專(zhuān)利名稱(chēng)：：輕烴燃料及其氣化方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種輕烴燃料、輕烴燃料的氣化方法和裝置，特別是涉及含有凝析油、輕石腦油或精碳五的輕烴燃料及其氣化方法和裝置。由于煤氣、液化氣和天然氣所需投資大，設(shè)備復(fù)雜，所以我國(guó)約70％地區(qū)的中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村還不能使用上煤氣、液化氣和天然氣。另一方面，我國(guó)有著豐富的凝析油、輕石腦油和精碳五資源。如果能將這部分資源綜合開(kāi)發(fā)利用作為民用燃料，不僅會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且在盡快改變居民燃料結(jié)構(gòu)、節(jié)約能源、減少污染和方便居民生活方面有均有重要的意義。眾所周知，液化氣能在常壓下氣化，而凝析油、輕石腦油和精碳五在常壓下是液體，因此，如何將它們氣化成能在普通民用燃具上使用的燃?xì)馐情_(kāi)發(fā)凝析油、輕石腦油或精碳五作為民用燃料的關(guān)鍵。柴虹亮(《城市公用事業(yè)》第10卷1996年第1期第30-32頁(yè))介紹了C5作為民用燃料的四種應(yīng)用方法。一是直接將空氣通入C5液體，將其氣化成可燃性氣體。這種方法需要特制的蒸發(fā)器和專(zhuān)用燃具，而且在低溫下氣化成燃?xì)鈺r(shí)具有一定的危險(xiǎn)性。其次，由于氣化時(shí)，C5含量不能保持不變，出來(lái)的燃?xì)鉄嶂挡▌?dòng)較大，影響熱效率，使燃燒狀況不佳，而且有約10-30％的C5不能氣化。二是導(dǎo)入加熱空氣將C5氣化成可燃?xì)怏w，這種方法需用專(zhuān)用的氣化裝置，以控制導(dǎo)入空氣的溫度和導(dǎo)出燃?xì)庵蠧5的含量。如果導(dǎo)入空氣的溫度發(fā)生變化，則會(huì)影響可燃?xì)怏w中C5的含量，從而使燃燒不穩(wěn)定。三是用液化氣作為氣化劑的雙瓶供應(yīng)法，這種方法需用二個(gè)鋼瓶，使用相當(dāng)麻煩，而且無(wú)法在沒(méi)有液化氣的條件下使用。四是C5管道供氣，這種方法不僅要解決C5液體的氣化問(wèn)題，而且還要解決管道內(nèi)C5的冷凝問(wèn)題，需要大量的投資，顯然不利于C5作為民用燃料的推廣應(yīng)用?！拜p烴作為民用炊事燃料的研究”(《公用科技》1995年第1期第7-14頁(yè))中指出，輕烴作為民用炊事燃料應(yīng)控制燃料中的含水量。本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種在常壓下易于氣化、能穩(wěn)定燃燒的安全輕烴燃料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種在常壓下使上述輕烴燃料氣化的簡(jiǎn)單方法。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種在常壓下使上述輕烴燃料氣化的裝置。本發(fā)明的上述目的可用如下技術(shù)方案加以解決。本發(fā)明的輕烴燃料含有70-95％重量的輕烴和5-30％重量的水。將這種輕烴燃料加入一個(gè)塑料或金屬容器中，該容器上有可燃?xì)怏w導(dǎo)出口和含氧氣體導(dǎo)入管，該導(dǎo)入管深人水層中，通入含氧氣體時(shí)從燃?xì)鈱?dǎo)出口中排出可燃?xì)怏w，這種可燃?xì)怏w可直接用于民用燃具上進(jìn)行燃燒。本發(fā)明輕烴燃料的原料易得，常壓下容易氣化，而且產(chǎn)生燃?xì)庵休p烴的含量基本上保持不變，能保持燃燒穩(wěn)定，燃燒熱值高。另外，本發(fā)明的輕烴燃料運(yùn)輸、儲(chǔ)存比液化氣安全，不需要大量的投資，所以本發(fā)明為凝析油、輕石腦油或精碳五廣泛地用作民用燃料提供了一條良好的途徑。圖1是本發(fā)明輕烴氣化裝置的示意圖。圖2是超聲波氣泡分散裝置。本發(fā)明的輕烴燃料含有70-95％重量的輕烴和5-30％重量的水，以輕烴和水的總重量為基準(zhǔn)。所述的輕烴是指未經(jīng)處理的凝析油、輕石腦油、精碳五或其混合物。這些原料本身可能含有少量的水，但不包括可分離的水層。所用的水也不是指經(jīng)特殊處理的水，而是指自然界中任何直接可得的水，如河水、海水、雨水和自來(lái)水等。當(dāng)加入的水量約少于5％重量時(shí)，導(dǎo)出的可燃?xì)怏w中輕烴的含量就不穩(wěn)定，這種可燃?xì)怏w就不能穩(wěn)定地燃燒；當(dāng)加入的水量超過(guò)約30％重量時(shí)，雖然導(dǎo)出的可燃?xì)怏w仍能穩(wěn)定燃燒，但過(guò)量的水不能與輕烴一起氣化，而作為殘余物殘留下來(lái)，所以加入超過(guò)30％重量的水是沒(méi)有必要的。本發(fā)明輕烴燃料中的輕烴和水能一起被氣化，而沒(méi)有殘余物，所以本發(fā)明能充分地利用輕烴原料作為民用燃料。