一种含能助燃催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109504493A(43)申请公布日2019.03.22(21)申请号201811619032.4C10L1/30(2006.01)(22)申请日2018.12.28(71)申请人无锡润能工业技术有限公司地址214064江苏省无锡市滨湖区梅园十八湾58号(72)发明人凌杨陈光(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人曹祖良任月娜(51)Int.Cl.C10L10/00(2006.01)C10L1/182(2006.01)C10L1/16(2006.01)C10L1/185(2006.01)C10L1/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种含能助燃催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种含能助燃催化剂及其制备方法和应用，按重量份数计包括：杂醇油25-28份、乙醇14-18份、四氢化萘16-20份、环戊醇14-16份、巴豆醛18-22份、2-吡咯烷酮1-2份、纳米氧化稀土1.5-3份、含能笼型硼化物或其衍生物2-3份。所述含能助燃催化剂加入到烷烃燃气中，形成含能复合烷烃燃气能够用于增加烷烃燃料燃烧热能。本发明的含能助燃催化剂能够有效替代乙炔，用于金属火焰焊割，提高燃气锅炉、窑炉的热利用率，节能效率明显，尤其是在金属火焰焊割工艺上，节约燃料达到30%以上，节约氧气达到20%以上；而且使用安全，与乙炔相比，不易回火，使用安全可靠。CN109504493ACN109504493A权利要求书1/1页1.一种含能助燃催化剂，其特征是：按重量份数计包括：杂醇油25-28份、乙醇14-18份、四氢化萘16-20份、环戊醇14-16份、巴豆醛18-22份、2-吡咯烷酮1-2份、纳米氧化稀土1.5-3份、含能笼型硼化物或其衍生物2-3份。2.如权利要求1所述的含能助燃催化剂，其特征是：所述纳米氧化稀土为氧化铈。3.如权利要求1所述的含能助燃催化剂，其特征是：所述含能笼型硼化物为硼酸三甲酯。4.如权利要求1所述的含能助燃催化剂的制备方法，其特征是：包括如下步骤：（1）按重量份数依次称取杂醇油25-28份、乙醇14-18份、四氢化萘16-20份、环戊醇14-16份、巴豆醛18-22份、2-吡咯烷酮1-2份、纳米氧化稀土1.5-3份、含能笼型硼化物或其衍生物2-3份；（2）采用均质搅拌机将各组分混合，搅拌速度为2000-3000rad/min；（3）搅拌均匀后在室温条件下静置20-24h。5.权利要求1所述的含能助燃催化剂的应用，其特征是：将所述含能助燃催化剂加入到烷烃燃气中，形成含能复合烷烃燃气能够用于增加烷烃燃料燃烧热能。6.如权利要求5所述的含能助燃催化剂的应用，其特征是：所述含能助燃催化剂在烷烃燃气中的添加量为10-12g/kg。2CN109504493A说明书1/3页一种含能助燃催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种含能助燃催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂制备技术领域。背景技术[0002]我国每年切割钢材量在2000万吨，而材料利用率只达到60-65%，与国外先进国家相比相差10-20%。国内90%钢材切割均使用乙炔，而国外目前采用乙炔切割仅占35%左右。制备乙炔需要消耗大量电石，国内年耗电石约40万吨。由于制备工艺所限，乙炔的制造过程需消耗大量的电能和原材料。由于乙炔的特殊结构及燃烧反应速度，使得乙炔具有其他燃料不可比拟的高温特性，能够进行金属火焰焊割，其炔氧焰可达到3200℃，让多数烷烃燃气无法撼动乙炔在金属焊接领域的地位。综上所述，亟需开发替代传统燃料乙炔的复合型燃料。采用以烷烃类燃气作为母气的催化技术可有效解决这一问题。催化烷烃类燃气主要选择为丙烷气，石油液化气，天然气等。烷烃燃气与助燃催化剂形成复合型燃料技术，符合节能环保的要求，符合国家相关政策法规。技术先进，生产成本低，市场潜力大，有利于推广和工业应用。[0003]通过研究发现，双顶正十六面体硼笼结构的B10H102-离子具有独特的热分解性质，与硼笼相连接的不稳定的顶端氢原子易受氧化而使硼笼发生非常快的分解反应，同时放出大量的热能，从而促使燃料加速燃烧，达到较高的燃速。碳倗烷衍生物増加燃速及温度是由于碳硼烷的分解和硼笼破裂放岀大量热能及硼易氧化等因素造成的。[0004]碳硼烷是硼氢化合物与炔类反应生成的一种二十四面体的闭型笼状结构的化合物，具有硼的燃烧特性及炔类燃料燃烧旳双重特性。由于硼的燃烧速率很髙，因此硼烷在燃烧时可以得到很高的温度，B2O2的燃烧生成热可达1264kJ，乙硼烷是吸热化合物，生成热31.4kJ。戊硼烷与氧气作用，当氧气浓度从21%增加到26%时，火焰燃烧速度提高一倍。而其他燃料对氧气浓度的变化