CN113736527A - 一种94号无铅航空汽油及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可作为94号无铅航空汽油的航空汽油组合物及其生产方法，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合A、调合组分B和调合组分C。本发明的航空汽油组合物不含有四乙基铅，对环境友好，其马达法辛烷值在94‑96之间，辛烷值高，蒸气压和馏程等指标均满足ASTM D7547标准和ASTM D7592标准对于UL94号航空汽油的要求，可以用于大部分的100号低铅航空汽油所用的发动机。本发明的航空汽油组合物所需的调合组分少并且来源广泛，燃料性能好，生产成本低，生产方法简单。

Description

一种94号无铅航空汽油及其生产方法

技术领域

本发明属于燃料技术领域，具体涉及一种94号无铅航空汽油及其制备方法。

背景技术

航空汽油是一种用于飞机的高辛烷值燃料，需要具备足够高的抗爆性能。目前主要靠添加四乙基铅来增加其抗爆性能，市场上的高辛烷值航空汽油基本上都含有四乙基铅，如最新工业化生产的100号低铅航空汽油(100LL号航空汽油)，四乙基铅含量限定为1.2g/kg。但是随着航空汽油消耗的增加，飞机发动机的铅排放量增加，进而引起的大气污染越来越严重。由于四乙基铅毒性高，易挥发，无铅化一直是航空汽油产业发展的目标。而无铅94号航空汽油(UL94号航空汽油)不含有四乙基铅，辛烷值高，且能够满足大部分航空发动机的性能要求，对环境友好。

CN104593101B提出了一种高辛烷值无铅航空汽油及其制备方法，该无铅航空汽油的组成为：按体积计，5-20％的MON为至少107的甲苯，2-10％的苯胺，35-65％的烷基化物或烷基化物共混物，5-20％碳酸二乙酯和至少8％的异戊烷。该专利文献所提及甲苯MON为107，与实验值不符，配方调合效果存疑。另外，该专利文献中航空汽油调合组分中含有芳胺，芳胺虽然是一种优良的汽油抗爆剂，能够满足汽油抗爆剂性能的要求，却对发动机阀座等零部件金属材料有更严重的磨损，且会使部分橡胶零件或密封垫的寿命缩短、密封性变差。而且芳胺经燃烧后会产生氮氧化合物，其对环境的损害作用极大，它是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质。

CN108315060A提出了一种91号无铅航空汽油及其制备方法，该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。该专利文献中航空汽油的研究法辛烷值为97-99，但未提及航空汽油标准中规定的马达法辛烷值数值。并且91号无铅航空汽油辛烷值较低，不能满足大部分航空发动机的性能要求，无法应用于绝大多数的100LL号航空汽油所用的活塞式发动机。

综上，本领域需要一种能在绝大多数100LL号航空汽油发动机上应用的无铅航空汽油。

发明内容

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 D7547标准和ASTM D7592标准对于抗爆性、蒸发性、低温流动性及安定性等各项指标要求的同时，能在绝大多数100LL号航空汽油发动机上应用，在一定程度上能降低含铅航空汽油所带来的环境污染问题。

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合A、调合组分B和调合组分C；以所述基础油总重计，所述基础油包括50-70重量％的所述调合组分A、15-25重量％的所述调合组分B和15-30重量％的所述调合组分C；

其中，以调合组分A总重计，所述调合组分A含有2-9重量％的C4烷烃、2-8重量％的C5烷烃、3-10重量％的C6烷烃、22-29重量％的C7烷烃、56-70重量％的C8烷烃和0.43-2.5重量％的C9烷烃；

