JPH08504839A

JPH08504839A - Reinforced hydrocarbons and methods of making and using the same

Info

Publication number: JPH08504839A
Application number: JP5515565A
Authority: JP
Inventors: ジェームズイーフリッツ; フランクエムホール
Original assignee: シェパードクリスチーンメアリー; エクセレンリミテッド
Priority date: 1992-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1996-05-28
Also published as: CN1261619A; CA2131450A1; BR9306014A; CN1051796C; CN1079984A; WO1993018116A1; MY111687A; KR950700390A; CN1261621A

Abstract

(57)【要約】強化炭化水素は、多重量比率の炭化水素ベースと、添加剤としての少重量比率のターシャリーブチルアルコール及び/またはメチルターシャリーブチルエーテルと一緒のメチルエチルケトンの混合物を含む。その配合物は、金属の切断用のトーチガス、内燃エンジン用の燃料または加熱ガスとして有益である。 (57) [Summary] The enriched hydrocarbon comprises a high weight ratio of hydrocarbon base and a mixture of methyl ethyl ketone with a low weight ratio of tertiary butyl alcohol and / or methyl tertiary butyl ether as an additive. The formulation is useful as a torch gas for cutting metal, a fuel or heating gas for internal combustion engines.

Description

【発明の詳細な説明】強化炭化水素並びにその製造方法及び使用方法本発明は、複添加剤（double additive）またはコンディショナーの添加により強化された（fortified）切断トーチ及び／または溶接トーチ、内燃エンジン燃料及び高温加熱ガス及び油用の炭化水素を含むガスに関する。添加剤または複添加剤を切断トーチ及び／または溶接トーチに添加することによりそれらに使用されるガスを改良するために種々の試みが従来なされていた。これらの従来技術のガスはメタンからオクタンまでの種々の炭化水素を含んでおり、幾つかがプロパン及びブタンを含んでいた。1925年、12月15日に発行されたハリス（Harris）の米国特許第1,565,935号は、例えば、エチルエーテルまたはメチルエーテルの添加によりメタン、エタン、プロパン、ブタン及びヘキサンを含む湿ったケーシングヘッドガスを強化した。エチルまたはエチルオキサイドをプロパンまたはブタンとプロパンを含むガスに添加することを提案したその他の特許が、1950年７月４日に発行された米国特許第2,513,769号（ホワイト（White ））である。 1959年５月27日に公開された英国特許明細書第813,981号（オキシ−フェロレン・リミテッド（Oxy-Ferrolene Limited））は、酸素含有化合物、例えば、イソプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、メチルプロピルエーテル、ノルマルプロピルエーテル、エタノール及びメタノールを炭化水素ガスに添加することを提案した。英国特許第813,981号は、一種より多い化合物の混入を示唆するが、特定の複化合物を示唆していない。1946年11月26日に発行されたセレイ（Seley）の米国特許第2,411,759号は、複添加剤、即ち、エチルオキサイドとベンジンの使用を示唆していない。 1960年９月６日に発行されたホワイトの米国特許第2,951,750号は、おそらくセレイの特許に開示されているような、ジメチルエーテル及びベンジンのトーチガス用の従来の複添加剤を１欄、21〜25行に記載しており、次にベンジンとジメチルエーテルに代えてプロピレンオキサイドとジメチルエーテルの複添加剤の使用を１欄、55〜62行に提案している。加えて、1971年７月６日に発行されたケスラー（Kessler）の米国特許第3,591 ,355号は、メタノールの如き液体アルカノールと、アルカンの混合物、例えば、ペンタンとイソペンタンとを含む複添加剤のトーチガスへの添加を提案した。 1976年11月２日に発行されたホワイトの米国特許第3,989,479号はまたメタノールの添加を提案し、1945年５月４日に受理された英国特許第569,108号はアンモニアの添加を提案した。また、この英国特許は発生炉ガス、水性ガス、モンド（ Mond）ガス及びその他の市販のガス混合物（その中に、メタンが多く存在する）中のプロパンの量を増加することを推奨した。 1959年10月13日に発行されたメドスカー（Medsker）の米国特許第2,908,599号は、米国特許第2,281,910号を引用して、メチルボレート及びアセトンがトーチ用の燃料中に既に使用されていたことを記載していた。メドスカーの特許はガス燃料用添加剤としてメチルボレートとヘキサンの混合物を提案した。1942年５月５日に発行されたビアロスキィ（Bialosky）らの特許第2,281,910号は、メチルボレートとケトン、例えば、アセトンまたはメチルエチルケトンとを含む液体フラックスがアセチレン、水素または加工品をホウ酸または酸化物で被覆するための同様の燃焼ガスの流れに暴露されることを開示している。従来使用されていた主たるトーチガスはアセチレンであり、これは比較的高価であり、貯蔵、輸送し難く、それと共に殆ど純粋な酸素の使用を必要とし、しかも鉄金属を切断するのに使用される場合に永久的に付着したスコリアを形成する。内燃エンジン燃料、例えば、ガソリンは往復ピストン内燃エンジン中で異常爆発する傾向があり、そしてハイオクタンガソリンが燃焼ノックを生じる異常爆発を軽減または排除でき、かつ出力を増大し得ることがわかった。異常爆発を防止するのに使用された別の手段はアンチノック剤、特にテトラエチル鉛の添加であった。また、芳香族アミンがガロン当たり金属に対し平均2.6gの量で使用されていた。しかしながら、このようなアミンはテトラエチル鉛または混合メチルエチル鉛アルキルよりも高いそれらのコストのために、商業上使用されていない。また、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルが使用されていた。加えて、その他の金属アンチノック化合物、例えば、タリウム有機化合物、セレン有機化合物及びテルル有機化合物の使用が提案されていたが、これらは有益ではないと証明されていた。テトラエチル鉛を使用することの欠点は、鉛が空気中に排出され、鉛が身体に有害であることであり、その結果、内燃エンジン用ガソリン中のその使用が廃止された。メチルターシャリーブチルエーテルそれ自体が、オクタンブースターとしての無鉛ガソリン用添加剤として、また有害な排出生成物を低減するために使用されていた。本発明の主目的は、特に鉄金属を切断するために、また溶接のために、アセチレンの特性より優れた特性を有するトーチガスの如き強化炭化水素を提供することである。また、このような目的として、メチルエチルケトンの添加のみにより強化された炭化水素の特性より優れた特性を有する強化炭化水素を提供することが挙げられる。特別な目的は、高い火炎温度及び強い加熱能を有するトーチガスを提供することである。更に別の目的は、容易かつ経済的に貯蔵、輸送し得るトーチガスを提供することである。別の目的は、殆ど全世界で容易に入手でき、一層経済的に提供でき、しかもその特性を増強するために強化し易いベースガスを有するトーチガスを提供することである。また、目的は、鉄金属が更に迅速かつきれいに切断されることを可能にするトーチガスを提供することである。別の目的は、かなりの深さの水中で切断するためのトーチにより使用し得るガスを提供することである。更に別の目的は、更に経済的にトーチ切断するのに使用し得るガスを提供することである。何となれば、それは、そうしないとアセチレンと共に使用し得ない高比率の改質ガスを含む酸素と有効に化合するからである。以上の目的が、ターシャリーブチルアルコール（TBA）及び／またはメチルターシャリーブチルエーテル（MTBE）と一緒に、メチルエチルケトン（MEK）で強化された液化石油ガス（LPG）を使用することにより達成し得る。