1.本发明属于燃料技术领域,具体涉及一种91号无铅航空汽油及其制备方法。
背景技术:2.航空汽油是一种用于飞机的高辛烷值燃料,是航空燃料的重要组成部分。我国航空汽油主要采用加氢精制汽油作为生产航空汽油的主要成分。四乙基铅为略带水果香甜味的无色透明油状液体,作为汽油添加剂而得到广泛应用。添加四乙基铅可以提高燃料的辛烷值,以防止发动机内发生爆震,从而提高发动机的效率和功率。鉴于含铅航空汽油燃烧造成的铅排放在工业铅排放中占据越来越高的比例,越来越多的国家开始关注无铅航空汽油,91号无铅(ul91号)高品质航空汽油将成为未来市场需求的主体。
3.cn 108315060 a提出了一种91号无铅航空汽油及其制备方法,提出了91号无铅航空汽油的组成为:按体积百分计的80~90%的烷烃,10~20%的芳烃通过调和制备,或通过石化炼制技术制备得到。该文献中所用调和油组分为工业异戊烷、二甲苯、工业异辛烷。然而,工业异戊烷为轻石脑油经精制制备而成,产量少,价格较轻石脑油高且不易获得;二甲苯馏程较高,在调合过程中不易满足astm d910馏程的相关标准,且二甲苯价格较甲苯价格高,故该配方经济价值较低。
4.cn 106590773 b提出了一种无铅航空汽油及其制备方法,提出了该航空汽油的组成为:a)55
‑
90重量%的烷基化装置油;b)5
‑
15重量%的戊烷组分油,c)0
‑
20重量%的c7芳烃组分油;d)0
‑
15重量%的异丙苯;和e)0
‑
15重量%的烷基醚抗爆剂,其中该无铅航空汽油中的芳基胺类化合物含量不超过0.5重量%,并且含有不超过0.01g/l的铅,其中组分c和d至少包含其一。该无铅航空汽油的马达法辛烷值不小于91。该文献中所用的调合组分油为烷基化装置油、戊烷组分油、c7芳烃组分油、异丙苯及烷基醚抗爆剂,存在以下问题:(1)该配方中的调合组分油较多,调合过程复杂;(2)该配方中的烷基醚抗爆剂一般为甲基叔丁基醚,甲基叔丁基醚是一种常见的汽油抗爆剂,但它极易穿过土壤,进入地下饮用水系统,性质稳定,较难分解,会对人的神经系统、肠胃以及生态环境造成一定危害;(3)该配方中的戊烷组分油为轻石脑油经精制制备而成,产量少,价格较轻石脑油高且不易获得。
5.综上,现有的ul91号航空汽油调和所用的组分油种类较多,组分油价格高昂且不符合astm d910标准。本领域仍需要一种组分油种类少、价格较低同时符合astm d910标准的91号无铅航空汽油。
技术实现要素:6.有鉴于现有技术存在的上述问题,本发明提供一种航空汽油组合物,该航空汽油组合物在满足astm d910标准、astm d7547标准和gb 1787
‑
2018标准关于91号航空汽油的抗爆性、蒸发性、低温流动性及安定性等各项指标要求的同时,调和组分少,且各组分无需高度精制,廉价易得,来源广泛。另外,本发明的航空汽油组合物不含有四乙基铅,对环境友好,能满足人们对环保的需求。
7.具体而言,本发明的一个方面提供一种航空汽油组合物,所述航空汽油组合物含有基础油和添加剂,所述基础油含有调合组分a、调合组分b和任选的调合组分c;以所述基础油总重计,所述基础油包括73
‑
92重量%的所述调合组分a、8
‑
20重量%的所述调合组分b和0
‑
18重量%的所述调合组分c;
8.其中,以调合组分a总重计,所述调合组分a含有3
‑
7重量%的c4烷烃、2
‑
6重量%的c5烷烃、3
‑
7重量%的c6烷烃、22
‑
30重量%的c7烷烃、51
‑
65重量%的c8烷烃和0.75
‑
2.5重量%的c9烷烃;
9.以调合组分b总重计,所述调合组分b含有1
‑
5重量%的c4烷烃、40
‑
70重量%的c5烷烃、25
‑
50重量%的c6烷烃和0.05
‑
0.3重量%的c7烷烃;
10.以调合组分c总重计,所述调合组分c含有90重量%以上的c7芳烃。
11.在一个或多个实施方案中,以基础油总重计,所述基础油中,所述调合组分a的含量为75