以调合组分B总重计，所述调合组分B含有95重量％以上的间二甲苯；

以调合组分C总重计，所述调合组分C含有0.4-7.6重量％的C4烷烃、58-78重量％的C5烷烃、20-31重量％的C6烷烃和0.04-0.3重量％的C7烷烃。

在一个或多个实施方案中，以所述基础油总重计，所述调合组分A的含量为50-65重量％。

在一个或多个实施方案中，以所述基础油总重计，所述调合组分B的含量为15-23重量％。

在一个或多个实施方案中，以所述基础油总重计，所述调合组分C的含量为20-25重量％。

在一个或多个实施方案中，所述调合组分A的初馏点为28-50℃，终馏点为140-157℃；优选地，所述调合组分A的初馏点为35-45℃，终馏点为150-157℃。

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5-6.5重量％的C4烷烃、3-6重量％的C5烷烃、3.5-6.5重量％的C6烷烃、22.5-25重量％的C7烷烃、56-63重量％的C8烷烃和0.45-2重量％的C9烷烃。

在一个或多个实施方案中，所述调合组分B的初馏点为137-138℃，终馏点为138.5-140℃。

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98％重量以上的间二甲苯。

在一个或多个实施方案中，所述调合组分C的初馏点为21-27℃，终馏点为43-58℃。

在一个或多个实施方案中，以调合组分C总重计，所述调合组分C含有3-7重量％的C4烷烃、68-78重量％的C5烷烃、20-24重量％的C6烷烃和0.05-0.3重量％的C7烷烃。

在一个或多个实施方案中，所述添加剂不包括四乙基铅。

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。

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。

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94。

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94.1-94.8。

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。

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28-50℃、终馏点为140-157℃或初馏点为35-45℃、终馏点为150-157℃的组分作为调合组分A。

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。

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133-143℃，塔底压力为0.41-0.53MPa，塔顶温度为51-56℃，塔顶压力为0.41-0.5MPa。

在一个或多个实施方案中，从蒸馏塔侧线抽出初馏点为28-50℃、终馏点为140-157℃或初馏点为35-45℃、终馏点为150-157℃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28-50℃、终馏点为140-157℃的组分或初馏点为35-45℃、终馏点为150-157℃作为调合组分A。

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2-9重量％的C4烷烃、2-8重量％的C5烷烃、3-10重量％的C6烷烃、22-29重量％的C7烷烃、56-70重量％的C8烷烃和0.43-2.5重量％的C9烷烃。

在一个或多个实施方案中，所述烷烃组合物的初馏点为28-50℃，终馏点为140-157℃。

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5-6.5重量％的C4烷烃、3-6重量％的C5烷烃、3.5-6.5重量％的C6烷烃、22.5-25重量％的C7烷烃、56-63重量％的C8烷烃和0.45-2重量％的C9烷烃。

在一个或多个实施方案中，所述烷烃组合物的初馏点为35-45℃，终馏点为150-157℃。

本发明还提供制备本文任一实施方案所述的烷烃组合物的方法，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28-50℃、终馏点为140-157℃或初馏点为35-45℃、终馏点为150-157℃的组分作为调合组分A。

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。

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133-143℃，塔底压力为0.41-0.53MPa，塔顶温度为51-56℃，塔顶压力为0.41-0.5MPa；

在一个或多个实施方案中，从蒸馏塔侧线抽出初馏点为28-50℃、终馏点为140-157℃或初馏点为35-45℃、终馏点为150-157℃的组分，或从蒸馏塔塔底油中切割初馏点为28-50℃、终馏点为140-157℃或初馏点为35-45℃、终馏点为150-157℃的组分。