本發(fā)明的輕烴燃料氣化裝置包括一個(gè)容器1、裝在容器上的可燃?xì)怏w導(dǎo)出口2和含氧氣體導(dǎo)入管3，該導(dǎo)入管深入水層中，如圖1所示。所述的容器為常壓容器，可以是普通的金屬容器或塑料容器。優(yōu)選的為塑料容器，如塑料桶或可口可樂(lè)瓶等。所述的含氧氣體導(dǎo)入管是塑料管或金屬管。該含氧氣體導(dǎo)入管應(yīng)插入水層中，才能有效地使輕烴氣化。實(shí)踐證明，當(dāng)含氧氣體產(chǎn)生的氣泡較小時(shí)，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w中輕烴的含量較高，因此，在含氧氣體導(dǎo)入管的末端較好裝有氣體分散裝置，這樣在使用大效率民用燃具(10000大卡以上)時(shí)效果更佳。所述的氣體分散裝置是微孔排氣器或超聲波發(fā)生器。所述的微孔排氣器使含氧氣體通過(guò)許多較小的孔排出，產(chǎn)生許多小氣泡。所述的超聲波發(fā)生器是如圖2所述的裝置。將含氧氣體導(dǎo)入管(較好是金屬管)口壓扁，形成一條狹縫4。在該狹縫前固定一塊金屬片5，該金屬片的厚度約為0.05-0.5毫米。當(dāng)含氧氣體流通過(guò)該狹縫噴到該金屬片上時(shí)，該金屬片產(chǎn)生超聲振動(dòng)，促使該含氧氣體形成微小氣泡。所述的金屬管可以是紫銅管、鋁管、不銹鋼管，較好是紫銅管。所述的金屬片可以是任何能產(chǎn)生超聲振動(dòng)的金屬片，如銅片、不銹鋼片、鋁合金片等。當(dāng)用普通小型空氣泵通入空氣時(shí)，通入的空氣在水層產(chǎn)生氣泡，這種氣泡能夾帶大量的輕烴形成可燃?xì)怏w，這種可燃?xì)怏w能用于普通民用燃具如家用液化氣灶和取暖器上燃燒。所用的普通小型空氣泵可用交流電為電源，也可用電池或蓄電池為電源。當(dāng)用電池或蓄電池為電池時(shí)，本發(fā)明的輕烴燃料適用于野外或不通電的地區(qū)。至于本發(fā)明方法能有效穩(wěn)定地使輕烴氣化的詳細(xì)機(jī)理還不完全清楚，但估計(jì)由于水的表面張力比輕烴大，所以含氧氣體能在水層中形成大量的小氣泡，這些小氣泡夾帶了大量的輕烴，形成可燃?xì)怏w。用本發(fā)明方法產(chǎn)生的輕烴可燃?xì)怏w比用現(xiàn)有方法產(chǎn)生的可燃?xì)怏w燃燒更穩(wěn)定、熱值更高，能象普通液化氣一樣用作民用燃料。本發(fā)明的輕烴燃料能使所含的所有凝析油、輕石腦油和精碳五燃燒，所以其燃燒熱值高。表1<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="636">熱值煤氣500(大卡/公斤)液化石油氣7000(大卡/公斤)天然氣7500(大卡/公斤)凝析油19077(千卡/標(biāo)米3)輕石腦油17760(千卡/標(biāo)米3)精碳五13381(千卡/標(biāo)米3)</table></tables>由于凝析油、輕石腦油、精碳五或其混合物在常溫下是不易揮發(fā)的液體，這些液體的運(yùn)輸和儲(chǔ)存比液化氣更安全。由于使用的氣化裝置較簡(jiǎn)單，所以本發(fā)明的輕烴燃料可適用于大多數(shù)家庭和企業(yè)單位的使用。而且當(dāng)氣化停止時(shí)，即使燃燒器開(kāi)關(guān)打開(kāi)，不會(huì)產(chǎn)生氣體泄漏爆炸燃燒，也不存在一氧化碳中毒的危險(xiǎn)。現(xiàn)在用如下的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。但這些實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作解釋性的說(shuō)明，而不用于對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍作限定。實(shí)施例1在一個(gè)1升塑料瓶中加入950毫升的凝析油和50毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約8瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例2在一個(gè)1升塑料瓶中加入850毫升的凝析油和150毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約12瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例3在一個(gè)1升塑料瓶中加入700毫升的凝析油和300毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約24瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例4在一個(gè)1升塑料瓶中加入600毫升的凝析油和400毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