一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料

本发明涉及燃料领域，尤其涉及一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料。

背景技术：

1、现有技术在探索使用新型燃料方面也取得了一些进展。军用火焰喷射器通常使用的燃料种类有以下几种。(1)石油，能够迅速燃烧，释放出高温火焰和烟雾，可以有效地破坏敌人的设备和防御工事，缺点是燃烧后产生大量的二氧化碳、氧化物和有毒化学物质等污染物。(2)液化石油气，使用便捷，燃烧后产生的热量高，能够在自然气不可行的情况下使用，缺点是易爆和使用过程中存在泄漏风险。(3)羟甲基丙酮，是一种无色透明的液体，其能量密度高、燃烧产物较少，且不含硫、磷等有害物质，适用于室内或密闭空间作业，但燃烧后的碳粉会造成一定的污染。(4)凝固汽油。这些燃料在军用火焰喷射器中的优点包括：高能量密度、释放出强大的热量、能在恶劣环境下使用、可快速破坏敌对装备和建筑等。但同时也存在着易爆、易泄漏、环境污染等风险。在作战环境下，如果火焰喷射器油瓶中弹且身边有明火，或者被曳光弹、燃烧弹、穿甲弹命中，油瓶中的燃料会燃烧，导致喷火兵被烧伤。因此，开发一种安全、明火点不燃、环保的生物燃料替代火焰喷射器中使用的传统燃料意义重大。

2、脂肪酸甲酯是以动物油脂﹑植物油脂、废弃油脂或微生物油脂等为原料经酯交换工艺生成的酯类液体燃料。脂肪酸甲酯与普通石化燃料相比，在安全性、可再生性、便捷性上更具有优势。

3、专利授权公告号为cn104603244b的发明专利公开了一种燃料组合物，原料是柴油基础燃料、脂肪酸烷基酯和醚组分，其中醚组分是十六烷值增进组分。专利授权公告号为cn104204157b的发明专利公开了一种基于石油产品的生物燃料组合物，包含二乙基甲缩醛和不饱和脂肪酸的甘油酯的添加剂。专利申请公布号为cn112662439a的发明专利公开了一种液体生物质复合燃料及制备方法，原料是生物质液体和复合助剂，所述生物质液体至少包括大豆油、葵花籽油、芝麻油、花生油、蓖麻油、棉籽油、脂肪酸甲酯，该燃料可在冬季-30℃至-40℃条件下保持很好的流动性。专利申请公布号为cn113528198a的发明专利公开了一种新兴能源植物燃料，原料是棕榈油、蓖麻子油、白油、清净剂、抗氧化剂和增效剂，该燃料的燃烧效率高、热值高、不易燃不易爆炸、安全、方便。专利授权公告号为cn112831357b的发明专利公开了一种可代替汽油的高环保燃料油及其制备方法，原料是乙醇、甲醇、芳香烃、烯烃、离子液体和添加剂，具有稳定性高、燃烧性能优良的优点。

4、本发明旨在开发一种以脂肪酸甲酯为生物燃料主体，具有安全、绿色、可再生、成本低廉等优势，可用作火焰喷射器的绿色安全燃料，该燃料能满足火焰喷射器的性能要求，同时该绿色安全燃料闪点高，不易被引燃，在作战环境下，如果火焰喷射器油瓶或者储罐被狙击步枪子弹，曳光弹、燃烧弹、穿甲弹命中，油瓶或者储罐中的燃料不会被引燃，或者爆炸，这对保障装备和人员安全具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明目的在于，提供一种安全、绿色、可再生、成本低廉用于火焰喷射器的生物燃料。该生物燃料，具有绿色可再生，燃烧效果好、燃烧时间长、难扑灭等特点。该燃料能满足火焰喷射器的性能要求，同时该绿色安全燃料闪点高，不易被引燃，在作战环境下，如果火焰喷射器油瓶或者储罐被狙击步枪子弹，曳光弹、燃烧弹、穿甲弹命中，油瓶或者储罐中的燃料不会被引燃，或者爆炸。

2、本发明涉及一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其成分包括：脂肪酸甲酯、抗氧化剂、降凝剂、分散剂。