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。

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。

具体实施方式

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。

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。

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。

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)。

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。

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。

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。

本发明中，组合物中所有组分的百分含量之和等于100％。

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。

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。

本发明提供一种可作为94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。

本发明的航空汽油组合物中的基础油包括调合组分A、调合组分B和调合组分C。

调合组分A含有2-9重量％的C4烷烃、2-8重量％的C5烷烃、3-10重量％的C6烷烃、22-29重量％的C7烷烃、56-70重量％的C8烷烃和0.43-2.5重量％的C9烷烃，或由这些组分组成。调合组分A中，C4烷烃的含量优选为5-6.5重量％，C5烷烃的含量优选为3-6重量％，C6烷烃的含量优选为3.5-6.5重量％，C7烷烃的含量优选为22.5-25重量％，C8烷烃的含量优选为56-63重量％，C9烷烃的含量优选为0.45-2重量％。例如，调合组分A中，C4烷烃的含量可以为5.41重量％、5.83重量％、5.98重量％、6.03重量％或6.23重量％，C5烷烃的含量可以为3.34重量％、3.39重量％、3.45重量％、4.02重量％或5.51重量％，C6烷烃的含量可以为4.02重量％、5.13重量％、5.32重量％、5.52重量％或6.12重量％，C7烷烃的含量可以为23.12重量％、23.34重量％、23.41重量％、23.99重量％或24.05重量％，C8烷烃的含量可以为57.15重量％、60.39重量％、60.77重量％、61.8重量％或62.1重量％，C9烷烃的含量可以为0.45重量％、0.62重量％、0.63重量％、1.2重量％或1.74重量％。

在一些实施方案中，调合组分A的初馏点为28-50℃，终馏点为140-157℃。优选地，调合组分A的初馏点为35-45℃，例如39-43℃。优选地，调合组分A的终馏点为150-157℃，例如152-156.5℃。在一些实施方案中，调合组分A的初馏点为39.13℃、40.02℃、40.3℃、42.3℃或42.63℃，调合组分A的终馏点为152.7℃、153.3℃、154.29℃、155.31℃或156.1℃。调合组分A的10％馏出温度可以为65-80℃、例如70-75℃，50％馏出温度可以为105-115℃、例如108-113℃，90％馏出温度可以为110-120℃、例如112-117℃。本发明中，“馏程为A-B℃”表示初馏点为A℃，终馏点为B℃。

在一些实施方案中，调合组分A含有5.41-6.23重量％的C4烷烃、3.34-5.51重量％的C5烷烃、4.02-6.12重量％的C6烷烃、23.12-24.05重量％的C7烷烃、57.15-62.1重量％的C8烷烃和0.45-1.74重量％的C9烷烃，且调合组分A的初馏点为28-50℃，终馏点为140-157℃。

调合组分A可以通过对烷基化反应产物进行蒸馏获取具有目标初馏点和终馏点的组分而得到。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。烷基化反应的催化剂可以是酸，例如磺酸、氢氟酸、浓硫酸。催化剂与C4烯烃的摩尔比(酸烯比)可以为1-1.2:1。在一些实施方案中，烷基化反应的温度为约8℃，压力为约0.45MPa，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133-143℃，塔底压力为0.41-0.53MPa，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141℃，塔底压力为约0.45MPa，塔顶温度为约53℃，塔顶压力为约0.45MPa。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或从蒸馏塔的塔底切割出具有目标初馏点和终馏点的组分，抽出和切割的方法是本领域常规的。

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28-50℃、终馏点为140-157℃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56-70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 D7547和ASTM D7592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50-70重量％，优选50-65重量％，例如52重量％、58重量％、60重量％、64重量％、65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94号无铅航空汽油中的应用，所述航空汽油优选包含50重量％以上、例如52重量％、58重量％、60重量％、64重量％、65重量％、70重量％的调合组分A。

本发明中，基础油还包括调合组分B和调合组分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 D7547和ASTM D7592相关指标要求。调合组合B的辛烷值和馏程较高，和饱和蒸气压低，该组分的加入量对基础油辛烷值的提高幅度有较大影响。调合组分C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。

调合组分B含有95重量％以上、优选98重量％以上、例如98.5重量％以上的间二甲苯。调合组分B可以从市售途径购得，例如可以是市售的间二甲苯产品，也可以是本领域各种常规工艺的产物，例如由石油催化重整料、裂解汽油、焦炉副产汽油经分离而得。可以理解的是，调合组分B可以包含少量、例如5重量％以下的杂质，例如工业上对石油二甲苯或煤焦油二甲苯进行分离所获取的间二甲苯中含有的邻二甲苯、对二甲苯、乙基苯、甲苯等杂质。

本发明通过添加适量的调合组分B改善基础油的饱和蒸气压，并且显著提高基础油的辛烷值。本发明的航空汽油组合物中，调合组分B占到基础油的15-25重量％，例如15重量％、19重量％、20重量％、23重量％。

