专利名称：一种以二甲醚为主要成分的新型工业切割气的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种醚烃类燃气，特别涉及一种以二甲醚为主要成分的新型工业切割气。
背景技术：
目前我国的金属焊割加工过程中所使用的工业切割气主要是乙炔，乙炔作为一种传统的金属焊割加过程中所使用的燃气，具有火焰温度高，热加工效果显著等优点，但是亦有明显的缺点，乙炔是一种易燃、易爆、难以储存和运输的气体。而且在制备过程中消耗较高的能量并会造成严重的环境污染。从国家目前积极倡导减排节能的角度，乙炔产业已经不适应继续发展。替代乙炔的新型工业切割气主要是以丙烷和液化石油气等为主要组分，其中以丙烷为主要组分的切割气，在安全和环保等方面较乙炔有明显改善，但丙烷火焰温度和切割速度却不如乙炔优越，且丙烷气体来源单一，在使用过程中耗氧量高，不利于安全操作。随着二甲醚工业的兴起，二甲醚作为切割气显示出较强的优势二甲醚不含磷化氢和硫化氢等有毒物质，并且自身含氧，燃烧充分，是理想的清洁能源；二甲醚不易发生爆炸，贮运和使用安全；二甲醚价格低廉，与其它工业切割气相比，很有竞争力。由于二甲醚热值较低，单纯使用二甲醚作为切割气存在打孔切割速度慢的问题， 因此必须加入最佳的添加剂，来提高二甲醚燃烧温度和燃烧速度。
发明内容
本发明的目的在于改进上述不足，以二甲醚为主要成分做燃气，加入添加剂配制成使用安全，节能环保，价格低廉的新型工业切割气。本发明的技术方案为一种以二甲醚为主要成分的新型工业切割气，包含但不限于二甲醚以及添加剂等，各组分质量百分比为二甲醚60 99. 99%，添加剂0·01% 40%。切割气各组分质量百分比优选为二甲醚80 99. 99%，添加剂0·01% 20%。切割气各组分质量百分比更优选为二甲醚90 99. 99%，添加剂0.01% 10%。所述的添加剂由叔丁基二茂铁、乙醚、芳烃油、6#溶剂油、叔丁醇、高锰酸钾按一定比例制得，添加剂组成)如下叔丁基二茂铁 30%，乙醚10% 80%，芳烃油 20%，6#溶剂油
5% 60%，叔丁醇 40%，高锰酸钾0% 20%。
优选的添加剂组成如下叔丁基二茂铁1<% 20%，乙醚40(% 80%，芳烃油 10%，6#溶剂油5% 30%，叔丁醇 20%，高锰酸钾0% 10%。添加剂组成更优选叔丁基二茂铁 10%，乙醚60% 80%，芳烃油 5%，6#溶剂油10% 30%，叔丁醇5% 10%，高锰酸钾0% 5%。本发明的更优选技术方案为一种以二甲醚为主要成分的新型工业切割气，包含但不限于二甲醚以及添加剂等，还可以加入辅助气体。通常各组分质量百分比为二甲醚60 99%，添加剂0·01% 39%，辅助气体0. 01 39%。优选的切割气各组分质量百分比为二甲醚80 99%，添加剂0.01% 19%，辅助气体0. 01 19%。所述的辅助气体是乙炔、丙烷、丙烯、丁烷、戊烷的一种或几种，组成(wt% )如下 乙炔20% 100% ；丙烷0% 60% ；丙烯0% 60% ；丁烷0% 40% ；戊烷0% 40%。其中优选的辅助气体组成如下乙炔50% 100% ；丙烷0% 50% ；丙烯 0% 50% ；丁烷0% 20% ；戊烷0% 20%。所述的加入辅助气体的新型工业切割气中添加剂由叔丁基二茂铁、乙醚、芳烃油、 6#溶剂油、叔丁醇、高锰酸钾按一定比例制得，添加剂组成)如下叔丁基二茂铁 30%，乙醚10% 80%，芳烃油 20%，6#溶剂油 5% 60%，叔丁醇 40%，高锰酸钾0% 20%。优选的添加剂组成如下叔丁基二茂铁1<% 20%，乙醚40(% 80%，芳烃油 10%，6#溶剂油5% 30%，叔丁醇 20%，高锰酸钾0% 10%。添加剂组成更优选叔丁基二茂铁 10%，乙醚60% 80%，芳烃油 5%，6#溶剂油10% 30%，叔丁醇5% 10%，高锰酸钾0% 5%。所述新型工业切割气和添加剂的配制方法为A、添加剂的配制常温常压下，将各原料按剂量加入调制釜，连续搅拌2小时，即得添加剂。B、工业切割气的配制先按剂量取添加剂注入液化石油气空瓶中，有选择地再通过气体充装站将辅助气体注入液化石油气空瓶中(如果制备不含辅助气的切割气，则不需此步骤)，最后通过气体充装站将二甲醚注入液化石油气空瓶中，关闭阀门，充分混合均勻即完成新型工业切割气的制备。本发明具有以下优点1、我国的能源结构为“富煤、少油、有气”，发展二甲醚可以发挥我国的优势，减少对原油的需求。因此二甲醚来源广泛，价格低廉。2、相比乙炔的爆炸极限2. 5% 80.0%，二甲醚的爆炸极限为3. 4% 17% 爆炸范围小，贮运和使用安全；
3、二甲醚是一种超清洁能源，不含磷化氢和硫化氢等有毒物质，不会对环境、使用者以及被切割的金属焊缝造成不利影响。4、本发明深入研究二甲醚的燃烧机理，以及添加剂各种成分之间的协同效应，通过利用添加剂分子良好的活性，降低切割气分子的活化能，从而使火焰释放热量更集中，达到提高切割气的燃烧速度和火焰温度的目的。本发明的工业切割气用于切割时，预热和切割速度快，切割面面平整、无挂渣、耗氧少，各项指标均优于传统溶解乙炔气。综上所述，本发明的以二甲醚为主要成分的新型工业切割气在经济性、安全性、环保性及切割性能等方面显示出强劲的优势。
