CN111344385A - 可燃油的制备方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种制备可燃油的方法，所述方法包括通过添加并混合以下组分以获得混合物：石油基可燃油；氧化还原电位为不超过‑300mV、pH值为至少9.0、溶解氢浓度为至少0.8ppm的水；脂肪油；和活性炭。

Description

可燃油的制备方法

技术领域

本发明涉及可燃油。更具体地，本发明涉及石油基可燃油，尤其是石油基燃料油。

背景技术

石油基燃料油用作动力、热、光、电等的来源。石油基燃料油是如此重要，以至现代工业不可能没有它们而存在。由于石油储备不是无限的，所以积极寻求开发替代能源，但是还没有出现可以消除对石油基燃料油依赖性的替代能源。例如，在典型的制造业中，购买石油基燃料油占成本的大部分，现状如此，以至于原油价格的波动会对公司的利润产生重大影响。工业界继续面临如何有效利用现有的石油基燃料油的问题。

与石油基燃料油相关的另一个问题是它们含有源自原油的不希望的杂质。例如，已知燃料中的硫组分在燃烧期间产生有害的硫化合物，这成为污染和环境破坏的主要原因。不希望的杂质的其他实例包括氮组分。

已知使用包含油和水的燃料的技术，其中水以分散相的形式包含在油中(例如专利文献1)。这被称为乳化燃料、加水燃料等，并且由于该燃料表示单位燃料体积中的油含量降低，因此它可以提供减少石油基燃料油消耗以及减少杂质浓度的效果。然而，这些技术需要使用特殊的装置和/或乳化剂(表面活性剂)来分散水，这倾向于使制备设备更昂贵或更复杂。此外，这些技术还可能具有与在外来化学物质即乳化剂存在下燃烧燃料相关的潜在问题。

石油基可燃油还可以用于燃料以外的其他目的，例如用作溶剂(包括清洗液、提取液等)。

引用文献

专利文献

专利文献1：WO2014/087679

发明内容

本发明提供了一种基于石油基可燃油制备新型可燃油的新型方法。

本发明人已经发现，通过混合以下成分可以获得新型可燃油：石油基可燃油；具有负氧化还原电位、碱性pH值和一些溶解氢的水；脂肪油；以及活性炭，其中所述新型可燃油与已添加的油相比具有增加的体积。该发现导致获得本发明。

在一种实施方式中，提供了一种制备可燃油的方法，该方法包括混合石油基可燃油；具有负氧化还原电位、碱性pH值和一些溶解氢的水；脂肪油；以及活性炭。还提供了用于该方法的组合物和通过该方法制备的可燃油。

更具体地，本发明包括至少以下实施方式。

[1]一种制备可燃油的方法，所述方法包括添加并混合以下组分以获得混合物：

石油基可燃油；

氧化还原电位为-300mV以下、pH值为9.0以上并且溶解氢浓度为0.8ppm以上的水；

脂肪油；和

活性炭。

[2]根据[1]所述的制备可燃油的方法，其中，相对于100％的所述石油基可燃油和所述水的总体积，所述水的添加量为5～60体积％。

[3]根据[1]或[2]所述的制备可燃油的方法，还包括添加氯化镁。

[4]根据[3]所述的制备可燃油的方法，其中，相对于所述水，所述氯化镁的添加量以无水等价物计为0.005～0.5％(w/v)。

[5]根据[1]至[4]中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，所述脂肪油包括植物油。

[6]根据[1]至[5]中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，所述脂肪油包括不饱和脂肪酸的甘油酯。

[7]根据[1]至[6]中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，相对于100份的所述水和所述石油基可燃油的总体积，所述脂肪油的添加量为0.5～10体积份。

[8]根据[1]至[7]中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，所述活性炭为粒度小于16目的颗粒状活性炭。

[9]根据[1]至[8]中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，相对于所述水和所述石油基可燃油的总体积，所述活性炭的添加量为0.1～5％(w/v)。

