CN102245746A

CN102245746A - 一种切割用天然气添加剂

Info

Publication number: CN102245746A
Application number: CN2010800012831A
Authority: CN
Inventors: 张是阳
Original assignee: QINHUANGDAO YUANZHOU IND GAS CO Ltd
Current assignee: QINHUANGDAO YUANZHOU IND GAS CO Ltd
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2030-02-05
Also published as: WO2011094943A1; CN102245746B

Abstract

本发明涉及金属切割技术领域，具体说是一种切割用天然气添加剂，其特征在于按质量百分比包括以下组分：戊烷78％-93％；1-戊烯1％-3％；2，3甲基戊烷2％-7％；新己烷1.5％-3.5％；正丙醇1％-5％；2，2，4三甲基戊烷0.7％-2％；硝基甲烷0.4％-1％；丁二烯0.2％-0.5％；二甲苯0.2％-0.5％。本发明所述的切割用天然气添加剂，向天然气中注入起到催化助燃作用，使天然气燃烧速度加快，火焰温度升高，减少预热的时间并可加速铁与氧气的氧化(燃烧)，提高切割速度，进一步降低使用成本，且依然具有环保效果好，安全性高的特点。

Description

说明书

一种切割用天然气添加剂技术领域

本发明涉及金属切割技术领域，具体说是一种切割用天然气添加剂。

背景技术

现在市面上对于金属切割的方法很多，例如激光、等离子、气体火焰等，但由于气体火焰切割成本低，易于掌握等特点，依然是国内外企业切割方式的首选。

气体火焰切割，使用的主要有三种气体，一种是天然气，一种是乙炔气体，一种是丙烷、丙烯类气体。下面对于这三种气体进行一下优劣比较：表 1

由表 1可见，

1、天然气的密度明显的低于空气的密度，乙炔的密度接近于空气的密度，而丙烷、丙烯类气体超过空气的密度。所以当发生泄漏时，天然气不容易发生低凹沉积，使其不易达到爆炸范围，减少了发生爆炸的可能性。

2、天然气的相对密度也远低于空气的密度，所以泄漏出来的天然气能迅速挥发，不会发生低处大量滞留，适用于小空间以及相对密闭的空间使用。

3、天然气的爆炸范围较窄，是乙炔爆炸范围的 V4, 所以相对乙炔来说，安全性就高了很多。

4、天然气的着火点比乙炔和丙烷、丙烯类气体都高，所以要想点燃天然气，要使用明火，这样就不至于由于零星的低温火源将气体点燃，更安全。

5、天然气是天然组成的，燃烧时不会有污染物排放，乙炔在生产时需要消耗大量的电能和焦炭，而且在生产出乙炔和乙炔燃烧时会都会产生大量的污染物，会对人体的健康产生影响，还会对大气产生污染，丙烷、丙烯是石油的副产品，在很多地方都大量的需求，如果只用作切割，过于浪费。

6、天然气没有毒性，而乙炔含有硫化氢、磷化氢等大量对人体有害的物质，丙烷、丙烯类含有单纯性窒息及麻醉作用，也会对接触人员产生不利的副作用。

7、天然气在燃烧时，低辐射，无黑烟；而乙炔易积碳，点燃易冒黑烟和烟尘，对人体健康有影响。

由此可见，天然气在气体火焰切割领域前景广阔，节能环保效果好，安全性高。但单纯天然气的不足是其燃烧时火焰的温度比较低，使用其做切割气时预热的时间长，不宜用于切割。发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种切割用天然气添加剂，向天然气中注入起到催化助燃作用，使天然气燃烧速度加快，火焰温度升高，减少预热的时间并可加速铁与氧气的氧化（燃烧），提高切割速度，进一步降低使用成本，且依然具有环保效果好，安全性高的特点。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种切割用天然气添加剂，其特征在于按质量百分比包括以下组分：戊烷 78%-93%；

1-戊烯 1%-3%；

2, 3甲基戊烷 2%-7%_;

新己烷 1.5%-3.5%；

正丙醇 1%-5%；

2, 2, 4三甲基戊烷 0H

硝基甲烷 0.4%-1%_;

