专利名称：甲烷和液态烃的液体燃料溶液的制作方法
技术领域：
本发明涉及甲烷和液态烃的液体燃料溶液，以及将大量的甲烷加入液相中以便贮藏和作为汽车燃料等的方法。另一方面，本发明涉及一种方法和产品，它通过形成甲烷溶于液态烃的溶液，提供在经济上更有效并在环境上可接受地贮藏、运输和使用天然气的机会。再一方面，本发明涉及一种产品和方法，它提供在不带入目前使用压缩天然气和液化天然气的阻碍的条件下将天然气作为替代燃料的途径。
运输燃料绝大部分都用于以汽油和柴油作动力的汽车，即几乎都使用液体燃料。天然气工业曾作出许多努力以面对这潜在市场。曾提议并使用过双重燃料体系，将压缩天然气体系加装在常规的汽油汽车中，所述汽车能由汽油或天然气来开动，对使用天然气作燃料的汽车的兴趣随着成本的降低和汽油和柴油液体燃料的供应情况无法预料而不断继续增长。另外，对使用以天然气作燃料的汽车和促进力量是消除在许多大城市地区里威胁空气质量的空气污染。世界许多地区的清洁空气的方法和法规产生了对替换汽车燃料的需求。为获得汽车市场而竞争的主要替换燃料是甲醇/乙醇，重配制汽油，纯柴油，压缩天然气和液化天然气。以天然气为基的替换燃料具有优于其他竞争燃料的环境上的优势。然而，还有许多重大障碍需要克服，包括建立便于燃料运输的基础结构和所建议燃料的能量密度问题。提供一种不必花费成本把甲烷液化成液化天然气而将甲烷加入液相燃料的技术和产品，以用于一般用途尤其是汽车燃料，将可克服这些障碍。
研究表明气体甲烷可通过溶质吸收至溶液中而贮存于液体烃(例如丙烷中)，用致冷设备和冷凝盘管使丙烷冷却，通过气体喷嘴将甲烷引入丙烷中。这个过程是在压力有相当大的增加条件下完成。当压力下降时，甲烷从混合物中闪蒸出来成为气体，可作为燃料气体。甲烷使用过后，丙烷也可蒸发成气体用作通常燃料的需求。在致冷液化石油气中在压力下由溶液来贮藏天然气，已被作为一种把常规压力贮藏箱与液化石油-空气设备联合设备合并在一个系统中的构思而提出来，同时可在同样体积和压力下将贮藏能力增大5至6倍。天然气在液化石油气中的高溶解度，已被用作贮藏手段，以满足增加的消耗要求和对现存的贮藏体积设备的要求。这些研究主要是针对峰值刮平(peak-shaving)操作进行的，其中另一各可能是液化天然气贮藏。然而，在这些贮藏应用中，最终产生的希望是应用于固定工业或管通的气体燃料形式。
由于继续集中在压缩天然气的应用，天然气的汽车应用由于需要提供服务和加注燃料的基础结构而继续遭受挫折。即使从逻辑和常识天天然气可替代汽油，但将天然气以压缩天然气形式用于汽车还未被广泛接受。使用压缩天然气的主要问题是压力容器的重量，容积和成本。行驶哩程范围有限和这种压缩天然气箱要求相当大的重量和空间通常限制了压缩天然气用于大型汽车如公共汽车和/或卡车。但即使对于大型汽车，用途和行程有限以及供应销售系统不完备也阻滞了甲烷用于汽车。
甲烷在液化石油气如丙烷和丁烷中溶解度的应用已扩展到包括如下过程，其中液化天然气通过与液化丙烷发生热交换而挥发，然后管道气(甲烷)溶解于丙烷中，再后液体混合物挥发使用。此过程利用了极冷的液化天然气通过热交换冷却丙烷，应明白的是由于甲烷和液体丙烷的溶解度随温度以降低而增加，该冷却过程是必须的。然而，已有文献如在1976年2月19日发表的West GermanOffenlegungsschrift 243，819中指出了制备甲烷液体丙烷溶液以用于贮藏和运输的目的。该参考文献还认为可将空气或氮气混入该混合和挥发的丙烷中，而调整该混合气用作丙烷替代物。该方法是作为当可得到的液体形式丙烷有限时的解决办法而提出的。
