CN107760403B - 一种低乙醇含量液化石油气及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种低乙醇含量液化石油气及其制备方法，本发明通过将含氧量高的乙醇均匀添加到石油气中，提高了现有液化石油气的燃烧质量，减轻了对空气的污染以及人体的危害，研制了一种乙醇和石油气混合均匀的低乙醇含量新型液化石油气，并且将水浴加热蒸发和室温加压液化相结合，开发了一种低乙醇含量新型液化石油气的高效制备方法。本发明的低乙醇含量液化石油气含氧量高，热值高，乙醇和石油气混合均匀，使用成本低廉，资源丰富，制备效率高，易于工业化生产，燃烧均匀完全，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，特别是提供了一种低乙醇含量液化石油气及其制备方法。
技术背景
石油气是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气，常压下是气体，通过一定的工艺流程，对石油尾气加以回收利用，采取加压的措施，使其变成液体，装在受压容器内，从而获得液化石油气。石油气的主要成分包括丙烯、丙烷、丁烯和丁烷等，其热值高（为87.9～108.9MJ/m3），是目前主要的居民生活及工业用气体燃料之一。石油气在加压气瓶内为液体，一旦流出后就会汽化成比原体积大250倍左右的可燃气体。液化石油气的价格偏贵，杂质含量多，常常燃烧不完全，生成一氧化碳中间产物等废气，造成空气污染以及易使人体中毒和窒息等。如果在液化石油气燃烧过程中，能组织良好的燃烧过程，即提供充足的氧气、充分的混合，中间产物一氧化碳最终会燃烧完毕，生成CO2或H2O，避免一氧化碳造成的危害。
乙醇属于可再生的清洁能源，常温下为液体，价格便宜，来源广泛；但热值低（约26.9MJ/kg），不适合单独作为生活中和工业上大规模使用的燃料。由于乙醇的含氧量高达34.7%，人们通过研究发现，在液态汽油中添加约10%（按液体的体积百分含量计算）的液态乙醇，可使汽油的含氧量达到3.5%，由此开发了一种新型替代能源——乙醇汽油。适量液态乙醇均匀加入液态汽油中，不仅不影响汽油的使用，节省汽油资源，而且还提高了汽油的燃烧质量，实现了充分燃烧，减少了汽车尾气排放的一氧化碳等有害气体对空气造成的污染（使用乙醇汽油与使用普通汽油比较，一氧化碳排量可下降30%）。乙醇汽油的成功开发和推广应用为其他新清洁能源的开发和能源结构的改善提供了新思路和可行性。
综上所述，为了解决目前液化石油气燃烧不完全带来的能源浪费、有害气体排放、空气污染以及易使人体中毒或窒息等问题，考虑将液态乙醇均匀添加到气态石油气中，研制一种使用成本低、绿色环保的新型液化石油气，开发其高效制备方法，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明利用乙醇含氧量高的特点，通过将常温常压下为液态的乙醇均匀添加到常温常压下为气态的石油气中，在不降低现有液化石油气热值的情况下，获得高含氧量的低乙醇含量液化石油气，提高现有液化石油气的燃烧质量，减轻对空气的污染以及人体的危害等；并且提出水浴加热蒸发和室温加压液化相结合的高效制备方法，实现了液态乙醇与气态石油气通过气体的方式实现均匀混合，在此基础上获得了乙醇和石油气均匀混合的液态低乙醇含量液化石油气。本发明的目的是研制一种使用成本低、绿色环保、高含氧量的低乙醇含量新型液化石油气，提供一种简便易行、乙醇和石油气混合均匀的制备方法，解决目前液化石油气燃烧不完全带来的能源浪费、有害气体排放、空气污染和易使人体中毒或窒息以及采用传统方法难以实现液体和气体的均匀混合等问题。
本发明的技术方案是：一种低乙醇含量液化石油气，该液化石油气由乙醇和石油气组成，按气体的体积百分含量计算，其中乙醇的含量为8%~20%、石油气的含量为92%~80%。
本发明的另一目的提供上述低乙醇含量液化石油气制备方法，该方法具体包括以下步骤：
第一步：采用水浴加热的方法，将液态乙醇加热到78~90℃，使液态乙醇蒸发变成乙醇气体；
第二步：按照气体的体积百分含量配比，将8%~20%的乙醇气体与92%~80%的石油气进行均匀混合，获得混合气体；
第三步：在室温下对混合气体施加一定的压力，使混合气体液化为混合液体，形成乙醇和石油气均匀混合的低乙醇含量液化石油气。
进一步，所述第三步中压力为0.75~1.77MPa。
进一步，所述低乙醇含量液化石油气的一氧化碳排量可下降至少30%。
本发明的主要优点在于：
1、该低乙醇含量液化石油气改善了现有燃料结构，组成简单，热值高（乙醇含量低，未降低现有液化石油气的热值），使用成本低廉，且使用方便，资源丰富。
2、该低乙醇含量液化石油气含氧量高，乙醇和石油气混合均匀，燃烧均匀完全，减少或避免了一氧化碳有害气体的排放，减轻了空气污染，绿色环保，且节约了能源，减少了人体中毒或窒息等机会。
3、该低乙醇含量液化石油气具有良好的清洁作用，能有效地消除积炭现象，延长灶具的使用寿命。
4、该方法制备低乙醇含量液化石油气工艺简便、效率高、成本低廉，且易于实现工业化、规模化及自动化生产。
