CN108753378A - 一种量子纳米低碳燃料油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种量子纳米低碳燃料油，量子纳米低碳燃料油的组成及重量百分比为：燃料油40~50%；软化水10~25%；乳化剂0.1~0.5%；轻油5~30%；改性剂1~15%；助剂7.5~15%，同时在生产工艺中引入量子植入技术，使油分子进行了结构重组和量化，大幅度提高了油品质量。
Description
技术领域
本发明涉及燃料油领域，具体涉及一种量子纳米低碳燃料油及其制备方法。
背景技术
我国正处于工业化、城市化快速发展阶段，能源消费快速增长，使资源和环境的承载力几近极限，我国缺油少气，能源对外依存度较高，能源安全保障面临严峻挑战，能源与环境问题已成为制约经济社会发展的重要因素。近些年来，我国对环境与能源质量问题特别重视，为保护环境，全国各地已关停、搬迁或限期整改众多污染排放严重的工厂与企业；对需要使用燃料油的动力机械如运输、船舶、锅炉、燃油灶具、发电、传统制造业、瓷厂等行业在污染物排放值上都有更加明确和严格的规定和要求，目前，国家正在推行实施国六标准。因此，对生产企业来说，节能降耗,充分挖掘燃油内部濳力,不断提高燃料油的品质和热值,进而降低燃料油的烟尘和NO化合物的排放，减少油品的含硫量，使其能充分燃烧至尽，减少用量是未来的发展方向。
目前，关于改进燃料油品质的技术主要是重油乳化技术，这项技术在世界范围内的研究已经持续数十年之久，由于其具有较好的节能环保效应，得到了广泛的关注，成为科研机构和化工企业的研究热点。近几年美国已花去50亿美元研究重油乳化技术，但该项技术始终未能克服不足得到推广应用。重油乳化的不足之处主要表现在：1、经乳化的重油产品贮存稳定性不好，容易产生油水分层现象；2、乳化的重油燃烧热值下降，乳化油的热值大约为6000～7000KJ/Kg；3、乳化油含硫量没有明显的降低，特别是使用中东地区进口重油生产的产品含硫量高达2％以上，高含硫量的燃料油会导致燃烧时产生大量二氧化硫、NOX化合物和烟尘等有害气体，对环境造成严重的污染。4、乳化油冷凝点高，有的乳化油只能在使用现场直接乳化燃烧，不能像0#轻柴一样用贮油罐贮存和用管道输送。5、重油乳化并没有提高燃料油的品质，乳化油无法在高速柴油机(2200r/min)上使用，不能用在农用运输车和载重动力机械上；5、乳化油产品灰分高、残炭多、含稀有元素钒和钼多，会对机械造成磨损和腐蚀；7、乳化油粘度高、胶质多，使用时容易产生喷嘴堵塞；这些问题得不到解决，重油乳化技术就无法得到大面积推广应用。公开号为CN1329132的中国发明专利公开了一种高能液体燃料，它包括乳化燃料油以及其他辅助试剂，但是该高能液体燃料并不能解决上述问题，该高能液体燃料存在贮存稳定较差的问题，贮存6个月后就会出现增稠现象；重油通过乳化虽然提高了品质，达到了1#船用燃料油的标准，但还是不能达到0#轻柴油的品质，不能用在高速柴油机和重型装载车上；公开号为CN1884443A的中国专利公开了一种改性乳化燃料油及其制造方法，制成的乳化油能够在高速柴油机运输车上使用以及在燃油锅炉上使用，并能燃烧至尽，不产生黑烟，达到环保节能的标准，但是随着环保节能的要求越来越严格，单纯乳化燃料油的燃烧品质逐渐不能满足国五、国六标准；该产品经用户长期试用后，也存在不足之处，在大型运输车上使用时曾发生油泵堵塞现象，引起原因是油品润滑性不夠。申请号为201210197421.9的中国专利公开了一种低碳燃料油及其制备方法，由甲醇或其改性复合体和添加剂组成，形成热力学稳定体系，进而保证燃料油的稳定，提高燃烧热值，但该方法只是改变了燃料油分子的存在形式，并没有改变燃料油分子结构，无法提高燃料油的纯净和品质，且制成的燃料油粘度较高。