‑
90重量%。
12.在一个或多个实施方案中,以基础油总重计,所述基础油中,所述调合组分b的含量为9
‑
18重量%。
13.在一个或多个实施方案中,以基础油总重计,所述基础油中,所述调合组分c的含量为0
‑
15重量%。
14.在一个或多个实施方案中,所述调合组分a的初馏点为26
‑
55℃,终馏点为135
‑
151℃;优选地,所述调合组分a的初馏点为45
‑
50℃,终馏点为138
‑
145℃。
15.在一个或多个实施方案中,以调合组分a总重计,所述调合组分a含有4
‑
6.5重量%的c4烷烃、3
‑
6重量%的c5烷烃、3.5
‑
7重量%的c6烷烃、22.5
‑
26重量%的c7烷烃、55
‑
62重量%的c8烷烃和1
‑
2.5重量%的c9烷烃。
16.在一个或多个实施方案中,所述调合组分b的初馏点为21
‑
25℃,终馏点为60
‑
63℃。
17.在一个或多个实施方案中,以调合组分b总重计,所述调合组分b含有2.5
‑
5重量%的c4烷烃、58
‑
68重量%的c5烷烃、28
‑
36重量%的c6烷烃和0.1
‑
0.3重量%的c7烷烃。
18.在一个或多个实施方案中,所述调合组分c的初馏点为107.3
‑
108.5℃,终馏点为109.5
‑
110.5℃。
19.在一个或多个实施方案中,所述调合组分c还含有c8芳烃,且以调合组分c总重计,c7芳烃和c8芳烃的总含量为95重量%以上。
20.在一个或多个实施方案中,所述添加剂不包括四乙基铅。
21.在一个或多个实施方案中,所述添加剂不包括芳胺抗爆剂和甲基叔丁基醚。
22.在一个或多个实施方案中,所述添加剂包括选自抗氧剂、防冰剂、抗静电剂、防腐蚀剂和染料中的一种或多种。
23.在一个或多个实施方案中,所述航空汽油组合物的马达法辛烷值不小于91。
24.在一个或多个实施方案中,所述航空汽油组合物的马达法辛烷值为91
‑
93。
25.本发明的另一个方面提供制备本文任一实施方案所述的航空汽油组合物的方法,所述方法包括混合所述航空汽油组合物的各组分的步骤。
26.在一个或多个实施方案中,所述方法包括:对c4烯烃和异丁烷的烷基化反应产物进行蒸馏,获取初馏点为26
‑
55℃、终馏点为135
‑
151℃或初馏点为45
‑
50℃、终馏点为138
‑
145℃的组分作为调合组分a。
27.在一个或多个实施方案中,烷基化反应的温度为4
‑
10℃,压力为0.4
‑
0.45mpa,异丁烷与c4烯烃的摩尔比为8
‑
12:1。
28.在一个或多个实施方案中,使用蒸馏塔对c4烯烃和异丁烷的烷基化反应产物进行蒸馏,所述蒸馏的条件包括:蒸馏塔塔底温度为137
‑
146℃,塔底压力为0.43
‑
0.53mpa,塔顶温度为51
‑
56℃,塔顶压力为0.41
‑
0.5mpa。
29.在一个或多个实施方案中,从蒸馏塔侧线抽出初馏点为26
‑
55℃、终馏点为135
‑
151℃或初馏点为45
‑
50℃、终馏点为138
‑
145℃的组分作为调合组分a,或从蒸馏塔塔底油中切割初馏点为26
‑
55℃、终馏点为135
‑
151℃或初馏点为45
‑
50℃、终馏点为138
‑
145℃的组分作为调合组分a。
30.本发明还提供采用本文任一实施方案所述的制备航空汽油组合物的方法制备得到的航空汽油组合物。
31.本发明的另一个方面提供一种烷烃组合物,以烷烃组合物总重计,所述烷烃组合物含有3
‑
7重量%的c4烷烃、2
‑
6重量%的c5烷烃、3
‑
7重量%的c6烷烃、22
‑
30重量%的c7烷烃、51
‑
65重量%的c8烷烃和0.75
‑
2.5重量%的c9烷烃。
32.在一个或多个实施方案中,所述烷烃组合物的初馏点为26
‑
55℃,终馏点为135
‑
151℃。
33.在一个或多个实施方案中,以烷烃组合物总重计,所述烷烃组合物含有4
‑
6.5重量%的c4烷烃、3
‑
6重量%的c5烷烃、3.5
‑