将甲烷和液化石油气形成溶液，作为一种贮藏运输液体并在日后用作气体燃料，不存在使用天然气作为汽车用的汽油的替代燃料的问题。使用加入大量甲烷的冷液体燃料可提供天然气汽车的所有已知优点，例如低污染释放和替代进口油，同时由于在使用当场使用了液体状的甲烷液体燃料溶液而最大限度地降低了对这类汽车的制度上和经济上的障碍。甲烷和液化石油气和液体燃料溶液提供了一种技术，该技术不需要液化天然气的全部费用而使甲烷溶于液体燃料中的作汽车燃料之用。液体燃料溶液适宜在现有的运输，贮藏和销售丙烷和丁烷的基础结构中使用。
C1-C4液态烃能形成溶液。例如，-165℃时的液态甲烷能完全溶于-165℃下的液态丙烷中。提出了一种烃类二元混合物，即甲烷和丙烷或丁烷的混合物(下文分别称为"Prothane"TM和"Buthane"TM)，增加了能溶于丙烷和丁烷中的甲烷的量，这样获得了一种新设想的替代汽油或液化石油气的燃料。直接将丙烷混合至液化天然气中并蒸发一部分液化天然气，可使丙烷冷却，并增加能溶于冷丙烷中的甲烷的量。在冷丙烷中溶解大量的管道气(甲烷是可以实现的。试图通过机械致冷使丙烷过冷达到足以使所需最大量甲烷溶解的低温，这在经济上是不受欢迎的。然而，通过将丙烷直接混入液化天然气中并蒸发部分液化天然气来冷却丙烷，这种冷却能以最少的投资和设备来达到。Prothane或Buthane是一种新的两组份液体燃料，其能量密度(每单位容器内容积所含的卡数)，能使它作为一种实用的液化石油气或液化天然气的替换物。设想可将Prothane或Buthane作为汽油或液化石油气的替换燃料。Brothane最重要的一面是它提供一种方法和产品，使大量的甲烷存在于液相以便于贮藏，运输，并作为汽车燃料。Prothane提供了经济上更有效并在环境上可接受地使用天然气的机会。
本发明的设备是这Prothane提供的运输或贮藏容器，所述容器含有喷雾器，用来把丙烷混合到液化天然气中，随后再把管道气混合到冷丙烷中。这些容器也装有温度传感器如热电偶和压力探测器以控制混合过程。另外，容器还提供附加用途，即利用从液化天然气蒸发出来的蒸汽使丙烷和/或管道气在进入容器前进行预冷。预冷可通过间接热交换或直接流体混合来进行。贮藏混合容器为双重用途的容器，例如致冷加压油槽车或油槽卡车中的容器是用来制备Prothane或Buthane的也是用来将它装运至使用地点的。该容器装有可使液体从中抽取出来的设备且能避免甲烷闪蒸或富含甲烷的燃料流失。通常液体抽取将提供预定甲烷/丙烷或丁烷浓度的液体燃料溶液。
可区别本发明的特征在后面的权利要求书中阐述。本发明连同其特征，目的和优点可在参照下述附图来展现的较好实例的详细描述中得到最好的理解，所述附图为
图1是本发明一种可能类型的混合贮藏容器的示意图。
图2显示了在内罐中装有Prothane或Buthane出口导管，蒸汽出口导管和多孔喷雾器的典型的绝热铁路槽车的纵向剖面图。
图3为图2绝热压力混合容器(铁路槽车)的槽截面，它图示了当槽车用作混合容器时各种导管的连接情况。
按本发明，Prothane或Buthane可通过下述过程来制备，例如混合丙烷与液化天然气，让液化天然气蒸发，使获得的蒸汽与丙烷和管道天然气进行热交换。所得Prothane组合物含约70%甲烷和30%丙烷。然而，若丙烷冷却的程度较低，就会获得甲烷未达最大值的溶液，可使用的甲烷数量就较少。作为甲烷和丙烷的液体燃料溶液的Prothane为用从天然气得到的管道甲烷替代汽油和液化石油气(LPG)汽车燃料或用作其它目的的燃料提供了一种途径。含70%甲烷和30%丙烷的Prothane组合物含约20%从液化天然气中获得的气体，约30%丙烷，而剩余的50%(体积)含溶于丙烷中的管道天然气。Prothane将把比较昂贵的液化天然气的有效性提高几倍，例如-加仑液化天然气将产生五加仑Prothane。由于Prothane比液化天然气可处于高得多的温度，Prothane可部分解决由于蒸发而引起的气罐排气问题以及液化天然气使用者饱受低温灼伤的危险。