目前，量子技术在我国得到健康稳步的发展，已在通信、传感与测量、高性能计算等领域拥有广阔的应用前景，未来量子技术有望在物理、化学、生物与材料科学等基础科学领域带来突破。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种性能稳定、安全可靠、燃烧热值高、粘度低、有害废气排放量低、对使用的燃烧机械无腐蚀性且应用范围广的的量子纳米低碳燃料油及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种量子纳米低碳燃料油，量子纳米低碳燃料油的组成及重量百分比为：
其中，所述燃料油包括1#、2#、3#、4#、5#燃料油中的一种或多种混合物。
其中，所述软化水的硬度低于7度；所述软化水中碳酸钙含量低于50ppm。
其中，所述乳化剂为W/O乳化剂或O/W乳化剂中的一种或两种组合物。
其中，所述轻油包括0#轻柴、航空煤油、200#溶剂油或甲醇中的一种或多种混合物。
其中，所述改性剂包括动力苯、双氧水和液态氢中的一种或多种混合物。
其中，所述助剂包括硝酸异辛酯、聚醚胺、草酸二异戊酯、二叔丁基对甲酚、乙二醇甲醚、聚丁烯聚胺、丁硼烷、氢化铝锂中的一种或多种混合物。
一种量子纳米低碳燃料油的制备方法，包括以下步骤：
S1、将经过计量泵计量后的燃料油通过燃料油输料管输送至反应釜中，同时开启与反应釜连接的高剪切乳化泵和静态混合器，对燃料油进行循环搅拌；
S2、加热软化水至80～90℃，并在软化水中加入乳化剂充分混合后缓慢地将其加入到反应釜中，与燃料油进行混合，在常温常压下发生乳化反应；
S3、按照任意顺序将经过计量泵计量后的轻油、改性剂和助剂通过不同输料管输送至反应釜中，待物料全部加完后，启动固定在反应釜顶端的高速分散器，转速设置为8000～15000rpm，对反应釜中物料进行充分的剪切搅拌处理，反应时间为20min～10h；
S4、将经过乳化反应和分子剪切后的燃料油从反应釜中输送到量子共振能量舱进行乳化燃料油的量子植入，量子植入反应的温度为50～100℃，量化时间为48～100h，得到最终产物为量子纳米低碳燃料油。
其中，在所述步骤S3中还可按任意顺序在反应釜中加入颜料或稀释剂中的一种或两种组合物作为添加剂；所述添加剂的重量百分比为0.1～10％。
其中，所述高剪切乳化泵的入口与反应釜底端物料出口连通，出口与静态混合器的入口连通；所述静态混合器的出口连通至反应釜顶端的物料入口；所述反应釜、高剪切乳化泵和静态混合器形成一循环反应装置，能够同时对物料进行循环高分子剪切、使物料分子充分分散，进而组成新的分子结构。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明结合了乳化和量子植入的双过程对燃料油进行改性，形成量子纳米低碳燃料油，采用高新量子共振能量植入技术，燃料油分子通过反应釜、高剪切乳化反应泵、静态混合器串联形成循环的乳化反应回路，并在反应釜中设置高速分散器，使得乳化更加充分后进入量子共振能量舱再度进行反应，使燃料油分子内部结构发生重组，形成新的纳米级分子结构，从而使油品发生了质的变化，而更加纯净。
