[发明专利]一种无铅航空汽油及其制备方法

说明书

本发明涉及一种无铅航空汽油，其包含：A)55‑90重量％的烷基化装置油，其通过将1‑丁烯和/或2‑丁烯与异丁烷发生烷基化得到的反应产物馏出C4及以下轻组分而获得；B)5‑15重量％的戊烷组分油，C)0‑20重量％的C7芳烃组分油；D)0‑15重量％的异丙苯；和E)0‑15重量％的烷基醚抗爆剂，其中该无铅航空汽油中的芳基胺类化合物含量不超过0.5重量％，并且含有不超过0.01g/L的铅，其中组分C和D至少包含其一。该航空汽油基本上不含芳基胺类化合物，大大降低了航空汽油对环境的污染，而且辛烷值与热值之间实现良好平衡，其中净热值至少达到43.5MJ/kg，并且马达辛烷值不小于91。

技术领域

本发明属于燃料应用技术领域，涉及一种无铅航空汽油及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的蓬勃发展、低空领域的逐步开放，通用航空事业在中国展现出广阔的发展前景。市场对高品级航空汽油的需求仍在不断增加，需要研发出更高牌号的航空汽油。

目前，我国高标号航空汽油的发展状况是，牌号低、质量不稳定、对发动机适应性差，高标号无铅航空汽油的推广难度较大。国内高标号航空汽油需求以含铅的91#和100#为主，绝大部分由中石油兰州石化公司生产。

航空活塞式发动机要求使用高辛烷值的航空汽油。1921年，通用汽车公司首次发现，将四乙基铅加入到汽油中能减少爆震，提高辛烷值。目前航空汽油生产商大都通过向航空汽油中添加四乙基铅来提高燃料燃烧效率，增加汽油的抗爆震能力。

四乙基铅本身是剧毒物质，它可以通过呼吸系统、消化系统和皮肤等多种途径进入人体，引起幻视、幻听，严重时将使人昏迷乃至死亡。四乙基铅燃烧后生成的氧化铅也是剧毒物质，当其侵入大脑后将严重干扰人体新陈代谢活动，造成大脑供氧不足，引起中毒性神经病。大量研究表明，大城市的居民身体中血铅含量与含铅汽油的使用量密切相关。鉴于四乙基铅的不利环境影响及其对人类健康的危害，欧美等发达国家在上世纪90年代中期已全面禁止车用汽油使用四乙基铅。2000年1月1日，中国国家质量技术监督局发布“车用无铅汽油强制性国家标准”，并开始在全国禁止使用含铅车用汽油。

然而，在航空汽油应用领域，由于目前尚未找到成熟的四乙基铅替代品，因此还允许在航空汽油中添加四乙基铅。尽管如此，欧美等发达国家对四乙基铅在航空汽油中的添加量进行了严格限制，并呈现逐年减少的趋势。近来有报道称，来自航空汽油中的含铅化合物已引起飞行区域附近水源的污染以及中毒性神经病发病人数的明显增加。

由于环境和人体健康的压力越来越大，无铅航空汽油的研发受到越来越多的重视。无铅航空汽油的迅速发展，将为解决通用航空铅污染问题指明一条切实可行的道路。因此，提供一种理化性能指标能满足国内外无铅航空汽油标准的无铅航空汽油，就成为该技术领域急需解决的难题。

含氮化物的燃料在燃烧时会形成氮氧化物NO_x。氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。氮氧化物排放量的增加使得我国酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变，氮氧化物排放的快速增长加剧了区域酸雨的恶化趋势。

汽油燃烧产生的NO_x和NH₃及其作用产物会漂浮进入对流层，因此影响范围更大；NO_x的非线性光化学作用还会生成大量的对流层臭氧。N的沉降包括气态和固态，通过大气物料平衡分析和模型数值计算，可以计算出某一特定的颗粒的沉降量，部分沉降的活性氮化物会重新以NH₃、NO或其它NO_x的形式释放到大气中。

荷兰Shell公司的多项专利申请公开，如CN104593094A至CN104593098A以及CN104593101A和CN104593102A，公开了高辛烷值无铅航空汽油，然而这些无铅航空汽油需要包含高达2-10体积％的苯胺。由于芳基胺化合物燃烧会产生氮氧化合物，因此对空气产生氮氧化合物污染。

欧美现行的无铅航空汽油标准ASTM D7547-14中主要的技术指标如下表1所示。