CN102115681A - 低碳液化气及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低碳液化气，其重量组分为甲醇15～50％，二甲醚50～85％，添加剂1～2％。该液化气的制备方法是①.先将异丙醚、硝酸亚铈、环烷酸钴、环烷酸锰、2.6二叔丁基对甲酚、脂肪酸脂(BR-903)、二茂铁、环己烷分别于溶剂溶开，搅拌后备用。②.稳定剂由桐油、甘油、菜子油(比例为40％、30％、30％)在200℃下充分搅拌，静置30分钟后备用。③.按上①中顺序徐徐加入到搅拌器中，搅拌器在40℃～60℃的温度下，搅拌60分钟静置1小时过滤即为添加剂；然后把1～2％的添加剂徐徐倒入装有甲醇的反应器中进行搅拌，20分钟混合完毕，然后进入予混反应塔内和二甲醚进行予混，在此工序中形成低碳液化气，最后在重整工序中用400万～600万赫兹的超声波击碎长分子链，在强磁场下重整低碳液化气，最终形成合格的产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃烧完全，使用方便的低碳液化气及其制备方法。
背景技术
长期以来，我国石油短缺，为满足国民生产和生活的需要，每年需要进口大量的石油，目前世界油价居高不下，最高价格已达到55-67美元/桶，从而造成我国以石油及其下游产品为原料的企业陷入困境。因此，调整我国的能源结构，开发替代能源降低对石油的依赖，已迫在眉睫。
本发明的低碳液化气，它的原料来路可以不要石油，用我国丰富的煤炭资源就可以。用植物、秸秆、草类也可以，这是生物质能源，也就是说，生物质能源，只要有太阳，就有植物，也就能转换成低碳液化气。此种资源取之不尽，用之不完。
本发明的低碳液化气，完全可以取代石油液化气。石油液化气是石油炼制过程中的副产品，因为它可做塑料等原料，价格比较高(1.2万——2万/吨)，而石油液化气作为民用则每吨只卖0.36万元，现厂家产量每年减少，价格每年都在上升，09年底已上升到0.64万/吨，然而环保型的低碳液化气，价格却只要0.4万/吨。
发明内容
本发明所涉及的低碳液化气的分子式为CH3OH/C2H6O。其是按一定比例调配的二甲醚和甲醇的混合物，该混合物通过改性、予混、超声、重整等过程将二甲醚和甲醇的混合物提炼成新一代环保新能源。
低碳液化气在常温、常压下为无色、无味、无臭气体，在压力下为液体，低碳液化气性能与石油液化气相似，见下表：
| 项目 | 相对分子量 | 蒸气压℃℃/Mpa | 爆炸下限％ | 理论空气量/m3/kg | 预混气热值kj/kg | 理论燃烧温度℃ | 平均密度kg/m3 |
| 石油液化气 | 46 | 1.92 | 1.7 | 11.32 | 3909 | 2055 | 1.8～2 |
| 低碳液化气 | 56.6 | 1.35 | 3.5 | 6.96 | 4219 | 2250 | 0.7 |
从上述表中我们可以看出低碳液化气有如下特点：
同等温度条件下，低碳液化气的饱和蒸气压低于石油液化气，其贮存运输等均比石油液化气方便安全。
低碳液化气在空气中的爆炸下限比石油液化气高1.5倍，因此在使用过程中，低碳液化气比石油液化气安全。由于低碳液化气本身含氧，在燃烧过程中所需要的理论空气量远低于石油液化气，从而使得低碳液化气的预混合气热值与理论燃烧温度高于石油液化气。
低碳液化气平均密度为0.7，而石油液化气的平均密度为1.8，所以低碳液化气比空气轻，适合坑道及造船厂工作，安全性比石油液化气强。
低碳液化气自身含氧，组分单一，碳链短燃烧性能良好，热效率高，燃烧过程中无残液无黑烟，是一种优质、清洁的燃料。
该气具有清洁无毒，燃烧完全，使用方便、安全可靠等特点，可广泛地用于各行业金属切割、焊接、烘烤、校形、烧结等。在民用燃气方面，它可替代石油液化气。
该产品符合国家节能减排总方针，碳排放少，产品的原料是煤，还可以是天然气，也可以是植物(如秸秆等)，都能制造低碳液化气。
本发明低碳液化气的所要解决的问题是：
原工业燃气比重大部分比空气重，例如石油液化气比重比空气重，(1.5～2)kg/m3，在船仓里加工不安全，新的燃气密度最好比空气轻，这是考虑工作区域的环境安全。
对应方案是将密度小的醚类与醇类通过筛选找出合式的配伍。
原石油液化气燃烧过程中总有一点点烧不完，而且有时还结冰。
对应方案采用活跃的二甲醚和甲醇混合，以适当的比例，燃烧时可将燃气烧尽，对工业批生产创造了好的条件。