2、本发明制备的量子纳米低碳燃料油充分利用了我国宝贵的能源资源和廉价原料，引入了价格低廉的甲醇产品可降低燃料油成本，同时引入了液态氢和双氧水作为改性剂，双氧水在高剪切和静态混合器和高速分散器的作用下，将物料分解为氢气和氧气，氢气和液态氢为火箭燃料，氧气具有助燃的作用，均可大幅度提高油品热值；最终制得低粘度，流动性能好，可通过管道运输；热值可达到15000KJ/Kg；冷凝点为-42℃，在-40℃的气候条件下也可使用；贮存稳定性高，常温常压下可贮存、不需要保温、不产生分层现象的高质量油品，技术指标可达到国六轻柴油的技术标准。
3、本发明制备的燃料油含硫量和稀有元素量低，含残碳量少，减少了二氧化硫、NOx和烟尘的排放，在-40℃的气气温条件下均可使用，符合国家环保排放标准，同时不会对机械物件产生腐蚀和磨损。
4、本发明制备的油品使用范围广，可替代柴油、煤油、重油、燃料油等，可用于瓷厂、玻璃厂、碳化硅厂、金属冶炼厂、燃油发电厂、轮船、船舶、高中低速柴油机、燃油锅炉、燃油灶具、农用机械、载重汽车等领域，并能燃烧至尽，不产生黑烟，
5、本发明的制备工艺固定资产投入低，工艺简单，可进行大规模的工业化生产，且生产是在常温常压的反应釜中完成，具有无三废污染排放的优点，本发明的生产技术所需的固定资产投入是炼油厂的10％。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，并不会对本发明构成任何限定。
燃料油：购自中石化集团和各大炼化厂,为原油经常压减压蒸馏后所得到的下脚料；
动力苯：购自杭州炼油厂；
硝酸异辛酯：购自山东联合化工厂；
草酸二异戊酯：购自南京恒安树脂厂；
丁硼烷、聚丁烯聚胺：购自兰州炼油化工厂；
乙二醇甲醚：购自上海试剂三厂；
二叔丁基对甲酚：购自上海向阳化工厂；
软化水：由自来水经常规的软化技术，例如蒸馏、离子交换等制得；本发明中软化水为自来水经离子交换树脂处理后制得的硬度低于7度的水；
轻油：指原油经常压蒸馏并在一定温度条件下切割的馏分或与二次加工柴油组分按一定比例调合而成。
实施例1
一种量子纳米低碳燃料油，包括以下按重量百分比的原料组成：
1#燃料油21kg；软化水16.4kg；OP乳化剂0.1kg；0#轻柴油10kg；260号航空煤油10kg；动力苯4.3kg；硝酸异辛酯2kg；草酸二异戊酯2kg；丁硼烷(B4H10)2kg；聚丁烯聚胺2kg；乙二醇甲醚2kg；二叔丁基对甲酚2.2kg。
其中，软化水的硬度为3度，所述软化水中碳酸钙含量为45ppm。
一种量子纳米低碳燃料油的制备方法，包括以下步骤：
S1、将经过计量泵计量后的20kg的1#燃料油通过燃料油输料管输送至反应釜中，同时开启与反应釜连接的高剪切乳化泵和静态混合器；在常温常压下对1#燃料油进行循环搅拌。(操作过程中技术人员也可根据需要选择装有其它搅拌工具的反应釜，只要反应釜能在反应条件下使其中的物料充分搅拌达到目的即可)；
S2、将16.4kg的硬度为3的软化水加热到90℃，将软化水加热能够防止水的硬度在反应过程中升高，在软化水中加入0.1kg的OP乳化剂，使其充分混合后缓慢地加入到反应釜中，与燃料油进行混合，在常温常压下发生乳化反应；乳化剂可以借助泵通过乳化剂输料管输送至反应釜中，也可通过反应釜上的加料口采用人工添加的方式加入至反应釜中；
S3、将经过计量泵计量的10kg的0#轻柴油、10kg的260号航空煤油、1kg的1#燃料油、4.3kg的动力苯、2kg的硝酸异辛酯、2kg的草酸二异戊酯、2kg的丁硼烷、2kg的聚丁烯聚胺、2kg的乙二醇甲醚、2.2kg的二叔丁基对甲酚通过不同的输料管输送至反应釜中；待物料全部加完后，启动固定在反应釜顶端的高速分散器，转速设置为11000rpm；所述高剪切乳化泵的入口与反应釜底端物料出口连通；所述高剪切的出口与静态混合器的入口连通；所述静态混合器的出口连通至反应釜顶端的物料入口；所述反应釜、高剪切