本発明の更に別の目的は、トーチガス以外の目的、例えば、高温加熱ガスまたは注入用金属を融解するためのような工業炉、及び高炉を加熱するための油のための強化炭化水素を提供することである。この更に別の目的は、TBAまたはMTBEと一緒にMEKで強化されたLPG、天然ガスまたは液体炭化水素、例えば、ディーゼル油または燃料油を使用することにより達成し得る。更に別の目的は、異常爆発を防止し、かつ燃焼の一様性を促すために、内燃エンジン燃料として使用するための液体炭化水素、特にガソリンを強化することである。この更に別の目的は、添加剤としてTBAまたはMTBEと一緒にMEKをガソリンに添加することにより達成し得る。液化石油ガス（LPG）は、その高いブタン及びプロパン含量のために本発明の強化トーチガスに好ましいベースガスである。ブタンのｎ−ブタン異性体及びイソブタン異性体の両方が通常LPG中に存在するが、かなりの量のブタンがブタン誘導体、例えば、燃料に関する工業からの要求のためにLPGから除去されており、この場合、LPGは主としてプロパンを含む。しかしながら、LPG中にかなりの比率例えば、５％〜40％のブタンがあることが望ましい。また、ベースガスはプロパンもしくはブタン単独またはこれらのガスの混合物あるいはプロピレンであり得る。ベースガスを強化するのに使用される添加剤またはコンディショナーは、また式（CH₃)₃COHを有するtert-ブチルアルコール（TBA）として知られているターシャリーブチルアルコールまたは式（CH₃）₃COCH₃を有するメチルターシャリーブチルエーテル（それ以外に、メチルtert-ブチルエーテル（MTBE）として知られている）と一緒に、式CH₃COCH₂CH₃を有するメチルエチルケトン（MEK）（それ以外に、２−ブタノンとして知られている）を含む。MEKは70.6℃の沸点及び20℃ で0.805の比重を有する液体である。周囲温度で、TBKはワックス状固体であり、これは25.6℃で融解し、26℃で0.779の比重を有する。周囲温度で、MTBEは55℃ の沸点及び-110℃の凍結点を有する無色の液体であり、0.74の比重を有する。 LPGは加圧下で貯蔵されてそれを液体状態に保つ必要があるが、LPG用の比較的重い加圧貯蔵タンク及び取扱装置が商業上実用的であり、また通例である。強化されないと、酸素と混合されたLPGはトーチ切断及び溶接に非常に有効ではなく、実質的に純粋な酸素と混合されたアセチレンガスとほぼ同様に有効ではないが、ベースLPGを添加剤としてMTBEまたはTBAと一緒にMEKで強化することにより、火炎温度がかなり上昇され、また加熱能が大幅に改良される。使用される添加剤の量は、ベース炭化水素の特性を改良することが所望される程度に依存するが、添加剤の量は重量基準で炭化水素ベースガスの0.5％〜20％の範囲内であろう。TBAまたはMTBEの量は通常MEKの量の約20重量％までである。 LPGの如きトーチガスを強化するのに使用するために、重量基準でLPGの３％までの量のTBA及び／またはMTBEがLPGの重量基準で15％までのMEKと混合でき、例えば、３％〜10％のMEKが重量基準でベースガスの１％〜３％のTBA及び／またはMT BEで増強される。充分に有益な結果が、炭化水素ベースガスの重量基準で10％の MEKと混合された炭化水素ベースガスの重量基準で２％のTBAまたはMTBEの使用により通常得られる。内燃エンジン燃料に関して、重量基準でTBA及び／またはMTBE対MEKの約20％の比が好ましく、その結果、重量基準で炭化水素ベースの１％の量のTBAまたはMTB Eが重量基準で炭化水素ベースの５％の量のMEKと混合し得る。殆どの目的のために、重量基準で内燃エンジン燃料の2.5％または３％の量のMEKと混合された重量基準で内燃燃料の0.5％の量のTBAまたはMTBEが、内燃エンジン燃料の性能の充分な改良を与える。添加剤を炭化水素ベースガスと合わせる操作は簡単である。MEKは常温で液体である。TBAをMEKと合わせるために、TBAは、その容器を、例えば、40℃〜45℃ の温度の温水に暴露することにより融解でき、次いでTBA液体がMEK液体と簡単に混合され、その後、その添加剤液体が炭化水素と混合される。MTBE液体はMEK液体と混合でき、その後、その添加剤液体が炭化水素と混合される。添加剤は常温で液体であり、炭化水素が貯蔵または輸送される貯蔵タンクに供給される。添加剤を通常の55ガロンのドラムに供給することが全く実用的である。添加剤は、粉末、グラニュールまたはペレットの形態の触媒、好ましくは活性炭と一緒に供給し得る。活性炭は、好ましくは石炭または石油コークから製造された無定形である。使用し得る別の触媒は、適当な担体により担持された白金、酸化銅（II）及び粒状銀である。使用される触媒の量は重要ではないが、それが加圧下で容器に供給される場合には、炭化水素ベースガスとの添加剤の混合を促進するためにそれは貯蔵容器の底に置かれるべきである。添加剤の重量の１％〜５％の量のこのような触媒が満足であろう。ベースガスと添加剤またはコンディショナーの得られる混合物は共沸性であり、その結果、強化トーチガスは、それが貯蔵容器からトーチに放出される場合に均一であろう。有効な切断炎を与えるために、実質的に純粋な形態、例えば、少なくとも99容量％の酸素である酸素をアセチレントーチに供給することが必要である。満足な切断温度が、それ程純粋ではない酸素、例えば、約95％の純度を有する酸素（不純物は空気の窒素、二酸化炭素及びその他のガス成分である）を本発明の強化ベースガスと混合することにより得ることができる。90％の純度の酸素が使用される場合でさえも、約27600C（5,000°Ｆ）のベースLPGの火炎温度が、本発明によりMEK及びMTBEにより強化されたベースLPGの使用により約3200℃（5,8O0°Ｆ）〜3320℃（6,000°Ｆ）まで上昇し得る。このような不純な酸素は、空気を約4,0 00psiまで圧縮し、それを-218℃（-360 °Ｆ）（これは空気を液化する）に冷却し、次いで液化空気の温度を次第に上昇させ、その間に容器を排気して液化空気の窒素成分（これは-196℃（-320°Ｆ）で気化する）を放出し、酸素を液体形態で残すことにより経済的に製造し得る。不純な酸素のその他の製造方法において、空気の窒素がゼオライトにより除去されて90％〜95％の純度の酸素を生じる。鉄金属を切断するためにアセチレンに対し本発明の強化ベースガスを使用することの利点は、きれいな正確な切り口が得られることである。オキシアセチレン切断は加工品に永久付着した硬質スコリアを生じ、これは必要とされる加熱を増大し、通常、続いて加工品から削り取られる必要がある。本発明の強化トーチガスの使用は軟質の脆いスコリアを生じ、これは切断が進行するにつれて加工品から分離され、また切り口から分離されて、切り口の反対の端部に沿って狭いきれいな切り口にバージン金属を残す。本発明の強化トーチガスが有する特別な利点は、それが300フィートの深さの水中で火炎切断に使用し得ることである。オキシアセチレントーチの使用は水中 20フィートに制限される。何となれば、ガスを暴露してそれを更に大きい深さで切断トーチに分配させるのに必要である圧力では、アセチレンが爆発するからである。従って、本発明の以前に約20フィートより大きい深さで水中の切断に利用可能であった唯一の別法はカーボンアークの使用であり、その作用は遅く、しかもその使用は危険である。 MEKの使用は金属の切断を促進するのに有益であるが、TBAの添加により増強されたMEKの使用はMEK単独の使用と比較して金属の切断速度を５％〜10％増大し、またMEKとMTBEの組み合わせの使用は、MEKが添加剤として単独で使用された場合よりも切断速度を20％〜25％速く増大し、またMEKがTBAで増強された場合の切断速度より約15％速く増大した。強化トーチガスにおける本発明の使用の他に、本発明は、鋳物鋳造、またはスチーム生成に必要とされるような精錬またはその他の金属融解の如き工業方法に使用される高温炭化水素加熱ガス、例えば、LPGまたは天然ガス、並びに高温炭化水素加熱液体、例えば、ボイラー燃料油、ストーブ油またはその他の油に使用し得る。このような目的のために、添加剤は重量基準で炭化水素の２％〜10％の範囲内であり得る。添加剤の量が５％より大きい場合、粉末活性炭の如き触媒が添加剤と炭化水素の充分な混合を促進するのに使用されるべきである。ハンダ付け、ろう付けまたは軽度の金属切断用のLPGの如き炭化水素ガスの使用は、添加剤がそのガスと混合される場合に更に有効にされる。このような用途に関して、厚い金属を切断または溶接するためのトーチガスの場合よりも少ない添加剤を使用することが好ましい。