Prothane作为液体燃料可用非常类似于LPG已建立的传输体系和充气站中使用的方法来贮藏、运输和处理。Prothane的这种可以使用平行体系的优点克服了其它替代燃料面临的主要问题。目前，在美国，有约25，000个零售丙烷窗口和九十亿加仑以上的贮藏容量。世界上有几百万辆汽车是靠丙烷运行的。Prothane约含30%丙烷，由于它与压缩天然气燃料相比具有更快的燃料速率而有助于汽车的性能。
图1的示意图部分地展示了本发明一种类型的设备，它适用于制造Prothane或Buthane。如图1的设备用于进行本发明的过程，所述设备主要包括绝热压力混合容器2，用于在受控条件下将液体丙烷混入液化天然气与它直接接触。混合容器2包括绝热层4。在较好实例中，预冷过的液体丙烷通过液体丙烷导管6到达容器2。在容器2中，用液面8来表示液化天然气。液化天然气导管10提供用于本发明过程的液化天然气源，其中在液体丙烷和管道天然气引入前，液化天然气放在绝热压力混合容器中，随后通过蒸发部分液化天然气，使丙烷冷至约-120℃再引入容器内。蒸发天然气导管12排出部分液化天然气，这部分液化天然气是在引入液体丙烷和干燥管道天然气时蒸发的。在通过多孔喷雾器16引入液体丙烷之后，通过导管14引入干的管道天然气。引入液化天然气的液体丙烷和/或天然气以气泡或液滴18来表示。本发明的设备以分批操作形式来使用绝热压力混合容器2，在混合过程完成后，含大量甲烷的Prothane或Buthane液体燃料以液体状通过导管20排出。
在图1中未图示用于控制Prothane或Buthane的批料混合的控制装置，如热电偶，压力测量表等。甲烷和丙烷或丁烷的液体燃料溶液的制备是通过压力控制实现的。在其中丙烷引入液化天然气的过程的温度和压力是受到调整和控制的。例如，当在反应容器2中达到一定的温度和压力时，丙烷的供给通过遥控阀门装置(在图1中未示出)而切断。另外，将从容器2经导管12流出的蒸发的天然气再回到液化天然气装置中或作燃料使用。
图2是典型绝热铁路槽车的纵向剖面图，其中槽车的绝热压力混合容器可用于Prothane或Buthane的贮藏，装运或混合。装有常规绝热压力容器的铁路槽车用参考数字21来概括表示。铁路槽车21包括外壳22，在其两端由移动装置23支持，该移动装置23进一步地由架在铁轨26上的轮子24来表征并包含车钩25。Prothane或Buthane液体燃料溶液出口导管27位于槽车21的底部，用于放出液体燃料以供贮藏或使用。蒸汽区28位于槽车上部，具体说是位于圆拱顶部，蒸汽出口导管29用于紧急放出和/或再循环混合过程产生的蒸汽。
内容器壁30通过绝热层32位于与外壳22隔开一段距离处。如图3所示，为了使用槽车作为混合容器，多孔喷雾器装置33从液体丙烷导管34中引入液体丙烷。图3中，干管道天然气导管35也与多孔喷雾器装置33相连，用于将干管道天然气引入丙烷和液化天然气的液体混合物中以供吸收。通过多孔喷雾器装置33控制混合(1)液体丙烷和(2)干管道天然气(由升起的液体丙烷或干天然气泡或液滴36来表示)，最初的液化天然气液面38逐渐地从液化天然气转变成Prothane。
图2和3特别地指出了构成特种铁路槽车的绝热压力混合容器的使用。这种容器(较小者)可安装在卡车或卡车拖车联合体上。绝热压力混合容器非常适且于作为卡车拖车，它具有多孔喷雾器装置，热电偶和压力装置，可通过压力阀的切断来控制混合和使最大量的丙烷进入容器中。事实上，这种容器可装在特别为绝热和压力容器而设计的远洋轮船或沿海驳船上。液化天然气油运装置和类似的运输装置可用于运输及混合Prothane和Buthane并销售至世界各地。
本发明所示提出的新颖的两组份液体燃料，如溶于冷丙烷或冷丁烷的甲烷，其能量密度(每单位容器内体积的卡段)，可使它实际替代液化石油气，液化天然气或汽油。Prothane或Buthane以液体状抽出并在受控条件下蒸发以供燃烧，本发明的一个目的是最大限度减少使用价较贵的燃料，液化天然气，和丙烷及丁烷，而大限度使用价最低的燃料，管道天然气。
