提高热氧化安定性的航空替代燃料调和方法技术

本发明专利技术公开了一种提高热氧化安定性的航空替代燃料调和方法，该方法包括将航空替代燃料与添加剂进行混合，其中所述添加剂包括以下组分：A)甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷和三甲基环己烷中的一种或几种；B)乙基苯和/或十氢萘。本发明专利技术还公开了一种用于航空燃料的添加剂和航空替代燃料组合物。本发明专利技术在满足热氧化安定性的要求基础上，提高了航空替代燃料的掺混比。的掺混比。

【技术实现步骤摘要】
提高热氧化安定性的航空替代燃料调和方法


[0001]本专利技术涉及替代能源、航空技术交叉领域，具体涉及基于热氧化安定性“即用性”特征的航空替代燃料调和方法。

技术介绍

[0002]航空燃料热氧化安定性是航空燃料的重要性能，航空燃料直接影响航空发动机工作可靠性和安全性。航空燃料通过燃油系统喷入燃烧室，在燃油系统中由于温度升高导致氧化、热解生成不溶性沉积物，沉积物堵塞流动通道导致供油系统不能正常工作，给飞行带来严重隐患。
[0003]航空燃料的物质组成及其分子结构是其热氧化安定性的重要影响因素。随着碳减排和航空运输的需求，具有显著碳减排效应的航空替代燃料得到了快速发展。由于具有“即用性”特征的航空替代燃料不改变现役航空发动机的结构和操控性能，承担其现阶段替代石油基航油的航空能源。但非石油基航空替代燃料由于原料与加工工艺差异，导致其航空油馏份与石油基航空燃料在燃料组分与分子结构上依然存在差异，从而导致其性能偏离了“即用性”特征。因此，调配具有“即用性”特征的航空燃料技术成为航空替代燃料应用的关键技术。
[0004]但是，发展高热氧化安定性“即用性”特征的航空替代燃料掺混技术存在如下难点。一、航空替代燃料不同工艺不同原料其航空替代燃料组分差异较大，而且主要含有直链烷烃与支链烷烃，比石油基航空燃料性质易引起沉积，因缺乏供氢能力和吸纳自由基的环烃结构组分；二、航空燃料需要同时具有氧化安定性和热安定性，而航空燃料中组分在这两种性能表现具有拮抗作用，在满足热氧化安定性要求的同时还需要具有流动性、燃烧性、兼容性、润滑性等众多性能，这些性能限制在一定程度上限制了热氧化安定性能的性质发挥。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提高“即用性”热氧化安定性的航空替代燃料调和方法，在满足热氧化安定性的要求基础上，提高掺混比。
[0006]本专利技术提供了一种航空替代燃料调和方法，其包括将航空替代燃料与添加剂进行混合，其中所述添加剂包括以下组分：A)甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷和三甲基环己烷中的一种或几种；B)乙基苯和/或十氢萘。
[0007]根据本专利技术的一些实施方式，基于航空替代燃料与添加剂的总重量，组分A)的添加量为5
‑
15％；组分B)的添加量为5
‑
15％。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，基于航空替代燃料与添加剂的总重量，组分A)选自甲基环己烷0.5
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3％、二甲基环己烷0.5
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3％、乙基环己烷0.5
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3％、三甲基环己烷5
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10％中的一种或几种。
[0009]根据本专利技术的一些实施方式，基于航空替代燃料与添加剂的总重量，组分B)选自乙基苯5
‑
10％和/或十氢萘3
‑
5％。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，所述添加剂还包括清净分散剂，优选地，所述清净分散剂选自聚异丁烯苯酚和或烷基酚树脂中的一种或几种，优选其添加量为0.001
‑
0.025％。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述航空替代燃料选自费托工艺喷气燃料、加氢工艺喷气燃料、水热油脂加氢工艺喷气燃料或纤维素水热
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缩合
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加氢燃料。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，费托(FT)工艺喷气燃料原料来源具有多元性，例如煤或天然气或生物质。根据本专利技术的一些优选实施方式，费托工艺喷气燃料包括99％以上链烷烃。根据一些实施例，费托航空燃料主要组分为链烷烃≥99.5％，其碳数分布成正态。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，加氢工艺喷气燃料原料来源可以是微藻(例如微拟球藻，小球藻，金藻，珊藻等)或废弃油脂。水热油脂加氢工艺喷气燃料的原料可以为微藻(微拟球藻，小球藻，金藻，珊藻等)。油脂类航油主要组分为链烷烃，含少量环烷烃。餐饮废油、棕榈油、大豆油、菜籽油其碳数分布集中于C15
‑
C18，椰子油碳数分布集中于C11～C14；微藻类，其中微拟球藻碳数分布集中于C12～C16，珊藻碳数分布集中于C15
‑
C18，小球藻碳数分布集中于C14
‑
C18。
[0014]根据本专利技术的一些优选实施方式，加氢工艺喷气工艺燃料来源为油脂，且包括95％
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97％链烷烃和1％
‑
3％环烷烃。根据本专利技术的一些优选实施方式，加氢工艺喷气工艺燃料来源为微藻，且包括68％
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82％链烷烃、3％