乳化泵和静态混合器形成一循环反应装置，在全密闭且循环的状态下能够同时对物料进行高分子剪切、使物料分子充分分散，进而组成新的分子结构，反应时间为60min；其中，0#轻柴油与航空煤油主要用于催化重整原料；硝酸异辛酯可以有效的提高燃料油的十六烷值，改善燃烧性能；草酸二异戊酯是一种燃料油清净分散剂，能够提高燃料油的品质；丁硼烷在反应釜中适度热解产生较高级硼烷，与动力苯均作为高能燃料，可增加燃料油的燃烧热值；聚丁烯聚胺可有效的抑制燃料油的粘度增长；乙二醇甲醚作为一种有机溶剂添加剂，主要作用是降低燃料油的冷凝点；二叔丁基对甲酚作为一种抗氧剂，能够有效的提高燃料油的抗腐蚀性；
S4、将反应釜中乳化后的产物输送到量子共振能量舱，量子植入反应的温度为60℃，经过48h的量子植入得到最终产物量子纳米低碳燃料油；在量子共振能量舱中，量子光波被植入舱体，通过核心技术对量子能量进行控制，使得量子经过复杂的能量转变，舱体产生“波粒二象性”，使燃料油分子排列顺序产生变化，从而改变燃料油的品质。
其中，在步骤S3中还可根据实际生产情况加入颜料作为添加剂，颜料的用量为0.05kg(添加剂的用量可以根据实际生产情况自行决定，只要其用量不会对所述量子纳米低碳燃料油的性质产生不利影响即可)；异丁醇与有机溶剂的结合可有效的降低燃料油的冷凝点。
其中，制得的量子纳米低碳燃料油的总燃烧热值为10611.6KJ/Kg。
实施例2
一种量子纳米低碳燃料油，包括以下按重量百分比的原料组成：
1#燃料油20kg；2#燃料油30kg；软化水25kg；吐温系列乳化剂0.13kg；0#轻柴油8kg；甲醇3.8kg；动力苯5.2kg；硝酸异辛酯0.5kg；草酸二异戊酯1kg；丁硼烷(B4H10)1.87kg；聚丁烯聚胺2kg；乙二醇甲醚1kg；二叔丁基对甲酚1.1kg。
其中，软化水的硬度为4度，所述软化水中碳酸钙含量为40ppm。
一种量子纳米低碳燃料油的制备方法，包括以下步骤：
S1、将经过计量泵计量后的20kg的1#燃料油和30kg的2#燃料油分别通过不同的燃料油输料管路输送到反应釜中混合，同时开启与反应釜连接的高剪切乳化泵和静态混合器；在常温常压下对反应釜中的混合物进行循环搅拌；
S2、将25kg的硬度为4的软化水加热到80℃，将软化水加热能够防止水的硬度在反应过程中升高；在软化水中加入0.13kg的吐温系列乳化剂，使其充分混合后缓慢地加入到反应釜中，与燃料油进行混合，在常温常压下发生乳化反应；乳化剂可以借助泵通过乳化剂输料管输送至反应釜中，也可通过反应釜上的加料口采用人工添加的方式加入至反应釜中；
S3、将经过计量泵计量后的8kg的0#轻柴油、3.8kg的甲醇、5.2kg的动力苯、0.5kg的硝酸异辛酯、1kg的草酸二异戊酯、1.87kg的丁硼烷、2kg的聚丁烯聚胺、1kg的乙二醇甲醚、1.1kg的二叔丁基对甲酚通过不同的输料管输送至反应釜中；待物料全部加完后，启动固定在反应釜顶端的高速分散器，转速设置为8000rpm；所述高剪切乳化泵的入口与反应釜底端物料出口连通；所述高剪切乳化泵的出口与静态混合器的入口连通；所述静态混合器的出口连通至反应釜顶端的物料入口；所述反应釜、高剪切乳化泵和静态混合器形成一循环反应装置，在全密闭且循环的状态下能够同时对物料进行高分子剪切、使物料分子充分分散，进而组成新的分子结构，反应时间为2h；其中，甲醇主要用于催化重整原料；硝酸异辛酯可以有效的提高燃料油的十六烷值，改善燃烧性能；草酸二异戊酯是一种燃料油清净分散剂，能够提高燃料油的品质；丁硼烷在反应釜中适度热解产生较高级硼烷，与动力苯均作为高能燃料，可增加燃料油的燃烧热值；聚丁烯聚胺可有效的抑制燃料油的粘度增长。乙二醇甲醚作为一种有机溶剂添加剂，主要作用是降低燃料油的冷凝点；二叔丁基对甲酚作为一种抗氧剂，能够有效的提高燃料油的抗腐蚀性；