[10]根据[1]至[9]中任一项所述的制备可燃油的方法，还包括添加碳纳米管。

[11]根据[1]至[10]中任一项所述的制备可燃油的方法，包括添加含有所述石油基可燃油的一部分和所述活性炭的部分混合物。

[12]根据[11]所述的制备可燃油的方法，其中，添加并混合所述水、所述部分混合物和所述脂肪油，然后逐步地添加并混合剩余的所述石油基可燃油。

[13]根据[1]至[12]中任一项所述的制备可燃油的方法，还包括通过过滤已经获得的总混合物而去除固体物。

[14]根据[1]至[13]中任一项所述的制备可燃油的方法，还包括分离油相和水相以获得所述油相作为产物油。

[15]一种用于制备可燃油的组合物，用于根据[1]至[14]中任一项所述的制备可燃油的方法，所述组合物包含石油基可燃油和活性炭。

根据本发明，可以从现有的可燃油中方便且清洁地制备新型可燃油，其中新型可燃油可以以与原始可燃油类似的方式利用，但是，与原料油相比，新型可燃油的体积增加了。还可以获得硫和其他杂质浓度降低的可燃油。

附图说明

图1至5示出了来自质谱分析的数据，用于理解和比较A重油(输入油)样品和实施例中获得的产物油样品的成分。图1示出了A重油样品的FD-MS光谱。

图2示出了A重油样品的FD-MS光谱及其m/z 200-400区域的放大视图。

图3示出了实施例中获得的产物油样品的FD-MS光谱。

图4示出了实施例中获得的产物油样品的FD-MS光谱以及其m/z 200-400区域的放大视图。

图5示出了实施例中获得的产物油样品的FD-MS光谱以及其m/z 400-1000区域的放大视图。

图6是实施例中获得的产物油样品的一般性能测试报告的副本。

具体实施方式

下面将描述制备可燃油的方法的实施方式，该方法包括添加和混合以下组分以获得混合物：石油基可燃油；具有负氧化还原电位、碱性pH值和一些溶解氢的水；脂肪油；以及活性炭。

在本发明实施方式中，石油基可燃油可以指重油、柴油(轻油)、煤油、石脑油或汽油、或其任何组合。本文的汽油可以包括用于非燃料目的的工业汽油。重油、柴油、煤油和汽油的标准可在JIS K 2201～2206中找到。

本发明实施方式中使用的石油基可燃油优选为重油、柴油、煤油或汽油，更优选为重油或柴油。在所述重油中，特别优选JIS K 2205所定义的A重油或C重油。在本发明实施方式中使用的石油基可燃油可以是石油基燃料油。在本发明实施方式中，术语“使用的”可以意指在如上所述的获得混合物的行为中，对象作为要与其他组分混合的组分而被添加。

通过本发明实施方式制备的可燃油至少可以用作燃料油或溶剂。

本发明实施方式中使用的水的氧化还原电位(ORP)为-300mV以下。“氧化还原电位为-300mV以下”是指氧化还原电位为负，且其绝对值为300以上(单位为mV)。因此，这是指还原性的水。本发明实施方式中使用的水的氧化还原电位优选为-400mV以下，更优选为-450mV以下，还更优选为-500mV以下，特别优选为-600mV以下。对本发明实施方式的水的氧化还原电位的下限没有特别规定。通过通用手段获得的水的氧化还原电位通常可以不低于-800mV，例如不低于-790mV或不低于-780mV。水的氧化还原电位可以通过本领域技术人员已知的任何方法来测量。例如，可以通过使用数字氧化还原电位(ORP)计YK-23RP(Mothertool公司)来测量氧化还原电位。

本发明实施方式中使用的水的pH值为9.0以上，更优选为9.2以上，还更优选为9.5以上，还更优选为9.8以上，特别优选为10.0以上。对于本发明实施方式中使用的水的pH值的上限没有特别规定。本发明实施方式中使用的水的pH值通常不高于12.0，例如不高于11.0或不高于10.5。水的pH值可以通过本领域技术人员已知的任何方法来测量。例如，可以通过将标准pH计YK-21PH(佐藤商事公司)与PE-11电极一起使用来测量pH值。

本发明实施方式中使用的水的溶解氢浓度为0.8ppm(或mg/L)以上，优选为0.9ppm以上，更优选为1.0ppm以上，还更优选为1.2ppm以上。对于本发明实施方式中使用的水的溶解氢浓度的上限没有特别规定。本发明实施方式中使用的水的溶解氢浓度通常不高于1.6ppm，例如不高于1.57ppm或不高于1.5ppm。水的溶解氢浓度可以通过本领域技术人员已知的任何方法来测量。例如，可通过使用溶解氢浓度测试试剂(MiZ Company Ltd.)或便携式溶解氢计ENH-1000(Trustlex Inc.)来测量溶解氢浓度。

