一种煤基高能量密度燃料的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于航空航天燃料技术领域，具体涉及一种煤基高能量密度燃料的制备方法及应用，所述制备方法包括三步：首先分析煤基液体产物中芳烃含量，确定芳烃摩尔量；其次按1:1‑1.2摩尔量比加入环烯烃或环醇，在酸性催化剂作用下进行烷基化反应，并通过固液分离和减压蒸馏得到烷基化产物；最后加入负载型贵金属催化剂进行加氢饱和反应，分离杂质后获得高能量密度燃料。采用本发明专利技术方法制备的煤基燃料不仅在工艺上实现了从复杂分离到一体化反应的重大突破，而且产品表现出高密度、高热值、高热氧化安定性，同时兼备适宜的粘度和冰点性能，能够满足先进飞行器在极端工作条件下的严苛要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空航天燃料，具体涉及一种煤基高能量密度燃料的制备方法及应用。

技术介绍

1、随着航空航天技术飞行器的快速发展，对燃料能量密度的要求不断提高。燃料的能量密度直接决定了单位体积燃烧释放的热量，需同步提升燃料的密度与质量热值，以兼顾飞行器体积受限与高能量输出的双重需求。此外，航空航天燃料还必须具备优良的热氧化稳定性和低温性能等，以满足先进飞行器在极端工作条件下的严苛要求。

2、目前，高能量密度燃料主要依赖于石油资源，而我国石油资源相对短缺，煤炭资源却储量丰富，因此，利用煤炭原料制备高能量密度燃料成为研究热点。现有技术中，通过煤基液体产物(如煤基柴油、煤基煤油、煤焦油及煤直接液化油等)经加氢精制获得燃料的方法已被广泛探索，但这些方法生产的燃料密度通常仅能达到约0.85g/cm3，无法满足先进飞行器对燃料高能量密度的要求。

3、为提高燃料密度，现有技术多采用对煤基液体产物进行芳烃烷基化反应，通过引入新的环结构、增加分子的环化程度来提升燃料密度。然而，由于煤基液体产物成分复杂，传统工艺采用先对煤基液体产物进行组分分离，提取轻质芳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中酸性催化剂的添加量为煤基液体产物的10-20wt％，在反应温度为180-200℃和反应压力为4MPa条件，下反应时间为1-2h；

3.根据权利要求1所述的一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，大孔径酸性催化剂为HY分子筛或其改性产品、USY分子筛或其改性产品、金属改性的磷钨酸中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，无需提前对...

【技术特征摘要】

1.一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中酸性催化剂的添加量为煤基液体产物的10-20wt％，在反应温度为180-200℃和反应压力为4mpa条件，下反应时间为1-2h；

3.根据权利要求1所述的一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，大孔径酸性催化剂为hy分子筛或其改性产品、usy分子筛或其改性产品、金属改性的磷钨酸中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，无需提前对所述煤基液体产物进行芳烃分离而直接用作所述烷基化反应的原料。

5.根据权利要求1所述的一种煤基高能量密度燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述环烯烃为环戊烯、环己烯、降冰片烯、降冰片...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国柱，张香文，刘洋，王慧莹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：