ハンダ付け、ろう付けまたは軽度の切断に関して、２重量％〜５重量％の範囲内の添加剤の量が適当であり、またこのような量は触媒を使用しないで炭化水素ガスと充分に緊密に混合し得る。添加剤のその他の使用は、内燃エンジン燃料、例えば、自動車ガソリン、航空ガソリンまたはディーゼルガソリンを強化するためである。このような使用に関して、添加剤はアンチノック剤として作用するだけでなく、燃焼の一様性を改善し、また燃焼の速度を加速し、その結果、これが燃料の出力発生特性を高める。内燃エンジン燃料用に関して、使用される添加剤の量は重量基準で炭化水素の 0.5％〜６％であり、好ましくは１重量％〜4重量％の範囲内である。炭化水素ベース燃料用の添加剤に関して、MEKの量の20重量％未満の量のTBAまたはMTBEが好ましいが、TBAまたはMTBEの合計量は、強化炭化水素の共沸特性を維持するために重量基準で炭化水素ベースの３％を越えるべきではない。内燃エンジン燃料に関して、重量基準でTBAまたはMTBE対MEKの20％の比が好ましく、その結果、重量基準で炭化水素ベースの１％の量のTBAまたはMTBEが重量基準で炭化水素ベースの５％の量のMEKと混合し得る。殆どの目的に関して、重量基準で内燃エンジン燃料の2.5％〜３％の量のMEKと混合された重量基準で内燃燃料の0. 5％の量のTBAまたはMTBEは、内燃エンジン燃料の性能の充分な改良を与える。 MEKはMTBEまたはTBAと併用しなくても炭化水素に有効な添加剤であるが、それはそれ程有効ではないことが強調されるべきである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Reinforced hydrocarbons and methods of making and using the same The present invention relates to cutting torches and / or welding torches fortified by the addition of double additives or conditioners, internal combustion engine fuels. And gases containing hydrocarbons for high temperature heated gases and oils. Various attempts have heretofore been made to improve the gas used therein by adding additives or multiple additives to the cutting torch and / or the welding torch. These prior art gases contained various hydrocarbons from methane to octane, some of which contained propane and butane. Harris U.S. Pat.No. 1,565,935, issued Dec. 15, 1925, discloses a wet casing head gas containing methane, ethane, propane, butane and hexane, for example by the addition of ethyl ether or methyl ether. Strengthened. Another patent proposing the addition of ethyl or ethyl oxide to propane or a gas containing butane and propane is US Pat. No. 2,513,769 (White) issued Jul. 4, 1950. British Patent Specification No. 813,981 (Oxy-Ferrolene Limited), published May 27, 1959, describes oxygen-containing compounds such as isopropyl ether, methyl isopropyl ether, methyl propyl ether, normal. It was proposed to add propyl ether, ethanol and methanol to the hydrocarbon gas. British Patent No. 813,981 suggests the incorporation of more than one compound, but does not suggest a particular double compound. US Pat. No. 2,411,759 to Seley, issued November 26, 1946, does not suggest the use of multiple additives, namely ethyl oxide and benzine. White, US Pat. No. 2,951,750, issued Sep. 6, 1960, discloses conventional double additives for torch gas of dimethyl ether and benzine, as disclosed in the Serey patent, in columns 1, 21-25. The use of multiple additives of propylene oxide and dimethyl ether instead of benzine and dimethyl ether is proposed in column 1, lines 55-62. In addition, U.S. Pat. No. 3,591,355 to Kessler, issued July 6, 1971, discloses a multiple additive containing a liquid alkanol, such as methanol, and a mixture of alkanes, such as pentane and isopentane. Suggested addition to torch gas. White, U.S. Pat. No. 3,989,479, issued November 2, 1976, also proposed the addition of methanol, and British Patent No. 569,108, received May 4, 1945, proposed the addition of ammonia. The British patent also recommended increasing the amount of propane in the generator gas, water gas, Mond gas and other commercial gas mixtures, in which methane is predominant. Medsker's U.S. Pat.No. 2,908,599, issued October 13, 1959, cites U.S. Pat.No. 2,281,910, stating that methylborate and acetone were already used in the fuel for the torch. It was described. The Medskar patent proposed a mixture of methylborate and hexane as an additive for gas fuels. Bialosky et al., Patent No. 2,281,910, issued May 5, 1942, discloses that a liquid flux containing methyl borate and a ketone, such as acetone or methyl ethyl ketone, converts acetylene, hydrogen or a work product into boric acid or an oxide. Are exposed to a stream of similar combustion gases for coating with. The main torch gas used in the