没有阐明作为本发明基础的物理化学机理。然而，看起来本发明的方法可以进行某种反应，以产生可燃或不干扰燃烧的新型油或新型油溶性或油分散性馏分，从而与反应前相比增加油相的体积。据推测，上述氧化还原电位、pH值和/或溶解氢可以促进所述反应。不希望受到特定理论的束缚，至少认为氧化还原电位为-300mV或更低的水可能具有降低的表面张力，这改善了水与油之间的亲和力，从而促进了反应。

满足氧化还原电位、pH值和氢浓度要求的水(也称为用于制备可燃油的水)可以通过使用本领域技术人员已知的任何方法来视情况单独或组合地制备。这样的手段的实例包括通常称为“陶瓷球”的包含金属镁的烧结材料(诸如在JP5664952B中描述的那些材料)和电解装置。自来水和天然水通常包含足够量的电解质，并且很容易被电解。也可以添加电解质以促进水的电解。适用于获得满足上述要求的水的电解质的类型和量是本领域技术人员已知的或容易确定的。商业上可获得的合适电解装置的实例是Nihon Trim公司的TRIM AG-30。商业上可获得的合适陶瓷球的实例是长野陶瓷公司的氢气还原陶瓷球。

一方面，本公开提供用于制备具有上述性质的可燃油的水。在一个实例中，提供了一种用于制备可燃油的水，该水的氧化还原电位为-300mV以下，pH值为9.0以上，且溶解氢浓度为0.8ppm以上。该水可以包含满足这些要求所需的电解质和氢分子。用于制备可燃油的水可进一步包含如下所述的氯化镁。

在本发明实施方式中，石油基可燃油与水的比例可以变化。相对于100％的石油基可燃油和水的总体积，水的添加量按体积计例如为60％以下，55％以下，50％以下，45％以下，或40％以下。如果以超过所述总体积的60％的体积添加水，则可能残留有从反应中遗留的过量水，但是反应本身可能发生。已经观察到，当水的相对量增加时，单位体积总混合物的产物油收率可能降低，但是单位体积输入的石油基可燃油的产物油收率可能增加。

在本发明实施方式中，对水的相对量的下限没有特别。但是，如果水的相对量减少太多，则有益的结果(即油相体积的增加)也可能相对减少。相对于100％的石油基可燃油和水的总体积，水的添加量按体积计可以例如不小于5％，优选不小于10％，更优选不小于20％，还更优选不小于30％。在优选的实施方式中，相对于100％的石油基可燃油和水的总体积，水的添加量按体积计可以是但不限于5～60％，10～50％，20～45％或30～40％。

在本发明实施方式中，优选进一步使用氯化镁，因为它可以进一步提高产物收率。氯化镁可以以无水或含水形式使用。就效率而言，优选首先将氯化镁溶解在水中，然后以水溶液的形式与其他组分混合。氯化镁所起的物理化学作用还不清楚，但据推测氯化镁可能有助于水与其他组分之间的混合。

相对于水，氯化镁的添加量(以无水当量计)例如可以为0.005～0.5％(w/v)，优选为0.01～0.1％(w/v)，更优选为0.015～0.05％(w/v)。

相对于石油基可燃油，氯化镁的添加量(以无水当量计)例如可以为0.003～0.3％(w/v)，优选为0.005～0.1％(w/v)，更优选为0.01～0.03％(w/v)。

相对于水和石油基可燃油的总体积，氯化镁的添加量(以无水当量计)例如可以为0.001～0.1％(w/v)，优选为0.002～0.05％(w/v)，更优选为0.005～0.02％(w/v)。

