對航空渦輪發(fā)動機來說,汽油不安全,容易揮發(fā),太容易燃燒;柴油黏度太大,在燃氣輪機里不適合,因為是靠很細的噴嘴把燃料噴成云霧狀跟高壓高溫空氣充分混合,產(chǎn)生猛烈燃燒。噴氣燃料分很多種,一般分1、2、3、4號,其中3號是比較常用。3號噴氣燃料由直餾餾分、加氫裂化和加氫精制等組分及必要的添加劑調(diào)和而成的一種透明液體,主要由不同餾分的烴類化合物組成的。3號噴氣燃料密度適宜,熱值高,燃燒性能好,能迅速、穩(wěn)定、連續(xù)、完全燃燒,且燃燒區(qū)域小,積炭量少,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,對機件腐蝕小。
航空煤油的低溫性能是指在低溫下燃料在飛機的燃料系統(tǒng)中能夠順利地泵送和過慮,即不能因產(chǎn)生烴類結(jié)晶體或所含水分結(jié)冰而堵塞過濾器,影響供油。航空煤油的低溫性能是用結(jié)晶點或冰點來表示的,結(jié)晶點是燃料在低溫下出現(xiàn)肉眼可辯的結(jié)晶時的高溫度(按ZBE31008測定);冰點是燃料出現(xiàn)結(jié)晶后,再升高溫度至原來的結(jié)晶消失時的低溫度(按GB2430測定)。
噴氣發(fā)動機的耗油量很大,在機場往往采用高速加油。在泵送燃料時,由于摩擦,會在油面產(chǎn)生和積累大量的靜電荷,其電勢可達數(shù)千伏甚至上萬伏。這樣,到一定程度就會產(chǎn)生火化放電,如果遇到可燃混合氣,就會引起爆炸、起火。影響靜電荷積累的因素很多,其中之一就是燃料本身的電導(dǎo)率。電導(dǎo)率小的燃料,在相同的條件下,靜電荷的消失慢而積累快;反之,電導(dǎo)率大的燃料,靜電荷消失速度快而不易積累。研究表明,當(dāng)燃料的電導(dǎo)率大于50×10-12Ω-1m-1時,就足以安全。
在噴氣發(fā)動機中,燃料泵的潤滑依靠的是其泵送的燃料。當(dāng)航空煤油的潤滑性能不足時,燃料泵的磨損就會增大,這不僅會降低油泵的使用壽命,而且會影響油泵的正常工作,引起發(fā)動機運轉(zhuǎn)失常等故障,威脅飛行安全。燃料的潤滑性是由其化學(xué)組成決定的。航空煤油中組分的潤滑性能如下:非烴化合物>多環(huán)芳香烴>單環(huán)芳香烴>環(huán)烷烴>烷烴。
純品為無色透明液體,含有雜質(zhì)時呈淡黃色。略具臭味。沸程180~310℃(不是的,在生產(chǎn)時常需根據(jù)具體情況變動)。平均分子量在200~250之間。密度大大于0.84g/cm3。閃點40℃以上。運動黏度40℃為1.0~2.0mm2/s。不溶于水,易溶于醇和其他有機溶劑。易揮發(fā)。易燃。揮發(fā)后與空氣混合形成爆炸性的混合氣。爆炸極限2-3% 。燃燒完全,亮度足,火焰穩(wěn)定,不冒黑煙,不結(jié)燈花,無明顯異味,對環(huán)境污染小。
目前,國內(nèi)航煤生產(chǎn)技術(shù)主要有兩類:
一是航煤加氫技術(shù),該類技術(shù)主要加工直餾煤油組分,其反應(yīng)部分常采用氣相加氫工藝。目前,液相加氫工藝也開始應(yīng)用到航煤加氫工藝中來,相比于氣相加氫技術(shù),其在催化劑利用效率、投資等方面具有一定優(yōu)勢;
二是加氫裂化生產(chǎn)航煤技術(shù),該類技術(shù)以蠟油為原料,在反應(yīng)壓力>10MPa 的條件下生產(chǎn)航煤產(chǎn)品。