金屬切割和焊接用工業燃氣的製作方法
2023-05-10 23:29:21
專利名稱：金屬切割和焊接用工業燃氣的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種醚烴類燃氣，特別是一種以二甲醚為主要原料用於金屬切割和焊接的工業燃氣。
背景技術：
由於乙炔是非常易燃、易爆、難以貯存和運輸的氣體，因此傳統的金屬切割和焊接用工業燃氣主要為溶解乙炔。溶解乙炔是以電石為原料生產的，且生產過程中的耗能高並帶來相應的汙染。雖然採用溶解乙炔後其安全性有了較明顯的改善，但是仍然存在許多弊端——能耗高、汙染重、易爆炸、成本高、運輸和儲藏不方便，使用要求極為嚴格。近年來，就因在溶解乙炔的生產、運輸及使用中發生過多起惡性爆炸和火災事故。因此，既不經濟，又極易對環境和社會帶來一定的危害。
隨著現代化工業的飛速發展，金屬切割和焊接用工業燃氣的消耗量日見增加。目前我國雖然已推出了代替乙炔氣的新型工業燃氣，例如申請號為99126268.9的「SE-6環保節能工業燃氣」，它是一種以丙烷、丙稀等為主要組分，並通過添加油來增效的工業燃氣，以及代替溶解乙炔的液化石油氣，但它們在焊接性能方面卻不太令人滿意。
發明內容
本發明的目的是提供一種以二甲醚為主要原料用於金屬切割和焊接的工業燃氣。這種燃氣具有很好的燃燒性、安全性、環保性和很高的燃燒火焰溫度，與乙炔氣相比較，其不容易發生爆炸，貯存、運輸、使用和管理等環節更加方便和安全，不但無環境汙染，而且對操作使用者身體無害，預熱和切割速度快，能保證焊接焊縫的質量，耗氧少，能提高工效和降低成本。
本發明的具體技術方案如下一種金屬切割和焊接用工業燃氣，其特徵在於它是按下述重量百分比將二甲醚注入添加劑中配製而成二甲醚40～99.9％及餘量的添加劑所述添加劑是下列燃料中的一種或任意幾種按任意比例的組合石油液化氣、丙烷、丁烷、丙烯、戊烷、輕油、甲醇、乙醇。
所述金屬切割和焊接用工業燃氣，它是按下述重量百分比將二甲醚注入石油液化氣中配製而成二甲醚99.9％、石油液化氣0.1％。
所述金屬切割和焊接用工業燃氣，它是按下述重量百分比將二甲醚注入丁烷和丙烯中配製而成二甲醚80％、丁烷10％、丙烯10％。
所述金屬切割和焊接用工業燃氣，它是按下述重量百分比將二甲醚注入石油液化氣和甲醇中配製而成
二甲醚70％、石油液化氣10％、甲醇20％。
所述金屬切割和焊接用工業燃氣，它是按下述重量百分比將二甲醚注入輕油和甲醇中配製而成二甲醚60％、輕油20％、甲醇20％。
所述金屬切割和焊接用工業燃氣，它是按下述重量百分比將二甲醚注入丙烷、丁烷、丙烯和戊烷組合添加劑中配製而成二甲醚50％、丙烷15％、丁烷10％、丙烯15％、戊烷10％。
所述金屬切割和焊接用工業燃氣，它是按下述重量百分比將二甲醚注入丙烯、戊烷、輕油、甲醇、乙醇、石油液化氣、丙烷和丁烷組合添加劑中配製而成二甲醚40％、丙烯5％、戊烷10％、輕油8％、甲醇10％、乙醇12％、石油液化氣5％、丙烷5％、丁烷5％。
本發明工業燃氣的製備方法包括如下工藝步驟A、二甲醚的生成方法一以甲醇或粗甲醇為原料，在沸石催化劑或γ-Al2O3催化劑存在時，於200～400℃的條件下進行脫水反應生成粗二甲醚，再經精餾分離得二甲醚。
方法二用含CO和H2的合成氣，在專用催化劑上一步反應生成粗二甲醚並進一步精餾分離即產出二甲醚。
B、產品的生成在鋼瓶中先按計量加入添加劑，然後將二甲醚注入鋼瓶中即得產品。
