本发明涉及能源领域，具体地涉及一种重整燃料的制备方法及装置。
背景技术：
目前，产油国的政情、核能发电的安全性、地球的温暖化、石化燃料的供需平衡、全球的环境等问题，特别是石化燃料的使用所产生的二氧化碳的排放量等问题，一直得不到有效的解决；控制石化燃料使用的法令的推出，将造成产业的停滞；因此，解决石化燃料供应、使用问题的有效对策一直悬而未决。
为了解决石化燃料供应、使用问题，现在逐渐尝试使用天然能源替代石化燃料，而真正取代石化燃料所花费的时间和经费是不可预期的，因此，采用天然能源替代石化燃料是无法预期的。
现有技术通过在燃料油里添加水从而形成新的燃料，即所说的乳化燃料，并不断进行乳化燃料的实用性改进。通过该技术，石化燃料的基本结构不变，并因为水的加入，减少了石化燃料的使用量，并减少二氧化碳等的排放量。但，由于水的加入，不可避免的导致闪点的上升，卡值的下降。使用乳化燃料替代石化燃料的结果并不理想。
最初的乳化燃料仅是在燃料油和水中加入表面活性剂，并通过简单的搅拌混合制成。日本专利(jp特2006-028215)通过使用电解、超声波、振动等方法提高乳化燃料的品质，但仍然解决不了闪点上升，卡值下降的问题。
由于水与油的不相容性，在燃料油中加水形成的乳化燃料的闪点上升、卡值下降问题的原因是，乳化燃料中水的形态不变，导致乳化燃料的闪点上升、卡值下降。水溶性燃料的燃烧效率高、相较于基油燃料性差、燃料中水分一经分离而导致不点火、在寒冷地区冻结、废气中水分堵塞滤器等问题使得乳化燃料的应用范围变得狭窄。
乳化燃料的燃料油和水通过表面活性剂处于一种非常不稳定的状态，容易引起油水分离，且成分水会阻碍燃烧。因此，在不使用乳化方法的情况下，如何完成燃料油和水的一体化，且燃料油和水一体化后的重整燃料中不残留成分水，不发生油水分离，闪点和卡值与基油维持同等数值，重整燃料具有和基油一样的燃烧性能，仍是需要解决的技术问题。
技术实现要素：
针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是：
提供一种重整燃料的制备方法及装置，该制备方法不使用乳化技术，即可完成燃料油与水的一体成形，且重整后的燃料稳定，不含成分水，无油水分离，不出现闪点提高、卡值下降。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种重整燃料的制备工艺，包括以下步骤：
a.前处理工序，将燃料油和水分别经催化装置催化处理，其中，所述催化装置由过渡金属复合体、碱土金属、稀土金属、特殊贵金属烧结冶炼而成；
b.改质工序，向催化处理后的燃料油中添加改制促进剂进行改质处理；
c.搅拌混合工序，将催化处理后的水和改质处理后的燃料油置于搅拌混合装置中进行搅拌混合处理；
d.安定化工序，将搅拌混合处理后的混合液置于安定化装置中，进行超声波振动安定化处理。
前处理工序，所述过渡金属复合体选自钌、铑、铂、铹、钴、铁、镍、锰中任意一种组合。
改质工序，所述改质促进剂为含有50％重量比的碳数16-22的不饱和脂肪酸的脂肪酸或聚羟基脂肪酸与碳数4以上的多元醇缩合形成的酯，改质促进剂的添加量为燃料油体积的0.1％-5％。
安定化工序，所述超声波振动安定化处理依次采用20-25千赫、30-40千赫及60-80千赫的三个等级的超声波。
一种重整燃料的制备装置，包括燃料油罐、水罐、催化装置、改质促进剂罐、搅拌混合装置、安定化装置和储存罐；
所述燃料油罐和所述水罐分别管道并联于所述催化装置，所述催化装置管道连通于所述搅拌混合装置，所述搅拌混合装置管道连通于所述安定化装置，所述安定装置管道连通于所述储存罐；
所述催化装置和所述搅拌混合装置之间设置所述改质促进剂罐，所述改质促进剂罐管道连通于所述催化装置和所述搅拌混合装置之间的连通管道；
所述安定化装置连接有超声波发生装置；
所述安定化装置和所述储存罐之间设置有水分监测器，所述水分监测器的入口连通所述安定化装置的出口，所述水分监测器的出口连通所述储存罐的入口。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、通过前处理工序和改质工序，促使低分子化，易实现融合状态；搅拌混合工序和安定工序，实现燃料油和水不经乳化即可实现一体化重整燃料的生成。生成的重整燃料和原始燃料油之间无差别，不发生油水分离，达到和基油相同的闪点和卡值，能够实现和基油相同的使用。
2、将燃料油和水分别经催化装置催化处理，促进燃料油中苯环等芳香类化合物向链状脂肪类化合物的转换，促进低分子化，即：水与油各自的分子链分拆；同时，水产生微量的氢氧水，也即：水中的氢原子和氧原子转换为自由基，水中氧化还原电位降低；因此，燃料油和水均达到易于融合的状态。
3、向经过前处理工序的燃料油中加入改质促进剂，增强油水结合后的稳定性，更易于成分水在燃料油中的分散，燃料油和水更易融合，促进重整燃料的生成。
4、本发明提供的重整燃料制备装置，燃料油和水在该制备装置中不发生乳化，获得品质稳定的重整燃料。
