一种民用煤基合成液体燃料及其制备方法与流程

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1.本发明涉及民用燃料领域，具体而言，涉及一种民用煤基合成液体燃料及其制备方法。

背景技术：

2.目前民用燃料主要为液化石油气和天然气。但天然气在使用中依赖于管路送气，而罐装液化石油气存在需压缩罐装、危险因素高、不十分环保等局限性，同时我国富煤缺油贫气的资源现状致使油气对外依存度逐年增长。近年来，市场上也有以甲醇、乙醇等为主要成分的醇基燃料，但存在热值低、燃烧性差、易挥发且引起中毒、爆炸燃烧等缺点。

技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种民用煤基合成液体燃料及其制备方法，以解决现有技术中民用燃料难以兼顾高热值与安全性、清洁性以及便捷性的问题。
4.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种民用煤基合成液体燃料，该民用煤基合成液体燃料包括煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂和降凝剂。
5.进一步地，民用煤基合成液体燃料中，煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂与降凝剂的重量比为(90～95)：(1～5)：(2～5)：(0.01～0.03)：(0.05～0.1)。
6.进一步地，煤基液体蜡由费托反应制备得到。
7.进一步地，煤基液体蜡中按质量百分比计含有正构烷烃90～97％、芳烃＜0.05％，且其中硫＜1mg/kg。
8.进一步地，煤基液体蜡的馏程为180～310℃，闭口闪点为70～80℃，凝点＜-5℃。
9.进一步地，助燃剂为二茂铁。
10.进一步地，降凝剂为聚甲基丙烯酸十二酯、聚甲基丙烯酸十四酯、聚甲基丙烯酸十六酯、聚甲基丙烯酸十八酯中的一种或多种。
11.根据本发明的另一方面，提供了一种民用煤基合成液体燃料的制备方法，包括以下步骤：将煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂和降凝剂进行混合，搅拌，得到民用煤基合成液体燃料。
12.进一步地，该制备方法包括以下步骤：步骤s1，将第一部分煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚混合，搅拌，制得第一混合溶液；步骤s2，将第二部分煤基液体蜡与碳酸二甲酯混合，搅拌，制得第二混合溶液；步骤s3，将第三部分煤基液体蜡与助燃剂混合，搅拌，制得第三混合溶液；步骤s4，将第四部分煤基液体蜡与降凝剂混合，搅拌，得到降凝剂混合液；步骤s5，将第五部分煤基液体蜡与第一混合溶液、第二混合溶液、第三混合溶液和降凝剂混合液进行混合，搅拌，制得民用煤基合成液体燃料。
13.进一步地，第五部分煤基液体蜡占煤基液体蜡的质量比≥50％。
14.应用本发明的技术方案，提供了一种民用煤基清洁型燃料及其制备方法。该燃料
的燃烧热值高，燃烧充分且稳定，基本不产生黑烟，无积碳，能够满足民用燃料的使用需求。与此同时，该燃料的闪点较高，明火点不燃，并且清洁环保，因此具有较好的安全性和清洁性。除此之外，这种燃气可以在常温常压下贮存、运输和运用，不需高压钢瓶，使用便捷。总之，根据本发明提供的民用煤基清洁型燃料较好地解决了现有民用燃料难以兼顾高热值与安全性、清洁性以及便捷性的问题，可以用于替代传统的甲醇等民用液体燃料，十分适用于餐馆、酒店和家庭等场合。
具体实施方式
15.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
16.为了解决如前所述的现有技术中的问题，根据本发明的一方面，提供了一种民用煤基合成液体燃料，其包括煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂和降凝剂。该燃料的燃烧热值高，燃烧充分且稳定，基本不产生黑烟，无积碳，能够满足民用燃料的使用需求。与此同时，该燃料的闪点较高，明火点不燃，并且清洁环保，因此具有较好的安全性和清洁性。除此之外，这种燃气可以在常温常压下贮存、运输和运用，不需高压钢瓶，使用便捷。总之，根据本发明提供的民用煤基清洁型燃料较好地解决了现有民用燃料难以兼顾高热值与安全性、清洁性以及便捷性的问题，可以用于替代传统的甲醇等民用液体燃料，十分适用于餐馆、酒店和家庭等场合。