氯化镁的添加量也可以在这些范围之外。

本发明实施方式中使用的脂肪油可以包含饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸或其组合的甘油酯作为主要组分(通常为95重量％以上)。优选包含具有不饱和脂肪酸部分的甘油酯。通常，脂肪油还可包含痕量组分，例如游离脂肪酸(通常不高于5重量％，优选不高于1重量％)和色素。甘油酯可以是甘油三酸酯、甘油二酸酯或甘油单酸酯。甘油三酸酯是优选的。不饱和脂肪酸内的不饱和键的数目可以是1个、2个、3个或4个或更多个。合适的不饱和脂肪酸可以包括但不限于单不饱和脂肪酸。脂肪酸可以是短链脂肪酸(具有不超过5个碳原子)、中链脂肪酸(具有6至12个碳原子)、长链脂肪酸(具有13或更多个碳原子)或其组合。优选包括中链脂肪酸，并且更优选包括长链脂肪酸。脂肪酸通常具有非支链烃链。烃链可以被诸如羟基的取代基所取代。甘油酯通常在常温下为液体。即，本发明实施方式中使用的脂肪油在室温(15～25℃下通常为液体)。

合适的脂肪酸的实例是油酸。因此，本发明实施方式中使用的脂肪油优选包含油酸甘油酯。例如，在脂肪油的脂肪酸组分中，10～50％或更优选15～40％可以是油酸(以摩尔计)。

本发明实施方式中使用的脂肪油中的脂肪酸的碳数或不饱和度数可以影响收率(产率)，并且组合使用多种类型的脂肪酸可导致收率的增加。不希望受特定理论的束缚，这可能是由于脂肪酸结构的轻微调节所引起的总混合物的混合状态的改善。例如，使用仅包含不饱和脂肪酸的脂肪油可能不如使用其与另一种包含饱和脂肪酸的脂肪油的组合那样有利。另外，单独使用油酸甘油酯可能不如使用其与其他脂肪酸的甘油酯的组合那样有利。在本发明实施方式的优选示例中，脂肪油由10～15％的饱和脂肪酸和85～90％的不饱和脂肪酸组成。

脂肪油优选为植物性脂肪油。脂肪油的合适来源包括植物油。在本发明实施方式中，脂肪油可以以植物油的形式混合。因此，代替或除了纯化或分离形式的特定脂肪酸甘油酯之外，可以使用植物油。优选的植物油包括但不限于蓖麻油、椰子油(椰油)、向日葵油、菜籽油(芥花籽油)及其任何组合。通过分馏或纯化植物油以富集某些脂肪酸组分(例如棕榈油精)而获得的那些也可以适当地使用。脂肪油优选包含20％(v/v)以上，更优选25％(v/v)以上，并且更优选50％(v/v)以上的棕榈油精。在优选示例中，脂肪油的25～80％(v/v)是棕榈油精。在优选示例中，脂肪油包括棕榈油精和一种或多种其他植物油。

相对于100体积份的石油基可燃油，脂肪油的添加量优选为1～10体积份，更优选为1.5～8体积份，更优选为2～6体积份。

可选地，相对于100体积份的水，脂肪油的添加量优选为1～20体积份，更优选为2～15体积份，还更优选为3～10体积份。

可选地，相对于100份水和石油基可燃油的总体积，脂肪油的添加量优选为0.5～10体积份，更优选为0.7～7体积份，还更优选为1～5体积份。

也可以以这些范围之外的量添加脂肪油。

如通过肉眼所见的，本发明实施方式中使用的活性炭优选为微粒形式，优选为粉末形式。关于粒度，优选小于16目(Tyler)的活性炭，更优选小于65目的活性炭，还更优选小于150目的活性炭，特别优选小于325目的活性炭。“小于325目的活性炭”是指颗粒可以穿过325目筛的微粒形式的活性炭。最优选地使用通过激光衍射粒度分析确定粒度中值为8～15μm或6～10μm的活性炭。

本发明实施方式的特征可以为形成浆料进行混合的步骤，所述浆料包含水、石油基可燃油和脂肪油、以及活性炭颗粒。一般认为：在该浆料中，促进了组分的混合，从而能够进行适当的反应。

相对于石油基可燃油，活性炭的添加量可以优选为0.2～10％(w/v)，更优选为0.5～5％(w/v)，还更优选为1～3％(w/v)。

可选地，相对于水，活性炭的添加量可以优选为0.2～20％(w/v)，更优选为0.5～10％(w/v)，还更优选为1～4％(w/v)。

可选地，相对于水和石油基可燃油的总体积，活性炭的添加量可以优选为0.1～5％(w/v)，更优选为0.2～3％(w/v)，还更优选为0.5～1.2％(w/v)。

也可以以这些范围之外的量添加活性炭。

除了活性炭之外，优选进一步使用碳纳米管。例如，可以优选使用通过透射测定电子显微镜测量平均直径为10～15纳米且平均长度小于10μm的碳纳米管。碳纳米管的合适的比表面积(BET)为180～250m²/g。