S4、将反应釜中乳化后的产物输送到量子共振能量舱，量子植入反应的温度为50℃，经过60h的量子植入得到最终产物量子纳米低碳燃料油；在量子共振能量舱中，量子光波被植入舱体，通过核心技术对量子能量进行控制，使得量子经过复杂的能量转变，舱体产生“波粒二象性”，使燃料油分子排列顺序产生变化，从而改变燃料油的品质。
其中，在步骤S3中还可根据实际生产情况加入异丁醇作为添加剂，异丁醇的用量为0.5kg(添加剂的用量可以根据实际生产情况自行决定，只要其用量不会对所述量子纳米低碳燃料油的性质产生不利影响即可)；异丁醇与有机溶剂的结合可有效的降低燃料油的冷凝点。
其中，制得的量子纳米低碳燃料油的总燃烧热值为9698KJ/Kg。
实施例3
一种量子纳米低碳燃料油，包括以下按重量百分比的原料组成：
2#燃料油45kg；软化水22.5kg；司盘系列乳化剂0.13kg；0#轻柴油10kg；260号航空煤油5.5kg；双氧水4.88kg；动力苯4.5kg；硝酸异辛酯0.5kg；草酸二异戊酯1kg；丁硼烷(B4H10)2kg；聚丁烯聚胺1kg；乙二醇甲醚2kg；二叔丁基对甲酚1kg。
其中，软化水的硬度为2度，所述软化水中碳酸钙含量为30ppm。
一种量子纳米低碳燃料油的制备方法，包括以下步骤：
S1、将经过计量泵计量后的45kg的燃料油通过输送管路输送到反应釜中，同时开启与反应釜连接的高剪切乳化泵和静态混合器；在常温常压下对2#燃料油进行循环搅拌；
S2、将22.5kg的硬度为4的软化水加热到85℃，将软化水加热能够防止水的硬度在反应过程中升高；在软化水中加入0.13kg的司盘系列乳化剂，使其充分混合后缓慢地加入到反应釜中，与燃料油进行混合，在常温常压下发生乳化反应；乳化剂可以借助泵通过乳化剂输料管输送至反应釜中，也可通过反应釜上的加料口采用人工添加的方式加入至反应釜中；
S3、将经过计量泵计量后的10kg的0#轻柴油、5.5kg的260号航空煤油、4.88kg的双氧水；4.5kg的动力苯、0.5kg的硝酸异辛酯、1kg的草酸二异戊酯、2kg的丁硼烷、1kg的聚丁烯聚胺、2kg的乙二醇甲醚、1kg的二叔丁基对甲酚通过不同输料管路输送至反应釜中；待物料全部加完后，启动固定在反应釜顶端的高速分散器，转速设置为15000rpm；所述高剪切乳化泵的入口与反应釜底端物料出口连通；所述高剪切乳化泵的出口与静态混合器的入口连通；所述静态混合器的出口连通至反应釜顶端的物料入口；所述反应釜、高剪切乳化泵和静态混合器形成一循环反应装置，在全密闭且循环的状态下能够同时对物料进行高分子剪切、使物料分子充分分散，进而组成新的分子结构，反应时间为9h；其中，0#轻柴油与航空煤油主要用于催化重整原料；双氧水在高剪切乳化泵，静态混合器和高速分散器的高分子剪切作用下，分子被分解成氢气和氧气，可以改变燃料油的流变性，同时氢气能够大幅度提高成品油的热值，氧气具有助燃作用；硝酸异辛酯可以有效的提高燃料油的十六烷值，改善燃烧性能；草酸二异戊酯是一种清净分散剂，可提高燃料油的产品质量；丁硼烷在反应釜中适度热解产生较高级硼烷，与动力苯均作为高能燃料，可增加燃料油的热值；聚丁烯聚胺可有效的抑制燃料油的粘度增长；乙二醇甲醚作为一种有机溶剂添加剂，主要作用是降低燃料油的冷凝点；二叔丁基对甲酚作为一种抗氧剂，能够有效的提高燃料油的抗腐蚀性；