17.为了更好地兼顾民用煤基合成液体燃料的高热值与安全性、清洁性，以及使其具有更佳的便捷性，在一种优选的实施方式中，该民用煤基合成液体燃料中，煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂与降凝剂的重量比为(90～95)：(1～5)：(2～5)：(0.01～0.03)：(0.05～0.1)。优选上述重量比，更有利于突出煤化工产品作为液体燃料的清洁性与安全性。同时，也能更好地发挥聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯提高燃烧质量和热效率的调和及改进作用。而在优选了上述液体蜡主成分的基础上，仅加入少量的助燃剂和降凝剂即可起到良好的消烟助燃、降低燃料凝固点的效果，从而不仅降低了成本，还更好地保证了燃料的安全性和清洁性。
18.出于拓宽燃料原料来源的目的，优选地，上述煤基液体蜡由费托反应制备得到。
19.为了使煤基液体蜡能够更好地适配作为燃料的应用，在一种优选的实施例中，煤基液体蜡中按质量百分比计含有正构烷烃90～97％、芳烃＜0.05％，且其中硫＜1mg/kg。其中大于90％的正构烷烃能够提供优秀的燃烧热值，而低芳烃浓度和低硫浓度能够更好地保证燃料在燃烧过程中具有更低的硫排放量，使其能更好地满足清洁能源和节能减排的要求。
20.为了进一步提升民用煤基合成液体燃料的燃烧性能，优选地，煤基液体蜡的馏程为180～310℃，闭口闪点为70～80℃，凝点＜-5℃。具有上述优选的性能的煤基液体蜡能够为民用煤基合成液体燃料提供更高的闪点和更低的凝点，使其更加符合民用燃料的需求。
21.助燃剂的选择可以是本领域常规，但出于更好地提升燃料的燃烧性能的目的，在一种优选的实施例中，助燃剂为二茂铁。
22.降凝剂的选择可以是本领域常规，但出于更好地起到降低燃料凝固点的作用，在一种优选的实施例中，降凝剂为聚甲基丙烯酸十二酯、聚甲基丙烯酸十四酯、聚甲基丙烯酸
十六酯、聚甲基丙烯酸十八酯中的一种或多种。
23.根据本发明的另一方面，提供了一种民用煤基合成液体燃料的制备方法，其包括以下步骤：将煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂和降凝剂进行混合，搅拌，得到民用煤基合成液体燃料。根据该方法制备得到的燃料的燃烧热值高，燃烧充分且稳定，基本不产生黑烟，无积碳，能够满足民用燃料的使用需求。与此同时，该燃料的闪点较高，明火点不燃，并且清洁环保，因此具有较好的安全性和清洁性。除此之外，这种燃气可以在常温常压下贮存、运输和运用，不需高压钢瓶，使用便捷。总之，根据本发明提供的民用煤基清洁型燃料较好地解决了现有民用燃料难以兼顾高热值与安全性、清洁性以及便捷性的问题，可以用于替代传统的甲醇等民用液体燃料，十分适用于餐馆、酒店和家庭等场合。
24.出于进一步简化民用煤基合成液体燃料的制备流程，降低其生产成本的目的，在一种优选的实施例中，制备上述民用煤基合成液体燃料包括以下步骤：步骤s1，将第一部分煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚混合，搅拌，制得第一混合溶液；步骤s2，将第二部分煤基液体蜡与碳酸二甲酯混合，搅拌，制得第二混合溶液；步骤s3，将第三部分煤基液体蜡与助燃剂混合，搅拌，制得第三混合溶液；步骤s4，将第四部分煤基液体蜡与降凝剂混合，搅拌，得到降凝剂混合液；步骤s5，将第五部分煤基液体蜡与第一混合溶液、第二混合溶液、第三混合溶液和降凝剂混合液进行混合，搅拌，制得民用煤基合成液体燃料。
25.为了进一步优化民用煤基合成液体燃料的制备流程，优选地，第五部分煤基液体蜡占煤基液体蜡的质量比≥50％。
26.以下结合具体实施例对本技术作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本技术所要求保护的范围。
27.实施例1：
28.一种民用煤基合成液体燃料的制备方法，包括以下步骤：
29.步骤一、按照质量份数比为92:3:3:0.02:0.05分别称取煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、二茂铁、聚甲基丙烯酸十二酯，备用；
30.步骤二、先将占总煤基液体蜡重量50％的煤基液体蜡加入到设备中，备用；
31.步骤三、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚混合，搅拌均匀，备用；