本发明的方法提供了将液化天然气和丙烷或丁烷与管道天然气分批共混或混合的方法。将一定量的液化天然气置于一绝热双壁压力贮藏混合容器中，在受控条件下将丙烷或丁烷引入液化天然气中，然后将干燥管道天然气引入冷却的丙烷或丁烷中。该方法应用了蒸发液化天然气时的热吸收以冷却内烷或丁烷，继而冷却管道天然气。蒸发的液化天然气可用来预冷丙烷或丁烷及管道天然气。本发明的方法是关于尽可能使最大量的管道天然气溶于Prothane和Buthane，同时最大限度减少使用液化天然气。
Prothane和Buthane是新设想的替代汽油，液化石油气和液化天然气的燃料。通过将大量的较价廉管道天然气(甲烷)溶于已由与液化天然气直接热交换而冷却的丙烷或丁烷中，从而在使用最少的价较贵燃料如液化天然气和丙烷或丁烷的条件下获得了有效、对环境安全的燃料。Prothane或Buthane的构思针对了用新的天然气替代物来代替汽油或柴油的世界性需求。正在进行的主要努力是发展新的发动机技术，替换的运输技术和能减轻由汽车引起的日益增长的大气污染的其它有关领域。对Prothane和Buthane技术(它利用天然气资源而为最终用户提供费用合算和能量有效的替代品)存在明显的需求。
Prothane提供了一种贮藏并使用甲烷溶于丙烷的液体混合物的途径，所述液体混合物是一种新设想的用于汽车的燃料替代物。Prothane可在约-100℃至约80℃的温度下，在绝热层经过改进的类似通常家用液化石油气罐的绝热罐中保存。Prothane可置于加固的可在高达300psig下工作的液化石油气容器中。Prothane将可与用作汽车燃料的压缩天然气竞争。使用液体状的Prothane将为每辆车，每单位燃料箱使用体积提供更大的燃料容器。另外，Prothane可利用在世界上已建立的液体丙烷传输体系，并且能立即开始用燃烧时干净的替代国产燃料来替换汽油。
Prothane的一个明显优点是尽先用天然气液体状燃料来替换汽油。使用天然气燃料汽车的传统缺陷在于行驶距离短和需要大而重的箱。用Prothane可克服这些问题，所述问题由于可在绝热液化石油箱内贮藏和携带的液体状高能量密度的燃料而得到显著改善。另外，Prothane可在铁路槽车或油罐卡车里及在现场的生产和固定反应容器中制备。建造昂贵的基础结构的附加费用也降至最少。Prothane可在现存的生产液化石油或液化天然气供应站类似的方式运送以供重充。此外，丙烷和液化天然气可运送至未连接管道的天然气源处，在现场制造装入铁路槽车，然后送至消费者供应站。Prothane可提供使用天然气燃料汽车的所有的已知优点。如降低污染并最大限度排除与使用天然气燃料汽车有关的制度上和经济上的障碍。60%-70%甲烷和40%-30%丙烷的混合物作为高密度的燃料替代物将使工业和最终使用者首次得到潜在的买得起的汽油替代品。
在两组份混合物如Prothane或Buthane的排放过程中，通过从供油箱中以液体状取出燃料并蒸发以用于汽车或其它消耗燃料的地方，燃料的可变性就可降至最小。Prothane或Buthane以液体状从箱中抽出，汽化或以蒸汽状注入内燃发动机中，由于燃料通常是以液体状抽出的，当箱是满的或箱快空时燃料的甲烷和丙烷混合比都没有明显的变化。另一方面，若燃料以蒸汽状抽出，当箱里的Prothane用完时，燃料的甲烷和丙烷混合比将会有较明显的变化。
研究表明在-100℃和300psig下，可有高达77%的甲烷吸收于或溶解于丙烷中。甲烷和丙烷的溶解度如下述表Ⅰ所列，其中列出了在各种温度下，甲烷溶于丙烷中的量，压力是足以使Prothane保持液态。
