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煤基混合喷气燃料

阅读：579发布：2021-03-02

IPRDB可以提供煤基混合喷气燃料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种煤基混合喷气燃料及其制备方法。本发明的煤基混合喷气燃料，制备工艺简单，扩大了喷气燃料的来源，而且制得的混合喷气燃料物理化学性能比单一的3号喷气燃料更佳，体积比热容高、体积热值高、热氧化安定性更好。，下面是煤基混合喷气燃料专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种煤基混合喷气燃料，所述煤基混合喷气燃料包含：煤基直接液化馏分；

3号喷气燃料；和

添加剂，

其中，所述煤基直接液化馏分为通过煤基直接液化全馏分油通过实沸点蒸馏仪切割

150℃至230℃之间的馏分油而得，其中所述添加剂包括抗氧剂、抗磨剂和抗静电剂；

所述煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为43:57；

所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚，所述抗氧剂的加入量为煤直接液化馏分油的

20ppm；

所述抗磨剂为T1602抗磨剂，所述抗磨剂的加入量为煤直接液化馏分油的18ppm；

所述抗静电剂的加入量为煤直接液化馏分油的1.5ppm。

说明书全文

煤基混合喷气燃料

技术领域

[0001] 本发明涉及一种煤基混合喷气燃料及其制备方法，更具体而言涉及一种包含煤基直接液化馏分与3号喷气燃料混合得到的煤基混合喷气燃料及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着飞机发动机技术的发展，石油基喷气燃料已难以满足新一代高速飞机的使用需要，因此需要研发一种与现有发动机技术配套的新型喷气燃料。与现有的喷气燃料相比，新型喷气燃料应该能有效地满足飞机的高航速和更远航程的要求。

[0003] 我国是煤炭大国，但现在石油越来越严重依赖进口，这对我国的民生和国防事业都产生了影响。因此有必要从我国的优势资源煤炭入手开发适合飞机发动机技术的新型高密度喷气燃料。然而从本申请的发明人之前对对煤基直接液化馏分的组成分析来看，煤基直接液化馏分并不适合直接作为喷气燃料，这是因为煤基直接液化馏分中酚类物质含量较高，油品的安定性差。（煤直接液化制取喷气燃料原料油的组成分析，石油学报，264-267，2010年10月）为此人们开发了多种改善煤基直接液化馏分的方法以改善其物理化学性质，例如中国专利申请CN201110222378.2中公开了一种通过对煤炭直接液化馏分进行加氢处理得到喷气燃料的方法，制得的喷气燃料符合6号喷气燃料标准。中国专利申请CN200910148609.2.中公开了一种生产喷气燃料或喷气燃料调和物的方法，其中通过将费托合成油与煤直接液化油混合再加氢来制取喷气燃料。

[0004] 然而以上现有技术中制得的喷气燃料，虽然可以作为喷气燃料使用，但也只符合6号喷气燃料标准，6号喷气燃料作为大比重喷气燃料，由于原油来源问题而未能实际推广应用，因此其仍然不能满足新型武器装备对喷气燃料更高性能的要求。因此还需要研发煤基馏分的符合更高要求的3号喷气燃料标准的新型喷气燃料。

发明内容

[0005] 根据以上现有技术的问题，本发明的发明人开发了一种煤基混合喷气燃料，所述煤基混合喷气燃料包含：

[0006] 煤基直接液化馏分；

[0007] 3号喷气燃料；和

[0008] 添加剂。

[0009] 其中，所述煤基直接液化馏分为通过煤基直接液化全馏分油通过实沸点蒸馏仪切割150℃至230℃之间的馏分油而得，并以此作为本发明的煤基直接液化馏分。

[0010] 所述煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为10:90至50:50，优选为40:60至50:50，最优选为43:57。

