储存中变色喷气燃料的不安定性及质量控制方法的研究

储存过程中颜色变深可能是喷气燃料质量状况发生变化的外观表现.研究了喷气燃料中有色组分、胶质类化合物和沉淀物的化学组成和主要反应途径,确定了有色组分、胶质类化合物和沉淀物之间的相互关系.结果表明,有色组分集中在喷气燃料的吸附胶质中,而燃料中的有色组分和吸附胶质仅仅是氧化过程中的一些中间产物,其生成和消耗是动态变化的.喷气燃料的颜色不宜作为燃料质量状况好坏的评判标准,而在一定条件下燃料中沉淀物的生成倾向是变色喷气燃料质量控制的有效方法.提出了基于静态热安定性试验和分光光度法的储存中喷气燃料质量控制方法,这对于解决当前变色喷气燃料的使用难题具有重要意义.     

浸酸活性炭—白土法精制辽河喷气燃料

长期以来辽河原油生产的喷气燃料一直存在安定性差，储存变色问题。研究发现影响其安定性及颜色的主要原因是喷气燃料中含有的碱性氮化物。在试验基础上，提出了浸酸活性炭－白土联合精制工艺，解决了喷气燃料安定性差及储存变化问题，并形成了工业生产规模。     

煤炭直接液化生产喷气燃料的热氧化安定性研究

以从煤炭直接液化工艺生产的煤基喷气燃料和石油基3号喷气燃料为研究对象,通过观察和测量经过不同温度下热氧化后样品的颜色、酸值和固体沉积物量,对比分析了两类喷气燃料的热氧化安定性,并且使用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了两类喷气燃料热氧化过程的差异。结果表明:经过热氧化后,煤基喷气燃料在颜色、酸值和固体沉积物量等方面都优于3号喷气燃料;随着温度从160℃上升到300℃,煤基喷气燃料的热氧化程度逐渐加深,并且从200℃开始,氧化产物向胶质和沉积物转变,而3号喷气燃料的主要热氧化反应在200℃以下就已完成,说明煤基喷气燃料比石油基喷气燃料具有更加优异的热氧化安定性。     

浸酸活性炭—白土法精制辽河喷气燃料

长期以来辽河原油生产的喷气燃料一直存在安定性差,储存变色问题。研究发现影响其安定性及颜色的主要原因是喷气燃料中含有的碱性氮化物。在试验基础上,提出了浸酸活性炭-白土联合精制工艺,解决了喷气燃料安定性差及储存变色问题,并形成了工业生产规模。     

喷气燃料储存中生成的胶质化合物的研究

用中性氧化铝吸附和无水乙酸脱附的方法制备了几种喷气燃料的吸附胶质(Adsorptive gum)。通过模拟加速储存试验考察了喷气燃料中生成的吸附胶质。采用色一质联用分析法(GC-MS)和红外光谱分析法(FT-IR)分析了吸附胶质的组成，并探讨了喷气燃料在储存过程中吸附胶质的变化规律。结果表明，变色喷气燃料中的颜色物质全部集中在吸附胶质中，吸附胶质的组成以烷基苯酚类(及其二聚物)和芳香酯类化合物为主。吸附胶质能有效地反映喷气燃料在储存过程中的变质情况，储存中吸附胶质和颜色增加显著，新生成的吸附胶质与储存前燃料中的吸附胶质无显著差别。吸附胶质的产生与喷气燃料在一定条件下的氧化和缩聚反应有关。吸附胶质可能是储存中所产生的不溶物的母体化合物。     

吸附法精制加氢焦化馏出油试制3号喷气燃料

为扩大喷气燃料资源，满足民航对喷气燃料的需求，对焦化全馏分油加氢后的喷气燃料馏分性质进行了分析，发现碱性氮的存在是影响焦化全馏分加氢后喷气燃料馏分颜色安定性的主要因素。在实验室里采用RA-01和RB-01特种吸附剂的非加氢组合工艺对焦化全馏分加氢后喷气燃料进行精制试验，结果表明，喷气燃料馏分经过非加氢精制后，颜色提高到 29，其它性质未见明显改变，所有性质均符合GB6537-94 3号喷气燃料标准。使用性能评定试验结果表明，焦化全馏分加氢后喷气燃料经过非加氢精制后其组成、橡胶相溶性、动态氧化热安定性、润滑性均可达到使用要求。     

喷气燃料热氧化安定性对发动机燃油系统沉积物生成影响研究

利用JFTOT试验机和HiReTS试验机模拟发动机燃油系统对喷气燃料的热氧化安定性进行考察，并对沉积物形成进行研究。试验结果表明，随着喷气燃料热氧化安定性的提高,试验过程中生成的沉积物量减少；在产生的沉积物量相同的情况下，热氧化安定性高的喷气燃料试验时间更长，说明通过提高喷气燃料的热氧化安定性可以显著减少发动机燃油系统产生沉积物，延长发动机使用寿命。     