调合组分C含有0.4-7.6重量％的C4烷烃、58-78重量％的C5烷烃、20-31重量％的C6烷烃和0.04-0.3重量％的C7烷烃，或由这些成分组成。调合组分C中，C4烷烃的含量优选为3-7重量份，C5烷烃的含量优选为68-78重量％，C6烷烃的含量优选为20-24重量％，C7烷烃的含量优选为0.05-0.3重量％。在一些实施方案中，调合组分C中，C4烷烃的含量为3.9重量％、4.4重量％、5.7重量％、5.8重量％或6.3重量％，C5烷烃的含量为71.9重量％、73.2重量％、74.2重量％或75.2重量％，C6烷烃的含量为20.2重量％、20.25重量％、21.02重量％、21.8重量％或22.14重量％，C7烷烃的含量为0.08重量％、0.1重量％、0.15重量％、0.16重量％或0.3重量％。调合组分C的初馏点优选为21-27℃、例如23-25.5℃，终馏点为43-58℃、例如43-48℃。

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，例如可以由轻石脑油提纯精制而成，只要性质满足前述要求即可。在一些实施方案中，调合组分C为工业异戊烷。

本发明通过添加适量的调合组分C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C占到基础油的15-30重量％，优选20-25重量％，例如20重量％、21重量％、23重量％、25重量％。

本发明的航空汽油组合物中，基础油包括50-70重量％的调合组分A、15-25重量％的调合组分B和15-30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50-65重量％的调合组分A、15-23重量％的调合组分B和20-25重量％的调合组分C，或由这些成分组成。

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：3.8-5.4重量％、优选4-5.2重量％的C4烷烃，16.6-20重量％、优选16.8-19.8重量％的C5烷烃，7.2-8.4重量％、优选7.4-8.2重量％的C6烷烃，11.8-15.9重量％、优选12-15.7重量％的C7烷烃，31.7-39.7重量％、优选31.9-39.5重量％、更优选32.1-39.3重量％的C8烷烃，0.1-1.2重量％、优选0.2-1重量％的C9烷烃，14.5-23重量％、优选14.7-22.8重量％的间二甲苯，和可能存在的杂质。

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。

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。

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％。

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。

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。

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。

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。在不使用抗爆剂的情况下，本发明通过向航空汽油组合物中加入适量高辛烷值的调合组分B，在满足ASTM D7547的标准下，可以获取高的辛烷值。

本发明的航空汽油组合物可以通过混合航空汽油组合物的各组分而制得。其中，航空汽油组合物的各组分及其含量要求如前文所述。

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。例如，可以先将基础油的各组分混合均匀后再加入添加剂进行混合，也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。本发明中，优选地，将基础油的各组分混合均匀后，再加入添加剂进行混匀。

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相关要求。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，酸烯比可以为1-1.2:1。烷基化反应在催化剂存在下进行。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。催化剂与C4烯烃的摩尔比(酸烯比)可以为1-1.2:1。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133-143℃，塔底压力为0.41-0.53MPa，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或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。

本发明的航空汽油组合物的各项参数满足ASTM D7547标准和ASTM D7592标准的要求。本发明的航空汽油组合物的马达法辛烷值不小于94、例如为94-96、94-95、94.1-94.8、94.3-94.8，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38-48kPa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。

在一些实施方案中，本发明的航空汽油组合物的初馏点为46-56℃、例如48-55.5℃，终馏点为110-125℃、例如115-125℃。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≥43.5MJ/kg。在一些实施方案中，本发明的航空汽油组合物的密度为700-715kg/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0.6-0.7mL。

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，例如UL94号航空汽油，可用于大部分的100号低铅航空汽油所用的发动机，也可以与其他航空汽油调配成所需的航空汽油。