具体实施例方式下面对本发明做进一步的描述，以下仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明的范围。即凡是依本发明申请专利范围所作的变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。实施例一添加剂配制比例按如下计量叔丁基二茂铁10g，乙醚800g，芳烃油(来源北京昊科尔化工有限公司)20g，6#溶剂油50g (来源北京昊科尔化工有限公司)，叔丁醇70g， 高锰酸钾50g，加入调制釜，连续搅拌2小时，待用。该添加剂样品命名为a。将20kg添加剂a压入50kg装钢瓶，再向钢瓶压入二甲醚30kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚60%，添加剂40%。该切割气样品命名为A。实施例二 添加剂配制比例按如下计量叔丁基二茂铁300g，乙醚100g，芳烃油50g，6#溶剂油150g，叔丁醇400g，加入调制釜，连续搅拌2小时，待用。该添加剂样品命名为b。将5g添加剂b压入50kg装钢瓶，再向钢瓶压入二甲醚49. 995kg,关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚99. 99%，添加剂0.01%。该切割气样品命名为B。实施例三添加剂配制比例按如下计量叔丁基二茂铁30g，乙醚730g，芳烃油10g，6#溶剂油 220g，叔丁醇10g，加入调制釜，连续搅拌2小时，待用。该添加剂样品命名为C。将0. 5kg添加剂c压入50kg装钢瓶，再向钢瓶压入二甲醚49. 5kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚99%，添加剂1%。该切割气样品命名为C。实施例四添加剂配制比例按如下计量叔丁基二茂铁50g，乙醚200g，芳烃油30g，6#溶剂油 600g，叔丁醇100g，高锰酸钾20g，加入调制釜，连续搅拌2小时，待用。该添加剂样品命名为d。将5kg添加剂d压入50kg装钢瓶，再向钢瓶压入二甲醚45kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚90%，添加剂10%。该切割气样品命名为D。
实施例五添加剂配制比例按如下计量叔丁基二茂铁200g，乙醚500g，芳烃油200g，6#溶剂油80g，叔丁醇10g，高锰酸钾10g，加入调制釜，连续搅拌2小时，待用。该添加剂样品命名为e。将IOkg添加剂e压入50kg装钢瓶，再向钢瓶压入二甲醚40kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚80%，添加剂20%。该切割气样品命名为E。实施例六添加剂配制比例按如下计量叔丁基二茂铁100g，乙醚400g，芳烃油10g，6#溶剂油270g，叔丁醇20g，高锰酸钾200g，加入调制釜，连续搅拌2小时，待用。该添加剂样品命名为f。将2. 5kg添加剂f压入50kg装钢瓶，再向钢瓶压入二甲醚47. 5kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚95%，添加剂5%。该切割气样品命名为F。实施例七将5g添加剂a压入50kg装钢瓶；再向钢瓶压入辅助气体共495g，其中乙炔99g， 丙烷297g，丁烷49. 5g，戊烷49. 5g ；最后向钢瓶压入二甲醚49. 5kg,关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚99%，辅助气体0.99%，添加剂 0.01%。该切割气样品命名为G。实施例八将0. 5kg添加剂b压入50kg装钢瓶；再向钢瓶压入乙炔19. 5kg,最后向钢瓶压入二甲醚30kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚 60%，辅助气体39%，添加剂1%。该切割气样品命名为H。实施例九将9. 5kg添加剂c压入50kg装钢瓶；再向钢瓶压入辅助气体共5g，其中乙炔 2. 5g，丙烷2. 5g ；最后向钢瓶压入二甲醚40. 4%kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚80. 99%，辅助气体0. 01 %，添加剂19%。该切割气样品命名为I。实施例十将0.5kg添加剂d压入50kg装钢瓶；再向钢瓶压入辅助气体共93kg，其中乙炔 7. 125kg,丙烷2. 375kg ；最后向钢瓶压入二甲醚40kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚80%，辅助气体19%，添加剂1 %。该切割气样品命名为J。实施例i^一 将19. 5kg添加剂e压入50kg装钢瓶；再向钢瓶压入辅助气体共0. 5kg，其中乙炔150g，丙烷25g，丙烯125g，丁烷100g，戊烷IOOg ；最后向钢瓶压入二甲醚30kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚60%，辅助气体1%， 添加剂39%。该切割气样品命名为K。实施例十二