高闪点喷气燃料的热氧化安定性能研究

采用JFTOT试验法对实验室制备的高闪点喷气燃料的热氧化安定性能进行研究,并讨论铜离子和铁离子对高闪点喷气燃料热氧化安定性能的影响。结果表明：所制备的喷气燃料的热氧化安定性及高热氧化安定性能均非常好;铜离子不仅催化了氧化反应,而且还参与了氧化反应;铁离子起到了中心催化氧化作用,加速了油品中不安定化合物的沉积。     

喷气燃料热氧化衰变机理研究

通过自建模拟氧化装置，考察了加热与通氧条件下喷气燃料的替代燃料正十二烷的氧化过程，利用气相色谱/质谱分析技术（GC/MS）从分子层面分析热氧化过程的产物组成和结构。根据反应物的消耗速率和氧化产物的结构组成差异，探讨各组分在加热氧化条件下的衰变特征。研究结果表明：在热氧化过程中，正十二烷的热氧化反应表现为一级反应；其热氧化衰变规律符合自由基连锁反应原理；在实验温度范围内，氧化温度的高低不会改变氧化路径，但是对氧化速率有影响，并且主要氧化产物具有一致性。     

第三届液体燃料储运国际会议报告简介

1988年9月13-16日,在英国开维第万会议中心举行了第三届液体燃料储运国际会议。参加会议的有英国石油研究所、美国西南研究所、空军EOARD、美军欧洲研究公司和能源部等来自30个国家的政府、大学、石油界200余名代表。会议收到63篇论文。这是继1983年在以色列和1986年在美国会议后又一次盛会。会议较集中地对柴油储存安定性问题进行了交流,同时对喷气燃料热安定性详加讨论,评价了残渣燃料安定法、过滤性和配伍性,和燃料储运中微生物生长原因和后果等间题。一、有关柴油安定性 1.预测柴油储存安定性的试验方法日前常用的是ASTM D2274催速氧化试验方法。液体燃料与空气接触长期储存下会生成i戊状沉淀,其中不溶物生成随不同燃料和温度而异。按温度每增加IOC、反应速率约增加一倍估算,上述方法试验温度是95℃,超出常温近70℃,因此反应速率增加约128倍,整个试验在24h内完成,所以它适用于控制燃料生产和销售的质量。而AsTM D4625方法是用一个试验箱在43℃下长期储存燃料,由于它比常温咯有所增,所以各种非溶性生成物几乎没有变化。美国海军采用AsTM D2274作为海军馏劳燃料的规格方法控制燃料的不安足性,但它的再现性较差。当1980年炼油厂加工劣质原油改变工艺后,产品虽通过不溶物总量不允许大于2.smg/100mL指标值,但使用时却产生了船用过滤器和喷嘴的堵塞。为此,美、英、加、澳军方要求ASTM DZ委员会改进该法的可靠性,否则用新方法取代。同时军方要求把允许最大指标值降低到1.smg/1。。mL。关于该法差别大的原因,有人认为和器皿、温度、操作步骤有关。有人提出采用参比燃料在规定条件下先加以检验。海军研究室认为该方法对新鲜加工的中间馏分燃料,尤其对含有催化裂化的组分测定其储存安定性准确性不好。另外,该法加热时间为16h,时间太短,生成非溶性物很少,定量难,使一些不安定燃料通过了试验。他们曾在充氧下加热测定燃料的不溶物,结果与D4625方法正好一致。英美专家认为气相色谱仪可作为检验燃料安定性的工具之一。 2.采用添加剂改进柴油安定性采用添加剂改进柴油安定性是一种取代加氢精制的方法。中间馏分油如灯油、柴油、取暖燃料的储存安定性取决于其中裂解原料的含量和类型。胺类(非伯胺型)抗氧剂对防止生成沉淀物最有效,然而选择添加剂至今仍凭实际经验而缺乏理论指导。法国ELF公司开展了对轻质和重质循环馏分油相对稳定性的研究,评价了不同温度下添加剂的有效性。曾用九种商用添加剂对海军馏分燃料油安定性进行了评价,表明在炼油厂生产的燃料在24h内调入添加剂是很重要的。美国专家强调要注意添加剂改进了燃料某一性能,却对另一性能带来的负效果。曾总结了商用柴油流动性改进剂对储存安定性的影响。     

STABILITY STUDIES OF A JET FUEL CONTAINING NO ORGANO- SULFUR COMPOUNDS

Instability, incompatibility, phase separation, or sludge-sediment formation are all terms that denote fuel degradation. Middle distillate fuels continue to have significant instability problems. Specific chemical reaction pathways that initiate the reactions that in turn lead to fuel instability and incompatibility are difficult to isolate. Results from our laboratory indicated that the sedimentation process can be modeled by considering various organo-sulfur oxidation products. These reactions are initiated by a hydroperoxide induced oxidation process. The present research is directed toward a stability study of a jet fuel that has been processed to contain zero weight percent sulfur.     

