專利名稱：燃料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無煙灰、無污染、使用安全的液體燃料，尤其是用于帶有無泄漏燃料罐的ORIGO型火爐的液體燃料。
背景技術(shù)：
眾所周知，劣質(zhì)的固體和液體燃料的使用已成為約二十億人的負(fù)擔(dān)，所述劣質(zhì)的固體和液體燃料引起了大量的疾病和早亡，同時(shí)，相對(duì)于回收用于烹調(diào)的有效熱的量而言，這類燃料釋放出過量的二氧化碳和其他溫室氣體。
在使用劣質(zhì)燃料的發(fā)展中國家中，解決室內(nèi)空氣污染問題以及在降低溫室氣體排放率方面取得進(jìn)展是極具價(jià)值的，以便隨著碳交易的到來，發(fā)展中國家可以獲得信貸，該信貸即使不能全部支付火爐和燃料的費(fèi)用，也可以支付大部分該項(xiàng)費(fèi)用。此外，停止使用作為民用燃料的木材不但能夠保護(hù)森林和這些國家非常寶貴的生態(tài)系統(tǒng)，而且由此挽救的樹木和灌木可以繼續(xù)生長并吸收二氧化碳多年，最后再將其砍伐以作木材、紙張和纖維之用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供無煙灰、無污染、使用安全的液體燃料組合物。本發(fā)明的目的還在提供一種液體燃料組合物，尤其是在發(fā)展中國家，這種燃料可以以合理的價(jià)格大量獲得。
本發(fā)明的液體燃料組合物實(shí)現(xiàn)了上述目的。本發(fā)明還提供了優(yōu)選實(shí)施方案。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，所需要的燃料應(yīng)當(dāng)為易于運(yùn)輸?shù)囊后w，并且必須具有這樣的化學(xué)性質(zhì)，即當(dāng)它燃燒時(shí)，不可能在任何不需要的副產(chǎn)物中形成碳鍵。事實(shí)上，它必須具有這樣的性質(zhì)對(duì)于所有實(shí)用目的，不會(huì)形成除二氧化碳和水以外的其他產(chǎn)物。這似乎意味著基于有機(jī)化合物的燃料應(yīng)當(dāng)不含有未連接到單個(gè)氧原子或多個(gè)氧原子上的碳原子。
這樣的化合物數(shù)量非常有限，并且那些可以找到的所述化合物必須以相對(duì)較低的成本來制備，且這些化合物必須來自于具有多年殘存使用年限的數(shù)量極大的基礎(chǔ)資源。在慎重考慮后，優(yōu)選以醇類，尤其是甲醇作為該化合物，并且發(fā)現(xiàn)其可以滿足本發(fā)明的要求。在考察了所有的燃燒系統(tǒng)并對(duì)其測(cè)試之后，發(fā)現(xiàn)所謂的ORIGO型火爐是最佳的全面的烹飪系統(tǒng)，并且測(cè)試證明這一點(diǎn)毋庸置疑。
然而，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，優(yōu)選可以將甲醇在一定程度上與其他脂肪醇，尤其是乙醇和異丙醇相混合，并且其仍然具有適當(dāng)?shù)娜紵卣鳌?br> 人們還認(rèn)識(shí)到，由于甲醇有毒，可以將甲醇與少量材料相混合以提供帶顏色的火焰、難聞的尤其是劇烈刺鼻的氣味、燃料顏色和令人厭惡的味道。因此，本發(fā)明的燃料優(yōu)選為基于甲醇的混合燃料。
為了實(shí)現(xiàn)本燃料發(fā)明的目的，應(yīng)當(dāng)設(shè)法尋找重要的最適于用作添加劑的化合物族，所述添加劑用來在家用中賦予燃料更完善的功能。另外，人們還在探尋協(xié)同效應(yīng)，即，可以為火焰提供顏色的加臭劑或還可以提供異味的加臭劑。