表1°F ℃ 甲烷 丙烷68 20 6% 94%-26 -31 17% 83%-92 -78 42% 58%-148 -100 77% 23%-260 -162 100% (LNG)--如上所列(表1)，在丙烷或丁烷中溶解甲烷，即Prothane或Buthane，假定50-50重量混合，与压缩天然气相比，在给定的容器内部体积中，能提供两倍的能量密度。3，000psig压缩天然气容器所付出的重量代价就可避免了。由于双壁绝缘结构，Prothane容器的外体积比内体积大。然而，与汽油或柴油相比，付出的重量代价很小。
下述假设和数据用于进行各种Prothane，Buthane混合物的计算研究。
假设在0压力，可在112·K(-161℃)下得到液化天然气LNG。
在0压力，可在233·K(-40℃)下得到液化石油气LPG。
在0压力，可在272·K(-1℃)下得到液体丁烷。
在500psig，可在293·K(20℃)下得到压缩天然气CNG。
天然气数据(a)密度液化天然气LNG 122K423g/l157°K335g/l289°K260g/l(表观值)临界条件191°K-46ATM天然气NG 293°K-.7g/l293°K-500psig-23.8g/l(b) 蒸发热 123.87°cal/gm(112°KF)比热 298°K下.531cal/gm/℃200°K下.5(Ref pg 812,Myers)100°K下.496丙烷-丁烷的数据(a)丙烷的密度240·K(-33℃)568g/l
200·K(-73℃)611g/l临界条件370·K(97℃);42.3ATM丁烷的密度230·K(-43℃)643g/l170·K(-103℃)700g/l临界条件425·K(152℃)－38ATM(b)比热丙烷气398cal/gm/℃丙烷液体60cal/gm/℃丁烷气396cal/gm/℃丁烷液体57cal/gm/℃对于液体，Cp几乎与压力无关。
原理和方法将一定量的LNG(液化天然气)加入绝热(双壁)贮藏箱中，假定在其使用中没有热量进入箱中，然后，将一定量的丙烷加入同一箱中，再后，用干燥管道气对箱加压，或者，用丁烷代替丙烷。
通过蒸发LNG并升高其温度来进行热吸收以冷却液体丙烷或丁烷和管道气。
在这些计算机中，考查了各种组合以使管道气含量达最大，使LNG含量达最小。
实施例1在500psi-CNG(管道气)供应压力下贮藏于容器中贮藏条件-194·K(-69℃)500psi0.7Mol甲烷;0.3Mol丙烷重量比甲烷/丙烷45.9%甲烷/54.1%丙烷液体上面的气体几乎是纯甲烷(99%)
(a)在箱内液体中的混合物的体积组成173/423＝.41升LNG286/.7＝408升NG(在常温和常压下)541/611＝.88升LPG实施例2在300psi，174·K(-99℃)的容器中贮藏，比实施例1的温度更低，压力更低。
实施例1贮藏条件-174·K-300psi.769Mol甲烷.231Mol丙烷重量比甲烷/丙烷54.8%甲烷;45.2%丙烷实施例2降低了丙烷的含量(a)混合物的体积组成240/423＝.55升LNG(比实施例1的LNG更多)308/.7＝447升NG(在常温和常压下)(比实施例1的CNG更多)452/611＝.73升LPG(比实施例1的LPG少)(b)在混合物中的NG为57%CNG;43%LNG实施例2增加了来自LNG中的NG组份实施例3使CNG在压力从500psi膨胀至300psi下作功。
如实施例2在300psi，174·K(-99℃)下的容器中贮藏贮藏条件-.769Mol甲烷;.231Mol丙烷如实施例2的溶液，但从CNG中排出的热较少，因而LNG的所需量将减少(a)混合物的体积组成
208/423＝.49升LNG(比实施例2的LNG少)340/.7＝485升NG(在常温常压下)(比实施例2的CNG多)452/611＝.73升LPG(b)在混合物中的NG为62%CNG;38%LNG实施例3减少了来自LNG的NG组份实施例4在250psi，166·K(-107℃)的容器中贮藏，NG和丁烷的混合物贮藏条件275psi.89Mol甲烷;.11Mol丁烷重量工;甲烷/丁烷69%甲烷/31%丁烷实施例4用丁烷替代丙烷，并在比先前设想更低的温度(只低于8℃)和稍低的压力下贮藏混合物，混合物中的甲烷比先前任何分析时都多。