THE ROLE OF HETEROATOMS IN JET FUEL INSTABILITY

ABSTRACT

The test fuel used in this investigation was a petroleum derived jet A fuel from Rastanura refinery, Saudi Arabia. The physical and chemical tests of fuel, and one month sunlight storage experiment exhibited the stability of fuel. Accelerated and ambient storage stability tests, conducted using model nitrogen compounds in jet-A fuel and n-decane, indicated that the rate of sediment formation was dependent on the structural features of nitrogen compounds and storage conditions. The pyrrole and indole derivatives did not produce any appreciable sediment except 2,6-dimethylpyrrole. Air, temperature, dissolved oxygen and light all strongly accelerate the process of sediment formation. On the other hand removal of dissolved oxygen significantly reduces it. Acids and phenols act respectively as accelerator and inhibitor towards sedimentation. The reaction has a low apparent activation energy and appears to involve a free radical oxidative self condensation of nitrogen compounds. The tower O/C ratios of sediment also supported the view point that oxidation is a key aspect of jet fuel thermal instability. Approximately 25 different types of possible structures were identified from average properties of sediments as analysed by elemental analysis, infrared and mass spectrometric methods.     

拓宽馏程增产喷气燃料加氢精制（JeFIT）技术的工业应用

为增产喷气燃料,中韩（武汉）石油化工有限公司采用中国石化石油化工科学研究院开发的拓宽馏程增产喷气燃料加氢精制（JeFIT）技术对2号煤油加氢装置进行改造。装置经过改造后一次开车成功,并进行了工业装置技术标定及长周期运转试验。标定结果显示,采用JeFIT技术可以加工终馏点为263 ℃的常一线油,得到的精制煤油色度（赛波特）为＋30号、碱性氮质量分数小于1 μg/g、热氧化安定性破点温度大于320 ℃、静态安定性氧化沉淀量小于4.6 mg/（100 mL）,其他各项指标均满足3号喷气燃料质量要求。工业装置长周期运转情况表明,采用JeFIT技术可实现装置的安全平稳长周期运行和增产30%以上直馏喷气燃料的目标。     

枝孢霉菌对喷气燃料性质的影响及降解烷烃机理

以菌丝干重为指标,采用正交实验设计考察喷气燃料中特征真菌枝孢霉菌(A. resinae)的生长繁殖条件,及其生长过程中对喷气燃料总酸值、银片腐蚀等性能的影响;以喷气燃料替代物正十二烷构建枝孢霉菌生长体系,通过气相色谱、气-质联用仪考察枝孢霉菌生长规律,及正十二烷的降解率和降解中间产物,探讨正十二烷的降解机理,以考察枝孢霉菌影响喷气燃料性能的原因。结果表明：枝孢霉菌最佳生长繁殖条件为温度25 ℃、初始pH值8.0、钠元素质量浓度200.0 mg/L;枝孢霉菌能显著升高喷气燃料的总酸值,降低其表面张力,但对喷气燃料银片腐蚀实验结果和水反应实验结果没有明显影响;枝孢霉菌通过单末端氧化途径降解正十二烷,依次将其氧化为2-十二碳烯、2-十二碳烯-1-醇和2-十二碳烯酸。     

喷气燃料脱色精制中颗粒白土失活加快的原因分析(Ⅱ)--喷气燃料馏分中有色成分的剖析及不同性质馏分油对白土脱色的影响

先用硅胶对大连石化分公司3号喷气燃料馏分油中的有色组分进行吸附,然后分别用二氯甲烷和甲醇两种脱附剂对已吸附有色组分的硅胶进行脱附,得到两种含有色组分的两种溶液.应用红外光谱和色-质联用分析法对富集的有色组分进行了分析鉴定.分析了不同时期喷气燃料馏分油的性质及其对颗粒白土吸附脱色性能的影响.结果表明,大连石化分公司3号喷气燃料馏分油中的有色组分主要成分为C8～C14醇类、酮类、苯酚、甲酚和多烷基酚类及一些多聚体化合物.脱硫醇塔前进料馏分油的性质差异很小,而脱硫醇塔后馏分油的性质变化很大,颜色显著加深.脱硫醇塔操作末期温度高而引起喷气燃料馏分中不稳定组分的氧化转化导致颜色变深.颗粒白土脱色处理赛氏色值高的喷气燃料馏分油明显比处理赛氏色值低的喷气燃料馏分油的效果要好.脱硫醇塔操作不当造成油品恶化是导致颗粒白土吸附脱色失活很快的主要原因.控制脱硫醇塔乃至蒸馏系统操作条件(特别是温度),对延长颗粒白土的使用时间至关重要.     

喷气燃料热氧化安定性的研究

对喷气燃料的安定性及氧化机理进行了探讨,对影响喷气燃料热安定性的因素进行了研究,对各国所用的热安定性添加剂进行了对比,阐述了热安定性的评价方法,并对未来进行了展望。