S4、将反应釜中乳化后的产物输送到量子共振能量舱，量子植入反应的温度为70℃，经过72h的量子植入得到最终产物量子纳米低碳燃料油；在量子共振能量舱中，量子光波被植入舱体，通过核心技术对量子能量进行控制，使得量子经过复杂的能量转变，舱体产生“波粒二象性”，使燃料油分子排列顺序产生变化，从而改变燃料油的品质。
其中，在步骤S3中还可根据实际生产情况加入异丁醇作为添加剂，异丁醇的用量为0.3kg(添加剂的用量可以根据实际生产情况自行决定，只要其用量不会对所述量子纳米低碳燃料油的性质产生不利影响即可)；异丁醇与有机溶剂的结合可有效的降低燃料油的冷凝点。
其中，制得的量子纳米低碳燃料油的总燃烧热值为11082.7KJ/Kg。
实施例4
一种量子纳米低碳燃料油，包括以下按重量百分比的原料组成：
1#燃料油43kg；软化水19.35kg；OP乳化剂0.12kg；0#轻柴油11kg；200#溶剂油6kg；双氧水和液态氢8.03kg；动力苯4.5kg；硝酸异辛酯0.5kg；草酸二异戊酯1.5kg；丁硼烷(B4H10)2kg；聚丁烯聚胺1kg；乙二醇甲醚2kg；二叔丁基对甲酚1kg。
其中，软化水的硬度为4度，所述软化水中碳酸钙含量为37ppm。
一种量子纳米低碳燃料油的制备方法，包括以下步骤：
S1、将经过计量泵计量后的43kg的1#燃料油通过燃料油输送管路输送到反应釜中，同时开启与反应釜连接的高剪切乳化泵和静态混合器；在常温常压下对2#燃料油进行循环搅拌；
S2、将19.35kg的硬度为3的软化水加热到90℃，将软化水加热能够防止水的硬度在反应过程中升高；在软化水中加入0.12kg的OP乳化剂，使其充分混合后缓慢地加入到反应釜中，与燃料油进行混合，在常温常压下发生乳化反应；乳化剂可以借助泵通过乳化剂输料管输送至反应釜中，也可通过反应釜上的加料口采用人工添加的方式加入至反应釜中；
S3、将经过计量泵计量后的11kg的0#轻柴油、6kg的200#溶剂油、8.03kg的双氧水和液态氢、4.4kg的动力苯、0.5kg的硝酸异辛酯、1.5kg的草酸二异戊酯、2kg的丁硼烷、2kg的聚丁烯聚胺、2kg的乙二醇甲醚、1kg的二叔丁基对甲酚通过不同输料管路输送至反应釜中，待物料全部加完后，启动固定在反应釜顶端的高速分散器，转速设置为12000rpm；所述高剪切乳化泵的入口与反应釜底端物料出口连通；所述高剪切乳化泵的出口与静态混合器的入口连通；所述静态混合器的出口连通至反应釜顶端的物料入口；所述反应釜、高剪切乳化泵和静态混合器形成一循环反应装置，在全密闭且循环的状态下能够同时对物料进行高分子剪切、使物料分子充分分散，进而组成新的分子结构，反应时间为4h；其中，0#轻柴油与200#溶剂油主要用于催化重整原料；双氧水在高剪切乳化泵，静态混合器和高速分散器的高分子剪切作用下，分子被分解成氢气和氧气，可以改变燃料油的流变性，同时氢气能够大幅度提高成品油的热值，氧气具有助燃作用；硝酸异辛酯可以有效的提高燃料油的十六烷值，改善燃烧性能；草酸二异戊酯是一种清净分散剂，可提高燃料油的产品质量；丁硼烷在反应釜中适度热解产生较高级硼烷，与动力苯均作为高能燃料，可增加燃料油的热值；聚丁烯聚胺可有效的抑制燃料油的粘度增长；乙二醇甲醚作为一种有机溶剂添加剂，主要作用是降低燃料油的冷凝点；二叔丁基对甲酚作为一种抗氧剂，能够有效的提高燃料油的抗腐蚀性；
S4、将反应釜中乳化后的产物输送到量子共振能量舱，量子植入反应的温度为100℃，经过100h的量子植入得到最终产物量子纳米低碳燃料油；在量子共振能量舱中，量子光波被植入舱体，通过核心技术对量子能量进行控制，使得量子经过复杂的能量转变，舱体产生“波粒二象性”，使燃料油分子排列顺序产生变化，从而改变燃料油的品质。