(a)混合物的体积组成302/423＝.714升LNG388/.7＝554升CNG(在常温常压下)(比任何其它设想的NG都多)310/700＝.44升丁烷(b)在混合物中的天然气为56%CNG;44%LNG该比值基本上如实施例2，但在此情况下，在混合物中贮藏更多的NG.69/.548＝1.26NG多26%实施例5(a)初始条件在10℃下的丙烷;在20℃，500psi
下的CNG;在-165℃下的LNG(b)在500psi下的容器中贮藏在194·K(-69℃)下的液体组合物0.7Mol甲烷;0.3Mol丙烷重量比甲烷/丙烷45.9甲烷/54.1%丙烷液体上的气体为纯甲烷(99%)(c)来自LNG的冷却能量123.87cal/gr+.45(194-112)＝160.77cal/gr(d)从CNG中排出的热.5(300-194)＝53cal/gr(e)从丙烷中排出的热.6(283-194)＝53.4cal/gr(f)每克中各组成x(LNG)，y(CNG)的百分比x+y＝.459x(160.77)＝(.459-x)53+.541(53.4)213.77x＝53.21x＝.248grLNGy＝.211grCNG.541grLPG(g)混合物的体积组成248/423＝.586升LNG211/.7＝301升NG(在常温常压下)541/611＝.88升LPG混合物中天然气为45.9%NG和54.1%LNG，相反当在较低温度的情况下使用丙烷则为62%NG和38%LNG。
实施例6
(a)初始条件如实施例5(b)在300psi，174·K(-99℃)下的容器中贮藏.769Mol甲烷;.231Mol丙烷重量比甲烷/丙烷54.8%甲烷/45.2%丙烷(c)来自LNG的冷却能量123.87cal/gr+.45(174-112)＝151.77cal/gr(d)从CNG中排出的热.5(300-174)＝63cal/gr(e)从丙烷中排出的热.6(283-174)＝65.4cal/gr(f)每克中各组成x(LNG)，y(CNG)的百分比x+y＝.548x(151.77)＝(.548-x)63+.452(65.4)214.77x＝64.08x＝.298gmLNGy＝.25gmCNG.452gmLPG(g)混合物的体积组成298/423＝.7升LNG250/.7＝375升NG(在常温常压下)实施例7(a)始初条件在10℃下的丁烷，在20℃，500psi下的CNG;在-165℃下的LNG(b)在275psi，166·K(-107℃)下的容器中贮藏NG和丁烷的混合物.89Mol甲烷;.11Mol丙烷重量比甲烷/丙烷69%甲烷/31%丙烷(c)来自LNG的冷却能量123.87cal/gr+.45(166-112)＝148.17cal/gr(d)从CNG中排出的热.5(300-166)＝60.42cal/gr(e)从丁烷中排出的热.57(283-166)＝66.69cal/gr(f)每克中各组成x(LNG)，y(CNG)的百分比x+y＝.69x(148.17)＝(.69-x)67+.31(66.69)215.17x＝66.90x＝.31克LNGy＝.38克CNG.31克丁烷(g)混合物的体积组成310/423＝.73升LNG380/.7＝542升NG(在常温常压下)310/700＝.44升丁烷混合物中的天然气为55%NG和45%LNG实施例4中研究的体系假设丁烷温度只略低于本设想，这里所需的LNG只有少量的增加45%而非44%。