[0011] 所述3号喷气燃料为直馏喷气燃料、加氢精制喷气燃料或加氢裂化喷气燃料中的任意一种。

[0012] 所述添加剂包括抗氧剂、抗磨剂和抗静电剂。

[0013] 其中，所述抗氧剂为酚型抗氧剂，优选为2,6-二叔丁基对甲酚，所述抗氧剂的加入量为煤直接液化馏分油的17至24ppm，优选为20ppm；

[0014] 所述抗磨剂为T1602抗磨剂，所述抗磨剂的加入量为煤直接液化馏分油的12至20ppm，优选为18ppm；

[0015] 所述抗静电剂为T1502抗静电剂，所述抗静电剂的加入量为煤直接液化馏分油的0.5至2ppm，优选为1.5ppm。

[0016] 有益效果

[0017] 本发明的煤基混合喷气燃料，制备工艺简单，扩大了喷气燃料的来源，而且制得的混合喷气燃料物理化学性能比单一的3号喷气燃料更佳，例如本发明的煤基混合喷气燃料与单一的3号喷气燃料相比，具有“三高”特质，体积比热容高、体积热值高、热氧化安定性更好。

具体实施方式

[0018] 下面详细描述本发明。

[0019] 根据本发明的煤基混合喷气燃料中包含的所述煤基直接液化馏分可以通过煤基直接液化全馏分油通过实沸点蒸馏仪切割150℃至230℃之间的馏分油而得，并以此作为本发明的煤基直接液化馏分。如果煤基直接液化馏分的初馏点低于150℃，则馏分的闪点低于38℃，不能作为喷气燃料馏分使用，虽然可以通过减少最终喷气燃料中具有过低闪点的馏分的用量来提高最终制备的喷气燃料的闪点，但该具有过低闪点的馏分的用量必须很低，这已经不再经济，同时对扩大喷气燃料的来源也无价值；另外如果所述煤基直接液化馏分的终馏点高于230℃，则所述煤基直接液化馏分的冰点高于-47℃，不能作为喷气燃料馏分使用。

[0020] 另外，在根据本发明的煤基混合喷气燃料中包含的所述煤基直接液化馏分的量与3号喷气燃料的重量比为10:90至50:50，优选为40:60至50:50，最优选为43:57。如果所述煤基直接液化馏分的量与3号喷气燃料的重量比小于10:90，则所述煤基直接液化馏分的量过小，“三高”特质，即体积比热容的提高、体积热值的提高、热氧化安定性的提高不够明显，因此开发意义不大；如果所述重量比大于50:50，则最终制备的喷气燃料稳定燃烧范围较窄，容易燃烧效率等性能达不到军用喷气燃料的要求。

[0021] 所述添加剂包括抗氧剂、抗磨剂和抗静电剂。

[0022] 其中，对所述抗氧剂并无特别限制，但优选为酚型抗氧剂，更优选为2,6-二叔丁基对甲酚，所述抗氧剂的加入量为煤直接液化馏分油的17至24ppm，优选为20ppm。由于根据本发明的煤基混合喷气燃料中包含的所述煤基直接液化馏分为深度加氢产物，馏分中已不含天然抗氧化剂，因此必须加入抗氧剂以提高储存安定性。

[0023] 所述抗磨剂作用是提供燃料的抗磨性，防治间隙过度摩擦损伤。通常喷气燃料需要为狭小间隙提供润滑的功能，部分间隙仅有几μm，因此要求喷气燃料具有一定的抗磨性。所述抗磨剂为T1601抗磨剂或T1602抗磨剂，但优选为T1602抗磨剂，所述抗磨剂的加入量为煤直接液化馏分油的12至20ppm，优选为18ppm。

[0024] 所述抗静电剂在于提高燃料的导电性能，防止油料由于静电而引起火灾。对所述抗静电剂并无特别限制，但所述抗静电剂为T1502抗静电剂，所述抗静电剂的加入量为煤直接液化馏分油的0.5至2ppm，优选为1.5ppm。