本发明具有以下有益效果：

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，并且满足ASTM D7547标准和ASTM D7592标准对于UL94号航空汽油的要求。该航空汽油辛烷值高，马达法辛烷值在94以上，蒸气压和馏程均满足要求，所需调合组分少且简单易得，制备方法简单，生产成本低。本发明的航空汽油组合物的制备方法所涉及的固定投资少，生产成本低，特别是对炼油企业来说，改造方便，容易实施。

本发明的航空汽油组合物不含四乙基铅，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，可作为一种无铅航空汽油。本发明的航空汽油组合物芳烃含量低，可以降低燃烧时产生的污染，有利于环保。本发明的航空汽油组合物能够在不包含芳胺抗爆剂、甲基叔丁基醚、芳胺类化合物和/或烷基醚抗爆剂的情况下满足抗爆性要求，对环境污染小，对人类健康友好。

下文将以具体实施例的方式阐述本发明。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，并非意图限制本发明的范围。实施例中所用到的方法、试剂和材料，除非另有说明，否则为本领域常规的方法、试剂和材料。实施例中的原料，除非另有说明，否则可通过市售途径购得。

以下实施例中，各项参数均按照ASTM-D910标准测得。

以下实施例中，抗静电剂Stadis 450购自Octel America Inc,Newark,DE 19702；防腐剂DCI-4A购自innospec公司。

制备例

在8℃、0.45MPa和催化剂氢氟酸存在下使烷烯比为10.5:1的C4烯烃和异丁烷进行烷基化反应。将C4烯烃和异丁烷的烷基化反应产物在蒸馏塔中进行蒸馏，蒸馏塔塔底温度为141℃，塔底压力为0.45MPa，塔顶温度为53℃，塔顶压力为0.45MPa，从蒸馏塔侧线抽出馏程为39.13-155.31℃、40.3-154.29℃、42.3-152.7℃、42.63-153.3℃或40.02-156.1℃，即分别为实施例1-5所用的烷基化油改质油。

实施例1

将64质量％的烷基化油改质油(其性质见表1-1)、21质量％的工业异戊烷(其性质见表1-2)和15质量％间二甲苯(其性质见表1-3)混合，再按表1-4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1-5所示。

表1-1

表1-2

表1-3

表1-4

表1-5

实施例2

将52质量％的烷基化油改质油(其性质见表2-1)、25质量％的工业异戊烷(其性质见表2-2)和23质量％间二甲苯(其性质见表2-3)混合，再按表1-4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2-4所示。

表2-1

表2-2

表2-3

表2-4

实施例3

将60质量％的烷基化油改质油(其性质见表3-1)、20质量％的工业异戊烷(其性质见表3-2)和20质量％间二甲苯(其性质见表3-3)混合，再按表1-4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。

表3-1

表3-2

表3-3

表3-4

实施例4

将58质量％的烷基化油改质油(其性质见表4-1)、23质量％的工业异戊烷(其性质见表4-2)和19质量％间二甲苯(其性质见表4-3)混合，再按表1-4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4-4所示。

表4-1

表4-2

表4-3

表4-4

实施例5

将65质量％的烷基化油改质油(其性质见表5-1)、20质量％的工业异戊烷(其性质见表5-2)和15质量％间二甲苯(其性质见表5-3)混合，再按表1-4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5-4所示。

表5-1

表5-2

表5-3

表5-4

由以上实施例结果可以看出，将烷基化油改质油、工业异戊烷、间二甲苯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航空汽油。本发明的航空汽油能在大多数100LL号航空汽油发动机上成功使用，降低了铅含量的排放，有利于环境保护。

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。

Claims (12)

1.一种航空汽油组合物，所述航空汽油组合物含有基础油和添加剂，其特征在于，所述基础油含有调合组合A、调合组分B和调合组分C；以所述基础油总重计，所述基础油包括50-70重量％的所述调合组分A、15-25重量％的所述调合组分B和15-30重量％的所述调合组分C；

其中，以调合组分A总重计，所述调合组分A含有2-9重量％的C4烷烃、2-8重量％的C5烷烃、3-10重量％的C6烷烃、22-29重量％的C7烷烃、56-70重量％的C8烷烃和0.43-2.5重量％的C9烷烃；

