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,即不能因產生烴類結晶體或所含水分結冰而堵塞過濾器,影響供油。航空煤油的低溫性能是用結晶點或冰點來表示的,結晶點是燃料在低溫下出現(xiàn)肉眼可辯的結晶時的高溫度(按ZBE31008測定);冰點是燃料出現(xiàn)結晶后,再升高溫度至原來的結晶消失時的低溫度(按GB2430測定)。
航空煤油的腐蝕性分為液相腐蝕和氣相腐蝕兩類。液相腐蝕是指航空煤油對儲運設備和發(fā)動機燃料系統(tǒng)產生的腐蝕;氣相腐蝕是指航空煤油在燃燒過程中對燃燒室內的火焰筒有燒蝕現(xiàn)象,并且燃燒產物對渦輪機尾氣噴管等也有腐蝕。航空煤油質量標準中除規(guī)定了酸度、水溶性酸或堿、硫含量、硫醇硫含量和銅片腐蝕等指標外,還增加了銀片腐蝕試驗。
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)動機運轉失常等故障,威脅飛行安全。燃料的潤滑性是由其化學組成決定的。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。
判斷航空煤油和一般煤油不從成分上看,而是從一些指標如它的發(fā)熱值、密度和低溫性能,此外,還對它的餾程范圍和粘度也有一定的要求。我國生產的航空煤油凈熱值每公斤不小于10250大卡,密度不低于0.775克/立方厘米。噴氣式飛機的飛行高度在一萬米以上,這時高空氣溫低達-55C~-60C,這就要求航空煤油在這樣的低溫下不能凝固。具體要求航空煤油的冰點指標不得-55C~-60C,以便確保飛機在高空能正常飛行。
航空煤油的餾程范圍會影響發(fā)動機的啟動性能和是否能完全燃燒,同時餾程情況與煤油本身的密度、低溫性能有直接關系。航空煤油的粘度大小會影響發(fā)動機噴油嘴的工作情況和燃燒的質量。粘度太大,噴進發(fā)動機的油滴大,造成燃燒不完全,降低發(fā)動機的出力;粘度過小,使噴出的油霧角度大,射程近,會引起內部過熱。由于對航空煤油要求嚴格,航空煤油多采用一次通過部分轉化的工藝,在加工過程中采用共凝膠型催化劑,催化劑量裝填多,分子篩含量少,芳烴飽和能力強,得到油品密度具有密度大、煙點高、熱值高、芳烴低的特點。
目前,國內航煤生產技術主要有兩類:
一是航煤加氫技術,該類技術主要加工直餾煤油組分,其反應部分常采用氣相加氫工藝。目前,液相加氫工藝也開始應用到航煤加氫工藝中來,相比于氣相加氫技術,其在催化劑利用效率、投資等方面具有一定優(yōu)勢;
二是加氫裂化生產航煤技術,該類技術以蠟油為原料,在反應壓力>10MPa 的條件下生產航煤產品。