相对于100重量份的活性炭，优选使用0.1～5重量份的碳纳米管，更优选使用0.2～3重量份的碳纳米管，还更优选使用0.5～2重量份的碳纳米管。

在本发明实施方式的优选示例中，基于水和石油基可燃油的总量，总混合物可以包含1/200～1/10的体积的脂肪油、0.1～5％(w/v)的活性炭、任选的0.001～0.1％(w/v)的氯化镁以及任选的碳纳米管。

石油基可燃油、水、脂肪油、活性炭、任选的氯化镁和任选的碳纳米管一起优选占总混合物重量的90％或更多，更优选95％或更多，还更优选99％或更多，特别优选99.9％或更多。优选地，除了上述组分之外，不添加表面活性剂到本发明实施方式的总混合物中。表面活性剂是具有亲水基和疏水基的两亲化合物。表面活性剂通常是有机化合物。本发明实施方式的总混合物可以由石油基可燃油、水、脂肪油、活性炭、任选的氯化镁和任选的碳纳米管组成。

在本公开中，“总混合物”是指最终混合物，其中应添加的所有组分均已全部添加，“部分混合物”是指代表总混合物的一部分的两种或更多种组分的混合物。

为了将上述多种组分混合成总混合物中，许多不同的混合顺序是可能的，并且就效率而言，一些特定的混合顺序可能比其他混合顺序更有利。例如，如上所述，优选首先将氯化镁溶解在水中，然后以水溶液的形式供应到最终混合物中。

活性炭优选作为活性炭悬浮在石油基可燃油的一部分中的部分混合物而提供，然后混合到总混合物中。这样的部分混合物可以作为“用于制备可燃油的组合物”而被独立地制造、储存和提供。因此，在本公开的一个方面，提供了一种用于制备可燃油的组合物，所述组合物用于根据本发明的制备可燃油的方法中。“石油基可燃油的一部分”可以是要添加到总混合物中的石油基可燃油的总体积的1％～50％，优选2％～20％，更优选3％～10％。这通常相当于为活性炭重量的2～5倍的石油基可燃油的量。通过以这种方式将活性炭作为在石油基可燃油的一部分中的悬浮液而提供，可以实现如下操作模式：将碳质组分的悬浮液作为即用型储备试剂保存，并且在需要时将该储备试剂添加到石油基可燃油和水中的剩余部分中(当它们变成可用或已备好时)，这些组分将构成总混合物的较大部分。此外，为了促进总混合物的混合，活性炭首先被悬浮在一部分石油基可燃油中，然后与其他组分混合也是优选的。

石油基可燃油有时会根据获得的位置(例如，取决于购买的国家)而具有明显不同的杂质(例如硫)含量。可能需要特别注意，因为例如，如果用于制备可燃油的组合物包含高硫的石油基可燃油，则可能无法充分地获得本发明实施方式的技术效果，即最终产品中降低的硫含量。

在上述用于制备可燃油的组合物中，石油基可燃油和活性炭优选占该组合物的重量的90％以上，更优选占95％以上，还更优选占99％以上，特别优选占99.9％以上。用于制备可燃油的组合物可以仅由石油基可燃油和活性炭组成。用于制备可燃油的这些组合物通常包含为活性炭重量的2～5倍的石油基可燃油。

代替或除了石油基可燃油之外，还考虑了用于制备可燃油的组合物，该组合物包含脂肪油。在这种情况下，石油基可燃油、活性炭和脂肪油优选占该组合物的重量的90％以上，更优选占95％以上，还更优选占99％以上。用于制备可燃油的该组合物通常包含为活性碳重量的2～5倍的石油基可燃油和为石油基可燃油的体积的1/3～1倍的脂肪油。