丁二烯 0.2%-0.5%；

二甲苯 0.2%-0.5%。

本发明所述的切割用天然气添加剂，向天然气中注入起到催化助燃作用，使天然气燃烧速度加快，火焰温度升高，减少预热的时间并可加速铁与氧气的氧化（燃烧），提高切割速度，进一步降低使用成本，且依然具有环保效果好，安全性高的特点。

具体实施方式

本发明公开了一种切割用天然气添加剂，其特征在于按质量百分比包括以下组分：

戊烷 78%-93%；

1-戊烯 1%-3%；

2, 3甲基戊烷 2%-7%；

新己烷 1.5%-3.5%；

正丙醇 1%-5%；

2, 2, 4三甲基戊烷 0H

硝基甲烷 0.4%-1%_;

丁二烯 0.2%-0.5%；

二甲苯 0.2%-0.5%。

上述组份的混合基本顺序为：戊烷 + 2, 3甲基戊烷 + 1-戊烯 + 新己烷 + 2， 2， 4三甲基戊烷 +硝基甲烷 + 正丙醇 + 丁二烯 + 二甲苯。在混合过程中不需要什么特殊的容器、设备或方法，将原料按上述先后次序全部加入一个密闭容器（因为原料均为无腐蚀性化学品，所以常用的密闭金属容器就行）中，对其进行搅拌，使其混合均匀即可。

本发明所述的切割用天然气添加剂，向天然气中注入起到催化作用，其主要作用有两个：一是加入添加剂后可加速天然气的燃烧，并使天然气燃烧的更加充分，从而提高燃烧温度和施放出更多的热量，天然气的主要成分是甲烷，正常情况下甲烷和氧气完全燃烧时会产生二氧化碳和水，但现实中往往达不到这种效果，甲烷燃烧时可能会有一部分没有燃烧依然是甲烷状态挥发，还有一部分生成的是一氧化碳，一氧化碳和氧气燃烧生成二氧化碳时还会施放一部分热量，所以就有大量的热量没有被利用，加入添加剂就改变了这种情况，可以促使甲烷完全燃烧，使其尽量被全部利用，施放出最多的热量，同时也达到了节能减排的效果；二是金属的切割实际就是铁和氧气的氧化（燃烧）过程，添加剂的加入有利于铁和氧气的氧化反应，从而起到了提高切割速度的作用。以下为几个本发明所述切割用天然气添加剂的具体实施例：

实施例 1.戊烷 828g_; 1-戊烯 10.8g_; 2, 3甲基戊烷 21.6g_; 新己烷 9g_; 正丙醇 14.4g_; 2, 2, 4三甲基戊烷 7.2g_; 硝基甲烷 4.5g_; 丁二烯 2.7g_; 二甲苯 1.8g 表 2

实施例 2.戊烷 1335g; 1-戊烯 21g; 2, 3甲基戊烷 46.5g_; 新己烷 30g; 正丙醇 31.5g; 2, 2, 4三甲基戊烷 16.5g_; 硝基甲烷 9g_; 丁二烯 6g_; 二甲苯 4.5g 表 3

实施例 3. 戊烷 2295g; 1-戊烯 62.1g; 2, 3甲基戊烷 137.7g;新己烷 59.4g; 正丙醇 78.3g_; 2, 2, 4三甲基戊烷 29.7g; 硝基甲烷 18.9g_; 丁二烯 10.8g_; 二甲苯 8.1g 表 4

实施例 4. 戊烷 936g_; 1-戊烯 34.8g_; 2, 3甲基戊烷 81.6g_; 新己烷 40.8g; 正丙醇 58.8g_; 2, 2, 4三甲基戊烷 24g; 硝基甲烷 12g; 丁二烯 6g_; 二甲苯 6g

实施例 5. 戊烷 1620g; 1-戊烯 52g; 2, 3甲基戊烷 122g_; 新己烷 62g; 正丙醇 82g; 2, 2, 4三甲基戊烷 30g; 硝基甲烷 16g; 丁二烯 8g_; 二甲苯 8g 表 6