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12％环烷烃和7％
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18％芳香烃。
[0015]纤维素水热
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缩合
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加氢燃料的原料可以为秸秆类。纤维素航空燃料组分含有链烷烃和环烷烃。根据一些实施例，纤维素水热
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缩合
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加氢燃料包括52％
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60％链烷烃、26％
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33％环烷烃以及3.0％
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6.5％萘系。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，费托工艺喷气燃料包括99％以上链烷烃。
[0017]加氢工艺喷气燃料来源为油脂，且包括95％
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97％链烷烃和/或含1％
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3％环烷烃。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，加氢工艺喷气燃料来源为微藻油脂或水热油，且包括60％
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85％链烷烃、3％
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15％环烷烃和/或芳香烃5％
‑
20％。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，纤维素水热
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缩合
‑
加氢燃料包括50％
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65％链烷烃、10％
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35％环烷烃和/或含3％
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6.5％萘系。
[0020]进一步地，本专利技术提供了一种用于航空燃料的添加剂，其包括以下组分：
[0021]A)甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷和三甲基环己烷中的一种或几种；
[0022]B)乙基苯和/或十氢萘。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，添加剂还包括清净分散剂；优选地，所述清净分散剂选自聚异丁烯苯酚和或烷基酚树脂中的一种或几种。
[0024]进一步地，本专利技术还提供了一种航空燃料组合物，包括航空替代燃料和本专利技术所述的用于航空燃料的添加剂。
[0025]在根据本专利技术的一些实施方式，所述航空替代燃料选自费托工艺喷气燃料、加氢工艺喷气燃料、水热油脂加氢工艺喷气燃料或纤维素水热
‑
缩合
‑
加氢燃料。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，费托(FT)工艺喷气燃料原料来源具有多元性，例如煤或天然气或生物质。根据本专利技术的一些优选实施方式，费托工艺喷气燃料包括99％以上链烷烃。根据一些实施例，费托航空燃料主要组分为链烷烃≥99本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提高热氧化安定性的航空替代燃料调和方法，包括将航空替代燃料与添加剂进行混合，其中所述添加剂包括以下组分：A)甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷和三甲基环己烷中的一种或几种；B)乙基苯和/或十氢萘。2.根据权利要求1所述的航空替代燃料调和方法，其特征在于，基于航空替代燃料与添加剂的总重量，组分A)的添加量为5
‑
15％；组分B)的添加量为5
‑
15％。3.根据权利要求1所述的航空替代燃料调和方法，其特征在于，基于航空替代燃料与添加剂的总重量，组分A)选自甲基环己烷0.5
‑
3％、二甲基环己烷0.5
‑
3％、乙基环己烷0.5
‑
3％、三甲基环己烷5
‑
10％中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的航空替代燃料调和方法，其特征在于，基于航空替代燃料与添加剂的总重量，组分B)选自乙基苯5
‑
10％和/或十氢萘3
‑
5％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的航空替代燃料调和方法，其特征在于，所述添加剂还包括清净分散剂，优选地，所述清净分散剂选自聚异丁烯苯酚和或烷基酚树脂中的一种或几种，优选其添加量为0.001
‑
0.025％。6.根据权利要求1所述的航空替代燃料调和方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓奕，刘子钰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：