在本发明实施方式的特别优选的实例中，首先，将任选地包含氯化镁的水、包含相当于最终添加到总混合物中的全石油基可燃油(例如柴油)的体积的3％～10％的石油基可燃油和活性炭的部分混合物、以及脂肪油混合。剩余的石油基可燃油可以一次添加，但是更优选地以两份或更多份逐步添加和混合。例如，向通过上述混合所形成的新型部分混合物中，添加和混合对应于全石油基可燃油的体积的20％～40％的石油基可燃油。然后，向该进一步的部分混合物中，添加和混合剩余的石油基可燃油以形成总混合物。任选的碳纳米管可以在任何步骤中或在任何部分混合物中添加。通过以此方式逐步添加石油基可燃油，混合物将经历具有高活性炭浓度的浓浆状态，这被认为促进了反应。

本发明实施方式的混合可以通过本领域技术人员已知的任何方式进行。通常，通过搅拌进行混合。搅拌可以手动进行，但是优选使用机械搅拌器，例如螺旋式搅拌器。优选使用配置为除了围绕轴线的旋转方向的搅拌之外还以上下方向进行搅拌的均化器。也可以使用其他装置，例如振荡器、纳米混合器或超声均化器进行混合。这些混合方法中的任何一种都可以单独或组合使用。

进行混合以产生包含均匀浆料或由均匀浆料组成的混合物。一般认为所述组分在该浆料中彼此分散、悬浮和/或溶解。当用肉眼观察时，该浆液由于活性炭而可能看起来是黑色的，并且可能具有糊状、果冻状或乳状(就稠度而言不是就颜色而言)的外观。特别地，在仅添加石油基可燃油的一部分的阶段，形成高粘度(即粘稠)的浆料。取决于添加的水的相对量，可能会看到无法与大部分均匀混合物混合的单独水滴或水团簇。优选在足够的剪切力下进行混合以使这些水滴或水团簇更细并最终消散或消失。优选以使可见气泡形成最小化的方式进行混合。不排除浆料中含有太小而不能用肉眼看到的水滴和/或气泡的可能性。

混合可以在常温(室温)下适当地进行，但是也可以在不同温度的环境下进行。合适的温度可以由本领域技术人员通过考虑例如石油基可燃油的闪点来确定。例如，如果将柴油用于石油基可燃油，则40～50℃的温度可以适当地用于所述混合。如果温度过高，则可能会加速组分的劣化。

混合的持续时间可以根据混合手段的类型而变化，但是通常为5分钟以上，优选为10分钟以上。混合可以进行更长的时间，例如30分钟以上，1小时以上，10小时以上或1天以上。如果如上所述以多个步骤进行混合，则每个步骤或所有步骤总计可以持续任何这些时间段。在优选的实施方式中，以总混合物的状态混合5～20分钟。

混合足够长的时间以使各组分反应后，可以通过过滤混合物去除固体物，以获得油相作为产物，并且通常与油相一起获得水相。本文中的油相是指与水相不同的相，这不排除非油性物质溶解和/或分散在油相中的可能性。过滤方法可能涉及简单地通过重力穿过滤纸，但是更优选使用压滤机。可以通过使用本领域技术人员已知的合适方法将油相与水相分离。这样的装置可以包括油水分离器和离心机。在去除固体物之前，即虽然固体物仍然存在，油水分离也可以进行。通常油相作为顶层获得。

相较于原料(称为输入油)的油状部分的体积，即石油基可燃油和脂肪油的总体积，作为产物的该油相(称为产物油)的体积通常可以增加0.5％以上，优选增加1％以上，更优选增加2％以上，更优选增加5％以上，更优选增加10％以上，还更优选增加20％以上，特别优选增加30％以上。

该产物油可用于与原始石油基可燃油相同或相似的目的，例如用作燃料或溶剂。进一步地，该产物油可用作上述方法的输入油。因此，本公开中的石油基可燃油可以包括通过本方法获得的产物油。此外，与原始的石油基可燃油相比，产物油通常具有降低的硫含量(浓度)。这种硫含量的降低可以至少部分解释为原始石油基可燃油中存在的硫的稀释，因为水和脂肪油的硫含量低于石油基可燃油或基本上不含硫。本文的硫含量可以是根据ASTMD4294、ASTM D5453或ASTM D2622-16测量的。与原始的石油基可燃油相比，除硫以外的其他杂质的含量可以类似地减少。

