一种低铅航空汽油及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低铅航空汽油，其包含：A)50-90重量％烷基化装置油；B)3-15重量％重整装置生产的戊烷组分油；C)0-25重量％芳烃抽提装置生产的C7芳烃组分油；D)0-20重量％异丙苯；和E)5-15重量％芳烃抽提装置生产的C6非芳烃抽余组分油，其中所述航空汽油包含0.95-1.2g/kg的四乙基铅、不超过0.5重量％的芳基胺和不超过10ppm的硫，其中组分C和D至少包含其一。该航空汽油不仅达到低铅标准，而且还基本上不含芳基胺类化合物，从而大大降低航空汽油对环境的污染，而且辛烷值与热值之间实现良好平衡，其中净热值至少达到43.5MJ/kg，并且马达辛烷值不小于99.6。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料应用
，尤其涉及一种低铅航空汽油及其制备方法。
技术介绍
航空汽油又称航空活塞式发动机燃料，主要用于活塞式航空发动机，航空活塞式发动机与一般汽车发动机工作原理相同，只是功率大，自重轻一些。因此，对航空汽油的质量要求与车用汽油就有类似之处。这种航空活塞式发动机主要用于通用航空领域。通用航空事业的快速发展使其在我国经济社会中的作用不断凸显，特别是在低空逐步开放以后，经济社会发展对通用航空业的需求将出现爆发式增长。中国的通用航空飞机在不断增加，预计到2020年接近发展中国家的领先水平，届时对航空汽油的需求必然会不断增加。与当前的产能相比，未来航空汽油的供应形势将比较严峻。因此，相关部门正在积极协调航空汽油生产布局，为国家通用航空事业发展提供强有力的航油保障。1903年美国怀特兄弟专利技术活塞式发动机，使用的是辛烷值为38的直馏汽油。当时航空业主要根据原油种类生产出辛烷值不同的航空汽油。1930年美国空军要求战斗机油料辛烷值≥87，首次将抗爆性列入航空汽油标准，此后开始用辛烷值来评定航空汽油的等级并以此制定标准。在二战期间，随着螺旋桨飞机发动机性能的提高，对燃料的性能要求更高。1937年英国和美国制定了航空汽油标准，共包含14个规格，分别是65、73和74(有铅和低铅)、80、87、90/96、91/98、99/130、100/120、100/130、100/150、108/135、115/145和122/145。高标号航空汽油中四乙基铅最大加入量1.9ml/L。二战后，英美国家制定了航空汽油国际标准，只保留了4-5个实用牌>号。上世纪五十年代以后基本不使用91/98号汽油，上世纪六十年代推出100LL低铅汽油。西方国家航空汽油主要用于直升机、教练机等，超过65％的单发动机的私人飞机使用80号航空汽油。美国在册通航飞行器超过23万架(件)，航空汽油年用量约600万吨。因此高标号航空汽油的发展趋势是逐步低铅化，如ASTMD910中陆续颁布了100LL(100号低铅航空汽油)和100VLL(100号超低铅航空汽油)等牌号，铅含量逐年降低，但仍以100LL为主体，约占市场份额约70％。在我国，低空领域没有放开，民航仅能使用航路、航线和民用机场附近空域，占总空域的10％。基础设施、设备发展，基础燃油严重不足，就通用航空的机场数量来说，我国仅仅有217个可供通航使用的机场，且航空机场建设沿用运输机场标准，审批层次高、周期长、造价大、投资高，远远落后于国际标准。我国航空汽油标准GB/T1787-2008基本参照西方和前苏联标准，按MON(马达法辛烷值)分为75号、95号和100号三个牌号。75号用于无增压器的小型活塞式航空发动机，属于轻负荷和低速的飞机军用教练机(轻负荷和低速飞机，如初教5、初教6等)。95号和100号航空汽油，其中含有四乙基铅，主要用于有增压器的大型活塞式航空发动机，如运5、高教机等。高标号航空汽油95号和100号绝大部分由中石油兰州石化公司生产，其铅含量达到2.2g/kg，GB/T1787-2008中规定铅含量上限为2.4g/kg，兰州石化公司生产的100号航空汽油接近标准指标上限，虽满足指标要求，但远高于国际标准(美国ASTMD910中规定100号航空汽油四乙基铅含量不大于1.06mL/L，100LL航空汽油四乙基铅含量不大于0.53mL/L)。国内低空领域尚未放开，在册通航飞机数量1000多架，民用航空用量约1万吨/年(主要是100号)，主要是私人飞机和航校教练机；95号主要用于军用、护林、防火和农业等，约1万吨/年。预计未来随着低空逐步开放，将保持平稳增长，高标号产量达到3-4万吨/年。由于目前还没有能够完全替代四乙基铅的非金属抗爆剂，因此航空汽油中铅无法彻底消除，只能逐步降低，国内航空汽油油品质量升级首先目标是低铅化。民航局正在进行低铅行业标准的制定工作，预计很快将推出。由于国内尚无相关的产品投放，因此100LL低铅航空汽油的生产开发，可以填补国内空白，达到与国际相当的水平，满足我国通用航空业的发展需要。国内目前100号含铅航空汽油，铅含量为2.4g/kg，严重偏高。四乙基铅燃烧后，将产生大量的含铅有毒化合物，进入空气、土壤和水源，污染环境，并对人体造成危害。如何在保证航空汽油高辛烷值的基础上降低四乙基铅含量，是通用航空目前急需解决的问题。欧美现行的低铅航空汽油标准ASTMD910-14中主要的技术指标如下表1所示。表1
