一種改性煤油組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及燃料領(lǐng)域，具體涉及一種煤油組合物，更具體的說是涉及一種適用于 點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)的改進(jìn)了抗爆性能的燃料，在原有的3號噴氣燃料上改進(jìn)了煤油的 抗爆性。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，世界各航空公司所使用的航空燃料主要有兩大類：航空汽油和航空煤油， 分別適用不同類型的飛機(jī)發(fā)動機(jī)。航空汽油是主要用在活塞式航空發(fā)動機(jī)的燃料。航空活 塞式發(fā)動機(jī)與一般汽車發(fā)動機(jī)工作原理相同，只是功率大，自重輕一些，因而對航空汽油的 質(zhì)量要求和車用汽油就有類似之處。但是由于航空汽油的燃點太低以及其高揮發(fā)性，使航 空汽油難以滿足航空工業(yè)，特別是軍用油料的貯存、運輸、以及使用的安全要求。
[0003] 毫無疑問，更換發(fā)動機(jī)是可以解決問題的；但是，更換發(fā)動機(jī)并非易事。傳統(tǒng)的柴 油機(jī)比重量遠(yuǎn)大于汽油機(jī)，無法替代。而可以替代的煤油機(jī)目前國內(nèi)還在研究中，沒有形成 產(chǎn)品。雖然國外已有使用，但品種規(guī)格極少，很難找到合適的。因此，比較切合實際的辦法 是為汽油機(jī)更換燃油，使汽油機(jī)能用閃點較高的燃料。汽油機(jī)使用任何一種高閃點燃油工 作都是不可能的，但對汽油機(jī)進(jìn)行改造后再使用高閃點燃油卻是可能的。這就要求解決兩 個根本問題，一是保證燃油供應(yīng)，促進(jìn)霧化和蒸發(fā)過程，改善混氣質(zhì)量；二是保證混氣所需 要的燃燒條件，特別是燃燒過程得以持續(xù)的溫度條件。這兩方面的問題解決了，汽油機(jī)燒煤 油或柴油的問題也就能基本上解決。近幾年，國外已有多家燃用輕柴油或重煤油的航空活 塞式發(fā)動機(jī)的報道，其中美國AAI公司、法國RENAULT公司和意大利ZAZ0TTERA公司等也都 是在航空汽油機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的改造，使之能以煤油或輕柴油作為燃料工作。
[0004] 煤油、柴油和汽油都是石油餾分產(chǎn)物，但其化學(xué)組成不同，性質(zhì)也有差別。航空煤 油密度適宜，熱值高，燃燒性能好，能迅速、穩(wěn)定、連續(xù)、完全地燃燒，且燃燒區(qū)域小，積碳量 少，不易結(jié)焦；低溫流動性好，能滿足寒冷低溫地區(qū)和高空飛行對油品流動性的要求；熱安 定性和抗氧化安定性好，可以滿足超音速高空飛行的需要；潔凈度高，無機(jī)械雜質(zhì)及水分等 有害物質(zhì)，硫含量尤其是硫醇性硫含量低，對機(jī)件腐蝕小。因此，我們將航空煤油用于改造 后的點燃式重油活塞式發(fā)動機(jī)上。
[0005] 然而航煤作為重油活塞發(fā)動機(jī)的燃料，由于其抗爆性差，在發(fā)動機(jī)上使用，產(chǎn)生爆 震、功率下降、油耗增加等問題。航空煤油在發(fā)動機(jī)中的爆震傾向取決于該重油活塞發(fā)動機(jī) 的工作條件、航空煤油的抗爆性。當(dāng)重油活塞發(fā)動機(jī)的工作條件固定時，發(fā)生爆震現(xiàn)象的傾 向則取決于航空煤油的抗暴性能，添加抗爆劑組分可以調(diào)高汽油的辛烷值（即抗爆性）已被 廣泛采用，但由于各種原因目前還沒有人將抗爆劑添加到航空煤油中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明為了解決航空煤油在點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)中使用，發(fā)動機(jī)容易產(chǎn)生爆 震、降低發(fā)動機(jī)功率的問題，提供一種改性煤油組合物，將該改性煤油組合物作為點燃式重 油活塞發(fā)動機(jī)的燃料，以達(dá)到降低發(fā)動機(jī)爆震，提高極限功率。
[0007] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下： 一種改性煤油組合物，由如下物質(zhì)按質(zhì)量百分比組成： 符合GB6537-2006的3號噴氣燃料 80~99. 99% 抗暴劑或高辛烷值組分 0. 01~20%。
[0008] 所述3號噴氣燃料的閃點高于38°C，冰點低于-60°C。3號噴氣燃料閃點高于 38°C，確保油品使用安全，冰點低于_60°C，油品在高空使用時，確保燃料油泵正常運轉(zhuǎn)，保 證飛行安全。
[0009] 所述抗暴劑優(yōu)選為二甲苯，二甲苯在汽油機(jī)上辛烷值高，抗爆性能好，而且該化合 物的沸點相對較高，對調(diào)和航空煤油的閃點指標(biāo)影響小。
