專利名稱：一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于切割燃氣領域，具體涉及一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑。
背景技術：
隨著我國工業經濟的迅速發展，金屬氣割加工的社會需求量越來越大。目前，我國金屬氣割加工普遍使用氧-乙炔切割的傳統方法。乙炔在生產使用中存在耗能大，成本高，切割質量差，掛渣結瘤，不易清除，易爆易燃危害工人類身體健康，污染嚴重，這種氣割技術出現至今已有100余年的歷史，替代乙炔早已成為業界共識，因此國內外也采用一些石油氣類的燃氣來代替乙炔燃氣進行焊割，但是普遍存在預熱穿孔的時間短、切割速度慢、火焰溫度低、實際應用性能差等問題，而且大部分的類似添加劑不穩定、易分層及含有二甲苯等有毒組分。

發明內容
本發明的目的在于克服上述缺陷，通過研究多種配套相關的機理，提供一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑。本發明的目的可以通過以下措施達到一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，它主要由環烷酸鐵、甲基叔丁基醚、正乙烷、2，2_雙(乙基二茂鐵)丙烷(C27H32Fe2)、甲醇、硝酸異辛酯、異丙酮和200#溶劑油混合而成，其中各組分的質量含量為環烷酸鐵7 12%、甲基叔丁基醚5 10%、正乙烷10 16%、2，2-雙(乙基二茂鐵)丙烷I 5%、甲醇8 13%、硝酸異辛酯4 12%、異丙酮11 25%、200#溶劑油25 45%。上述用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑中各組分的質量含量優選為環烷酸鐵8 11%、甲基叔丁基醚6 9%、正乙烷11 15%、2，2_雙乙基二茂鐵丙烷(烷基碳鏈長度在ClO 12)2 4%、甲醇9 12%、硝酸異辛酯4 10%、異丙酮13 25%、200#溶劑油25 40 %;進一步優選為環烷酸鐵9 10 %、甲基叔丁基醚6 8 %、正乙烷11 14%、2，2-雙乙基二茂鐵丙烷2 3%、甲醇10 12%、硝酸異辛酯4 9%、異丙酮13 20%,200# 溶劑油 30 40%。本添加劑還可以加入其他組分，也可以只由環烷酸鐵、甲基叔丁基醚、正乙烷、2，2-雙(乙基二茂鐵)丙烷、甲醇、硝酸異辛酯、異丙酮和200#溶劑油組成，當只由現有組分混合而成時，上述各配方中的各組分之和均為100%本發明的用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑在石油氣類切割燃氣中的添加量為石油氣類切割燃氣質量的0. 2 2. 0%，或5 15ml/m3石油氣類切割燃氣；優選添加量為石油氣類切割燃氣質量的0. 5 I. 5%，或6 12ml/m3石油氣類切割燃氣。石油氣類切割燃氣是指從石油中提取或處理得到的切割燃氣，其包括但不限于液化石油氣(主要成分為丙烷、乙炔、丙烯、丁烷、丁烯等，在氧氣中燃燒溫度為2800°C左右，是焊接、切割作業的理想燃氣)、天然氣、丙烷、丙烯、氣柴油、汽油或柴油等。在石油氣類切割燃氣中加入本添加劑，可以使石油氣類氣體添加劑的熱值能突破至25500Kcal/m3，火焰溫度可以達到3450°C。
本發明還提供了一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑的制備方法，其特征在于先將200#溶劑油、甲醇和甲基叔丁基醚倒入攪拌反應器中進行攪拌均勻，再將環烷酸鐵、正乙烷、硝酸異辛酯和異丙酮加入攪拌反應器中攪拌30 90分鐘，加入2，2-雙乙基二茂鐵丙烷攪拌反應60 120分鐘，最后靜置陳化20 28小時，過濾，即得；其中各組分的質量含量如上所述。本添加劑的環烷酸鐵在和組分的協同作用下具有催化和增溫的效果；而且2，2-雙乙基二茂鐵丙烷為金屬有機化合物，在本發明添加劑中助溶劑等協同作用下，加入到石油氣類切割燃氣中，與其混合，在燃燒時具有催化作用，改變燃燒鏈式反應動力學歷程，可提高自由基產生效率，進而明顯提高火焰燃燒速度和燃燒溫度，同時減少燃氣消耗量，提高火焰切割效率，可大幅減小切割逢寬度并提高切割面質量。