一种高闪点高热值安全系数高的餐饮炉用液体燃料的制作方法

本发明涉及燃料领域，更具体地，本发明涉及一种高闪点高热值安全系数高的餐饮炉用液体燃料。本发明的燃料主要作为天然气的补充燃料，适用于天然气管网不能覆盖的区域。

背景技术：

目前我国餐饮炉燃料主要为甲醇和液化气，甲醇燃料价格比较便宜，但是燃料闪点低、热值低，如果甲醇泄露后与空气混合可能达到爆炸下限，遇火源可能引起爆炸，因此甲醇燃料易燃，属于危化品，且甲醇毒性大，对人体有害。而液化气存在易燃易爆风险。同时市面上也出现了一些以工业废油、乙二醇等为燃料的产品，不仅环保上有很大的问题，本身也有很大的危害。

寻找适合闪点高、热值高、价格相对低廉且清洁环保的燃料，降低餐饮炉用燃料成本及尾气排放具有重要的意义。

cn110437891a公开了一种餐饮炉用燃料及其制备方法，利用费托合成蜡、废弃油脂、生物柴油、聚甲醛二甲醚按照一定比例制成，该技术方案使用了较多的废弃油脂，废弃油脂是水杂小于1％的精制地沟油和/或精制潲水油，该燃料具有的优点是：闪点在70℃左右；排放的尾气中co为11-17mg/m³，nox为140-150mg/m³，so2为14-35mg/m³；热值达到10000大卡/kg(41.84mj/kg)左右；具有闪点高、排放低、热值高的特点；该燃料与市售液化气、甲醇等燃料相比具有更好的经济性及安全性(没有易燃易爆风险)。液体燃料在餐饮炉中使用时，通过餐饮炉灶将液体燃料喷射雾化进行燃烧，因此液体燃料需保持较好的流动性。尽管上述餐饮炉用燃料解决了醇基燃料风险大、成本高的问题，但该燃料使用的废弃油脂必须经过精制且水杂小于1％，要求较高，原材料处理成本高，当废弃油脂不能达到该标准时将导致尾气排放中的co、nox及so2超标。同时该燃料在不同地区的燃烧稳定性差异大，低温条件下流动性差，高原地区含氧量下降导致燃烧不充分，温度过低会导致废弃油脂提炼物凝结，在幅员辽阔、地理环境差异大的中国，不适于各地区广泛推广使用。

低成本高热值的燃料一直是餐饮行业的追求，因此在现有燃料的基础上继续开发低凝点低成本高热值的餐饮炉用燃料是很有必要的，同时降低环境对液体燃料的限制或者扩大液体燃料的推广应用地区也有很大的经济价值。

技术实现要素：

本发明针对我国现有能源现状，研发了一款不属于危化品、主要应用于后厨的安全环保，且能广泛推广使用的生活燃料来解决上述问题。

为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种高闪点高热值安全系数高的餐饮炉用液体燃料，它是由以下按照质量计量的组分组成：

所述的液蜡是费托合成蜡。所述的添加剂是香精、色素、降凝剂的混合物。添加剂中，香精、色素、降凝剂的质量比为(4.5-5.5):1:(2.5-3.5)，优选为5:1:3，香精、色素、降凝剂属于市场常规产品。通过调节该配方中各成分的含量时燃料在不同环境下均保持液体燃料具有较好的流动性、较高的燃值及较高的闪点。同时该配方的液体燃料至少在平原地区适用，根据地区的环境需求选择凝点适宜的配方制成液体燃料。

本发明的第二种实施方式采用以下技术方案：

一种高闪点高热值安全系数高的餐饮炉用液体燃料，它是由以下按照质量计量的组分组成：

所述的液蜡是费托合成蜡。所述的添加剂是香精、色素、降凝剂的混合物。添加剂中，香精、色素、降凝剂的质量比为(4.5-5.5):1:(2.5-3.5)，优选为5:1:3。提高液蜡含量并降低脂肪酸甲酯的用量使液体燃料凝点降低，流动性更好，在高原地区更适用。

