减压阀进入反应器，置换反 应器内的残余空气30min后再通入氢气。氢气为反应气，经过减压阀和质量流量计进入反 应系统。反应系统的压力由背压阀调节控制，并由压力表读出数据。原料和气体流速均由 计算机控制系统通过软件控制。
[0029] (3)将所述临氢异构费托合成油在实沸点蒸馏仪装置中在50托压力下进行馏分 切割并收集常压下沸点在160°C_280°C之间的馏分，得到临氢异构费托合成油馏分；此时 切割后的临氢异构费托合成油馏分中异构产物含量为50%-91% (在表1中简称异构产物 含量）。
[0030] (4)将所述临氢异构费托合成油馏分直接用作所述煤基喷气燃料；或者，将所述 临氢异构费托合成油馏分与3号喷气燃料复配，用作所述煤基喷气燃料。在步骤（4)得到 的所述煤基喷气燃料中，所述临氢异构费托合成油所占的体积百分数为25 % -100 % (在表 1中简称体积百分数）。
[0031] 将在不同反应条件下制备的临氢异构费托合成油馏分，以及其中异构产物含量不 同的临氢异构费托合成油馏分直接作为煤基喷气燃料或与RP-3喷气燃料按照不同的体积 比复配得到煤基喷气燃料。其中各实施例的反应参数及得到的煤基喷气燃料性质测试结果 见表1。
[0032] 表1:不同条件下得到的煤基喷气燃料性质
[0033]
[0034] 在所述费托合成油馏分进行临氢异构化反应中，得到的异构产物主要为单支异构 产物和多支异构产物，而且单支异构产物的含量较多。随着反应总转化率的提高，产物中每 一个碳数的单支链异构体含量都经历了先上升后下降的过程。而多支链异构体的含量在总 转化率较小时，一直没有大的变化，在总转化率超过60%之后，多支链异构体的含量出现了 越来越快的上涨趋势。
[0035] 所述临氢异构化反应产物的性质变化规律如下：
[0036] 随着临氢异构化反应总转化率的升高，产物密度在0. 753-0. 760Kg/L的范围内小 幅上升。这是由于临氢异构反应中部分正构烷烃被转化成异构体，加大了异构体对正构烷 烃的比率。不同转化率的密度均大于〇.751Kg/L，闪点均高于45°C以上，达到合成石蜡煤油 (SPK)燃料规范的要求。
[0037] 临氢异构化反应中在不同转化率下产物的蒸馏曲线相比原料要更平缓一些，且转 化率越高，蒸馏曲线越平缓，表明转化率的升高，增加了异构体的含量，使得馏分更复杂，导 致燃料蒸发性能变大，并且异构产物的馏程和各馏出温度在合成石蜡煤油（SPK)燃料规范 要求的范围之内。
[0038] 随着临氢异构化反应总转化率的升高，临氢异构产物的低温运动黏度一直在降 低，但低温运动粘度的变化不大，并且全部满足合成石蜡煤油（SPK)燃料规范要求，即黏度 最大不超过8. 0mm2/s。因此，从低温运动黏度这方面来看，临氢异构反应产物作为喷气燃料 是比较理想的。
[0039] 冰点作为评价喷气燃料低温性能的一项重要指标，与喷气燃料的化学组成直接相 关，烃的结构不同，冰点也不相同。本发明通过对费托合成油馏分进行临氢异构化反应达 到降低冰点的目标。随着反应转化率的提高，临氢异构反应还伴随着剧烈的裂化副反应的 发生，副反应产生的石脑油馏分为非理想组分，往往会造成煤油馏分的收率损失。因此，我 们力求在产物的冰点降低和煤油馏分的损失之间达成平衡。随着临氢异构化反应总转化 率的提高，冰点呈近似直线的趋势下降，要满足合成石蜡煤油（SPK)燃料标准关于冰点最 高_47°C的要求，临氢异构化反应的转化率约为47%。在临氢异构化反应过程中，煤油馏 分的损失是一直平缓上升直到5. 48%，其时的总转化率为92. 23%，冰点保持在-67°C;而 在这之后煤油馏分损失的速度急剧增长，当转化率达到97. 58%时，煤油馏分损失已经高达 8. 417%。因此，在综合考虑经济、煤油损失和冰点下降等因素之后，对费托合成油馏分进行 临氢异构化反应的转化率操作范围控制在47% -92. 23%比较合理。
[0040] 费托合成油馏分的临氢异构化反应产物的理化性质均能达到了现行美国军用标 准的要求，表现出很好地应用潜力。
【主权项】
1. 一种煤基喷气燃料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤： (1) 50托压力下蒸馏费托合成全馏分油并收集常压下沸点在160°C -280°C之间的馏 分，得到费托合成油馏分； (2) 将所述费托合成油馏分进行临氢异构化反应，临氢异构反应条件：反应温度 280 °C -380 °C、反应压力3-6MPa、体积空度0. 5-5h 1、氢气与费托合成油馏分体积比为 200-1500、催化剂为贵金属负载的介孔磷铝分子筛，得到临氢异构费托合成油； (3) 50托压力下蒸馏所述临氢异构费托合成油并收集常压下沸点在160°C -280°C之间 的馏分，得到临氢异构费托合成油馏分； (4) 将所述临氢异构费托合成油馏分直接用作所述煤基喷气燃料；或者，将所述临氢 异构费托合成油馏分与3号喷气燃料复配，用作所述煤基喷气燃料。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（2)的所述临氢异构化反应过 程中，将所述费托合成油馏分的总转化率控制在47% -92. 23%。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属负载的介孔磷铝分子筛 中的所述贵金属为铂或钯，所述介孔磷铝分子筛为SAPO-Il分子筛。4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（4)得到的所述煤基喷气燃料 中，所述临氢异构费托合成油所占的体积百分数为25 % -100 %。5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1)和/或步骤（3)中的馏分 收集使用实沸点蒸馏仪进行馏分切割。
【专利摘要】本发明涉及一种煤基喷气燃料的制备方法，其包括以下步骤：(1)50托压力下蒸馏费托合成全馏分油并收集常压下沸点在160℃-280℃之间的馏分，得到费托合成油馏分；(2)将所述费托合成油馏分进行临氢异构化反应，得到临氢异构费托合成油；(3)50托压力下蒸馏所述临氢异构费托合成油并收集常压下沸点在160℃-280℃之间的馏分，得到临氢异构费托合成油馏分；(4)将所述临氢异构费托合成油馏分直接用作所述煤基喷气燃料；或者，将所述临氢异构费托合成油馏分与3号喷气燃料复配，用作所述煤基喷气燃料。由本发明的方法得到的煤基喷气燃料无硫、无氮、低芳烃、低成本，是满足清洁燃料要求的高性能喷气燃料。
【IPC分类】C10G65/12, C10L1/04
【公开号】CN105132017
【申请号】CN201510566271
【发明人】张香文, 王庆法, 刘国柱, 葛振宇, 刘俊义, 刘琳琳
【申请人】天津大学, 山西潞安煤基合成油有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月8日