本發明的優點在於1、二甲醚燃料的性能遠比乙炔燃料安全，其不但不會像乙炔那樣易發生爆炸，而且儲存、運輸和使用比乙炔和液化石油氣都更安全；2、由於乙炔氣中含有微量磷化物，這些毒物均來自電石，雖然國家溶解乙炔氣的標準HG-206-65規定，乙炔氣中磷化氫含量應低於或等於0.06％(體積)，硫化氫含量應低於或等於0.1％(體積)，但它們對環境、使用者以及被切割、焊接的金屬焊縫的質量仍有不利影響，而二甲醚卻不含有這些有害物，因此它對環境、使用者和金屬焊縫的質量都無害；3、乙炔和液化石油氣(如丙烷、丁烷等)，在大氣中是難以降解的，而二甲醚卻較容易降解；而且國內、外對二甲醚的毒性試驗都證明二甲醚屬「實際無毒級」的化合物，二甲醚作為日用化妝品和醫藥的噴霧拋射劑已被廣泛使用。充分顯示出二甲醚是屬於與環境友好的金屬切割和焊接用工業燃氣；4、二甲醚作為燃料用於切割和焊接時，其預熱及切割速度快、工作被切割的表面平整、無掛渣、耗氧少，大大提高了工效和降低了成本；切縫表面平整、無掛渣，切割後不需要再進行人工清渣等，節省氧氣消耗、二甲醚比相同發熱量的乙炔氣便宜，節省人工工時等。
5、在生產二甲醚的過程中，其工業能耗遠比生產電石和電石生產溶解乙炔的能耗低，且對環境基本不造成汙染，屬於較清潔的生產過程。
具體實施例方式
實施例1將0.05Kg的石油液化氣加入鋼瓶中，再注入49.95Kg的二甲醚，即製得含二甲醚99.9％、石油液化氣0.1％的工業燃氣產品。
所述二甲醚是以甲醇為原料，在沸石催化劑存在時，於200～400℃的條件下進行脫水反應生成粗二甲醚，再經精餾分離得二甲醚。
實施例2依次將0.05Kg的丁烷、0.05Kg的丙烯加入鋼瓶中，再注入40Kg的二甲醚，即得含二甲醚80％、丁烷10％、丙烯10％的工業燃氣產品。
所述二甲醚是以粗甲醇為原料，在γ-Al2O3催化劑存在時，於200～400℃的條件下進行脫水反應生成粗二甲醚，再經精餾分離得二甲醚。
實施例3依次將0.05Kg石油液化氣、0.10Kg丙烷加入鋼瓶中，再注入35Kg二甲醚，即得含二甲醚70％、石油液化氣10％、丙烷20％的工業燃氣產品。
所述二甲醚是以甲醇為原料，在γ-Al2O3催化劑存在時，於200～400℃的條件下進行脫水反應生成粗二甲醚，再經精餾分離得二甲醚。
實施例4依次將0.10Kg輕油、0.10Kg甲醇加入鋼瓶中，再注入30Kg二甲醚，即得含二甲醚60％、輕油20％、甲醇20％的工業燃氣產品。
所述二甲醚是以粗甲醇為原料，在沸石催化劑存在時，於200～400℃的條件下進行脫水反應生成粗二甲醚，再經精餾分離得二甲醚。
實施例5依次將0.075Kg丙烷、0.05Kg丁烷、0.075Kg丙烯、0.05Kg戊烷加入鋼瓶中，再注入25Kg二甲醚，即得含二甲醚50％、丙烷15％、丁烷10％、丙烯15％、戊烷10％的工業燃氣產品。
所述二甲醚是以甲醇為原料，在沸石催化劑存在時，於200～400℃的條件下進行脫水反應生成粗二甲醚，再經精餾分離得二甲醚。
實施例6依次將0.025Kg丙烯、0.05Kg戊烷、0.04Kg輕油、0.05Kg甲醇、0.06Kg乙醇、石油液化氣0.025kg、丙烷0.025kg、丁烷0.025kg加入鋼瓶中，再注入20Kg二甲醚，即得含二甲醚40％、丙烯5％、戊烷10％、輕油8％、甲醇10％、乙醇12％、石油液化氣5％、丙烷5％、丁烷5％的工業燃氣產品。