甲基叔丁基醚可以使得各種有機成分結合在一起、并且相互作用還起到增溫和不產生沉淀的功能；200#溶劑油在各組分作用下還具有助溶的效果。它加入石油氣類切割燃氣中后可以完全代替乙炔使用，是一種可以廣泛的添加在天然氣、工業丙烷、氣柴油等石油氣類液體、氣體中，能夠代替乙炔氣用于切割、穿孔、開鑿、噴涂、校形的新型添加劑，具有安全、環保、節能、高效的特點。它實現了石油氣類氣體添加劑的突破，熱值能達到24650Kcal/m3，火焰溫度可以達到3430°C，該添加劑可在多家煉鋼廠、船舶制廠及機械工業得到應用。本發明與現有的技術相比具有如下優點I、采用本發明添加劑的燃氣性能遠比乙炔燃料安全，不會像乙炔那樣容易發生爆炸，而且儲存、運輸和使用比乙炔安全。2、添加本發明的添加劑的工業燃氣I瓶(15公規格)的要相當于7 8瓶的乙炔，可節省40%以上的經濟成本，同時又減少了工人勞動強度及打磨切割表面等后續工作，使用本發明調價劑燃氣的企業實際減少成本在30 50%。3、由于本添加劑的催化、助燃作用，能使得燃氣充分燃燒降低污染，不爆鳴，無黑煙，無有害氣體產生。4、本添加劑可使燃氣能夠在寒冷地區和水下進行焊割，能滿不同種工業加工的需求，并且具有無污染，安全高效是工業燃氣替代乙炔的重大突破。5、該添加劑添加后可以促使氣體相互溶解，激活主體介質，加快燃燒速度，能產生更大熱能，溫度達到3430°C，熱值是乙炔的2倍，穿孔預熱時間比乙炔和工業丙烷快50% 100 %，切割速度比乙炔和丙烷快30 % 50 %。6、矯行速度比乙炔高35%，切面上緣無咬邊，燒塌，下緣無掛渣，表面清潔光滑，有效減小割縫，大大節約了成本。7、該添加劑應用功能廣，由于氣熱值高，不僅能全面取代乙炔氣的切割功能，而且還能用于鋼鐵焊接、打孔、烘焙、矯正、扒邊、水下切割、不銹鋼焊接、連鑄連切、以及熱處理等工業加工功能。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明做進一步說明。添加劑及切 割燃氣的制備實施時首先將200#溶劑油、甲醇、甲基叔丁基醚、按照比例倒入攪拌反應器中進行攪拌均勻，再將環烷酸鐵、正乙烷、硝酸異辛酯、異丙酮按照比例用防爆泵打入攪拌反應器中攪拌60分鐘，加入2，2-雙(乙基二茂鐵)丙烷攪拌反應90分鐘、再靜置陳化24小時，進入氣液體過濾器進過濾，然后通過計量裝置將反應器中溶液倒入鍍鋅鐵包裝桶中，便制成該類型的燃氣添加劑。可用手動增壓泵或自動計量裝置充裝到工業的氣瓶中，或者用計量泵按照0. 5
I.5%的比例充裝到儲燃氣氣罐即制成混合工業燃氣，或者在進行切割時，在燃氣管道或混液氣化裝置中按照比例I立方米的燃氣添加6-12毫升進行混合。實施實例I (寒冷季節按重量比)一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑配方(重量百分比)為環烷酸鐵10%、甲基叔丁基醚8%、正乙烷14%、2，2_雙(乙基二茂鐵)丙烷3%、甲醇12%、硝酸異辛酯4%、異丙酮15%,200#溶劑油34%。實施實例2 (炎熱季節按重量比)一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑配方(重量百分比)為環烷酸鐵9%、甲基叔丁基醚6%、正乙烷11%、2，2-雙(乙基二茂鐵)丙烷2%、甲醇10%、硝酸異辛酯9%、異丙酮14%,200#溶劑油39%。實施實例3本發明各例添加劑添加在液化石油氣后與空氣和氧氣的爆炸極限
可燃氣體空氣
~ZM2. 2-81
丙燒2. 3-9. 5~
添加后的液化石油氣I. 6-6. 5實施實例4在進行切割時，將實施例I的添加劑在燃氣管道中按照10ml/m3液態丙烷的配比加入液態丙烷中并混合，將混合氣在室內進行氣體切割鋼材，并檢測室內空氣質量。切割過程中室內二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧氣碳的濃度值分別為
0.02mg/m3、0. 15mg/m3、l. 05mg/m3、0. 050*%、低于國家《室內空氣質量標準》的 0. 50mg/m3、