past is acetylene, which is relatively expensive, difficult to store and transport, and together with it requires the use of almost pure oxygen, and when used to cleave ferrous metal. To form scoria that are permanently attached to. It has been found that internal combustion engine fuels, such as gasoline, tend to explode in reciprocating piston internal combustion engines, and that high octane gasoline can mitigate or eliminate combustion knock-causing explosions and increase power output. Another means used to prevent abnormal explosions was the addition of anti-knock agents, especially tetraethyllead. Also, aromatic amines were used in an amount of 2.6 g on average per metal per gallon. However, such amines are not in commercial use because of their higher cost than tetraethyllead or mixed methylethyllead alkyls. Also, methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl was used. In addition, the use of other metal anti-knock compounds, such as thallium organic compounds, selenium organic compounds and tellurium organic compounds, has been proposed, but these have proven to be ineffective. The disadvantage of using tetraethyllead is that it is emitted into the air and lead is harmful to the body, resulting in its obsolete use in gasoline for internal combustion engines. Methyl tertiary butyl ether itself was used as an additive for unleaded gasoline as an octane booster and to reduce harmful emissions products. The main objective of the present invention is to provide a toughened hydrocarbon such as torch gas having properties superior to those of acetylene, especially for cutting ferrous metal and for welding. Further, as such an object, it is mentioned to provide a reinforced hydrocarbon having characteristics superior to those of the hydrocarbon reinforced only by adding methyl ethyl ketone. A special purpose is to provide a torch gas with a high flame temperature and a strong heating capacity. Yet another object is to provide a torch gas that can be stored and transported easily and economically. Another object is to provide a torch gas having a base gas that is readily available almost worldwide, can be provided more economically, and is easily strengthened to enhance its properties. The aim is also to provide a torch gas which allows the ferrous metal to be cut more quickly and cleanly. Another object is to provide a gas that can be used by a torch for cutting in water of considerable depth. Yet another object is to provide a gas that can be used to cut the torch more economically. This is because it effectively combines with oxygen containing a high proportion of reformed gas that would otherwise not be usable with acetylene. The above objectives can be achieved by using liquefied petroleum gas (LPG) enriched with methyl ethyl ketone (MEK) together with tertiary butyl alcohol (TBA) and / or methyl tertiary butyl ether (MTBE). Yet another object of the present invention is to provide an object other than torch gas, for example industrial furnaces such as for melting high temperature heating gas or injection metal, and fortified hydrocarbons for oils for heating blast furnaces. That is. This further objective may be achieved by using MEK-fortified LPG, natural gas or liquid hydrocarbons, such as diesel oil or fuel oil, together with TBA or MTBE. Yet another object is to enhance liquid hydrocarbons, especially gasoline, for use as internal combustion engine fuels to prevent catastrophic explosions and promote combustion uniformity. This further objective can be achieved by adding MEK to gasoline with TBA or MTBE as an additive. Liquefied petroleum gas (LPG) is the preferred base gas for the enhanced torch gas of the present invention due to its high butane and propane content. Both the n-butane and isobutane isomers of butane are usually