以调合组分B总重计，所述调合组分B含有95重量％以上的间二甲苯；

以调合组分C总重计，所述调合组分C含有0.4-7.6重量％的C4烷烃、58-78重量％的C5烷烃、20-31重量％的C6烷烃和0.04-0.3重量％的C7烷烃。

2.如权利要求1所述的航空汽油组合物，其特征在于，以所述基础油总重计，所述基础油的组成满足以下一项或多项特征：

所述调合组分A的含量为50-65重量％；

所述调合组分B的含量为15-23重量％；

所述调合组分C的含量为20-25重量％。

3.如权利要求1所述的航空汽油组合物，其特征在于，所述航空汽油组合物具有以下一项或多项特征：

所述调合组分A的初馏点为28-50℃，终馏点为140-157℃；优选地，所述调合组分A的初馏点为35-45℃，终馏点为150-157℃；

以调合组分A总重计，所述调合组分A含有5-6.5重量％的C4烷烃、3-6重量％的C5烷烃、3.5-6.5重量％的C6烷烃、22.5-25重量％的C7烷烃、56-63重量％的C8烷烃和0.45-2重量％的C9烷烃；

所述调合组分B的初馏点为137-138℃，终馏点为138.5-140℃；

以调合组分B总重计，所述调合组分B含有98％重量以上的间二甲苯；

所述调合组分C的初馏点为21-27℃，终馏点为43-58℃；

以调合组分C总重计，所述调合组分C含有3-7重量％的C4烷烃、68-78重量％的C5烷烃、20-24重量％的C6烷烃和0.05-0.3重量％的C7烷烃；

所述添加剂不包括四乙基铅；

所述添加剂不包括芳胺抗爆剂和甲基叔丁基醚；

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。

4.如权利要求1-3中任一项所述的航空汽油组合物，其特征在于，所述航空汽油组合物的马达法辛烷值不小于94；

优选地，所述航空汽油组合物的马达法辛烷值为94-96。

5.制备权利要求1-4中任一项所述的航空汽油组合物的方法，其特征在于，所述方法包括混合所述航空汽油组合物的各组分的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，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28-50℃、终馏点为140-157℃的组分作为调合组分A；

优选地，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。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，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133-143℃，塔底压力为0.41-0.53MPa，塔顶温度为51-56℃，塔顶压力为0.41-0.5MPa；

优选地，从蒸馏塔侧线抽出初馏点为28-50℃、终馏点为140-157℃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28-50℃、终馏点为140-157℃的组分作为调合组分A。

8.一种烷烃组合物，其特征在于，以烷烃组合物总重计，所述烷烃组合物含有2-9重量％的C4烷烃、2-8重量％的C5烷烃、3-10重量％的C6烷烃、22-29重量％的C7烷烃、56-70重量％的C8烷烃和0.43-2.5重量％的C9烷烃；

优选地，所述烷烃组合物的初馏点为28-50℃，终馏点为140-157℃。

9.如权利要求8所述的烷烃组合物，其特征在于，

以烷烃组合物总重计，所述烷烃组合物含有5-6.5重量％的C4烷烃、3-6重量％的C5烷烃、3.5-6.5重量％的C6烷烃、22.5-25重量％的C7烷烃、56-63重量％的C8烷烃和0.45-2重量％的C9烷烃；和/或

所述烷烃组合物的初馏点为35-45℃，终馏点为150-157℃。

10.制备权利要求8或9所述的烷烃组合物的方法，其特征在于，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28-50℃、终馏点为140-157℃的组分作为调合组分A；

优选地，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。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，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133-143℃，塔底压力为0.41-0.53MPa，塔顶温度为51-56℃，塔顶压力为0.41-0.5MPa；

优选地，从蒸馏塔侧线抽出初馏点为28-50℃、终馏点为140-157℃的组分，或从蒸馏塔塔底油中切割初馏点为28-50℃、终馏点为140-157℃的组分。

12.权利要求8或9所述的烷烃组合物或采用权利要求10或11所述的方法制备得到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。