组分名称配比范围添加量 ( g) 所占百分比戊烷 78 93 1620 81.00%

1-戊烯 1 3 52 2.60%

2， 3甲基戊烷 2 7 122 6.10% 新己烷 1.5 3.5 62 3.10% 正丙醇 1 5 82 4.10%

2， 2， 4三甲基戊烷 0.7 2 30 1.50% 硝基甲烷 0.4 1 16 0.80% 丁二烯 0.2 0.5 8 0.40% 二甲苯 0.2 0.5 8 0.40%

2000 实施例 6. 戊烷 2232g; 1-戊烯 24g; 2, 3甲基戊烷 48g; 新己烷 36g; 正丙醇 24g; 2, 2, 4三甲基戊烷 16.8g_; 硝基甲烷 9.6g_; 丁二烯 4.8g_; 二甲苯 4.8g

表 7

但其平均沸点很低仅为

：接注入到天然气管道中，管道中通过时，管道中设号传递到控制系统，控输出控制信号，也可根据泵获取到此信号时，便会然气质量的 0.6%〜： L%。以

表 8

由表 8可见，

1、加入添加剂的天然气的密度和相对密度与天然气接近，没有改变天然气本身的性质，而且密度远低于空气的密度，所以挥发性依然比较好，不会产生低凹沉积，如发生泄漏也会迅速挥发，可以保证生产场所的安全，也更适合小空间内的使用。

2、加入添加剂后的天然气爆炸范围与天然气相似，安全性依然明显优于乙炔。

3、加入添加剂后，其着火点比天然气略高，非明火不能点燃，提高了安全性能。

4、加入添加剂后的天然气的火焰温度明显得到了提高，而且单位体积释放出的热值更多，这样在天然气做切割气时，大大缩短了预热时间，而且在切割时，也使切割的效果和切割的速度都得到了提高。

5、由于切割气是以天然气作为基础气，而加入的添加剂只是起到催化剂的作用，并没有没有改变天然气的性质，使其燃烧时不会产生大量的污染物，相对其他切割气体来说大大降低了对人体的危害。

6、加入添加剂后，天然气更不易回火，而且抗震防爆性能比乙炔更好。天然气加入添加剂后火焰温度比较测试

1、基本条件

1 ) 环境情况：环境温度 20°C,大气压力 101.325 kPa

2) 测试气体：天然气，加入添加剂后的天然气，添加剂加入量：天然气质量的 1%

3 ) 测试工具：红外测温仪（德国制造，型号 HEITRONCS )

2、测试方法：在相同的气体压力和氧气压力下，将天然气和加入添加剂的天然气分别连接割矩后点燃，把割矩调到切割焰的状态，用红外测温仪去检测火焰的最高温度。

3、测试数据：气体压力为 0.04MPa，氧气压力为 0.4MPa

4、测试结果

经测试天然气火焰的平均温度为 2556.2°C，加入添加剂后天然气火焰的平均温度为 3185.2°C.加入添加剂后天然气火焰的温度明显提高。

钢板切割速度比较测试

1、基本条件：

1 ) 切割试验材料及规格： AH32, 厚度 S=25mm

2) 切割长度： 2400mmX8= 19200mm

3 ) 切割设备：半自动切割机， 2号割嘴

4) 切割类型：直线切割

5 ) 试验用气体种类：加入添加剂后的天然气，乙炔

2、测试方法：秒表计时

4、测试结果:

切割速度比： 421/379=1.1108

Claims

权利要求书

1 . 一种切割用天然气添加剂，其特征在于按质量百分比包括以下组: 戊烷 78%-93%；

1-戊烯 1%-3%；

2， 3甲基戊烷 2%-7%；

新己烷 1. 5%-3. 5%；

正丙醇 1%-5%；

2， 2， 4三甲基戊烷 0. 7%-2%；

硝基甲烷 0. 4⁰/ο-1%;

丁二烯 0. 2%-0. 5%；

二甲苯 0. 2%-0. 5%o