100LL航空发动机燃料及饱和支链烷烃的制备装置
本发明适用于航空燃料技术领域，提供了一种100LL航空发动机燃料，包括基础燃料和添加剂；基础燃料包括饱和支链烷烃90‑98份、芳烃8‑15份；饱和支链烷烃中包括碳五类烷烃2‑7份、碳六类烷烃8‑12份、碳七类烷烃7‑15份、碳八类烷烃91‑96份，还包括正丁烷，正丁烷的含量为0.7‑1份；芳烃包括甲苯和二甲苯；添加剂按重量份数计包括抗爆剂1.4‑1.75份，抗爆剂为四乙基铅乙基液。饱和支链烷烃的制备方法包括烷基化、一次精馏和二次精馏。本发明还提供了饱和支链烷烃的制备装置。借此，本发明组分简单，种类少，成本低；具有较高的辛烷值，较好的稳定性和环保性，燃烧比较充分；同时具有较低的毒性；能够满足国内的100LL航空活塞式发动机的性能要求。
发明专利
CN202310654527.5
2023-06-01
CN116554936A
2023-08-08
C10L1/04(2006.01)
东营华亚国联航空燃料有限公司
石军;张健;赵连刚;孙海杰;焦敏
257000 山东省东营市东营港经济开发区蓝色经济产业园经三路东、滨园路以北
北京哌智科创知识产权代理事务所(普通合伙)
高童童
山东;37
1.一种100LL航空发动机燃料，其特征在于，包括基础燃料和添加剂； 所述基础燃料包括如下组分，按重量份数计：饱和支链烷烃90-98份、芳烃8-15份；其中， 所述饱和支链烷烃中包括如下组分，按重量份数计：碳五类烷烃2-7份、碳六类烷烃8-12份、碳七类烷烃7-15份、碳八类烷烃91-96份，还包括正丁烷，正丁烷的含量为0.7-1份； 所述芳烃包括甲苯和二甲苯； 所述添加剂按重量份数计包括抗爆剂1.4-1.75份，抗爆剂为四乙基铅乙基液； 所述饱和支链烷烃的制备方法包括如下步骤： S1烷基化 将异构烷烃与烯烃的混合物投入至饱和支链烷烃反应装置中，进行烷基化反应，得到饱和支链烷烃初级产物；然后脱出饱和支链烷烃初级产物中易挥发的异构烷烃和正构烷烃，得到产物A； S2一次精馏 所述产物A进入第一精馏塔进行一次精馏，馏出的物质回收，得到第一部分饱和支链烷烃； S3二次精馏 第一精馏塔内未馏出的物质进入第二精馏塔进行二次精馏，第二精馏塔馏出的物质再回收，得到第二部分饱和支链烷烃。 2.根据权利要求1所述的100LL航空发动机燃料，其特征在于，所述碳五类烷烃包括正戊烷、异戊烷；碳六类烷烃包括正己烷、异己烷；碳七类烷烃包括正庚烷、异庚烷；碳八类烷烃包括2,2,4-三甲基戊烷。 3.根据权利要求2所述的100LL航空发动机燃料，其特征在于，所述四乙基铅乙基液中，四乙基铅的质量浓度为60-65％；以基础燃料的总体积计，四乙基铅的添加量为0.268-0.426mL/L。 4.根据权利要求3所述的100LL航空发动机燃料，其特征在于，所述基础燃料包括如下组分，按重量份数计：饱和支链烷烃98份、芳烃8份；其中， 饱和支链烷烃中包括如下组分，按重量份数计：正戊烷4份、正己烷10份、正庚烷10份、2,2,4-三甲基戊烷96份，还包括正丁烷，正丁烷的含量为0.7份； 芳烃包括甲苯和对二甲苯，甲苯：对二甲苯的质量比为4:1； 添加剂按重量份数计包括抗爆剂1.51份，抗爆剂为四乙基铅乙基液；以基础燃料的总体积计，四乙基铅的添加量为0.268mL/L。 5.根据权利要求1所述的100LL航空发动机燃料，其特征在于， 所述S1烷基化反应过程中，异构烷烃与烯烃的烷烯比为12-15:1，以体积浓度为98％的硫酸为催化剂，使异构烷烃与烯烃的混合物在温度为4-8℃的条件下进行烷基化反应，反应产物为饱和支链烷烃的混合物，再进行碱洗、水洗，得到饱和支链烷烃初级产物；将饱和支链烷烃初级产物在塔底温度为150-158℃、压力0.5-0.55Mpa、回流比为4:1的条件下脱出易挥发的异构烷烃；在塔底温度为140-150℃、压力0.35-0.40Mpa、回流比为5:1的条件下脱出易挥发的正构烷烃；得到产物A； 所述S2一次精馏过程中，反应条件为：第一精馏塔填料高45m、塔板数85，压力0.1-0.15Mpa、温度85-93℃； 所述S3二次精馏过程中，反应条件为：第二蒸馏塔高52m、塔板数98，压力0.1-0.15Mpa、温度85-93℃。 6.一种用于权利要求1所述的100LL航空发动机燃料中饱和支链烷烃的反应装置，包括通过转料管(21)连通的反应器(1)和水洗器(2)； 所述反应器(1)的内部包括催化反应部分和碱洗部分； 所述催化反应部分包括设于反应器(1)顶端的硫酸喷淋器(12)、设于反应器(1)内壁的控温层(15)和自上而下设于反应器(1)内部的若干个折流板(17)，相邻两个折流板(17)之间设有第一填料固定网(18)； 所述碱洗部分包括连接最下面的折流板(17)的导流板(19)和碱水进水管(16)，导流板(19)呈L型设置，导流板(19)竖直部分贴合反应器(1)内壁； 所述反应器(1)还包括进料管(11)，进料管(11)的连接口设于折流板(17)上方，且位于硫酸喷淋器(12)的下方； 所述水洗器(2)包括设于内部的第二填料固定网(25)、设于水洗器(2)顶端的纯水喷淋器(23)和连接口设于第二填料固定网(25)下方的纯水进水管(22)；水洗器(2)的上端还设有出料管(24)。 7.根据权利要求6所述的反应装置，其特征在于，所述控温层(15)为水冷控温方式，控温层(15)的上端和下端分别连接冷水出水管(13)和冷水进水管(14)。 8.根据权利要求6所述的反应装置，其特征在于，所述转料管(21)内设有逆止阀，逆止阀设为往水洗器(2)内单向流通。