所述二甲醚是用含CO和H2的合成氣，在專用催化劑上一步反應生成粗二甲醚並進一步精餾分離即產出二甲醚。
實施例7 性能對比試驗幾種工業燃氣性能對比數據表
從上表可知，雖然二甲醚的燃燒熱不是最高，但因本身含氧，其燃燒時所需氧氣(理論空氣量)遠比其他燃料低得多，所以二甲醚的理論燃燒溫度和火焰溫度比目前採用的金屬切割和焊接用工業燃料(乙炔和液化石油氣等)都高，是很好的金屬切割和焊接用的工業燃料。
權利要求
1.一種金屬切割和焊接用工業燃氣，其特徵在於它是按下述重量百分比將二甲醚注入添加劑中配製而成二甲醚40～99.9％及餘量的添加劑
2.根據權利要求1所述的工業燃氣，其特徵在於所述添加劑是下列燃料中的一種或任意幾種按任意比例的組合石油液化氣、丙烷、丁烷、丙烯、戊烷、輕油、甲醇、乙醇。
3.根據權利要求1所述的工業燃氣，其特徵在於它是按下述重量百分比將二甲醚注入石油液化氣中配製而成二甲醚99.9％、石油液化氣0.1％。
4.根據權利要求1所述的工業燃氣，其特徵在於它是按下述重量百分比將二甲醚注入丁烷和丙烯中配製而成二甲醚80％、丁烷10％、丙烯10％。
5.根據權利要求1所述的工業燃氣，其特徵在於它是按下述重量百分比將二甲醚注入石油液化氣和甲醇中配製而成二甲醚70％、石油液化氣10％、甲醇20％。
6.根據權利要求1所述的工業燃氣，其特徵在於它是按下述重量百分比將二甲醚注入輕油和甲醇中配製而成二甲醚60％、輕油20％、甲醇20％。
7.根據權利要求1所述的工業燃氣，其特徵在於它是按下述重量百分比將二甲醚注入丙烷、丁烷、丙烯和戊烷組合添加劑中配製而成二甲醚50％、丙烷15％、丁烷10％、丙烯15％、戊烷10％。
8.根據權利要求1所述的工業燃氣，其特徵在於它是按下述重量百分比將二甲醚注入丙烯、戊烷、輕油、甲醇、乙醇、石油液化氣、丙烷和丁烷組合添加劑中配製而成二甲醚40％、丙烯5％、戊烷10％、輕油8％、甲醇10％、乙醇12％、石油液化氣5％、丙烷5％、丁烷5％
9.根據權利要求1所述的工業燃氣的製備方法，其特徵在於包括如下工藝步驟A、二甲醚的生成方法一以甲醇或粗甲醇為原料，在沸石催化劑或γ-Al2O3催化劑存在時，於200～400℃的條件下進行脫水反應生成粗二甲醚，再經精餾分離得二甲醚。方法二用含CO和H2的合成氣，在專用催化劑上一步反應生成粗二甲醚並進一步精餾分離即產出二甲醚。B、產品的生成在鋼瓶中先按計量加入添加劑，然後將二甲醚注入鋼瓶中即得產品。
全文摘要
本發明公開了一種金屬切割和焊接用工業燃氣，它是按下述重量百分比在鋼瓶中加入添加劑後，再將二甲醚注入鋼瓶中配製而成二甲醚40～99.9％及餘量的添加劑；所述添加劑是下列燃料中的一種或任意幾種按任意比例的組合石油液化氣、丙烷、丁烷、丙烯、戊烷、輕油、甲醇、乙醇。本發明具有很好的燃燒性、安全性、環保性和很高的燃燒火焰溫度，與乙炔氣相比較，其不容易發生爆炸，貯存、運輸、使用和管理等環節更加方便和安全，不但無環境汙染，而且對操作使用者身體無害，預熱和切割速度快，焊接焊縫質量好，耗氧少，有效地提高了工效並降低了成本。
文檔編號C10L3/00GK1667096SQ20051002044
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月3日 優先權日2005年3月3日
發明者鄭長同, 王銀珠, 馮友茵, 曹寶成 申請人:鄭長同, 王銀珠, 馮友茵, 曹寶成