Prothane是一种能使价较贵的液体天然气有效性提高近5倍的手段。1加仑液化天然气能产生5加仑Prothane，由于Prothane可比液化天然气处于高得多的温度，由于蒸发而引起的汽罐排气问题以及低温灼伤的危险应能通过Prothane的装运，贮藏和使用而得到部分解决。人们发现Prothane比CNG(压缩天然气，3，000psig)或液化天然气更安全。与CNG相比，Prothane的压力只有300psig或更低，与液化天然气的温度-165℃相比，Prothane的温度为较高的-80℃至-100℃，这些清楚地表明Prothane是更易处理的产品。燃料Prothane因其有丙烷成份也应加有丙烷。丙烷具有优异的长期安全回收性能，且一些实验表明，使用丙烷的汽车在高速碰撞试验中比使用汽油的汽车更安全，而且，丙烷是无毒的，从贮藏箱的任何渗漏都会蒸发而不会污染土壤和水。
如上已描述了本发明的较佳实例，应明白并理解的是其中可作各种改进，且下面的权利要求书覆盖了所有这些在本发明精髓和范围内的改进。
权利要求
1.一种获得甲烷在液化石油气中的液体燃料溶液的方法，包括(a)在绝热容器中置放一定数量的液化天然气；(b)将液化石油气与置于所述绝热容器中的液化天然气直接混合；(c)蒸发部分液化天然气，并冷却液化石油气；(d)加入干燥管道天然气，使之溶于冷液化石油气中；和(e)在足以使两组份燃料保持液态的温度和压力下制得含约45%-75%(体积)甲烷和约55%-25%(体积)液化石油气的两组份液体燃料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，两组份液体燃料溶液含约30%(体积)液化石油气和70%(体积)甲烷，甲烷含量主要来自干燥管道天然气，其余来自在引入液化石油气和管道天然气之前置于容器中的液化天然气。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，液化石油气为丙烷，两组份液体燃料在约230-300psig压力下的温度约为-80℃至-120℃。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所得的甲烷和丙烷的两组份液体燃料溶液含约30%(体积)丙烷，甲烷含量中来自液化天然气的约占20%(体积)，来自干燥管道天然气的约占50%(体积)。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，液化石油气通过来自反应容器的液化天然气蒸汽经直接接触或热交换装置而得到预冷却。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，干燥管道天然气的水含量小于约百万分之一。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，液化石油气为丁烷。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，液体石油气为丙烷和丁烷的混合物。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将从混合容器中蒸发的液化天然气用于直接或间接预冷管道天然气。
10.一种获得甲烷和液化石油气的液体燃料溶液的方法，包括(a)在绝热容器中置放一定数量的液化天然气;(b)通过将液化石油气与置于所述绝热容器中的液化天然气直接混合而获得供甲烷用的吸热池和溶剂池;(c)蒸发部分液化天然气，并冷却液化石油气;(d)加入干燥管道天然气，使之溶于冷液化石油气中;和(e)在足以使溶液保持液态的温度和压力下制得含约45%-75%(体积)甲烷和约55%-25%(体积)液化天然气的两组份液体燃料。