7重量%的c6烷烃、22.5
‑
26重量%的c7烷烃、55
‑
62重量%的c8烷烃和1
‑
2.5重量%的c9烷烃。
34.在一个或多个实施方案中,所述烷烃组合物的初馏点为45
‑
50℃、终馏点为138
‑
145℃。
35.在一个或多个实施方案中,所述方法包括:对c4烯烃和异丁烷的烷基化反应产物进行蒸馏,获取初馏点为26
‑
55℃、终馏点为135
‑
151℃或初馏点为45
‑
50℃、终馏点为138
‑
145℃的组分作为调合组分a。
36.在一个或多个实施方案中,烷基化反应的温度为4
‑
10℃,压力为0.4
‑
0.45mpa,异丁烷与c4烯烃的摩尔比为8
‑
12:1。
37.在一个或多个实施方案中,使用蒸馏塔对c4烯烃和异丁烷的烷基化反应产物进行蒸馏,所述蒸馏的条件包括:蒸馏塔塔底温度为137
‑
146℃,塔底压力为0.43
‑
0.53mpa,塔顶温度为51
‑
56℃,塔顶压力为0.41
‑
0.5mpa。
38.在一个或多个实施方案中,从蒸馏塔侧线抽出初馏点为26
‑
55℃、终馏点为135
‑
151℃或初馏点为45
‑
50℃、终馏点为138
‑
145℃的组分,或从蒸馏塔塔底油中切割初馏点为26
‑
55℃、终馏点为135
‑
151℃或初馏点为45
‑
50℃、终馏点为138
‑
145℃的组分。
39.本发明还提供采用本文任一实施方案所述的制备烷烃组合物的方法制备得到的烷烃组合物。
40.本发明的另一个方面提供本文任一实施方案所述的烷烃组合物在制备航空汽油中的用途;优选地,所述航空汽油为无铅航空汽油,优选为91号无铅航空汽油。
具体实施方式
41.使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果,以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明,否则文中使用的所有技术及科学上的字词,均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义,当有冲突情形时,应以本说明书的定义为准。
42.本文描述和公开的理论或机制,无论是对或错,均不应以任何方式限制本发明的范围,即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
43.本文中,“包含”、“包括”、“含有”、“具有”以及类似的用语涵盖了“基本由
……
组成”和“由
……
组成”的意思,例如,当本文公开了“a包含b和c”时,“a由b和c组成”应当认为已被本文所公开。
44.在本文中,所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此,数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
45.本文中,当描述实施方案或实施例时,应理解,其并非用来将本发明限定于这些实施方案或实施例。相反地,本发明所描述的方法及材料的所有的替代物、改良物及均等物,均可涵盖于权利要求书所限定的范围内。
46.应理解,在本发明范围中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成优选的技术方案。
47.本发明中,烷基化是指烷基由一个分子转移到另一个分子的过程,是向化合物分子中引入烷基的反应。
48.本发明中,组合物中所有组分的百分含量之和等于100%。
49.本发明中,化合物前标注的“c+数字”表示该化合物所含的碳原子数,例如c4烷烃表示含有四个碳原子的烷烃,c4烯烃表示含有四个碳原子的烯烃,c7芳烃表示含有七个碳原子的芳烃,依次类推。
50.本发明中,马达法辛烷值的测定方法按照gb_t503
‑
2016汽油辛烷值的测定进行。
51.本发明提供一种可作为91号无铅航空汽油的航空汽油组合物,该航空汽油组合物含有基础油和添加剂。可以理解的是,本发明中,基础油是指航空汽油组合物中的烃类物质。