其中，在步骤S3中还可根据实际生产情况加入颜料作为添加剂，颜料的用量为0.6kg(添加剂的用量可以根据实际生产情况自行决定，只要其用量不会对所述量子纳米低碳燃料油的性质产生不利影响即可)；颜料可用于燃料油制备过程中的脱硫。
其中，制得的量子纳米低碳燃料油的总燃烧热值为12000KJ/Kg。
性能测试：
燃料油的理化参数测试：
根据GB/T260石油产品水份测定法、GB/T261石油产品闪点测定法(闭口)、GB/T265石油产品运动粘度和动力粘度测定法、CH/T0689石油产品硫含量测定法、GB/T384石油热值测定法、GB/T508石油产品灰分测定法、GB/T510石油产品凝点测定法、GB/T1848石油和石油产品密度测定法(密度计法)、GB/T4756石油和石油产品取样法、GB/T5096石油产品铜片腐蚀试验法、GB/T石油产品包装、贮存及运输规则由浙江方圆检测集团、山东省产品质量监督检验研究院,测得本发明燃料油的各种理化参数。
环保排放测试：
根据GB/T16157-1996《固态污染物排放中颗粒物和气态污染物采样方法》由浙江省环境监测中心测得本发明量子纳米低碳燃料油的各种排放数据。
燃料油台架试验动力性能测试：
根据GB/T6072.1-2000《往复式内燃机性能》第一部分标准基准状况、功率、燃料消耗和机油消耗的标准及试验方法由武汉长江航运科研所能源利用监测中心检测本发明量子纳米低碳燃料油的动力性能。
安全性测试：
根据爆炸危险性鉴定、氧化剂危险性鉴定、易燃危险性鉴定、腐蚀危险性鉴定、毒害危险性鉴定、放射危险性鉴定、其它危险性鉴定由浙江省化工产品质量检测站有限公司检测本发明量子纳米低碳燃料油的安全性。
贮存性能测试：
将本发明的量子纳米低碳燃料油在25℃下分别放置1个月、6个月、1年、2年观察是否出现分层相象。
将实施例1～4中制得的油品分别进行燃料油的理化参数测试、环保排放测试、燃料油动力测试、安全性测试以及贮存性能测试，所得结果如下：
表1实施例1～4制得的燃料油以及0#柴油的理化参数对比
分析上述数据可知，根据实施例1～4制得量子纳米低碳燃料油，总热值分别为9600～12000KJ/Kg，冷凝点分别为-35℃～-42℃，具有相对于0#柴油较高的燃烧热值和优异的抗冻性；冷凝点低，在-40℃的气候条件下也可使用；运动粘度低，可用于管道运输。
表2实施1～4制得的燃料油的排放测试结果以及环保允许排放浓度
分析上述数据可知，根据实施例1～4制得量子纳米低碳燃料油的环保排放测试都包括在环保允许排放的范围内，含硫量低，燃油在燃烧时减少了二氧化硫、NOx和烟尘的排放，符合环保标准。
表3实施1～4制得的燃料油动力测试结果
分析上述数据可知，根据实施例1～4制得量子纳米低碳燃料油均能有效的利用在柴油机中，耗油量与0#柴油耗油量相当，且能稳定的提供动力。
表4实施例1的危险化学品试验测试结果
实施例2～4制得的量子纳米低碳燃料油进行安全性测试的结果与实施例1相似，除了属于易燃危险品外，综合分析表4可知，制得的量子纳米低碳燃料油没有其它危险性。
表5实施例1～4制得的量子纳米低碳燃料油的贮存性能
| 1个月 | 6个月 | 1年 | 2年 | |
| 实施例1 | 没有分层 | 没有分层 | 没有分层 | 没有分层 |
| 实施例2 | 没有分层 | 没有分层 | 没有分层 | 没有分层 |
| 实施例3 | 没有分层 | 没有分层 | 没有分层 | 没有分层 |
| 实施例4 | 没有分层 | 没有分层 | 没有分层 | 没有分层 |
分析上述数据可知，根据实施例1～4制得量子纳米低碳燃料油贮存稳定性高，存放2年都没有产生分层现象。
