[發明專利]一種全合成型航空燃料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610692261.3
• 申請日: 2016-08-18
• 公開（公告）號: CN106190354B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 張香文;鄒吉軍;王慶法;肖偉;劉林林;胡賢賢;彭浩;崔艷斌;裴慧霞;崔麗梅
• 申請（專利權）人: 天津大學;山西潞安礦業（集團）有限責任公司
• 主分類號: C10L1/04
• 分類號: C10L1/04;C10L1/183;C10L1/10;C10L10/00;C10L10/08
• 代理公司: 北京權泰知識產權代理事務所(普通合伙)11460
• 代理人: 任永利

技術領域

本發明屬于航空燃料領域，具體涉及一種全合成型航空燃料、其制備方法及用于航空燃料的用途。

背景技術

隨著航空業的快速發展，帶動了飛機發動機技術迅猛發展，對航空噴氣燃料的需求不斷增加，在煉油過程中，噴氣燃料餾分僅占原油總量的4％-8％，且含有少量芳烴、烯烴等，高溫熱安定性較差，石油基航空噴氣燃料已難以滿足新一代飛機發動機的使用需求，與新一代飛機發動機配套的新型航空煤油燃料需要被研發。目前從石油基提取、煤直接液化等方式得到的噴氣燃料會含有少量芳烴、烯烴等，高溫熱安定性較差；從石油基提取得到的噴氣燃料由于批次不同，穩定性稍差。新型航空煤油燃料是全合成型噴氣燃料，擴大了噴氣燃料的來源，比現有的噴氣燃料具有更高的熱氧化安定性、體積熱值和較高的閃點，儲存安定性更穩定，且可以提高現有飛機的航速和航程。

全合成型噴氣燃料的重要特點就是無硫、無氮、無芳烴，滿足清潔燃料和日益嚴格的環境法規的要求。以煤為原料發展了費托技術，能夠充分利用豐富的煤炭資源轉化成液體燃料，為經濟的可持續發展保駕護航。在我國，替代燃料研究的另一個重要性就是改善我國的能源結構。眾所周知，我國是“富煤，少油，有氣”的能源結構，并且資源分布極不平衡。而煤作為我國的主要能源消費，利用率很低，并伴隨著大量CO₂排放和很多環境污染問題。在這種情況下，以煤為原料開發替代噴氣燃料，能夠實現能源供給多樣化，擴大噴氣燃料來源，滿足新一代飛機發動機的需求。

石油基航空噴氣燃料已難以滿足新一代飛機發動機的使用需求，與新一代飛機發動機配套的新型航空煤油燃料需要被研發。從石油基提取得到的噴氣燃料由于批次不同，穩定性稍差。目前尚沒有人提出高熱安定性、高密度航空煤油的制備方法。能源短缺和環境法規的日益嚴苛，再加上噴氣燃料的質量規范要求的提高，使開發航空替代高熱安定性、高密度燃料成為當前各國的研究熱點。煤可以通過費托合成反應轉化為液體燃料，擴大了噴氣燃料的來源，并且無硫、無氮、無芳烴，滿足清潔燃料的要求；直接合成噴氣燃料，熱安定性好，來源廣，與傳統噴氣燃料相比環境污染小，二者復配得到的高閃點的航空煤油燃料密度高、儲存安定性好、吸熱性能高、熱氧化安定性能高。

專利CN101993739公開了一種全合成航空燃料，該燃料由低溫費托(LTFT)合成油和焦油衍生煤油餾分以50:50混合制備得到。但是其中含有8％-20％的芳香烴。

專利CN 101928599公開了一種生產噴氣燃料或燃料調合組分的方法，其采用費托合成油與煤直接液化油的混合油(質量比3:7～7:3)為原料，經過加氫精制、加氫異構裂化后分餾得到噴氣燃料，餾分餾程200～300℃。上述技術得到的噴氣燃料只符合6號噴氣燃料標準。

專利CN103194281中采用煤基直接液化餾分、3號噴氣燃料和添加劑混合制備得到煤基噴氣燃料，所采用的煤基直接液化餾分為150℃-230℃之間的餾分，其中煤基直接液化餾分與3號噴氣燃料的質量比為43:57，添加劑由抗氧劑2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、抗磨劑T1602和抗靜電劑T1502組成。

專利CN103194281A發明了一種煤基混合噴氣燃料及其制備方法，其中，所述煤基混合噴氣燃料為煤基直接液化餾分切割150℃-230℃之間的餾分而得，切割餾分段較窄。切割后餾分與3號噴氣燃料混合復配得到。

發明內容

本發明旨在提供一種全合成型高熱安定性、高密度噴氣航空燃料、其制備方法及用于航空燃料的用途。

本發明第一方面提供一種航空燃料，包括以下成份：

a、成份A為：煤基費托合成油異構脫蠟后的產物，選取160-270℃之間的餾分；

b、成份B為：掛式四氫雙環戊二烯和多種四氫三環戊二烯同分異構體組成的混合物，其中掛式四氫雙環戊二烯的量為≥97wt％；

c、成份C為：添加劑，所述添加劑為2,6-二叔丁基對甲酚、抗磨劑LA-1和抗靜電劑T1502。

在本發明第一方面的優選方案中，所述成份A與所述成份B的體積比為(0.88:0.12)～(0.185:0.815)；所述2,6-二叔丁基對甲酚含量占所述航空燃料的15～25ppm，所述抗磨劑LA-1占所述航空燃料的15～25ppm，所述抗靜電劑T1502占所述航空燃料的0.5～2ppm。

在本發明第一方面的優選方案中，所述成份B為根據專利CN105062579A所述的方法制備得到的高密度烴液體噴氣燃料，且選取掛式四氫雙環戊二烯≥97wt％的餾分。