52.在一些实施方案中,以基础油的总重计,本发明的航空汽油组合物中的基础油包含:3.8
‑
6重量%、优选4
‑
5.8重量%的c4烷烃,9.6
‑
14.4重量%、优选9.8
‑
14.2重量%的c5烷烃,6.8
‑
10.5重量%、优选7
‑
10.3重量%的c6烷烃,18
‑
20.9重量%、优选18.2
‑
20.7重量%的c7烷烃,43
‑
53.8重量%、优选43.2
‑
53.6重量%、更优选43.4
‑
53.4重量%的c8烷烃,0.7
‑
2.2重量%、优选0.9
‑
2重量%的c9烷烃,任选的0
‑
18重量%、优选5
‑
15重量%、更优选6
‑
14重量%的c7芳烃,和可能存在的杂质。
53.本发明的航空汽油组合物中的基础油包括调合组分a和调合组分b,任选地还可以包括调合组分c。
54.调合组分a含有3
‑
7重量%的c4烷烃、2
‑
6重量%的c5烷烃、3
‑
7重量%的c6烷烃、22
‑
30重量%的c7烷烃、51
‑
65重量%的c8烷烃和0.75
‑
2.5重量%的c9烷烃,或由这些成分组成。调合组分a中,c4烷烃的含量优选为4
‑
6.5重量%,c5烷烃的含量优选为3
‑
6重量%,c6
烷烃的含量优选为3.5
‑
7重量%,c7烷烃的含量优选为22.5
‑
26重量%,c8烷烃的含量优选为55
‑
62重量%,c9烷烃的含量优选为1
‑
2.5重量%。例如,调合组分a中,c4烷烃的含量可以为4.32重量%、5.45重量%、5.98重量%、6.12重量%或6.13重量%,c5烷烃的含量可以为3.59重量%、4.69重量%、5.06重量%、5.16重量%或5.78重量%,c6烷烃的含量可以为4.07重量%、4.32重量%、5.02重量%、6.23重量%或6.51重量%,c7烷烃的含量可以为23.18重量%、24.01重量%或25.34重量%,c8烷烃的含量可以为57.16重量%、58.17重量%、58.23重量%、59.2重量%或59.98重量%,c9烷烃的含量可以为1.27重量%、1.37重量%、1.63重量%、1.69重量%或2.32重量%。
55.调合组分a的初馏点为26
‑
55℃,终馏点为135
‑
151℃。优选地,调合组分a的初馏点为45
‑
50℃,更优选为45.5
‑
48.5℃。优选地,调合组分a的终馏点为138
‑
145℃,更优选为139
‑
144℃。例如,调合组分a的初馏点可以为46.1℃、46.3℃、46.9℃、47.1℃或48.1℃,调合组分a的终馏点可以为140.2℃、141.1℃、141.9℃、142.1℃或143.5℃。调合组分a的10%馏出温度可以为65
‑
80℃、例如70
‑
76℃,50%馏出温度可以为100
‑
110℃、例如106
‑
109℃,90%馏出温度可以为108
‑
115℃、例如109
‑
112℃。本发明中,“馏程为a
‑
b℃”表示初馏点为a℃,终馏点为b℃。
56.在一些实施方案中,调合组分a含有3.38
‑
6.76重量%的c4烷烃、2.94
‑
5.98重量%的c5烷烃、3.62
‑
6.69重量%的c6烷烃、22.34
‑
29.35重量%的c7烷烃、51.31
‑
63.84重量%的c8烷烃和0.75
‑
2.48重量%的c9烷烃,且调合组分a的初馏点为26
‑
55℃,终馏点为135
‑
150℃。
57.可以对烷基化反应产物进行蒸馏获取初馏点和终馏点满足调合组分a的前述要求的组分作为调合组分a。烷基化反应产物可以是c4烯烃和异丁烷进行烷基化反应得到的产物。烷基化反应的温度可以为4
‑
10℃,压力可以为0.4
‑
0.45mpa,异丁烷与c4烯烃的摩尔比(烷烯比)可以为8
‑
12:1。烷基化反应在催化剂存在下进行。催化剂与c4烯烃的摩尔比(酸烯比)可以为1
‑