present in LPG, but a significant amount of butane has been removed from LPG due to butane derivatives, such as the industrial demand for fuels, In this case, LPG mainly contains propane. However, it is desirable to have a substantial proportion of butane in the LPG, for example 5% to 40%. Also, the base gas can be propane or butane alone or a mixture of these gases or propylene. Additive or conditioner used to enhance the base gas is also the formula (CH ₃₎ ₃ tertiary butyl alcohol or formula known as tert- butyl alcohol (TBA) having COH (CH ₃₎ ₃ COCH Along with methyl tertiary butyl ether having ₃ (otherwise known as methyl tert-butyl ether (MTBE)), methyl ethyl ketone (MEK) having the formula CH ₃ COCH ₂ CH ₃ (otherwise 2-butanone Known as). MEK is a liquid with a boiling point of 70.6 ° C and a specific gravity of 0.805 at 20 ° C. At ambient temperature, TBK is a waxy solid which melts at 25.6 ° C and has a specific gravity of 0.779 at 26 ° C. At ambient temperature, MTBE is a colorless liquid with a boiling point of 55 ° C and a freezing point of -110 ° C and a specific gravity of 0.74. Although LPG needs to be stored under pressure to keep it in a liquid state, relatively heavy pressurized storage tanks and handling equipment for LPG are commercially practical and customary. When not fortified, LPG mixed with oxygen is not very effective in torch cutting and welding, and is not nearly as effective as acetylene gas mixed with substantially pure oxygen, but MTBE with base LPG as an additive. Or by strengthening with MEK together with TBA, the flame temperature is raised considerably and the heating ability is also greatly improved. The amount of additive used depends on the degree to which it is desired to improve the properties of the base hydrocarbon, but the amount of additive is in the range of 0.5% to 20% by weight of the hydrocarbon base gas. Ah The amount of TBA or MTBE is usually up to about 20% by weight of the amount of MEK. For use in fortifying torch gases such as LPG, TBA and / or MTBE in an amount up to 3% by weight of LPG can be mixed with up to 15% MEK by weight of LPG, for example 3% to 10% MEK is boosted with 1% to 3% TBA and / or MT BE of base gas by weight. Fully beneficial results are usually obtained by using 2% TBA or MTBE based on the weight of the hydrocarbon base gas mixed with 10% MEK based on the weight of the hydrocarbon base gas. For internal combustion engine fuels, a ratio of about 20% TBA and / or MTBE to MEK on a weight basis is preferred, so that an amount of 1% TBA or MTBE on hydrocarbon basis on a weight basis hydrocarbon basis. Can be mixed with MEK in an amount of 5%. For most purposes, TBA or MTBE in an amount of 0.5% of internal combustion fuel mixed with MEK in an amount of 2.5% or 3% of internal combustion engine fuel by weight is sufficient for the performance of the internal combustion engine fuel. Give some improvements. The operation of combining the additive with the hydrocarbon base gas is simple. MEK is a liquid at room temperature. To combine the TBA with the MEK, the TBA can be melted by exposing its container to, for example, warm water at a temperature of 40 ° C to 45 ° C, then the TBA liquid is simply mixed with the MEK liquid before its addition. The agent liquid is mixed with the hydrocarbon. The MTBE liquid can be mixed with the MEK liquid and then the additive liquid is mixed with the hydrocarbon. Additives are liquid at ambient temperature and are supplied to storage tanks where hydrocarbons are stored or transported. It is quite practical to feed the additive into a regular 55 gallon drum. The additive may be fed together with the catalyst in the form of powder, granules or pellets, preferably activated carbon. Activated carbon is amorphous, preferably made from coal or petroleum coke. Other