5、本申请中作为原材料投入的燃料油有煤油、柴油、a号重油、b号重油、废油等，燃料油与水混合获得的重整燃料里不含残留水分，不发生油水分离，能达到和基油同等的闪点和卡值。
附图说明
图1：本发明重整燃料制备装置示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
本发明的重整燃料制备工艺包括前处理工序、改质工序、混合搅拌工序、安定化工序。
前处理工序，是指分别让燃料油和水进行催化处理，实现燃料油中苯环等芳香类化合物向链状脂肪族化合物的转换，促进低分子化；实现水中氢原子和氧原子转换为自由基，降低水的氧化还原电位，最终促进燃料油和水融合。
其中，催化处理所使用催化装置，是由过渡金属复合体、碱土金属、稀土金属和特殊贵金属烧结冶炼而成。所述催化装置采用陶瓷催化装置，为光触媒陶结构。
过渡金属复合体选自钌、铑、铂、铹、钴、铁、镍、锰中任意一种组合。
改质工序，是指向催化处理后的燃料油中添加改质促进剂进行改质处理，改质处理所使用的改质促进剂是指含有50％重量比的碳数16-22的不饱和脂肪酸的脂肪酸或聚羟基脂肪酸与碳数4以上的多元醇缩合形成的酯，在燃料油中加入改质促进剂，更易于燃料油中水分子均一分散，促进燃料油和水的融合，更易于生成重整燃料。
改质促进剂是脂肪酸、聚羟基脂肪酸、多元醇酯三者的混合物。
其中，不饱和脂肪酸选自棕榈烯酸，油酸，芥酸等中的任意一种或者任意一种的组合，多元醇选自蔗糖，乳糖，葡萄糖，聚甘油，山梨糖醇，山梨醇酐等中的任意一种或者任意一种的组合。
搅拌混合工序，是指将改质处理后的燃料油和前处理后的水置于搅拌混合装置中进行搅拌混合处理，所使用的搅拌装置采用静止搅拌技术的静止型搅拌混合机，在混合搅拌工序中燃料油和水仍处于乳化状态。
安定化工序，是指给予混合搅拌工序得到的燃料油和水的混合液多等级的超声波振动，使处于乳化状态的燃料油和水转换成安定的融合状态。
多等级的超声波振动指，20～25千赫，30～40千赫以及60～80千赫的各周波数段的超声波震动。
超声波振动，分解水分子中的氧和氢，使得燃料油和水的混合液中产生气穴现象，并引发强力的压力波。通过前处理工序和改质工序，使得燃料油和水发生阶段换位的融合。第一等级的超声振动为20～25千赫，再给予的超声波震动是30～40千赫，最后给予的超声波震动为60～80千赫。
安定工序结束之后进行水分监测，将监测到的重整燃料中的水分，与作为原材料投放的燃料油(基油)中的水分做比较，以确保重整燃料的品质。
如图1所示的重整燃料制备装置，包括储存燃料油的燃料油罐1、储存水的水罐2、进行催化处理的催化装置3、储存改质促进剂的改质促进剂罐4、进行搅拌混合处理的搅拌混合装置5、进行安定化处理的安定化装置6和储存重整燃料的储存罐9；
所述燃料油罐1和所述水罐2分别管道并联于所述催化装置3，所述催化装置3管道连通于所述搅拌混合装置5，所述搅拌混合装置5管道连通于所述安定化装置6，所述安定化装置6管道连通于所述储存罐9；
所述催化装置3和所述搅拌混合装置5之间设置所述改质促进剂罐4，所述改质促进剂罐4管道连通于所述催化装置3和所述搅拌混合装置5之间的连通管道；
所述安定化装置6连接有超声波发生装置7；
所述安定化装置6和所述储存罐9之间设置有水分监测器8，所述水分监测器8的入口连通所述安定化装置6的出口，所述水分监测器8的出口连通所述储存罐9的入口。
储水罐2中的水通过管道经催化装置3进入搅拌混合装置5。催化装置3内部采用蜂窝状结构，蜂窝状结构的每个通道内部设置螺旋状的辅助管道结构。
燃料油罐中的燃料油通过管道经催化装置3进入搅拌混合装置5，经催化装置3催化处理的燃料油在流出催化装置3之后进入搅拌混合装置5之前，打开改质促进剂罐，向燃料油中添加适量改质促进剂。燃料油催化处理所使用的催化装置3的结构和水催化处理所使用的催化装置3的结构相同。
搅拌混合装置5采用静止搅拌技术的静止型搅拌混合器，对置于搅拌混合装置5中的经改质处理后的燃料油和经前处理后的水进行搅拌混合处理，得到混合液。
安定化装置6连接着3种不同周波数的超声波发生装置7，对进入安定化装置6的搅拌混合装置5生成的混合液进行超声波安定化处理，得到品质稳定的重整燃料。
同时，为了监测重整燃料中的水分，在安定装置6和储存罐9之间设置有水分监测器8，经过重整燃料制备工序生成的重整燃料从安定装置6排出后，经水分检测器8进入储存罐9储存。
适用本发明生成重整燃料的燃料油包括煤油、柴油、a号重油、b号重油、c号重油、待回收的废油等。采用本发明重整燃料制备工艺及装置生成的重整燃料不含水分残留，品质长期稳定，不发生油水分离，因而，闪点、卡值和燃料油(基油)相同，具有和燃料油同等的使用价值，促进环境保护，产业上推广应用的前景良好。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制。所属技术领域的普通技术人员应当理解：凡在本发明技术方案的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。