1.2:1。烷基化反应的催化剂可以是酸,例如可以选自磺酸、氢氟酸、浓硫酸中的一种或多种。在一些实施方案中,烷基化反应的温度为约7.5℃,压力为约0.42mpa,催化剂为氢氟酸,烷烯比为约10.5:1。对烷基化反应产物进行蒸馏可以在蒸馏塔中进行。蒸馏的条件可以是:蒸馏塔塔底温度为137
‑
146℃,塔底压力为0.43
‑
0.53mpa,塔顶温度为51
‑
56℃,塔顶压力为0.41
‑
0.5mpa。在一些实施方案中,蒸馏塔塔底温度为约142℃,塔底压力为约0.47mpa,塔顶温度为约53℃,塔顶压力为约0.44mpa。获取具有目标初馏点和终馏点的组分的方式不受特别限制,例如,可以从蒸馏塔的侧线抽出具有目标初馏点和终馏点的组分,也可以从蒸馏塔的塔底切割出具有目标初馏点和终馏点的组分。抽出和切割可以采用本领域的常规方法进行。
58.本发明的发明人发现,对烷基化反应产物蒸馏获得的初馏点为26
‑
55℃、终馏点为135
‑
151℃的调合组分a,不仅去除了馏程为160℃以上的高碳化合物,保留了可以贡献较高辛烷值的51
‑
65重量%的c8烷烃,同时含有c4、c5等较轻的组分,其辛烷值、馏程和饱和蒸气压数据在航空汽油标准《astm
‑
d910》中91号无铅航空汽油相关指标要求附近,适合作为航空汽油的主体成分。本发明的航空汽油组合物中,调合组分a占到基础油的73
‑
92重量%,优选75
‑
90重量%,例如76重量%、77重量%、86重量%。因此,本发明也包括作为一种烷烃组合物的调合组分a及其在制备航空汽油、特别是无铅航空汽油、例如91号无铅航空汽油中的
应用,所述航空汽油优选包含70重量%以上的调合组分a,例如包含73重量%、75重量%、76重量%、77重量%、86重量%、90重量%、92重量%的调合组分a。
59.本发明中,基础油还包括调合组分b和任选的调合组分c,以进一步调整航空汽油的馏程和饱和蒸气压,使之满足航空汽油标准《astm
‑
d910》中91号无铅航空汽油相关指标要求。调合组分b的辛烷值和馏程较低、蒸气压高,主要用于调节基础油的饱和蒸气压和馏程以使其符合标准。调合组合c的辛烷值和馏程较高,饱和蒸气压低,该组分的加入量对基础油辛烷值的提高幅度有较大影响。
60.调合组分b含有1
‑
5重量%的c4烷烃、40
‑
70重量%的c5烷烃、25
‑
50重量%的c6烷烃和0.05
‑
0.3重量%的c7烷烃,或由这些成分组成。调合组分b中,c4烷烃的含量优选为2.5
‑
5重量份,c5烷烃的含量优选为58
‑
68重量%,c6烷烃的含量优选为28
‑
36重量%,c7烷烃的含量优选为0.1
‑
0.3重量%。例如,调合组分b中,c4烷烃的含量可以为2.8重量%、4.1重量%、4.3重量%或4.8重量%,c5烷烃的含量可以为60.9重量%、62.6重量%、63.8重量%、64.1重量%或64.7重量%,c6烷烃的含量可以为30.8重量%、31.9重量%、32.8重量%、32.9重量%或34.2重量%,c7烷烃的含量可以为0.1重量%、0.2重量%或0.3重量%。调合组分b的初馏点优选为21
‑
25℃,终馏点优选为60
‑
63℃。
61.调合组分b可以从市售途径购得,也可以来自本领域各类炼油工艺的产物,只要性质满足前述要求即可。例如,调合组分b可以是选自轻石脑油(包括加氢裂化装置生产的轻石脑油)、常减压蒸馏装置生产的常减压常顶油和常减压蒸馏装置生产的常减压初顶油中的一种或多种。加氢裂化装置生产的轻石脑油是重质原料在催化剂和氢气存在下经过加氢裂化反应制得的油品。常减压初顶油是常减压装置中原油经过一次换热进入电脱盐罐,经过二次换热进入初馏塔分离后从塔顶馏出的油品。常减压常顶油是常减压装置中自初馏塔进入常压分馏塔经精馏后从塔顶馏出的油品。在一些实施方案中,调合组分b为加氢裂化装置生产的轻石脑油或常减压常顶油。
62.通过添加适量的调合组分b可以调节航空汽油的馏程。本发明的航空汽油组合物中,调合组分b占到基础油的8