約40瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例5在一個(gè)1升塑料瓶中加入950毫升的輕石腦油和50毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約8瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例6在一個(gè)1升塑料瓶中加入850毫升的輕石腦油和150毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約12瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例7在一個(gè)1升塑料瓶中加入700毫升的輕石腦油和300毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約24瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例8在一個(gè)1升塑料瓶中加入600毫升的輕石腦油和400毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約40瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例9在一個(gè)1升塑料瓶中加入950毫升的精碳五和50毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約8瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例10在一個(gè)1升塑料瓶中加入850毫升的精碳五和150毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約12瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例11在一個(gè)1升塑料瓶中加入700毫升的精碳五和300毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約24瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例12在一個(gè)1升塑料瓶中加入600毫升的精碳五和400毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約40瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例13在一個(gè)1升塑料瓶中加入400毫升凝析油和400毫升精碳五和200毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約12瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。實(shí)施例14在一個(gè)1升塑料瓶中加入400毫升凝析油和400毫升輕石腦油和200毫升的水。將一根直徑約為2毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約12瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入家用液化氣灶燃燒。燃燒結(jié)果列于如下表2中。表2<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="548">編號(hào)火焰穩(wěn)定性殘液量實(shí)施例1穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例2穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例3穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例4穩(wěn)定燃燒約140水實(shí)施例5穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例6穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例7穩(wěn)定燃燒少許實(shí)施例8穩(wěn)定燃燒約135毫升實(shí)施例9穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例10穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例11穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例12穩(wěn)定燃燒約140毫升實(shí)施例13穩(wěn)定燃燒無(wú)實(shí)施例14穩(wěn)定燃燒無(wú)</table></tables>從表中的數(shù)據(jù)可知，在凝析油、輕石腦油、精碳五或其混合物中加入約5-30％重量的水，不僅能使它們穩(wěn)定地氣化，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w能象液化氣一樣穩(wěn)定地燃燒，而且燃燒熱值高，取得了意想不到的效果。