同時(shí)，人們也在探尋提供足夠的替代品，以滿足化學(xué)品在發(fā)展中國家的易得性方面的局限，并適合于家用。例如，對(duì)于火焰顏色，本發(fā)明提供了含鈉有機(jī)金屬化合物族。乙酸鈉僅僅是醋中的酸的鈉鹽，并且鈉在食品中是常見的，當(dāng)然，鈉也含于食鹽中。因此，這些化合物適合于家用。
另外，還在其他方面努力進(jìn)行探索，即，所述材料在所涉及的濃度水平，除了無毒以外，至少在使用的濃度水平上必須可以得到且在價(jià)格上可以承受。
下面，將對(duì)優(yōu)選添加劑進(jìn)行描述，所述添加劑可以作為單一添加劑或組合添加劑使用。
加臭劑關(guān)于加臭劑，已經(jīng)選出七類特別適用的化合物族。這些化合物是始于甲硫醇的硫醇類，包括乙基、丙基和丁基化合物，尤其是異丙硫醇，因?yàn)樗哂袠O低的嗅覺閾值。盡管有數(shù)以百計(jì)的硫醇，但僅少數(shù)硫醇投入使用，所述投入使用的硫醇可以充分揮發(fā)以放出它們的氣味，并且可以充分獲得供應(yīng)并廉價(jià)地投入使用。
第二類化合物是不飽和的單羧基脂肪酸，其中優(yōu)選使用異戊酸。它是一種在垃圾氣和體臭中具有獨(dú)特氣味的化合物。
第三類化合物可以與火焰顏色和味道有協(xié)同作用。這些化合物為脂肪胺。優(yōu)選為單甲胺和三甲胺。在某些情況下，三甲胺可提供足夠的異味、火焰顏色和味道，從而使一種試劑可以實(shí)現(xiàn)三種功能。
第四類化合物是脂肪酮，這里優(yōu)選丙酮和甲乙酮。同樣的，所選的這些脂肪酮，尤其是后者，可以提供火焰顏色，但低于會(huì)引起煙塵在鍋上沉積的濃度。
第五類加臭劑是脂肪醚，其中優(yōu)選甲基叔丁基醚(MTBE，methyltertiary isobutyl ether)。它具有獨(dú)特的異味并能提供一些火焰顏色。它可以在消費(fèi)品(汽油)中廣泛地得到，并且成本很低，成本約類似于高級(jí)汽油。
第六類加臭劑是脂肪族的飽和及不飽和醇。這兩族中的某些所選成員具有很高的異味，并具有足夠的揮發(fā)性以燒掉容器中的吸收劑。例如，可以使用戊醇混合物或烯丙醇。它們能能提供火焰顏色并具有惡劣的味道。
第七類化合物是脂肪族乙酸酯。這里優(yōu)選為乙酸乙酯和乙酸戊酯。
最后，可以使用主要為脂肪烴或烯烴的混合物類物質(zhì)，其中通常含有少量的硫化合物。因此，一種選擇是使用汽油，該汽油是通過在進(jìn)行處理以除去硫化合物之前使用裂化法制得的。該物質(zhì)能提供異味、惡劣的味道和火焰顏色，從而使它的應(yīng)用具有高度的協(xié)同作用。
味道這里，難以找到用很少的量便能夠提供足夠強(qiáng)烈的味道，并且易于得到、便宜且安全的物質(zhì)。優(yōu)選以商品名BITREX出售的化合物，在化學(xué)上該化合物為苯甲酸地那銨。
然而，為了產(chǎn)生味道以及與包括異味和火焰顏色相協(xié)同，還可以使用異戊酸。
類似地，為了這三種功能，還可以使用胺。
本體色這里，優(yōu)選在顏色上不同于任何天然果汁或軟飲料或酒的亮藍(lán)色。沒有藍(lán)色的天然果汁，并且只有極少的軟飲料具有這種藍(lán)色，即使在此情況下，也沒有深藍(lán)色和亮藍(lán)色的軟飲料?？梢赃x擇被稱為SPECIALBRILLIANT BLUE FFR Liquid 40％01的拜耳(Bayer)公司的醇溶性染料。有必要嚴(yán)格地選擇染料，該染料是醇溶性的，且非常強(qiáng)烈，因此使用少量時(shí)，例如可以使用少至0.01％，或0.01％～0.05％的該染料，就能夠形成澄清的亮色，而非捕捉光線的混濁顏色。這標(biāo)示出這瓶液體是烹調(diào)燃料，而非某些其他家用產(chǎn)品。