‑
20重量%,优选9
‑
18重量%,例如11.1重量%、14重量%、16.5重量%。
63.调合组分c含有90重量%以上的c7芳烃,其余为少量的c8芳烃、c7副产物和苯等。优选地,调合组分c含有90
‑
97重量%、例如90
‑
95重量%、92
‑
95重量%的c7芳烃。在一些实施方案中,调合组分c含有1
‑
5重量%、例如2
‑
4.5重量%的c8芳烃。在一些实施方案中,调合组分c中,c7芳烃和c8芳烃的总含量在95重量%以上,例如95
‑
99重量%、96
‑
99重量%。优选地,调合组分c的初馏点为107.3
‑
108.5℃,终馏点为109.5
‑
110.5℃、例如109.5
‑
110.2℃。
64.调合组分c可以从市售途径购得,也可以来自本领域各类炼油工艺的产物,只要性质满足前述要求即可。例如,调合组分c可以是芳烃抽提装置生产的c7芳烃组分油。芳烃抽提装置生产的c7芳烃组分油是指采用环丁砜液液抽提工艺从直馏石油脑经过重整反应得到的重整混合产物中分离出的c7馏分。
65.本发明中,调合组分c是根据需要任选添加的。通过添加适量的调合组分c可以提升基础油的辛烷值。本发明的航空汽油组合物中,调合组分c占到基础油的0
‑
18重量%,例如0
‑
15重量%、0
‑
10重量%、5
‑
15重量%、6.5重量%、7重量%。
66.本发明的航空汽油组合物中,基础油包括73
‑
92重量%的调合组分a、8
‑
20重量%
的调合组分b和0
‑
18重量%的调合组分c,或由这些成分组成。在一些实施方案中,基础油包括75
‑
90重量%的调合组分a、0
‑
18重量%(例如9
‑
18重量%)的调合组分b和0
‑
15重量%(例如0
‑
10重量%)的调合组分c,或由这些成分组成。在一些实施方案中,基础油包括调合组分a和调合组分b,不包括调合组分c,其中,调合组分a的含量可以为82
‑
92重量%、例如84
‑
90重量%、86
‑
89重量%,调合组分b的含量可以为8
‑
18重量%、例如10
‑
16重量%、11
‑
14重量%。在一些实施方案中,基础油包括调合组分a、调合组分b和调合组分c,其中,调合组分a的含量可以为73
‑
82重量%、例如75
‑
80重量%、75
‑
77重量%,调合组分b的含量可以为8
‑
20重量%、例如9
‑
18重量%。调合组分c的含量可以为5
‑
18重量%、例如6
‑
15重量%。
67.本发明的航空汽油组合物中的添加剂可以包括本领域常用于满足和提高航空汽油性能的添加剂,例如选自抗氧剂、防冰剂、抗静电剂、防腐蚀剂和染料等中的一种或多种。
68.适用于本发明的抗氧剂可以为本领域常规的各种抗氧剂,例如可以选自2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲酚、2,4
‑
二甲基
‑6‑
叔丁基酚、2,6
‑
二叔丁基酚、n,n
’‑
二丙基
‑
对苯二胺、n,n
’‑
二仲丁基
‑
对苯二胺等中的一种或多种,优选为选自2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲酚、2,4
‑
二甲基
‑6‑
叔丁基酚和2,6
‑
二叔丁基酚中的一种或多种。在一些实施方案中,抗氧剂为2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲酚。以基础油的总体积计,抗氧剂的含量不超过12mg/l,优选为10
‑
12mg/l。
69.适用于本发明的防冰剂可以为本领域常规的各种防冰剂,例如可以选自异丙醇、二乙二醇单甲醚等中的一种或多种。在一些实施方案中,防冰剂为二乙二醇单甲醚。防冰剂在航空汽油组合物中的添加量可以为本领域常规的添加量。在一些实施方案中,以基础油的总体积计,防冰剂的添加量为0.1
‑
0.15体积%、例如0.12体积%。