将4. 5kg添加剂f压入50kg装钢瓶；再向钢瓶压入辅助气体共03kg，其中乙炔 300g，丙烷50g，丙烯100g，丁烷25g，戊烷25g ；最后向钢瓶压入二甲醚45kg，关闭阀门，充分混合即得切割气。该切割气各组分的质量百分含量为二甲醚90%，辅助气体1%，添加剂9%。该切割气样品命名为L。对比例一采用乙炔作为切割气，切割效果列于下表。对比例二采用丙烷作为切割气，切割效果列于下表。对比例三采用纯二甲醚作为切割气，切割效果列于下表。将上述各样品统一进行碳钢板切割实验，切割实验结果对比如下表
权利要求
1.一种以二甲醚为主要成分的新型工业切割气，包含但不限于二甲醚以及添加剂，各组分质量百分比为二甲醚60 99. 99% ；添加剂0. 01% 40% ；所述添加剂由叔丁基二茂铁、乙醚、芳烃油、6#溶剂油、叔丁醇、高锰酸钾制得。
2.根据权利要求1所述切割气，其特征在于，切割气各组分质量百分比为二甲醚 80 99. 99%，添加剂0. 01% 20%;更优选二甲醚90 99. 99%，添加剂0. 01% 10%。
3.根据权利要求1或2所述切割气，其特征在于，添加剂各组分质量百分比组成如下 叔丁基二茂铁 30%，乙醚10% 80%，芳烃油 20%，6#溶剂油5% 60%，叔丁醇1 % 40%，高锰酸钾0% 20%。
4.根据权利要求3所述切割气，其特征在于，添加剂优选组成如下叔丁基二茂铁 20%，乙醚40% 80%，芳烃油 10%，6#溶剂油5% 30%，叔丁醇 20%，高锰酸钾0% 10% ；添加剂组成更优选叔丁基二茂铁 10%，乙醚60% 80%，芳烃油 5%，6#溶剂油10% 30%，叔丁醇5% 10%，高锰酸钾0% 5%。
5.根据权利要求1 4所述任意一种切割气，其特征在于，切割气中还加入辅助气体。
6.根据权利要求5所述切割气，其特征在于，切割气各组分质量百分比为二甲醚 60 99%，添加剂0.01% 39%，辅助气体0.01 39% ；优选的切割气各组分质量百分比为二甲醚80 99%，添加剂0.01% 19%，辅助气体0.01 19%。
7.根据权利要求5或6所述切割气，其特征在于，辅助气体是乙炔、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯的一种或几种。
8.根据权利要求7所述切割气，其特征在于，辅助气体各组分质量百分比为乙炔 20% 100% ；丙烷0% 60% ；丙烯0% 60% ；丁烷0% 40% ；戊烷0% 40% ；优选的辅助气体组成如下乙炔50% 100% ；丙烷0% 50% ；丙烯0% 50% ；丁烷0% 20% ；戊烷 0% 20%。
9.根据权利要求5 8所述任意一种切割气，其特征在于，添加剂质量百分比组成如下叔丁基二茂铁 30%，乙醚10% 80%，芳烃油1% 20%，6#溶剂油5% 60%， 叔丁醇1 % 40 %，高锰酸钾0 % 20 % ；添加剂组成优选叔丁基二茂铁1 % 20 %，乙醚 40% 80%，芳烃油 10%，6#溶剂油5% 30%，叔丁醇 20%，高锰酸钾0% 10% ；添加剂组成更优选叔丁基二茂铁 10%，乙醚60% 80%，芳烃油1% 5%， 6#溶剂油10% 30%，叔丁醇5% 10%，高锰酸钾0% 5%。
10.一种权利要求1 9所述任意切割气的配制方法，包括A、添加剂的配制常温常压下，将各原料按剂量加入调制釜，连续搅拌，即得添加剂。B、工业切割气的配制先按剂量取添加剂注入液化石油气空瓶中，有选择地再通过气体充装站将辅助气体注入液化石油气空瓶中，最后通过气体充装站将二甲醚注入液化石油气空瓶中，关闭阀门，充分混合均勻即完成新型工业切割气的制备。
全文摘要
本发明提供一种以二甲醚为主要成分的新型工业切割气，包含但不限于二甲醚以及添加剂等，各组分质量百分比为二甲醚60～99.99％；添加剂0.01％～40％。添加剂由叔丁基二茂铁、乙醚、芳烃油、6#溶剂油、叔丁醇、高锰酸钾按一定比例制得。切割气中还可以加入辅助气体，辅助气体为乙炔、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯的一种或几种。本发明在经济性、安全性、环保性及切割性能等方面显示出强劲的优势。
文档编号C10L3/00GK102492503SQ20111038182
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者刘鹏翔, 宋欢芳, 常俊石, 张建祥, 雷志祥 申请人:新奥新能(北京)科技有限公司