[0010] 所述高辛烷值組分優(yōu)選為異丁烯基酰胺異庚酯，異丁烯基酰胺異庚酯適應(yīng)性強(qiáng)， 對低、中、高辛烷值燃油均有良好的感受性；并且可有效凈化尾氣，能夠減少CO和其它有害 氣體的排放。
[0011] 本發(fā)明通過在航空煤油中加入抗暴劑或高辛烷值組分，抑制燃燒反應(yīng)自動加速， 將燃油的燃燒速度限制在正常范圍之內(nèi)，即在火焰前鋒到達(dá)之前，抑制烴類自燃，使未燃混 合氣體的自燃誘導(dǎo)期延長，或使火焰的傳播速度增加，達(dá)到消除燃料爆震燃燒的目的。本發(fā) 明所述改性煤油組合物可以用于點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)，提高了點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)的 抗爆震性能，提高了發(fā)動機(jī)的極限功率，活塞發(fā)動機(jī)的極限爆震功率可提高6. 5%。
【具體實施方式】
[0012] 實施例1 將符合GB6537-2006的3號噴氣燃料和二甲苯加入到容器中，其中3號噴氣燃料占總 質(zhì)量的87%，然后混合均勻形成改性煤油組合物，該改性煤油組合物閃點指標(biāo)為40°C，冰點 指標(biāo)小于_7〇°C，用于點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)臺架機(jī)試驗。與3號航空煤油相比，極限爆震 功率提高了 2. 0%，試驗結(jié)果參見表1。
[0013] 本次試驗是在水平對置四缸水冷四沖程航空活塞發(fā)動機(jī)缸內(nèi)直噴試驗樣機(jī)。為保 護(hù)發(fā)動機(jī)安全，實驗方案選擇發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速2500轉(zhuǎn)/分，油門開度選擇36%，混合氣濃度選擇 0. 90 (功率混合氣濃度)，比較使用不同燃料時未產(chǎn)生爆震現(xiàn)象的最大點火提前角高度。
[0014] 實施例2 將符合GB6537-2006的3號噴氣燃料和異丁烯基酰胺異庚酯加入到容器中，其中3號 噴氣燃料占總質(zhì)量的95%，然后混合均勻形成改性煤油組合物，該改性煤油組合物閃點指標(biāo) 為46°C，冰點指標(biāo)小于_66°C，用于點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)臺架機(jī)試驗。試驗方法同實施例 1，.與3號航空煤油相比，極限爆震功率提高了 6. 5%，試驗結(jié)果參見表1。
[0015] 對比例1 將符合GB6537-2006的3號噴氣燃料加入到容器中，其閃點指標(biāo)為47,冰點指標(biāo)小 于-66°C，用于點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)臺架機(jī)試驗，試驗結(jié)果參見表1。
【主權(quán)項】
1. 一種改性煤油組合物，其特征在于由如下物質(zhì)按質(zhì)量百分比組成： 符合GB6537-2006的3號噴氣燃料 80~99. 99% 抗暴劑或高辛烷值組分 0. 01~20%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性煤油組合物，其特征在于所述3號噴氣燃料的閃點高于 38°C，冰點低于_60°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性煤油組合物，其特征在于所述抗暴劑為二甲苯。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性煤油組合物，其特征在于所述高辛烷值組分為異丁 烯基酰胺異庚酯。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改性煤油組合物，由如下物質(zhì)按質(zhì)量百分比組成：符合GB6537-2006的3號噴氣燃料80～99.99%，抗暴劑或高辛烷值組分0.01～20%。本發(fā)明通過在航空煤油中加入抗暴劑或高辛烷值組分，抑制燃燒反應(yīng)自動加速，將燃油的燃燒速度限制在正常范圍之內(nèi)，即在火焰前鋒到達(dá)之前，抑制烴類自燃，使未燃混合氣體的自燃誘導(dǎo)期延長，或使火焰的傳播速度增加，達(dá)到消除燃料爆震燃燒的目的。本發(fā)明所述改性煤油組合物可以用于點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)，提高了點燃式重油活塞發(fā)動機(jī)的抗爆震性能，提高了發(fā)動機(jī)的極限功率，活塞發(fā)動機(jī)的極限爆震功率可提高6.5%。
【IPC分類】C10L1/10, C10L10/00, C10L10/10
【公開號】CN104974801
【申請?zhí)枴緾N201410144242
【發(fā)明人】許平利, 繆金妹, 楊蘇平, 黃賢平, 張敏
【申請人】中國石化揚子石油化工有限公司, 中國石油化工股份有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月11日