70.适用于本发明的抗静电剂可以为本领域常规的各种抗静电剂,例如可以为商购品stadis 450(octel america inc,newark,de 19702)。以基础油的总体积计,抗静电剂的添加量一般不超过3mg/l、例如2mg/l,但当燃料的导电率下降需要进一步添加抗静电剂时,可以继续添加,但累计总量不能超过5mg/l。
71.另外,为便于对航空汽油组合物的等级进行快速区分,航空汽油组合物还可以含有染料。所述染料的颜色根据航空汽油的等级进行选择。例如,80号航空汽油的颜色为红色,91号航空汽油的颜色为褐色,ul91号航空汽油的颜色为无色,100号航空汽油的颜色为绿色,100ll号航空汽油的颜色为蓝色。
72.适用于本发明的防腐蚀剂可以为本领域常规的各种防腐蚀剂,其在航空汽油组合物中的添加量可以按照本领域常规的要求进行添加。防腐剂的实例包括dci
‑
4a(innospec公司)。在一些实施方案中,以基础油的总体积计,防腐剂的添加量为10
‑
30mg/m3、例如20mg/m3。
73.本发明的航空汽油组合物不包含或基本不包含四乙基铅。本文中,“基本不包含”指的是不故意或不特地向航空汽油组合物中添加某些物质。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物不包含或基本不包含芳胺抗爆剂。芳胺抗爆剂的实例包括苯胺、n
‑
甲基苯胺和间甲苯胺。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物不包含或基本不包含芳胺类化合物。一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物不包含或基本不包含甲基叔丁醚。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物不包含或基本不包含烷基醚抗爆剂。烷基醚抗爆剂的实例包括甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、甲基叔戊基醚和二异丙基醚。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物不包含抗爆剂。
74.本发明的航空汽油组合物可以通过混合前述航空汽油组合物的各组分而制得。本发明包括制备本发明的航空汽油组合物的方法,所述方法包括混合航空汽油组合物的各组分的步骤。其中,航空汽油组合物的各组分及其含量要求如前文所述。
75.制备本发明的航空汽油组合物时,混合各组分的顺序不受特别限制,只要混合充分即可。在一些实施方案中,先将基础油的各组分混合均匀后再加入添加剂进行混合。在另一些实施方案中,先将一部分基础油与添加剂混合均匀后再加入其余部分的基础油,或者将基础油和添加剂同时加入并混合均匀等等。
76.在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物的制备方法还包括获取调合组分a的步骤。获取调合组分a的步骤可以是:对c4烯烃和异丁烷的烷基化反应产物进行蒸馏,获取初馏点和终馏点满足前述调合组分a要求的组分作为调合组分a。该组分的组成和馏程能够满足前文所述的对于调合组分a的相应要求。烷基化反应的温度可以为4
‑
10℃,压力可以为0.4
‑
0.45mpa,烷烯比可以为8
‑
12:1。烷基化反应在催化剂存在下进行。催化剂与c4烯烃的摩尔比(酸烯比)可以为1
‑
1.2:1。烷基化反应的催化剂可以是酸,例如可以选自磺酸、氢氟酸、浓硫酸中的一种或多种。蒸馏可以在蒸馏塔中进行。蒸馏的条件可以是:蒸馏塔塔底温度为137
‑
146℃,塔底压力为0.43
‑
0.53mpa,塔顶温度为51
‑
56℃,塔顶压力为0.41
‑
0.5mpa。获取具有目标初馏点和终馏点的组分的方式不受特别限制,例如,可以从蒸馏塔的侧线抽出具有目标初馏点和终馏点的组分,也可以从蒸馏塔的塔底切割出具有目标初馏点和终馏点的组分。抽出和切割可以采用本领域的常规方法进行。