本发明的第三种实施方式采用以下技术方案：

一种高闪点高热值安全系数高的餐饮炉用液体燃料，它是由以下按照质量计量的组分组成：

所述的液蜡是费托合成蜡。所述的添加剂是香精、色素、降凝剂的混合物。添加剂中，香精、色素、降凝剂的质量比为(4.5-5.5):1:(2.5-3.5)，优选为5:1:3。相较于高原地区，该配方的液体燃料更适用于平原地区，由于使用了更多的液蜡，降低了液体燃料的成本，并且提高了燃料的热值和闪点。

下面对本发明的技术方案进行说明。

脂肪酸甲酯具有高闪点、高热值、流动粘度好、含有一定的含氧化合物的优点，但同时具有凝点略高、容易结焦、产量相对不高(成本高)的缺点，本发明通过调节各组分的比例，降低了产品的凝点，避免产品结焦，同时也可以降低脂肪酸甲酯的用量以降低成本。

液蜡是煤炭通过费托合成形成的一种产品，液蜡具有热值高、闪点高、产量高的特点，因此作为燃料成分有助于提高复合燃料的热值、闪点，并降低成本；但液蜡具有流动粘度相对较差的缺点，因此为了保持液体燃料具有满足使用要求的流动性，通常不能在液体燃料中使用高含量的液蜡。本发明的技术方案利用液蜡凝点低的特点，在液体燃料中使用高含量的液蜡，通过添加剂与脂肪酸甲酯的粘度调节作用使高液蜡组分的液体燃料同样具有较好的流动性，结合液蜡、聚甲氧基二甲醚凝点低的特性，使其不但能够在平原地区使用，还能够在高寒地区使用。

聚甲氧基二甲醚的闪点高于60℃，可调节液体燃料的闪点以提高安全性能；它的凝点很低，可调节液体燃料的凝点以保持液体燃料的流动性。同时它具有丰富的含氧化合物，能够提高液体燃料的燃烧稳定性。但聚甲氧基二甲醚也具有热值不高，流动粘度差的缺点。

添加剂是由香精、色素、降凝剂组成，优选各成分组成比例是5:1:3，添加剂中各组分的作用分别是：香精可以很好的调节油品的气味，色素能很好的调节油品的颜色，降凝剂可以降低油品的凝点。

闪点是液体燃料安全性的指标，闪点高则表示液体燃料更安全，不容易出现爆炸等危险情况。热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以凝结水的状态排出时，所放出的全部热量。凝点指油品试样在规定条件下冷却到液面不流动时的最高温度。

以脂肪酸甲酯、液蜡、聚甲氧基二甲醚和添加剂为主要原材料调和出的生活燃料，具有高热值、高闪点、燃烧充分、尾气环保的优点，另外降低脂肪酸甲酯的用量而加大液蜡和聚甲氧基二甲醚的用量来降低液体燃料的凝点使其在高寒高原地区适用；当在平原地区使用该液体燃料时，可加大脂肪酸甲酯的用量以获得更高的热值。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明的液体燃料具有高热值、高闪点、燃烧充分、尾气环保的优点，同时本发明的液体燃料适用更多的液蜡，液蜡来源丰富，产量高，成本低，降低了液体燃料的成本，另外一方面，调节配方为高液蜡含量可以使液体燃料适用于高寒高原地区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

将脂肪酸甲酯和液蜡混合，聚甲氧基二甲醚和添加剂混合，然后混合在一起，各成分的质量含量是：脂肪酸甲酯30％，液蜡65.4％，聚甲氧基二甲醚4.5％，添加剂0.1％。添加剂中，香精、色素、降凝剂的质量比为5:1:3。

取脂肪酸甲酯1.5吨，液蜡3.27吨，聚甲氧基二甲醚0.225吨，添加剂0.005吨。上述原料经搅拌混匀得到液体燃料。对液体燃料的密度(20℃)、闪点(闭口)、硫含量及凝点、热值进行检测，检测标准为q/510107hnxr001-2020。