5、该方法实现了常温常压下为液态的乙醇和常温常压下为气态的石油气的均匀混合，解决了传统方法难以实现液体与气体均匀混合的问题，也突破了常温常压下的液体和气体同时成为混合均匀的液体的难题。
6、该方法还可推广用于固体与气体均匀混合以及固化等方面，是一种制备均匀混合物的新技术，会成为能源、物质和材料等领域未来研究开发采取的一种重要手段，将有助于推动相关学科和行业的跨越式发展。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的熟练技术人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。
本发明一种低乙醇含量液化石油气，该液化石油气由乙醇和石油气组成，按气体的体积百分含量计算，其中乙醇的含量为8%~20%、石油气的含量为92%~80%。
本发明的另一目的提供上述低乙醇含量液化石油气制备方法，该方法具体包括以下步骤：
第一步：采用水浴加热的方法，将液态乙醇加热到78~90℃，使液态乙醇蒸发变成乙醇气体；
第二步：按照气体的体积百分含量配比，将8%~20%的乙醇气体与92%~80%的石油气进行均匀混合，获得混合气体；
第三步：在室温下对混合气体施加一定的压力，使混合气体液化为混合液体，形成乙醇和石油气均匀混合的低乙醇含量液化石油气。
进一步，所述第三步中压力为0.75~1.77MPa。
进一步，所述低乙醇含量液化石油气的一氧化碳排量可下降至少30%。
实施例1：
采用水浴加热的方法，将液态乙醇加热到78℃，使液态乙醇蒸发变成乙醇气体；然后按照气体的体积百分含量配比，将8%的乙醇气体与92%的石油气进行均匀混合，获得混合气体；紧接着在室温下对混合气体施加0.75MPa的压力，使混合气体液化为混合液体，获得由气体的体积百分含量为8%的乙醇和气体的体积百分含量为92%的石油气均匀混合组成的低乙醇含量液化石油气。
实施例2：
采用水浴加热的方法，将液态乙醇加热到90℃，使液态乙醇蒸发变成乙醇气体；然后按照气体的体积百分含量配比，将10%的乙醇气体与90%的石油气进行均匀混合，获得混合气体；紧接着在室温下对混合气体施加1.0MPa的压力，使混合气体液化为混合液体，获得由气体的体积百分含量为10%的乙醇和气体的体积百分含量为90%的石油气均匀混合组成的低乙醇含量液化石油气。
实施例3：
采用水浴加热的方法，将液态乙醇加热到80℃，使液态乙醇蒸发变成乙醇气体；然后按照气体的体积百分含量配比，将20%的乙醇气体与80%的石油气进行均匀混合，获得混合气体；紧接着在室温下对混合气体施加1.4MPa的压力，使混合气体液化为混合液体，获得由气体的体积百分含量为20%的乙醇和气体的体积百分含量为80%的石油气均匀混合组成的低乙醇含量液化石油气。
实施例4：
采用水浴加热的方法，将液态乙醇加热到85℃，使液态乙醇蒸发变成乙醇气体；然后按照气体的体积百分含量配比，将15%的乙醇气体与85%的石油气进行均匀混合，获得混合气体；紧接着在室温下对混合气体施加1.77MPa的压力，使混合气体液化为混合液体，获得由气体的体积百分含量为15%的乙醇和气体的体积百分含量为85%的石油气均匀混合组成的低乙醇含量液化石油气。
实施例5：
采用水浴加热的方法，将液态乙醇加热到80℃，使液态乙醇蒸发变成乙醇气体；然后按照气体的体积百分含量配比，将10%的乙醇气体与90%的石油气进行均匀混合，获得混合气体；紧接着在室温下对混合气体施加1.5MPa的压力，使混合气体液化为混合液体，获得由气体的体积百分含量为10%的乙醇和气体的体积百分含量为90%的石油气均匀混合组成的低乙醇含量液化石油气。
Claims (5)
1.一种低乙醇含量液化石油气的制备方法，该液化石油气由乙醇和石油气组成，按气体的体积百分含量计算，其中乙醇的含量为8％～20％、石油气的含量为80％～92％，且所述低乙醇含量液化石油气的一氧化碳排量下降至少30％，其特征在于，采用水浴加热蒸发和室温加压液化相结合的高效制备方法，实现了液态乙醇和气态石油气通过气体的方式均匀混合，具体步骤如下：
第一步：采用水浴加热的方法，将液态乙醇加热到78～90℃，使液态乙醇蒸发变成乙醇气体；
第二步：按照气体的体积百分含量配比，将8％～20％的乙醇气体与92％～80％的石油气进行均匀混合，获得混合气体；
第三步：在室温下对混合气体施加0.75～1.77MPa的压力，使混合气体液化为混合液体，形成乙醇和石油气均匀混合的低乙醇含量液化石油气。
2.如权利要求1所述的一种低乙醇含量液化石油气的制备方法，其特征在于，所述液化石油气按气体的体积百分含量计算，其中乙醇的含量为15％、石油气的含量为85％。
3.如权利要求1所述的一种低乙醇含量液化石油气的制备方法，其特征在于，所述液化石油气按气体的体积百分含量计算，其中乙醇的含量为10％、石油气的含量为90％。
4.如权利要求1所述的一种低乙醇含量液化石油气的制备方法，其特征在于，所述液化石油气按气体的体积百分含量计算，其中乙醇的含量为20％、石油气的含量为80％。
5.如权利要求1所述的一种低乙醇含量液化石油气的制备方法，其特征在于，所述液化石油气按气体的体积百分含量计算，其中乙醇的含量为8％、石油气的含量为92％。
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