catalysts which can be used are platinum, copper (II) oxide and granular silver supported on a suitable carrier. The amount of catalyst used is not critical, but if it is fed to the vessel under pressure it should be placed at the bottom of the storage vessel to facilitate mixing of the additive with the hydrocarbon base gas. Is. An amount of such a catalyst of 1% to 5% by weight of additive would be satisfactory. The resulting mixture of base gas and additive or conditioner is azeotrope so that the enhanced torch gas will be uniform when it is released from the storage container to the torch. In order to provide an effective cutting flame, it is necessary to provide the acetylene torch with a substantially pure form, for example oxygen, which is at least 99% by volume of oxygen. Mixing less pure oxygen, for example oxygen having a purity of about 95% (impurities are nitrogen, carbon dioxide and other gaseous constituents of the air) with a satisfactory cutting temperature with the enriched base gas according to the invention. Can be obtained by Even when 90% pure oxygen is used, the flame temperature of the base LPG of about 27600C (5,000 ° F) is about 3200 ° C (5 ° C) with the use of the MEK and MTBE enhanced base LPG according to the present invention. , 80 ° F) to 3320 ° C (6,000 ° F). Such impure oxygen compresses the air to approximately 4,000 psi, cools it to -218 ° C (-360 ° F), which liquefies the air, and then gradually raises the temperature of the liquefied air. During which the container can be evacuated to release the nitrogen component of the liquefied air, which vaporizes at -320C (-196 ° C), leaving oxygen in liquid form to produce economically. In another method of producing impure oxygen, nitrogen in the air is removed by zeolites to produce 90% to 95% pure oxygen. The advantage of using the enhanced base gas of the present invention for acetylene to cut ferrous metal is that a clean and precise cut is obtained. Oxyacetylene cutting produces hard scoria permanently attached to the work piece, which increases the required heating and usually needs to be subsequently skived from the work piece. The use of the toughened gas of the present invention results in a soft, brittle scoria which separates from the work piece as the cutting proceeds and also separates from the kerf into a narrow clean virgin metal along the opposite edge of the kerf. Leave. A particular advantage of the enhanced torch gas of the present invention is that it can be used for flame cutting in water at a depth of 300 feet. Use of oxyacetylene torch is limited to 20 feet in water. This is because the acetylene explodes at the pressure required to expose the gas and distribute it to the cutting torch at a greater depth. Therefore, the only alternative available prior to the present invention for cutting in water at depths greater than about 20 feet is the use of a carbon arc, which is slow to operate and dangerous to use. While the use of MEK is beneficial in promoting metal cutting, the use of MEK enhanced by the addition of TBA increases the metal cutting rate by 5-10% compared to the use of MEK alone, and The use of the combination of MEK and MTBE increases the cleavage rate by 20% to 25% faster than when MEK was used alone as an additive and also about 15% higher than the cleavage rate when MEK was enhanced with TBA. Increased fast. In addition to the use of the present invention in a toughened torch gas, the present invention provides a high temperature hydrocarbon heating gas for use in industrial processes such as foundry casting or refining or other metal melting as required for steam production, e.g. It may be used in LPG or natural gas, as well as high temperature hydrocarbon heated liquids such as boiler fuel oil, stove oil or other oils. For such purposes, the