火焰顏色這里，優(yōu)選的是用于家庭的、通過取代有甲基和/或乙基從而避免了苯的毒性的單芳香烴化合物。該類中優(yōu)選的化合物是甲苯和乙苯。兩者均可以廣泛獲得且成本低廉。它們?cè)谥亓炕蝮w積百分?jǐn)?shù)為1％～3％的很小的用量即可提供明顯的火焰顏色。然而，也可以使用雙環(huán)芳香烴類中的單一化合物，即萘。少量的萘，即0.5％～2％，便可以產(chǎn)生獨(dú)特的異味和強(qiáng)烈的火焰顏色。還可以單獨(dú)使用甲基萘或使用其異構(gòu)體的混合物。另外，還可以使用甲苯萘。
對(duì)于相同情況，芳香烴不適于家用。在此情況下，對(duì)于火焰顏色，可以選擇易于溶于甲醇的乙酸鈉。也可以使用乙酸鍶以得到橙色的火焰顏色。
具體實(shí)施例方式
(1)當(dāng)火焰顏色不是必需時(shí)，可以使用基于活性成分的0.01重量％的Bayer Brilliant Blue Dye FFR Liquid 40％、30ppm(重量)的Bitrex和39ppm(重量)的三甲基胺。應(yīng)當(dāng)理解，由于成本原因或其他諸如政府規(guī)定等原因，這些量可以在約±39％的范圍內(nèi)變化。
(2)當(dāng)火焰顏色為必需時(shí)，可向組合物(1)中加入1重量％～3重量％重量的混合甲基萘。
(3)在通常使用硫醇來臭化氣體和/或液化石油氣(LPG)的國家中，在組合物(1)或(2)中，可以用10ppm～30ppm(重量)甲基硫醇來代替三甲基胺，其中所述變化必需滿足適當(dāng)?shù)漠愇端健＠?，室外烹調(diào)需要30ppm，而室內(nèi)烹調(diào)只需要10ppm。
(4)如果在特定國家中由于某種原因而使藍(lán)色燃料顏色不合適，那么可以優(yōu)選使用0.01重量％的化合物Astra Malachite Green S。
(5)如果Bitrex的使用過于昂貴或在給定情況下并不需要，優(yōu)選添加10ppm～50ppm(重量)的單甲胺，以提供魚腥氣味和魚腥味道。在此情況下，因?yàn)橐环N物質(zhì)可滿足兩個(gè)目的，從而可以免除三甲胺的使用。
(6)如果在特定國家中無法獲得混合甲基萘，可以使用替代物來提供火焰顏色，取決于所需的火焰顏色的程度，可以使用2％～5％的甲苯。
權(quán)利要求
1.一種民用液體燃料組合物，特別是家庭中火爐或燃燒器所使用的液體燃料組合物，該組合物含有至少一種有機(jī)化合物，在所述化合物中，基本上所有的碳原子均已連接在至少一個(gè)氧原子上，以便在化合物的燃燒期間，基本上只形成二氧化碳和水，從而在燃燒產(chǎn)物中避免了碳-碳鍵的形成，和一種或多種添加劑，所述添加劑用于提供至少一種以下特征火焰顏色、難聞并優(yōu)選劇烈刺鼻的氣味、燃料顏色和惡劣的味道。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料組合物，其特征在于所述有機(jī)化合物為甲醇。
3.如權(quán)利要求1或2所述的燃料組合物，其特征在于所述有機(jī)化合物還含有一定程度的乙醇和異丙醇中的至少一種。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的燃料組合物，其特征在于所述燃料組合物主要基于與其他脂肪醇混合的甲醇，所述其他脂肪醇具體是乙醇和異丙醇，優(yōu)選為60體積％～80體積％的甲醇及40體積％～20體積％的乙醇和/或異丙醇。