77.本发明的航空汽油组合物的各项参数满足astm d910标准、astm d7547标准和gb 1787
‑
2018标准中对于91号无铅航空汽油的标准。本发明的航空汽油组合物的马达法辛烷值不小于91、例如为91
‑
93,满足抗爆性要求。本发明的航空汽油组合物的雷德蒸气压在38
‑
49kpa之间,满足蒸发性要求。本发明的航空汽油组合物的潜在胶质不大于6mg/100ml,显见铅沉淀不大于3mg/100ml,满足安定性要求。
78.在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物的初馏点为40
‑
48℃、例如42
‑
46.5℃,终馏点为125
‑
140℃、例如128
‑
135℃。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物的净热值≥43mj/kg、例如≥44mj/kg。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物的密度为690
‑
705kg/m3。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物的硫含量≤0.003%、例如≤0.0025%。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物的冰点为约
‑
58℃。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物的铜片腐蚀(2h,100℃)为约1。在一些实施方案中,本发明的航空汽油组合物的水反应体积为约0.7ml。
79.本发明的航空汽油组合物辛烷值高,抗爆性能好,安全系数高,能满足航空活塞式发动机燃料对辛烷值的要求,可直接用作航空汽油,特别是ul91号航空汽油,也可以与其他航空汽油调配成所需的航空汽油。
80.本发明具有以下有益效果:
81.本发明的航空汽油组合物由种类数较少的几种本领域易得的组分通过简单混合的方式调合制备而成,并且同时满足ul91号航空汽油的astm d910标准、astm d7547标准和gb 1787
‑
2018标准。该航空汽油辛烷值高,马达法辛烷值在91以上、例如91~93之间,蒸气压和馏程均满足要求,所需调合组分少且简单易得、来源广泛,无需进行高度精制,采用炼油企业的粗产品即可进行制备,制备方法简单,生产成本低。本发明的航空汽油组合物的制
[0105][0106][0107]
表2
‑2[0108][0109]
表2
‑3[0110][0111]
实施例3
[0112]
将76质量%的烷基化装置蒸馏塔侧线抽出油(其性质见表3
‑
1)、9质量%的常减压常顶油(其性质见表3
‑
2)和15质量%的芳烃抽提装置生产的c7芳烃组分油(其性质见表3
‑
3)混合,再按表1
‑
3加入其他各项添加剂,调和均匀后,得到航空汽油,该航空汽油的性质如
下表3
‑
4所示。
[0113]
表3
‑1[0114][0115]
表3
‑2[0116][0117]
表3
‑3[0118][0119]
表3
‑4[0120]
[0137][0138]
表5
‑3[0139][0140]
表5
‑4[0141][0142][0143]
由以上实施例结果可以看出,将烷基化油、轻石脑油、c7芳烃组分油等本领域容易获取的各种组分混合均匀后加入抗冰剂、防腐剂等添加剂即可成功调和得到91号无铅航空汽油。本发明的91号无铅航空汽油的调合组分油原料来源广泛,且无需高度精制即可直接使用,一般炼油企业稍加改造即可生产航空汽油,固定投资少,极易实施。
[0144]
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。