体和烃类液体从气相口2通入存储钢瓶1，其中存储钢瓶1中的二甲醚液体和烃类液体部分挥发成气相后，二甲醚气体和烃类气体利用压力差将存储钢瓶1中的12％的甲醇、12％的乙醇、12％的丙醇、36％的C4、C5和C6的混烃和28％的二甲醚液体从存储钢瓶1中的液相管3挤压输入汽化器4，汽化器5再将以上混合液汽化成混合气体后，将混合气体泵入气体燃烧设备5进行供热。
实施例4：
一种醇醚混烃燃料的应用方法，以下原料以质量百分计，采用氮气置换的方式排空存储钢瓶1中的空气，在常温常压下，依次将醇基液体、二甲醚液体和烃类液体从气相口2通入存储钢瓶1，其中存储钢瓶1中的二甲醚液体和烃类液体部分挥发成气相后，二甲醚气体和烃类气体利用压力差将存储钢瓶1中的10％的甲醇、10％的乙醇、34％的C4、C5和C6的混烃和46％的二甲醚液体从存储钢瓶1中的液相管3挤压输入汽化器4，汽化器5再将以上混合液汽化成混合气体后，将混合气体泵入气体燃烧设备5进行供热。
实施例5：
一种醇醚混烃燃料的应用方法，以下原料以质量百分计，采用氮气置换的方式排空存储钢瓶1中的空气，在常温常压下，依次将醇基液体、二甲醚液体和烃类液体从气相口2通入存储钢瓶1，其中存储钢瓶1中的二甲醚液体和烃类液体部分挥发成气相后，二甲醚气体和烃类气体利用压力差将存储钢瓶1中的15％甲醇、15％丙醇、26％的C4、C5和C6的混烃和44％的二甲醚液体从存储钢瓶1中的液相管3挤压输入汽化器4，汽化器5再将以上混合液汽化成混合气体后，将混合气体泵入气体燃烧设备5进行供热。
测试：
将实施例1-5的混合燃料进行燃烧率及热效率的测试，其中热效率采用正平衡法进行计算，燃烧效率以100-可燃气体不完全燃烧热损失-机械不完全燃烧热损失进行计算，结果如表1所示。
表1为实施例1-5的混合燃料的性能测试结果表：
表1：
| 效率 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 燃烧效率 | 96％ | 97％ | 95％ | 96％ | 96％ |
| 热效率 | 86％ | 88％ | 82％ | 86％ | 85％ |
由表1可知，本发明提供的醇醚混烃燃料，燃烧充分，热效率高。各实施例在范围内的配比变化，燃烧性能均较高。因此，本发明提供的混合燃料能作为传统不可再生能源的代替，在化工产业、汽车燃料、发电等领域将具有广阔的应用前景，有利于国家的可持续发展。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种醇醚混烃燃料，其特征在于，以质量百分计，包括以下组分：
醇基：12％-36％；
二甲醚：28％-60％；
烃类：24％-36％；
所述醇基为甲醇、乙醇或丙醇中至少一种的单/混醇；
所述烃类为C4、C5和C6的混烃。
2.根据权利要求1所述的一种醇醚混烃燃料，其特征在于，所述甲醇、乙醇和丙醇的质量比为1:1:1。
3.根据权利要求1所述的一种醇醚混烃燃料，其特征在于，以质量百分计，所述醇基为30％，所述二甲醚为40％，所述烃类为30％。
4.根据权利要求1所述的一种醇醚混烃燃料，其特征在于，以质量百分计，所述醇基为25％，所述二甲醚为50％，所述烃类为25％。
5.一种醇醚混烃燃料的应用方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的醇醚混烃燃料，先排空储存钢瓶中的空气，并用氮气置换合格，在常温常压下，将液体的醇基、二甲醚和烃类按计量依次泵入所述存储钢瓶，得到混合液，所述存储钢瓶中的二甲醚液体和烃类液相部分挥发成气相后，所述存储钢瓶内产生压力，二甲醚气体和烃类气体利用压力差将所述混合液挤压输入汽化器，所述汽化器再将所述混合液汽化成混合气体后，将所述混合气体泵入气体燃烧设备进行燃烧供热。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211105 |