分别将根据实施例1～4制得的量子纳米低碳燃料油分别在农用拖拉机(运输车)、大型物流运输车、剷煤车、燃油锅炉、燃油灶具、油轮和渔船上测试一个月，结果证明本发明制得的量子纳米低碳燃料油在节油、烟尘排放、动力运转、扭矩等性能上都取得良好的成绩。关于节油率同样进行了测试，通过用户生产时同0#轻柴对比试验结果：每用1吨0#轻柴，能够烧15吨的水；每用1吨量子纳米低碳燃料油，能够烧18.5吨的水。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种量子纳米低碳燃料油，其特征在于：量子纳米低碳燃料油的组成及重量百分比为：
燃料油 40~50%；
软化水 10~25%；
乳化剂 0.1~0.5%；
轻油 5~30%；
改性剂 1~15%；
助剂 7.5~15%。
2.根据权利要求1所述的量子纳米低碳燃料油，其特征在于：所述燃料油包括1#、2#、3#、4#或5#燃料油中的一种或多种混合物。
3.根据权利要求1所述的量子纳米低碳燃料油，其特征在于：所述软化水的硬度低于7度；所述软化水中碳酸钙含量低于50ppm。
4.根据权利要求1所述的量子纳米低碳燃料油，其特征在于：所述乳化剂为W/O乳化剂或O/W乳化剂中的一种或两种组合物。
5.根据权利要求1所述的量子纳米低碳燃料油，其特征在于：所述轻油包括0#轻柴、航空煤油、200#溶剂油或甲醇中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的量子纳米低碳燃料油，其特征在于：所述改性剂包括动力苯、双氧水和液态氢中的一种或多种混合物。
7.根据权利要求1所述的量子纳米低碳燃料油，其特征在于：所述助剂包括硝酸异辛酯、聚醚胺、草酸二异戊酯、二叔丁基对甲酚、乙二醇甲醚、聚丁烯聚胺、丁硼烷或氢化铝锂中的一种或多种混合物。
8.一种根据权利要求1至7所述的量子纳米低碳燃料油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将经过计量泵计量后的燃料油通过燃料油输料管输送至反应釜中，同时开启与反应釜连接的高剪切乳化泵和静态混合器，对燃料油进行循环搅拌；
S2、加热软化水至80~90℃，并在软化水中加入乳化剂充分混合后缓慢地将其加入到反应釜中，与燃料油进行混合，在常温常压下发生乳化反应；
S3、按照任意顺序将经过计量泵计量后的轻油、改性剂和助剂通过不同输料管输送至反应釜中，待物料全部加完后，启动固定在反应釜顶端的高速分散器，转速设置为8000~15000rpm，对反应釜中物料进行充分的剪切搅拌处理，反应时间为20min~10h；
S4、将经过乳化反应和分子剪切后的燃料油从反应釜中输送到量子共振能量舱进行乳化燃料油的量子植入，量子植入反应的温度为50~100℃，量化时间为48~100h，得到最终产物为量子纳米低碳燃料油。
9.根据权利要求8所述的量子纳米低碳燃料油的制备方法，其特征在于：在所述步骤S3中还可按任意顺序在反应釜中加入颜料或稀释剂中的一种或两种组合物作为添加剂；所述添加剂的重量百分比为0.1~10%。
10.根据权利要求9所述的量子纳米低碳燃料油的制备方法，其特征在于：所述高剪切乳化泵的入口与反应釜底端物料出口连通，出口与静态混合器的入口连通；所述静态混合器的出口连通至反应釜顶端的物料入口；所述反应釜、高剪切乳化泵和静态混合器形成一循环反应装置，能够同时对物料进行循环高分子剪切、使物料分子充分分散，进而组成新的分子结构。
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