5.如上述任一權(quán)利要求所述的燃料組合物，其特征在于所述燃料組合物含有用于提供異味的添加劑，該異味添加劑至少為以下物質(zhì)中的一種硫醇，特別是甲基硫醇，乙基、丙基和丁基化合物，特別是異丙基硫醇；不飽和單羧酸脂肪酸，優(yōu)選異戊酸；脂肪胺，優(yōu)選單甲胺和三甲胺；脂肪酮，優(yōu)選丙酮和甲乙酮；脂肪醚，優(yōu)選甲基叔丁基醚；脂肪族飽和醇和不飽和醇，優(yōu)選混合戊醇和烯丙醇；脂肪族乙酸酯，優(yōu)選乙酸乙酯和乙酸戊酯；以及脂肪烴和烯烴，所述脂肪烴和烯烴單獨(dú)使用或在特別是含有少量硫化合物的混合物中使用，優(yōu)選在除去硫化合物之前通過裂化法所制得的汽油。
6.如權(quán)利要求5所述的燃料組合物，其特征在于所述異味添加劑在所述組合物中的含量為1ppm～30ppm，特別是5ppm～20ppm，優(yōu)選5ppm～10ppm。
7.如上述任一權(quán)利要求所述的燃料組合物，其特征在于所述燃料組合物含有用于提供味道的添加劑，該味道添加劑至少為以下物質(zhì)中的一種苯甲酸地那銨、異戊酸、脂肪胺以及脂肪烴和烯烴，所述脂肪胺優(yōu)選單甲胺和三甲胺，所述脂肪烴和烯烴單獨(dú)使用或以混合物使用。
8.如權(quán)利要求7所述的燃料組合物，其特征在于所述味道添加劑在所述組合物中的含量為1ppm～10ppm。
9.如上述任一權(quán)利要求所述的燃料組合物，其特征在于所述燃料組合物含有用于為所述組合物提供顏色(本體色或燃料顏色)的添加劑，所述本體色添加劑優(yōu)選為亮藍(lán)色的醇溶性染料，特別是拜耳公司的SPECIALBRILLANT BLUE FFR Liquid 40％0.1或Bayer的ASTRA BLUE BASE。
10.如權(quán)利要求9所述的燃料組合物，其特征在于所述染料在所述組合物中的含量為0.01重量％～0.1重量％，優(yōu)選為0.01重量％～0.05重量％。
11.如上述任一權(quán)利要求所述的燃料組合物，其特征在于所述燃料組合物包含用于為火焰提供顏色(火焰顏色)的添加劑，所述火焰顏色添加劑至少為以下物質(zhì)中的一種芳香烴化合物，尤其是為了避免苯的毒性而取代有甲基和/或乙基的單芳香烴化合物，優(yōu)選甲苯和乙苯；雙環(huán)芳香烴，優(yōu)選為萘，最優(yōu)選為單獨(dú)使用的甲基萘或?yàn)楫悩?gòu)體混合物的甲基萘；乙酸鈉；乙酸鍶；異戊酸；以及脂肪烴和烯烴，所述脂肪烴和烯烴單獨(dú)使用或以混合物使用。
12.如權(quán)利要求11所述的燃料組合物，其特征在于所述火焰顏色添加劑在所述組合物中的含量為10ppm～3體積％，優(yōu)選30ppm～3體積％，最優(yōu)選0.5～3體積％，特別是1～2體積％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種民用液體燃料組合物，特別是家庭中火爐或燃燒器所使用的液體燃料組合物，該組合物含有至少一種有機(jī)化合物，在所述化合物中，基本上所有的碳原子均已連接在至少一個(gè)氧原子上，以便在化合物的燃燒期間，基本上只形成二氧化碳和水，從而在燃燒產(chǎn)物中避免了碳－碳鍵的形成；以及一種或多種添加劑，所述添加劑用于提供至少一種以下特征火焰顏色、難聞并優(yōu)選劇烈刺鼻的氣味、燃料顏色和惡劣的味道。
文檔編號(hào)C10L1/02GK1668725SQ02829604
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2002年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者查爾斯·A·斯托克斯 申請(qǐng)人:多米蒂克股份公司