additive can be in the range of 2% to 10% by weight of the hydrocarbon. If the amount of additive is greater than 5%, a catalyst such as powdered activated carbon should be used to promote thorough mixing of the additive and hydrocarbons. The use of hydrocarbon gases such as LPG for soldering, brazing or light metal cutting is made more effective when the additive is mixed with the gas. For such applications, it is preferable to use less additive than in the case of torch gas for cutting or welding thick metal. For soldering, brazing or mild cutting, an amount of additive in the range of 2% to 5% by weight is suitable, and such an amount is sufficiently intimate with the hydrocarbon gas without the use of a catalyst. Can be mixed. Another use of additives is to enhance internal combustion engine fuels such as automotive gasoline, aviation gasoline or diesel gasoline. For such uses, the additive not only acts as an anti-knock agent, but also improves the uniformity of combustion and accelerates the rate of combustion, which in turn enhances the power generation characteristics of the fuel. For internal combustion engine fuels, the amount of additive used is in the range of 0.5% to 6% by weight of hydrocarbons, preferably 1% to 4% by weight. For additives for hydrocarbon-based fuels, TBA or MTBE in an amount less than 20% by weight of the amount of MEK is preferred, but the total amount of TBA or MTBE is on a weight basis to maintain the azeotropic properties of the reinforced hydrocarbon. And should not exceed 3% of the hydrocarbon base. For internal combustion engine fuels, a ratio of 20% TBA or MTBE to MEK on a weight basis is preferred, so that an amount of 1% TBA or MTBE on a weight basis of hydrocarbons of 5% on a weight basis of hydrocarbons. Amount of MEK can be mixed. For most purposes, TBA or MTBE in an amount of 0.5% of internal combustion fuel mixed with MEK in an amount of 2.5% to 3% of internal combustion engine fuel by weight is sufficient for the performance of the internal combustion engine fuel. Give some improvements. It should be emphasized that MEK is a hydrocarbon effective additive without the use of MTBE or TBA, but it is less effective.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ (72)発明者フリッツジェームズイーアメリカ合衆国ワシントン州 98368 ポートタウンゼンドティラーストリート 928 (72)発明者ホールフランクエムアメリカ合衆国ワシントン州 98368 ポートタウンゼンドティラーストリート 928─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG , CI, CM, GA, GN, ML, MR, SN, TD, TG), AT, AU, BB, BG, BR, CA, CH, CZ, DE, DK, ES, FI, GB, HU, JP, K P, KR, LK, LU, MG, MN, MW, NL, NO , NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SK, UA (72) Inventor Fritz James E Washington, United States 98368 Port Townsend Tiller Sutri 928 (72) Inventor Hall Frank M Washington, United States 98368 Port Townsend Tiller Sutri 928

Claims

[Claims] 1. A high weight ratio of hydrocarbon base and a low weight ratio of TBA and / or Or a strengthened hydrocarbon comprising a mixture of MEK with MTBE. 2. High weight hydrocarbon base and low weight MEK and MTBE as additives A reinforced hydrocarbon comprising a mixture of: 3. A high weight ratio of hydrocarbon base and a low weight ratio of MEK and TBA as additives A toughened hydrocarbon comprising a mixture. 4. Claim that the amount of additive is in the range of 0.5% to 20% on a hydrocarbon basis by weight. The hydrocarbon according to item 1 of the above. 5. Claim that the amount of additive is in the range of 0.5% to 10% on a hydrocarbon basis by weight. The hydrocarbon according to the second or third range. 6. Hydrocarbon water according to any one of the preceding claims, wherein the hydrocarbon base is a gas. Elementary. 7. The hydrocarbon according to claim 6, wherein the hydrocarbon is torch gas. 8. Contracts in which the amount of additive is in the range of 6% to 20% of the hydrocarbon base gas by weight. Torch gas according to item 7 of the scope of the invention. 