3、优选的，所述生物燃料，其成分含量为：85％-95％脂肪酸甲酯、0.5％-5％抗氧化剂、0.5％-5％降凝剂、0.1％-3％分散剂，上述百分比总和为100％。

4、优选的，所述脂肪酸甲酯是月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯中的一种或几种。

5、优选的，所述抗氧化剂是没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚、丁基羟基茴香醚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四乙烯五胺中的一种。

6、优选的，所述降凝剂是市售乙烯乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸酯、聚α烯烃中的一种。

7、优选的，所述分散剂是吐温20、吐温40、吐温80、司盘20、司盘40、司盘80、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇800中的一种。

8、优选的，所述生物燃料闪点≥150℃、十六烷值≥53、冷滤点≤-40℃、热值≥35mj/kg。

9、优选的，所述生物燃可用作火焰喷射器的燃料。

10、本发明的作用机理如下：脂肪酸甲酯具有可再生、闪点高、抗爆性能好、燃烧性能优良和等优点；抗氧化剂提高了生物燃料的抗氧化性能；降凝剂和分散剂协同提高了生物燃料的低温性能。本发明向脂肪酸甲酯中加入抗氧化剂，提高了生物燃料的抗氧化性能。脂肪酸甲酯的浊点和倾点比普通石化柴油高，为此，本发明向脂肪酸甲酯中加入降凝剂，提高了生物燃料的低温性能。由于添加的降凝剂为高分子聚合物，需要升温和充分搅拌才能使其完全溶解分散在脂肪酸甲酯中。本发明为了使降凝剂能够在脂肪酸甲酯中溶解完全和分散均匀，使用含有强极性基团的表面活性剂与降凝剂复配，解决了降凝剂溶解难的问题，提高了降凝效果，进一步提高了生物燃料的低温性能。

11、本发明的生物燃料用作火焰喷射器的燃料具有以下优点：(1)绿色安全，不易被引燃，在作战环境下，如果火焰喷射器油瓶或者储罐被狙击步枪子弹、曳光弹、燃烧弹、穿甲弹命中，油瓶或者储罐中的燃料不会被引燃，或者爆炸。(2)低温性能好，避免了在低温下产生冷喷或半冷喷。(3)粘度适当，燃料粘度过大易造成火柱分裂，冬季不易点燃，燃料粘度过小会燃烧快，飞行途中消耗大，火柱直径大，不集束。(4)稳定性好，该生物燃料粘度受温度及其它外界条件的影响变化小，利于长期贮存和战备需要。(5)燃烧性能好，该生物燃料的燃烧时间长、温度高、火焰猛烈。(6)管道中流动阻力小，可以获得较远的射程。(7)制备迅速、简便，利于战时及时补给和应急使用。

技术特征：

1.一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其特征在于，所述生物燃料成分包括：85％-95％脂肪酸甲酯、0.5％-5％抗氧化剂、0.5％-5％降凝剂、0.1％-3％分散剂，上述百分比总和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其特征在于，所述脂肪酸甲酯是月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其特征在于，所述抗氧化剂是没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚、丁基羟基茴香醚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四乙烯五胺中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其特征在于，所述降凝剂是乙烯乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸酯、聚α烯烃中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其特征在于，所述分散剂是吐温20、吐温40、吐温80、司盘20、司盘40、司盘80、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇800中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其特征在于，所述生物燃料闪点≥150℃、十六烷值≥53、冷滤点≤-40℃、热值≥35mj/kg。

7.根据权利要求1所述的一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其特征在于，所述生物燃料可用作火焰喷射器的燃料。

技术总结
本发明涉及一种安全绿色用于火焰喷射器的生物燃料，其成分含量为：85％‑95％脂肪酸甲酯、0.5％‑5％抗氧化剂、0.5％‑5％降凝剂、0.1％‑3％分散剂，上述百分比总和为100％。本发明生物燃料的配方简单，燃烧效率高、热值高、氧化安定性好、低温流动性好、体系均匀稳定，是一种安全、绿色、可再生、成本低廉的生物燃料。本发明生物燃料的闪点≥150℃、十六烷值≥53、冷滤点≤‑40℃、热值≥35MJ/kg，可用作火焰喷射器的燃料。

技术研发人员：张亚刚,刘艳霞,赵麟,项玮,蒋小丽
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15