为了提高低碳液化气热值，低碳液化气选用了以异丙醚磷酸亚铈等9种元素为主的添加剂，从而有效的提高了低碳液化气的热值。
为了提高低碳液化气的综合功能，在生产线上增加了重整工序。
附图说明：
图1是本发明中的低碳液化气生产工艺图。
具体实施方式：
低碳液化气的重量组分：甲醇15～50％，二甲醚50～85％，添加剂1～2％。添加剂由下列原料按重量比的组成为：异丙醚15～35％，硝酸亚铈0.1～0.8％，环烷酸钴0.20～5％，环烷酸锰0.5～1％，2.6二叔丁基对甲酚1～5％，脂肪酸脂(BR-903)0.1～0.8％，二茂铁0.1～0.8％，环己烷1～4％，稳定剂4～20％，其余为溶剂。添加剂制备方法：①.先将异丙醚、硝酸亚铈、环烷酸钴、环烷酸锰、2.6二叔丁基对甲酚、脂肪酸脂(BR-903)、二茂铁、环己烷分别于溶剂溶开，搅拌18分钟(搅拌浆液转速为800转/分)后备用。②.稳定剂由桐油、甘油、菜子油(比例为40％、30％、30％)在200℃下搅拌20分钟，静置30分钟后备用。③.按上①中顺序徐徐加入到搅拌器中，搅拌器在40℃～60℃的温度下，搅拌60分钟静置1小时过滤即为添加剂或称母液。
在本低碳液化气生产工艺中设有改性工艺，改性工艺在反应器中进行，把1～2％的添加剂徐徐倒入装有甲醇的反应器中进行搅拌，20分钟混合完毕，然后进入予混反应塔内和低碳液化气主原料二甲醚进行予混，在此工序中形成低碳液化气。最后在重整工序中用400万～600万赫兹的超声波击碎长分子链，在强磁场下重整低碳液化气，最终成为稳定合格的产品。值得提及的是在予混反应塔中，大量的二甲醚混入甲醇，因为它们能无限制地互混，所以不存在今后存放期中分层，当打开阀门口二甲醚汽化蒸发时，顺便将混合在一起的甲醇也跟着带走，从而解决了甲醇不能直接汽化参加燃烧的难题；与此同时，由于甲醇的介入也放缓了二甲醚的蒸发速度，同理，也克服了二甲醚燃烧时间短的问题，最终延长了燃气的工作时间。
本发明低碳液化气，基础原材料是甲醇，而甲醇是当今世界最丰富的清洁燃料，它可用煤炭转换，可用天然气转换，还可再生物质能源转换。生物质资源是取之不尽，用之不完的，并能进入自然生态循环，保护环境，保护地球。
合理开发资源，走循环经济的道路，本项目第一步利用中国低廉煤炭资源制造市场高速发展的工业燃气和民用生活燃气，此项目就是本发明低碳液化气。它将逐步替代其他工业燃气和部分生活燃气，如炳烷气、合成气、天然气及石油液化气。该燃气的特点节能，环保，安全，价低。例如09年底石油液化气6300元/吨，而和它功能相当的低碳液化气每吨价格初评为4000元/吨左右。
本项目今后将进行生物质转换低碳液化气工程，启动上亿农民参加这项生物工程链，以科技为先导，发展农村经济，也就是说，利用农作物非耕地、荒坡、野岭，种植含油植物，含油草，秸杆等都能转化为燃料，这将是取之不尽，用之不完的资源。
Claims (4)
1.一种低碳液化气，其特征在于，其重量组分为甲醇15～50％，二甲醚50～85％，添加剂1～2％。
2.如权利要求1所述的低碳液化气，其特征在于，添加剂由下列原料按重量比组成：异丙醚15～35％，硝酸亚铈0.1～0.8％，环烷酸钴0.20～5％，环烷酸锰0.5～1％，2.6二叔丁基对甲酚1～5％，脂肪酸脂0.1～0.8％，二茂铁0.1～0.8％，环己烷1～4％，稳定剂4～20％，其余为溶剂。
3.如权利要求2所述的低碳液化气，其特征在于，稳定剂由桐油、甘油、菜子油按重量比例40％、30％、30％，在200℃下搅拌20分钟，静置30分钟后制成。
4.一种如权利要求1或2所述的低碳液化气的制备方法，其特征在于，①.先将异丙醚、硝酸亚铈、环烷酸钴、环烷酸锰、2.6二叔丁基对甲酚、脂肪酸脂、二茂铁、环己烷分别于溶剂溶开，搅拌后备用；②.稳定剂由桐油、甘油、菜子油按重量比例40％、30％、30％，在200℃下充分搅拌，静置30分钟后备用；③.按上①中顺序徐徐加入到搅拌器中，搅拌器在40℃～60℃的温度下，搅拌60分钟静置1小时过滤即为添加剂；然后把1～2％的添加剂徐徐倒入装有甲醇的反应器中进行搅拌，20分钟混合完毕，然后进入予混反应塔内和二甲醚进行予混，在此工序中形成低碳液化气，最后在重整工序中用400万～600万赫兹的超声波击碎长分子链，在强磁场下重整低碳液化气，最终形成合格的产品。
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