11.一种获得甲烷和液化石油气的液体燃料溶液的方法，包括(a)在绝热压力容器中置放一定数量的液化天然气;(b)通过将液化石油气与置于所述绝热压力容器中的液化天然气直接混合而获得供甲烷用的吸热池和溶剂池;(c)蒸发部分液化天然气，并冷却液化石油气;(d)将含液体燃料混合物的绝热压力容器转移至天然气源处;(e)加入干燥天然气，使之溶于液体燃料混合物中;和(f)在足以使溶液保持液态的温度和压力下制得含约45%-75%(体积)甲烷和约55%-25%(体积)液化天然气的两组份液体燃料。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，两组份液体燃料溶液含约30%(体积)液化石油气和70%(体积)甲烷，甲烷含量主要来自干燥管道天然气，其余的来自在引入液化石油气和管道天然气之前置于容器中的液化天然气。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，液化石油气为丙烷，两组份液体燃料在约230-300psig压力下的温度约为-80℃至-120℃。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所得的甲烷和丙烷的两组份液体燃料溶液含约30%(体积)丙烷，甲烷含量中来自液化天然气的约占20%(体积)，来自干燥管道天然气的约占50%(体积)。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，液化石油气为丁烷。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，干燥管道天然气的水含量小于约百万分之一。
17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述液体石油气为丙烷和丁烷的混合物。
18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，将从混合容器中蒸发的液化天然气用于直接或间接预冷管道天然气。
19.一种获得甲烷和液化石油气的液体燃料溶液的方法，包括通过将含液化天然气的液化天然气容器移至液化石油气源和井口或管道天然气源处而获得供甲烷用的吸热池和溶剂池;将液化石油气与置于所述容器中的液化天然气直接混合;蒸发部分液化天然气，并冷却液化石油气;加入天然气，使之溶于冷液化石油气中;和在足以使溶液保持液态的温度和压力下制得含约45%-75%(体积)甲烷和约55%-25%(体积)液化石油气的两组份液体燃料。
20.一种绝热压力容器，包含蒸汽出口，纸温液体贮藏容量，和低温液体的进口装置，位于容器底部的连接多孔喷雾器的气体和液体进口装置，位于容器底部用于排放液体燃料混合物的出口装置，所述容器装有热电偶和压力传感器，用于控制引入流体流量的阀门装置，并在预定温度和压力下将阀门切断。
21.如权利要求20所述的容器，其特征在于，该容器置于铁路车辆底盘上而具有移动能力。
22.如权利要求20所述的容器，其特征在于，该容器置于公路卡车或拖车底盘上而具有移动能力。
23.如权利要求20所述的容器，其特征在于，该容器置于轮船或驳船甲板上而具有移动能力。
24.如权利要求20所述的容器，其特征在于，它具有足够的绝热性能和压力保持性能，以用于液化天然气的贮藏或运输。
全文摘要
本发明展示了甲烷溶于丙烷或丁烷中的两组分烃类混合物，它提高了溶于丙烷和丁烷的甲烷的量，由此获得了用天然气作为替代燃料的产品和方法。甲烷的两组分液体燃料溶液是由下述方法获得的直接混合液化石油气和液化天然气，以冷却液化石油气，通过将冷液化石油气/液化天然气液体混合物与干燥管道天然气或其它天然气源接触，以将大量甲烷溶于液体中。也展示了能贮藏液化天然气并用作所得含溶于液态烃的甲烷的两组分液体燃料混合和装运容器的贮藏反应容器。
文档编号C10L1/04GK1110710SQ9410436
公开日1995年10月25日 申请日期1994年4月18日 优先权日1994年4月18日
发明者D·铁尔 申请人:D·铁尔