与原始的石油基可燃油相比，硫含量可以降低例如3％以上，优选降低3.5％以上，更优选降低4％以上，更优选降低5％以上，更优选降低7.5％以上，更优选降低10％以上，还更优选降低15％以上，特别优选降低25％以上。

在本公开中，术语“包括”、“含有”或“包含”不排除未明确陈述的元件的存在。同样，该术语可以包括仅由明确陈述的元件组成的实施方式。因此，表述“X包括A、B和C”例如可以涵盖X除A，B和C之外还包括D的实施方式，以及X仅由A、B和C组成的实施方式。

实施例

下面，给出实施例以详细解释本发明的各种实施方式，但是本发明不限于这些实施方式。除非另有说明，以下实施例的所有实验均在室温和大气压下进行。

实施例1

实施例1的实验以较小规模手动进行。将68mg无水氯化镁溶于350mL水中，得到水溶液。这种水的氧化还原电位为-505mV、pH值为9.6并且溶解氢浓度为1.2ppm。同样，将8g活性炭(粒度<325目)悬浮在32mL的商用柴油中，得到部分混合物A。另外，获得由10mL蓖麻油、5mL椰子油和5mL棕榈油精组成的部分混合物B(脂肪酸混合物)。将部分混合物A和B添加到水溶液中，搅拌之后，获得浆料。

随后，添加618mL的柴油并通过充分搅拌来混合，同时保持浆料状态。继续搅拌10分钟后，将总混合物过滤以去除固体物。分离液相，并通过目视检查容器上的刻度来测量体积，这显示出存在812.5mL的油相和216mL的水相。与输入的柴油和脂肪油的总体积相比，该油相(即产物油)增加了142.5mL(21.3％)。

实施例2～10

遵循与实施例1相同的实验程序，除了如下表1中所示的不同条件外。在实施例4～10中，除了活性炭外，将碳纳米管悬浮在部分混合物A中。该碳纳米管是Cnano科技有限公司的FT9100 CNT，平均直径为10～15nm，长度小于10μm，比表面积(BET)为180～250m²/g，振实密度为0.13±0.02g/cm³。在每种情况下，都以高收率获得了产物油。

表1

实施例11

实施例11在自动化的专业制造工厂中进行。将498L商用柴油(55℃)引入均化器-搅拌器中，然后将20L部分混合物A(55℃)和10L部分混合物B(55℃)引入均化器-搅拌器中，并搅拌5分钟。本实施例中的搅拌温度为45℃。部分混合物A由32L柴油和8kg活性炭(粒度中值为8～15μm)组成。部分混合物B由70％RBD棕榈油精和30％椰子油组成。接下来，将氧化还原电位为-720mV，pH值为9.0以上且溶解氢浓度不低于0.8ppm的60L水(35℃)引入三次(总计180L)，每次引入之后搅拌3分钟。引入另外的20L部分混合物A和10L部分混合物B，每次引入之后搅拌5分钟。引入另外的60L水，然后搅拌3分钟，再引入另外60L的水，并且在最后搅拌7分钟之后，通过使用压滤机过滤混合物。通过油水分离器分离滤液而获得的油相的体积为742L。该油相为澄清且不浑浊的。与输入的柴油和脂肪油的总体积相比，该油相(即产物油)增加了192L(35％)。

实施例12～15

用与实施例11相同的程序重复该过程，除了如下表2详细示出的不同条件。在每种情况下，都以高收率获得了产物油。

表2

实施例16

实施例16是使用A重油的实施例。将35mL的氧化还原电位为-629mV、pH值为9.8，溶解氢浓度不低于0.8ppm的水；6mL的部分混合物A；3mL的部分混合物B；10mL商用A重油充分搅拌10分钟。在该实施例中，这被称为初始搅拌。部分混合物A为4.8mL A重油和1.2g活性炭(粒度为8～15的粉末)的悬浮液。部分混合物B由2.4mL RBD棕榈油精和0.6mL椰子油组成。随后，添加剩余的55mL的A重油，并搅拌5分钟。这称为最终搅拌。以足够的速度和剪切力进行初始搅拌，以使混合物呈糊状或乳状(就稠度不是就颜色而言)。相比之下，最终搅拌相比更温和。将所得混合物通过滤纸过滤以去除固体物，这导致回收95mL油相。与输入的A重油和脂肪油的总体积相比，该油相(即产物油)增加了22.2mL(30.5％)。