[0025] 以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。

[0026] 制备实施例

[0027] 制备实施例1：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为50:50[0028] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分500g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚10mg、T1602抗磨剂10mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂1mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料
500g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0029] 制备实施例2：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为48:52[0030] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分480g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚8.16mg、T1602抗磨剂7.68mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂0.72mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料520g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0031] 制备实施例3：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为43:57[0032] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分430g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚10.32mg、T1602抗磨剂5.16mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂0.43mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料570g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0033] 制备实施例4：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为40:60[0034] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分400g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚9.6mg、T1602抗磨剂4.8mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂0.4mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料
600g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0035] 制备实施例5：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为35:65[0036] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分350g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚7mg、T1602抗磨剂7mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂0.7mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料
650g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0037] 制备实施例6：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为20:80[0038] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分200g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚3.4mg、T1602抗磨剂3.2mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂0.3mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料
800g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0039] 制备实施例7：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为10:90[0040] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分100g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚1.7mg、T1602抗磨剂1.6mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂0.15mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料900g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0041] 制备实施例8：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为7:93

[0042] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分70g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚1.68mg、T1602抗磨剂0.84mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂0.07mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料930g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0043] 制备实施例9：煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的重量比为5:95

[0044] 向1L的带有搅拌装置的反应釜中加入煤基直接液化馏分50g，然后依次加入2,6-二叔丁基对甲酚1mg、T1602抗磨剂1mg（博罗县洲际广博精细化工有限公司生产）和T1502抗静电剂0.01mg（空军油料研究所生产），继续搅拌约1小时，再加入3号喷气燃料
950g，所述3号喷气燃料为燕山炼油厂生产的燕山加氢裂化喷气燃料，搅拌约30分钟，即得到本发明的煤基混合喷气燃料。

[0045] 实验实施例

[0046] 实验实施例1：体积比热容的测试

[0047] 燃料的比热是指当温度上升或下降时燃料单位质量吸收或放出的热量。液体的比热容是反映油品性质的重要物理参数。比热的测量采用ASTM D2766Standard Test Method for Speciﬁc Heat of Liquids and Solids，仪器采用德国耐驰仪器有限公司的ARC254。比热值单位：比热容，kJ/kg·K）。试验数据如下表1所示：

[0048] 表1：

[0049]序号比热容（kJ/kg·K））
制备实施例1 1.636
制备实施例2 1.633
制备实施例3 1.626
制备实施例4 1.622
制备实施例5 1.616
制备实施例6 1.596
制备实施例7 1.583
制备实施例8 1.579
制备实施例9 1.577

[0050] 实验实施例2：体积热值的测试

[0051] 热值指完全燃烧1升物质释放出的能量，单位是J/L，是一种物质特定的性质。对于航空喷气燃料而言，该热值是重要的参数，反映了燃料燃烧特性，本实验实施例根据中华人民共和国国家标准GB/T384《石油产品热值测定法》进行测试。实验数据如下表2所示：

[0052] 表2

[0053]序号热值（J/L）
制备实施例1 35.28
制备实施例2 35.22
制备实施例3 35.08
制备实施例4 34.99
制备实施例5 34.85
制备实施例6 34.43
制备实施例7 34.14
制备实施例8 34.06
制备实施例9 34.00

[0054] 实验实施例3：热氧化安定性的测试

[0055] 热氧化安定性是指油品在长期高温下使用时抵抗热和氧的作用，保持其性质不发生永久变化的能力。本实验实施例根据中华人民共和国国家标准GB/T9169《喷气燃料热氧化安定性测定法（JFTOT法）》进行测试。根据GB/T9169的要求管评级等级不大于3；压降不大于25mmHg。实验数据如下表3所示：

[0056] 表3

[0057]序号管评级等级压降,kPa
制备实施例1 0 0
制备实施例2 0 0

标题	发布/更新时间	阅读量
煤的提选-专利编号CN101815582A	2020-05-13	212
煤仓-专利编号CN109733756A	2020-05-11	316
煤炭加工-专利编号CN105623774A	2020-05-12	201
进化煤-专利编号CN101649235B	2020-05-11	773
煤炭加工-专利编号CN102229807B	2020-05-12	577
一种煤矿井下采煤放顶煤回煤装置-专利编号CN104790955A	2020-05-13	872
煤炭加工-专利编号CN102229807A	2020-05-12	77
防煤仓堆煤装置-专利编号CN108622558A	2020-05-11	241
煤炭加工-专利编号CN105623774B	2020-05-11	348
煤处理-专利编号CN105555918A	2020-05-13	593

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