技术实现思路
鉴于上述现有技术问题，本专利技术的专利技术人在低铅航空汽油方面进行了广泛而又深入的研究，以期发现一种高牌号的低铅航空汽油，该航空汽油基本上不包含芳基胺类化合物，硫含量不超过10ppm，并且其理化性能指标满足国内、欧美低铅航空汽油标准的要求，同时满足活塞发动机的使用要求，而且辛烷值与热值之间实现良好平衡，其中净热值至少达到43.5MJ/kg，并且马达辛烷值不小于99.6。本专利技术人发现，通过将烷基化装置生产的烷基化装置油、重整装置生产的戊烷组分油、芳烃抽提装置生产的C7芳烃组分油、异丙苯和芳烃抽提装置生产的C6非芳烃抽余组分油按照一定比例混合得到的组合物可以在添加少量四乙基铅的情况下，其性能指标即可满足国内、欧美低铅航空汽油标准的要求，而且该航空汽油基本上不含芳基胺，硫含量不超过10ppm，从而大大降低航空汽油对环境的污染。本专利技术人正是基于前述发现完成了本专利技术。因此，本专利技术的一个目的是提供一种低铅航空汽油，该航空汽油不仅达到低铅标准，而且还基本上不含芳基胺类化合物，硫含量不超过10ppm，从而大大降低航空汽油对环境的污染，而且辛烷值与热值之间实现良好平衡，其中净热值至少达到43.5MJ/kg，并且马达辛烷值不小于99.6。本专利技术的另一个目的是提供制备本专利技术低铅航空汽油的方法，该方法制备工艺简单，通过将现有的工业产物按照规定比例调和即可。利用工业产物更便于实现，成本合理，性能优越，避免了纯物质调和造成的馏分分布不均，造成发动机性能稳定性、适应性较差的问题。实现本专利技术上述目的的技术方案可以概括如下：1.一种低铅航空汽油，基于该航空汽油的总重量，包含如下组分：A)50-90重量％的烷基化装置生产的烷基化装置油，其通过将1-丁烯和/或2-丁烯与异丁烷发生烷基化反应得到的反应产物馏出C4及以下轻组分而获得，其性能指标如下：B)3-15重量％的重整装置生产的戊烷组分油，其组成如下：C)0-25重量％的芳烃抽提装置生产的C7芳烃组分油，其组成如下：D)0-20重量％的异丙苯；和E)5-15重量％的芳烃抽提装置生产的C6非芳烃抽余组分油，其中所述航空汽油包含0.95-1.2g/kg的四乙基铅、不超过0.5重量％的芳基胺类化合物和不超过10ppm的硫，其中组分C和组分D同时不存在的情形除外。2.根据第1项的低铅航空汽油，其中组分A具有下表所示组成：3.根据第1或2项的低铅航空汽油，其中组分B具有下表所示组成：4.根据第1-3项中任一项的低铅航空汽油，其中组分C具有下表所示组成：5.根据第1-4项中任一项的低铅航空汽油，其中组分E具有下表所示组成：6.根据第1-5项中任一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低铅航空汽油，基于该航空汽油的总重量，包含如下组分：A)50‑90重量％的烷基化装置生产的烷基化装置油，其通过将1‑丁烯和/或2‑丁烯与异丁烷发生烷基化反应得到的反应产物馏出C4及以下轻组分而获得，其性能指标如下：B)3‑15重量％的重整装置生产的戊烷组分油，其组成如下：C)0‑25重量％的芳烃抽提装置生产的C7芳烃组分油，其组成如下：D)0‑20重量％的异丙苯；和E)5‑15重量％的芳烃抽提装置生产的C6非芳烃抽余组分油，其中所述航空汽油包含0.95‑1.2g/kg的四乙基铅、不超过0.5重量％的芳基胺类化合物和不超过10ppm的硫，其中组分C和组分D同时不存在的情形除外。

【技术特征摘要】
1.一种低铅航空汽油，基于该航空汽油的总重量，包含如下组分：A)50-90重量％的烷基化装置生产的烷基化装置油，其通过将1-丁烯和/或2-丁烯与异丁烷发生烷基化反应得到的反应产物馏出C4及以下轻组分而获得，其性能指标如下：B)3-15重量％的重整装置生产的戊烷组分油，其组成如下：C)0-25重量％的芳烃抽提装置生产的C7芳烃组分油，其组成如下：D)0-20重量％的异丙苯；和E)5-15重量％的芳烃抽提装置生产的C6非芳烃抽余组分油，其中所述航空汽油包含0.95-1.2g/kg的四乙基铅、不超过0.5重量％的芳基胺类化合物和不超过10ppm的硫，其中组分C和组分D同时不存在的情形除外。2.根据权利要求1的低铅航空汽油，其中组分A具有下表所示组成：3.根据权利要求1或2的低铅航空汽油，其中组分B具有下表所示组成：4.根据权利要求1-3中任一项的低铅航空汽油，其中组分C具有下表所示组成：5.根据权利要求1-4中任一项的低铅航空汽油，其中组分E具有下表所示组成：6.根据权利要求1-5中任一项的低铅航空汽油，其中基于低铅航空汽油的总重量，组分A的含量为55-75重量％，优选为60-70重量％。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晖，彭金瑞，凌烈祥，何启军，张书哲，张潇玲，靳昕，金文英，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11