32.步骤四、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡与碳酸二甲酯混合，搅拌均匀，备用；
33.步骤五、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡溶解二茂铁，搅拌均匀，备用；
34.步骤六、取占总煤基液体蜡重量20％的煤基液体蜡溶解降凝剂，搅拌均匀，备用；
35.将以上各种混合液加入设备中，搅拌均匀，即可得到民用煤基合成液体燃料。
36.其中，煤基液体蜡的馏程为180～300℃，闭口闪点为75℃，凝点为-8℃，正构烷烃含量为92％，硫含量为0.04mg/kg，芳烃含量小于0.03％。
37.实施例2：
38.一种民用煤基合成液体燃料的制备方法，包括以下步骤：
39.步骤一、按照质量份数比为95:5:5:0.01:0.08分别称取煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、二茂铁、聚甲基丙烯酸十二酯，备用；
40.步骤二、先占总煤基液体蜡重量75％的煤基液体蜡加入到设备中，备用；
41.步骤三、取占总煤基液体蜡重量5％的煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚混合，搅拌均匀，备用；
42.步骤四、取占总煤基液体蜡重量5％的煤基液体蜡与碳酸二甲酯混合，搅拌均匀，备用；
43.步骤五、取占总煤基液体蜡重量5％的煤基液体蜡溶解二茂铁，搅拌均匀，备用；
44.步骤六、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡溶解聚甲基丙烯酸十二酯，搅拌均匀，备用；
45.将以上各种混合液加入设备中，搅拌均匀，即可得到产品。
46.其中，煤基液体蜡的馏程为185～306℃，闭口闪点为74℃，凝点为-6℃，正构烷烃含量为95％，硫含量为0.03mg/kg，芳烃含量小于0.04％。
47.实施例3：
48.一种民用煤基合成液体燃料的制备方法，包括以下步骤：
49.步骤一、按照质量份数比为90:1:2:0.03:0.1分别称取煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、二茂铁、聚甲基丙烯酸十二酯，备用；
50.步骤二、先将占总煤基液体蜡重量50％的煤基液体蜡加入到设备中，备用；
51.步骤三、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚混合，搅拌均匀，备用；
52.步骤四、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡与碳酸二甲酯混合，搅拌均匀，备用；
53.步骤五、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡溶解二茂铁，搅拌均匀，备用；
54.步骤六、取占总煤基液体蜡重量20％的煤基液体蜡溶解降凝剂，搅拌均匀，备用；
55.将以上各种混合液加入设备中，搅拌均匀，即可得到民用煤基合成液体燃料。
56.其中，煤基液体蜡的馏程为180～300℃，闭口闪点为80℃，凝点为-8℃，正构烷烃含量为97％，硫含量为0.04mg/kg，芳烃含量小于0.03％。
57.实施例4：
58.一种民用煤基合成液体燃料的制备方法，包括以下步骤：
59.步骤一、按照质量份数比为92:3:3:0.02:0.05分别称取煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、二茂铁、聚甲基丙烯酸十六酯，备用；
60.步骤二、先将占总煤基液体蜡重量50％的煤基液体蜡加入到设备中，备用；
61.步骤三、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚混合，搅拌均匀，备用；
62.步骤四、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡与碳酸二甲酯混合，搅拌均匀，备用；
63.步骤五、取占总煤基液体蜡重量10％的煤基液体蜡溶解二茂铁，搅拌均匀，备用；
64.步骤六、取占总煤基液体蜡重量20％的煤基液体蜡溶解降凝剂，搅拌均匀，备用；
65.将以上各种混合液加入设备中，搅拌均匀，即可得到民用煤基合成液体燃料。
66.其中，煤基液体蜡的馏程为190～310℃，闭口闪点为70℃，凝点为-8℃，正构烷烃含量为90％，硫含量为0.09mg/kg，芳烃含量小于0.05％。