9. Contracts in which the amount of additives is in the range of 3% to 13% of the hydrocarbon base gas by weight. Torch gas according to item 7 of the scope of the invention. Ten. Contracts where the amount of additive is in the range of 10% to 15% of the hydrocarbon base gas by weight. The torch gas according to claim 8 11. Claim that the amount of additive is in the range of 6% to 9% of the hydrocarbon base gas by weight. 10. The torch gas according to claim 9. 12. The additive comprises TBA in an amount of up to 3% by weight of hydrocarbon based on TBA. The torch gas according to item 8. 13. The additive is MEK in an amount of 3% to 10% by weight of hydrocarbon based on carbon and charcoal by weight. A torch according to claim 9 comprising MTBE in an amount of 1% to 3% based on hydride. gas. 14. The amount of MEK is about 10% by weight of the hydrocarbon base and the amount of TBA is by weight 9. A torch gas according to claim 8 which is about 2% on a hydrocarbon basis. 15． The additive is MEK in an amount of 4% to 6% on a hydrocarbon basis by weight and charcoal on a weight basis. The torch according to claim 11, comprising MTBE in an amount of 2% to 3% based on hydrogen fluoride. gas. 16. The torch gas according to claim 7, wherein the base gas is LPG. 17． 16. The hydrocarbon base is natural gas, according to any one of claims 1 to 15. The hydrocarbon described in. 18. Any of claims 1 to 15 wherein the hydrocarbon base is a liquid at ambient temperature. The hydrocarbon according to 1 above. 19. The hydrocarbon according to claim 18, wherein the hydrocarbon base is gasoline. 20. Claim that the amount of additive is in the range of 0.5% to 10% on a hydrocarbon basis by weight. A hydrocarbon according to item 18 in the range. twenty one. The amount of additive is in the range of 2% to 5% on a hydrocarbon basis by weight. Hydrocarbons according to range 18. twenty two. MEK with an amount of additive of 2% to 3% based on hydrocarbons by weight and by weight 20. MTBE in an amount of 1% to 1.5%, based on hydrocarbons, at. hydrocarbon. twenty three. Add hydrocarbon containing MEK and MTBE and / or TBA additives Production of fortified hydrocarbons characterized by feeding and mixing a hydrocarbon base with additives Method. twenty four. The method of claim 23 including providing LPG as a hydrocarbon base. Method. twenty five. Providing additives in the range of 0.5% to 20% on a hydrocarbon basis by weight. 25. A method as claimed in claim 23 or claim 24 including. 26. Provide MEK additive in the range of 5% to 15% on a hydrocarbon basis by weight. 25. The method of claim 23 or claim 24, which includes and. 27. Claims 23, 24 including providing MEK additive with activated carbon. The method of paragraph 25 or paragraph 26. 28. Burns MEK and base hydrocarbons reinforced by the addition of MTBE and / or TBA A heating method characterized by baking. 29. With oxygen, MEK, and MTBE and / or TBA in a torch deeply immersed in water. Supply a mixture with the torch gas that has been A method of cutting a torch of ferrous metal in water, characterized by using to cut a metal. 30. The additive comprises TBA in an amount of up to 2% by weight of hydrocarbon based on TBA. The hydrocarbon according to item 20. 31. MEK amount is about 2.5% by weight of the hydrocarbon base and TBA amount is by weight 22. The hydrocarbon of claim 21 which is about 0.5% on a hydrocarbon basis. 32. Use the reinforced hydrocarbon according to claim 1 as fuel for an engine A method for operating a combustion engine, which is characterized in that 33. A toughened hydrocarbon substantially as described above. 34. Process for producing a reinforced hydrocarbon substantially as described above.