实施例17～25

用与实施例16相同的方法进行实验，除了如下表3详细示出的不同条件。在每种情况下，均以高收率获得产物油。

表3

如实施例16～25中所获得的产物油的样品通过场解吸质谱法(FD-MS)进行分析以测量成分的分子量。

更具体地说，将用作起始材料的A重油样品和在实施例中获得的产物油样品分别置于样品瓶中，并用THF溶剂稀释两倍。针对这些解决方案进行了FD-MS测量。对于测量装置，使用型号JMS-T100GCV(JEOL公司的产品)。测量条件如下。

阴极电压：-10kV

发射极电流：0mA→51.2mA/分钟→35mA

分析的质量范围：m/z 10～2000

图1至5显示了获得的FD-MS分析图(光谱峰)。图1和2代表A重油样品的光谱，以及该光谱在m/z 200～400范围内的放大图。图3和图4表示了产物油样品的光谱，以及该光谱在m/z 200～400范围内的放大图。图5表示了产物油样品的光谱，以及该光谱在m/z 400～1000范围内的放大图。

此外，由在m/z 100～500范围内检测到的峰的高度计算数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。其结果显示在下表4中。

表4

样品	数均分子量(Mn)	重均分子量(Mw)
			A重油	284	290
实施例产物油	280	284

当比较起始材料的石油基可燃油和通过本发明方法获得的产物油时，在400以下的m/z范围内观察到的主峰是相似的，并且平均分子量也没有显著差异，表明两种油具有基本相似的烃组成(图1～4，表4)。产物油样品在m/z 400～900范围内显示出几个小峰，这些小峰在A重油样品中未发现(图5)。

此外，将如实施例16～25中获得的产物油的样品提交给日本海事鉴定协会，以分析其一般性质。这样获得的测试报告的副本如图6所示。在测试报告中，起始材料A重油的样品称为A重油，而产物油的样品称为燃料油(洁净油A重油)。该副本的某些部分，包括“日本海事协会”的联系方式信息已被涂黑。日本海事检定协会仅对委托的样品进行了分析，并不知晓本专利申请或样品的制备方法。

图6的结果表明，产物油具有与A重油基本相似的性质，并且产物油像起始材料的原始油一样可用作燃料。

工业适用性

本发明可以用于使用石油基可燃油的任何工业领域。本发明具有对依赖于石油基可燃油作为能源的整个社会作出贡献的潜力。

Claims (15)

1.一种制备可燃油的方法，所述方法包括添加并混合以下组分以获得混合物：

石油基可燃油；

氧化还原电位为-300mV以下、pH值为9.0以上并且溶解氢浓度为0.8ppm以上的水；

脂肪油；和

活性炭。

2.根据权利要求1所述的制备可燃油的方法，其中，相对于100％的所述石油基可燃油和所述水的总体积，所述水的添加量为5～60体积％。

3.根据权利要求1或2所述的制备可燃油的方法，还包括添加氯化镁。

4.根据权利要求3所述的制备可燃油的方法，其中，相对于所述水，所述氯化镁的添加量以无水等价物计为0.005～0.5％(w/v)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，所述脂肪油包括植物油。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，所述脂肪油包括不饱和脂肪酸的甘油酯。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，相对于100份的所述水和所述石油基可燃油的总体积，所述脂肪油的添加量为0.5～10体积份。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，所述活性炭为粒度小于16目的颗粒状活性炭。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的制备可燃油的方法，其中，相对于所述水和所述石油基可燃油的总体积，所述活性炭的添加量为0.1～5％(w/v)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的制备可燃油的方法，还包括添加碳纳米管。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的制备可燃油的方法，包括添加含有所述石油基可燃油的一部分和所述活性炭的部分混合物。

12.根据权利要求11所述的制备可燃油的方法，其中，添加并混合所述水、所述部分混合物和所述脂肪油，然后逐步地添加并混合剩余的所述石油基可燃油。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的制备可燃油的方法，还包括通过过滤已经获得的总混合物而去除固体物。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的制备可燃油的方法，还包括分离油相和水相以获得所述油相作为产物油。

15.一种用于制备可燃油的组合物，用于根据权利要求1至14中任一项所述的方法，所述组合物包括石油基可燃油和活性炭。

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