實(shí)施例15在一個(gè)13升塑料瓶中加入8000毫升的凝析油和3000毫升的水。將一根直徑約為3毫米的塑料管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管，塑料管的末端配一個(gè)多孔噴頭。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約24瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入一只一萬(wàn)大卡的液化氣灶燃燒。該液化氣灶能穩(wěn)定燃燒，直至所有液體燒完為止。實(shí)施例16在一個(gè)13升金屬桶中加入4000毫升凝析油和和4000毫升輕石腦油以及3000毫升的水。將一根直徑約為3毫米的紫銅管插入水層中，作為空氣導(dǎo)入管，塑料管的末端配一個(gè)如圖1所示的超聲波發(fā)生器。瓶上配置一個(gè)可燃?xì)怏w排出口，將該瓶密封。用一只小型空氣泵(約24瓦)通入空氣，將從排出口排出的可燃?xì)怏w通入兩只一萬(wàn)大卡的液化氣灶燃燒。兩只液化氣灶都能穩(wěn)定燃燒，直至所有液體燒完為止。權(quán)利要求1．一種輕烴燃料，其特征在于它包括70-95％重量的輕烴和5-30％重量的水。2．如權(quán)利要求1所述的輕烴燃料，其特征在于所述的輕烴選自凝析油、精碳五、輕石腦油及其混合物。3．如權(quán)利要求1所述的輕烴燃料的氣化方法，其特征在于該方法包括將5-30％重量的水、70-95％重量的輕烴加入輕烴氣化裝置，該裝置包括容器、裝在容器上的燃?xì)鈱?dǎo)出口和含氧氣體導(dǎo)入管，該導(dǎo)入管深入水層中，通入有氧氣體時(shí)從燃?xì)鈱?dǎo)出口中排出可燃?xì)怏w，這種可燃?xì)怏w可直接用于民用燃具上進(jìn)行燃燒。4．如權(quán)利要求3所述的氣化方法，其特征在于所述的容器選自塑料容器和金屬容器。5．如權(quán)利要求4所述的氣化方法，其特征在于所述的容器是塑料容器。6．如權(quán)利要求3所述的氣化方法，其特征在于所述的含氧氣體是空氣。7．如權(quán)利要求3所述的氣化方法，其特征在于所述的含氧氣體導(dǎo)入管選自金屬管或塑料管。8．如權(quán)利要求3所述的氣化方法，其特征在于所述的含氧氣體導(dǎo)入管末端裝有氣體分散裝置。9．如權(quán)利要求8所述的氣化方法，其特征在于所述的氣體分散裝置是微孔排氣器。10．如權(quán)利要求8所述的氣化方法，其特征在于所述的氣體分散裝置是超聲波發(fā)生器。11．如權(quán)利要求3所述的氣化方法，其特征在于所述的民用燃具是普通液化氣燃具。12．如權(quán)利要求3所述的氣化方法，其特征在于所述的含氧氣體用小型空氣泵通入。13．一種輕烴氣化裝置，其特征在于該裝置包括容器、裝在容器上的燃?xì)鈱?dǎo)出口和含氧氣體導(dǎo)入管，該導(dǎo)入管深入水層中。14．如權(quán)利要求13所述的輕烴氣化裝置，其特征在于所述的容器選自塑料容器和金屬容器。15．如權(quán)利要求14所述的輕烴氣化裝置，其特征在于所述的容器是塑料容器。16．如權(quán)利要求13所述的輕烴氣化裝置，其特征在于所述的含氧氣體導(dǎo)入管選自金屬管或塑料管。17．如權(quán)利要求13所述的輕烴氣化裝置，其特征在于所述的含氧氣體導(dǎo)入管末端裝有一個(gè)氣體分散裝置。18．如權(quán)利要求17所述的輕烴氣化裝置，其特征在于所述的氣體分散裝置是微孔排氣頭。19．如權(quán)利要求17所述的輕烴氣化裝置，其特征在于所述的氣體分散裝置是超聲波發(fā)生器。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種輕烴燃料及其氣化方法和裝置。該輕烴燃料包括70—95%重量的輕烴和5—30%重量的水。當(dāng)將含氧氣體通入水層中時(shí)產(chǎn)生一種能象液化氣一樣穩(wěn)定燃燒的可燃?xì)怏w,而且能使所有輕烴氣化。本發(fā)明的輕烴燃燒不僅儲(chǔ)存、運(yùn)輸安全,而且氣化方法和裝置簡(jiǎn)單,是一種廉價(jià)的民用燃料。當(dāng)氣化停止時(shí),即使燃燒器開(kāi)關(guān)打開(kāi),不會(huì)產(chǎn)生氣體泄漏爆炸燃燒,也不存在一氧化碳中毒的危險(xiǎn)。文檔編號(hào)F23K5/22GK1213692SQ9712057公開(kāi)日1999年4月14日申請(qǐng)日期1997年10月7日優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日發(fā)明者張啟泰申請(qǐng)人:張啟泰