67.对比例1：
68.一种民用醇基液体燃料，其组成为甲醇、丙酮、石油醚、水杨酸钠、聚氧乙烯酯、双氧水各组分物按照质量份数比75:15:1:3:0.5:5，经检测热值为22550j/kg。
69.对比例2：
70.一种民用醇基液体燃料，其组成为甲醇、去离子水、甲缩醛、双氧水、二茂铁各组分物按照质量份数比80:25:7:0.1:0.01，经检测热值为18542j/kg。
71.测试条件：
72.燃烧热值：对上述实施例1～4制备得到的液体燃料采用氧弹热量计进行检测，经检测，燃料热值分别达到4890j/kg、45372j/kg、44018j/kg、44916j/kg。均能满足市场民用燃料的要求，且高于现有醇基燃料(对比例1～2)的热值。
73.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
74.本煤基合成液体燃料的燃烧热值高，燃烧充分且稳定，基本不产生黑烟，无积碳，能够满足民用燃料的使用需求。与此同时，该燃料的闪点较高，明火点不燃，并且清洁环保，因此具有较好的安全性和清洁性。除此之外，这种燃气可以在常温常压下贮存、运输和运用，不需高压钢瓶，使用便捷。总之，根据本发明提供的民用煤基清洁型燃料较好地解决了现有民用燃料难以兼顾高热值与安全性、清洁性以及便捷性的问题，可以用于替代传统的甲醇等民用液体燃料，十分适用于餐馆、酒店和家庭等场合。
75.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种民用煤基合成液体燃料，其特征在于，所述民用煤基合成液体燃料包括煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂和降凝剂。2.根据权利要求1所述的民用煤基合成液体燃料，其特征在于，所述民用煤基合成液体燃料中，所述煤基液体蜡、所述聚甲氧基二甲醚、所述碳酸二甲酯、所述助燃剂与所述降凝剂的重量比为(90～95)：(1～5)：(2～5)：(0.01～0.03)：(0.05～0.1)。3.根据权利要求1或2所述的民用煤基合成液体燃料，其特征在于，所述煤基液体蜡由费托反应制备得到。4.根据权利要求1至3中任一项所述的民用煤基合成液体燃料，其特征在于，所述煤基液体蜡中按质量百分比计含有正构烷烃90～97％、芳烃＜0.05％，且其中硫＜1mg/kg。5.根据权利要求1至4中任一项所述的民用煤基合成液体燃料，其特征在于，所述煤基液体蜡的馏程为180～310℃，闭口闪点为70～80℃，凝点＜-5℃。6.根据权利要求1至5中任一项所述的民用煤基合成液体燃料，其特征在于，所述助燃剂为二茂铁。7.根据权利要求1至6中任一项所述的民用煤基合成液体燃料，其特征在于，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸十二酯、聚甲基丙烯酸十四酯、聚甲基丙烯酸十六酯、聚甲基丙烯酸十八酯中的一种或多种。8.一种民用煤基合成液体燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将煤基液体蜡与聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂和降凝剂进行混合，搅拌，得到所述民用煤基合成液体燃料。9.根据权利要求8所述的民用煤基合成液体燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1，将第一部分煤基液体蜡与所述聚甲氧基二甲醚混合，搅拌，制得第一混合溶液；步骤s2，将第二部分煤基液体蜡与所述碳酸二甲酯混合，搅拌，制得第二混合溶液；步骤s3，将第三部分煤基液体蜡与所述助燃剂混合，搅拌，制得第三混合溶液；步骤s4，将第四部分煤基液体蜡与所述降凝剂混合，搅拌，得到降凝剂混合液；步骤s5，将第五部分煤基液体蜡与所述第一混合溶液、所述第二混合溶液、所述第三混合溶液和所述降凝剂混合液进行混合，搅拌，制得所述民用煤基合成液体燃料。10.根据权利要求9所述的民用煤基合成液体燃料的制备方法，其特征在于，所述第五部分煤基液体蜡占所述煤基液体蜡的质量比≥50％。

技术总结

本发明提供了一种民用煤基合成液体燃料及其制备方法。该民用煤基合成液体燃料包括煤基液体蜡、聚甲氧基二甲醚、碳酸二甲酯、助燃剂和降凝剂。本发明的燃料较好地解决了现有民用燃料难以兼顾高热值与安全性、清洁性以及便捷性的问题，可以用于替代传统的甲醇等民用液体燃料，十分适用于餐馆、酒店和家庭等场合。酒店和家庭等场合。