检测结果：密度0.80g/cm³，闪点75℃，硫含量1.7mg/kg，凝点-8℃，热值52mj/kg。

使用实施例1的液体燃料作为灶具燃料，采用db51/t1431-2012、gb16410-2007检测燃料燃烧后的气体，烟气中一氧化碳含量为0.049％，烟尘浓度为5.5mg/m³,烟气的黑度为林格曼1级，氮氧化物含量为0.0052％(注，标准中技术要求是一氧化碳≤0.2％，烟尘浓度≤180mg/m³)，烟气的黑度不大于林格曼1级，氮氧化物排放等级4级≤0.007％)。

实施例2

液体燃料各成分的质量含量是：脂肪酸甲酯0.3％，液蜡95.4％，聚甲氧基二甲醚4.1％，添加剂0.2％。添加剂中，香精、色素、降凝剂的质量比为5:1:3。

取脂肪酸甲酯0.015吨，液蜡4.77吨，聚甲氧基二甲醚0.205吨，添加剂0.01吨，上述原料经搅拌混匀得到液体燃料，对液体燃料的密度、闪点、硫含量及凝点、热值进行检测，检测标准为q/510107hnxr001-2020。

检测结果：密度0.79g/cm³，闪点67℃，硫含量5.6mg/kg，凝点-22℃，热值44mj/kg。

将液体燃料分装后让内蒙、西藏地区的10个客户试用，使用过程中液体燃料保持较好流动性，燃烧效果良好。

实施例3

液体燃料各成分的质量含量是：脂肪酸甲酯20％，液蜡75.2％，聚甲氧基二甲醚4.5％，添加剂0.3％。添加剂中，香精、色素、降凝剂的质量比为5:1:3。

取脂肪酸甲酯1吨，液蜡3.76吨，聚甲氧基二甲醚0.225吨，添加剂0.015吨，上述原料经搅拌混匀得到液体燃料。对液体燃料的密度、闪点、硫含量及凝点、热值进行检测，检测标准为q/510107hnxr001-2020。

检测结果：密度0.78g/cm³，闪点70℃，硫含量1.95mg/kg，凝点-10℃，热值47mj/kg。

实施例4

液体燃料各成分的质量含量是：脂肪酸甲酯38.4％，液蜡60.0％，聚甲氧基二甲醚1.5％，添加剂0.1％。添加剂中，香精、色素、降凝剂的质量比为5:1:3。

取脂肪酸甲酯1.92吨，液蜡3.0吨，聚甲氧基二甲醚0.075吨，添加剂0.005吨，上述原料经搅拌混匀得到液体燃料。对液体燃料的密度、闪点、硫含量及凝点、热值进行检测，检测标准为q/510107hnxr001-2020。

检测结果：密度0.82g/cm³，闪点85℃，硫含量1.5mg/kg，凝点-5℃，热值55mj/kg。

本产品在研发过程中充分考虑到了原材料的特点，脂肪酸甲酯目前在国内主要应用于出口，价格相对较高，并且随着市场的开发，其量无法作为主要最大组份添加，液蜡为费托合成的煤化工产物，结合我国“富煤”的国情，目前年产量已经可达到1000万吨每年，在热值、凝点、闪点上也有较好的表现，辅以聚甲氧基二甲醚补充氧份，可以使我们的燃料油达到更加清洁、更加充分的燃烧，燃烧过程中不产生积炭、烟颗粒、结焦。大大的延长了设备的使用寿命，在实现安全，环保的同时，更具有突出的经济性。

取实施例1至实施例4的液体燃料以及市售液化气、精醇，同样环境条件下(20℃、1大气压)分别燃烧使5kg水沸腾，记录耗时、耗用量并进行经济对比，实施例1至实施例4的液体燃料燃烧使5kg水沸腾的耗时、耗用量取均值，结果如表1所示。

表1各种燃料燃烧使5kg水沸腾的经济性价比

从表1可以看出，虽然本发明的液体燃料的单价高，但是燃烧使5kg水沸腾使用的燃料的费用比液化气和醇基燃料低，性价比更高。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。