0.24mg/m3、10mg/m3、0. 079%。實施實例5將實施例I和2的添加劑接質量比I %的比例添加入液化石油氣中，充分混合后做為切割鋼材用氣體，檢測其性能并與乙炔作對比。在燃氣中與乙炔燃氣性能對比表(各取三次做總體平均值)
權利要求
1.一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，其特征在于它主要由環烷酸鐵、甲基叔丁基醚、正乙烷、2，2_雙(乙基二茂鐵)丙烷、甲醇、硝酸異辛酯、異丙酮和200#溶劑油混合而成，其中各組分的質量含量為環烷酸鐵7 12%、甲基叔丁基醚5 10%、正乙烷10 16%、2，2-雙(乙基二茂鐵)丙烷I 5%、甲醇8 13%、硝酸異辛酯4 12%、異丙酮11 25%、200#溶劑油25 45%。
2.根據權利要求I所述的用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，其特征在于各組分的質量含量為環烷酸鐵8 11%、甲基叔丁基醚6 9%、正乙烷11 15%、2，2_雙(乙基二茂鐵)丙烷2 4%、甲醇9 12%、硝酸異辛酯4 10%、異丙酮13 25%,200#溶劑油25 40%。
3.根據權利要求2所述的用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，其特征在于各組分的質量含量為環烷酸鐵9 10%、甲基叔丁基醚6 8%、正乙烷11 14%、2，2_雙乙基二茂鐵丙烷2 3%、甲醇10 12%、硝酸異辛酯4 9%、異丙酮13 20%、200#溶劑油30 40%。
4.根據權利要求I所述的用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，其特征在于該添加劑在石油氣類切割燃氣中的添加量為石油氣類切割燃氣質量的0. 2 2. 0%，或5 15ml/m3石油氣類切割燃氣。
5.根據權利要求4所述的用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，其特征在于該添加劑在石油氣類切割燃氣中的添加量為石油氣類切割燃氣質量的0. 5 I. 5%，或6 12ml/m3石油氣類切割燃氣。
6.根據權利要求1、4或5所述的用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，其特征在于所述石油氣類切割燃氣選自天然氣、丙烷、丙烯、液化石油氣、汽油或柴油。
7.權利要求I所述的用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑的制備方法，其特征在于先將200#溶劑油、甲醇和甲基叔丁基醚倒入攪拌反應器中進行攪拌均勻，再將環烷酸鐵、正乙烷、硝酸異辛酯和異丙酮加入攪拌反應器中攪拌30 90分鐘，加入2，2-雙(乙基二茂鐵)丙烷攪拌反應60 120分鐘，最后靜置陳化20 28小時，過濾，即得；其中各組分的質量含量為環烷酸鐵7 12%、甲基叔丁基醚5 10%、正乙烷10 16%、2，2_雙(乙基二茂鐵)丙烷I 5%、甲醇8 13%、硝酸異辛酯4 12%、異丙酮11 25%、200#溶劑油25 45%。
全文摘要
本發明公開了一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，它主要由如下質量含量的組分混合而成環烷酸鐵7～12％、甲基叔丁基醚5～10％、正乙烷10～16％、2，2-雙(乙基二茂鐵)丙烷1～5％、甲醇8～13％、硝酸異辛酯4～12％、異丙酮11～25％、200#溶劑油25～45％。本發明一種用于石油氣類切割燃氣的高效節能添加劑，添加后的石油氣類氣體切割鋼材的性能全面達到并超過了原石油氣及乙炔氣的切割性能水平，可以完全替代乙炔氣、用作金屬切割工業燃氣。產品性能超過天然氣、工業丙烷及市場上同類添加劑，具有廣闊的應用前景，是我國工業領域工業燃氣的一大突破。
文檔編號C10L3/00GK102634393SQ20121010483
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者劉正寶, 劉越 申請人:劉越