本发明属于航空燃料领域，具体涉及一种全合成型航空燃料、其制备方法及用于航空燃料的用途。
背景技术：
随着航空业的快速发展，带动了飞机发动机技术迅猛发展，对航空喷气燃料的需求不断增加，在炼油过程中，喷气燃料馏分仅占原油总量的4％-8％，且含有少量芳烃、烯烃等，高温热安定性较差，石油基航空喷气燃料已难以满足新一代飞机发动机的使用需求，与新一代飞机发动机配套的新型航空煤油燃料需要被研发。目前从石油基提取、煤直接液化等方式得到的喷气燃料会含有少量芳烃、烯烃等，高温热安定性较差；从石油基提取得到的喷气燃料由于批次不同，稳定性稍差。新型航空煤油燃料是全合成型喷气燃料，扩大了喷气燃料的来源，比现有的喷气燃料具有更高的热氧化安定性、体积热值和较高的闪点，储存安定性更稳定，且可以提高现有飞机的航速和航程。
全合成型喷气燃料的重要特点就是无硫、无氮、无芳烃，满足清洁燃料和日益严格的环境法规的要求。以煤为原料发展了费托技术，能够充分利用丰富的煤炭资源转化成液体燃料，为经济的可持续发展保驾护航。在我国，替代燃料研究的另一个重要性就是改善我国的能源结构。众所周知，我国是“富煤，少油，有气”的能源结构，并且资源分布极不平衡。而煤作为我国的主要能源消费，利用率很低，并伴随着大量CO2排放和很多环境污染问题。在这种情况下，以煤为原料开发替代喷气燃料，能够实现能源供给多样化，扩大喷气燃料来源，满足新一代飞机发动机的需求。
石油基航空喷气燃料已难以满足新一代飞机发动机的使用需求，与新一代飞机发动机配套的新型航空煤油燃料需要被研发。从石油基提取得到的喷气燃料由于批次不同，稳定性稍差。目前尚没有人提出高热安定性、高密度航空煤油的制备方法。能源短缺和环境法规的日益严苛，再加上喷气燃料的质量规范要求的提高，使开发航空替代高热安定性、高密度燃料成为当前各国的研究热点。煤可以通过费托合成反应转化为液体燃料，扩大了喷气燃料的来源，并且无硫、无氮、无芳烃，满足清洁燃料的要求；直接合成喷气燃料，热安定性好，来源广，与传统喷气燃料相比环境污染小，二者复配得到的高闪点的航空煤油燃料密度高、储存安定性好、吸热性能高、热氧化安定性能高。
专利CN101993739公开了一种全合成航空燃料，该燃料由低温费托(LTFT)合成油和焦油衍生煤油馏分以50:50混合制备得到。但是其中含有8％-20％的芳香烃。
专利CN 101928599公开了一种生产喷气燃料或燃料调合组分的方法，其采用费托合成油与煤直接液化油的混合油(质量比3:7～7:3)为原料，经过加氢精制、加氢异构裂化后分馏得到喷气燃料，馏分馏程200～300℃。上述技术得到的喷气燃料只符合6号喷气燃料标准。
专利CN103194281中采用煤基直接液化馏分、3号喷气燃料和添加剂混合制备得到煤基喷气燃料，所采用的煤基直接液化馏分为150℃-230℃之间的馏分，其中煤基直接液化馏分与3号喷气燃料的质量比为43:57，添加剂由抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、抗磨剂T1602和抗静电剂T1502组成。
专利CN103194281A发明了一种煤基混合喷气燃料及其制备方法，其中，所述煤基混合喷气燃料为煤基直接液化馏分切割150℃-230℃之间的馏分而得，切割馏分段较窄。切割后馏分与3号喷气燃料混合复配得到。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种全合成型高热安定性、高密度喷气航空燃料、其制备方法及用于航空燃料的用途。
本发明第一方面提供一种航空燃料，包括以下成份：
a、成份A为：煤基费托合成油异构脱蜡后的产物，选取160-270℃之间的馏分；
b、成份B为：挂式四氢双环戊二烯和多种四氢三环戊二烯同分异构体组成的混合物，其中挂式四氢双环戊二烯的量为≥97wt％；
c、成份C为：添加剂，所述添加剂为2,6-二叔丁基对甲酚、抗磨剂LA-1和抗静电剂T1502。
在本发明第一方面的优选方案中，所述成份A与所述成份B的体积比为(0.88:0.12)～(0.185:0.815)；所述2,6-二叔丁基对甲酚含量占所述航空燃料的15～25ppm，所述抗磨剂LA-1占所述航空燃料的15～25ppm，所述抗静电剂T1502占所述航空燃料的0.5～2ppm。
在本发明第一方面的优选方案中，所述成份B为根据专利CN105062579A所述的方法制备得到的高密度烃液体喷气燃料，且选取挂式四氢双环戊二烯≥97wt％的馏分。
在本发明第一方面的优选方案中，所述2,6-二叔丁基对甲酚含量占所述航空燃料的20ppm，所述抗磨剂LA-1占所述航空燃料的20ppm，所述抗静电剂T1502占所述航空燃料的1ppm。
本发明第二方面提供所述的航空燃料的制备方法，包括以下步骤：
(1)选取煤基费托合成油异构脱蜡后的产物160-270℃之间的馏分；
(2)选取挂式四氢双环戊二烯≥97wt％的挂式四氢双环戊二烯和多种四氢三环戊二烯同分异构体组成的混合物；
(3)选取添加剂2,6-二叔丁基对甲酚、抗磨剂LA-1和抗静电剂T1502；
(4)按步骤(1)的成份与步骤(2)的成份体积比为(0.88:0.12)～(0.185:0.815)进行混合，然后加入步骤(3)的添加剂，混合均匀即得到所述的航空燃料；所述步骤(3)的所述添加剂的量为：所述抗磨剂LA-1占所述航空燃料的15～25ppm，所述抗静电剂T1502占所述航空燃料的0.5～2ppm。
本发明的有益效果：
1、本发明的航空燃料是全合成型，具有高热氧化安定性、高密度、无硫、无氮、无芳烃，满足高性能发动机和清洁燃料的需求。闪点高，储存安定性好。热沉更高，即吸热性能比RP-3喷气燃料更好；且总积碳量少，平均压差较小，即热安定性比RP-3喷气燃料更好。取得了意料不到的效果。
2、本发明的航空燃料的制备方法简单，非常适宜大规模生产。
3、本发明的航空燃料加入了成本较低的煤基费托合成油异构脱蜡后的产物，取得了比市售喷气燃料(RP-3)更好的效果。
附图说明
无。
具体实施方式
下面的实施例体现了本发明描述的过程，但本发明并不局限于这些实例。
对比实施例
以市售3号喷气燃料(RP-3)作为对比实施例，考察本发明的制备方法制得的航空燃料的性质。
实施例1-8
1、费托合成油异构脱蜡产物，馏分切割选取160-270℃的成份；
2、由专利CN105062579A中所述的方法制备得到的高密度烃液体喷气燃料，馏分切割至四氢双环戊二烯(JP-10)的纯度≥97wt％。
3、复配：费托合成油异构脱蜡的馏分为160℃至270℃的成份，与纯度≥97wt％的挂式四氢双环戊二烯燃料复配制备喷气燃料，两者的体积比为0.88：0.12～0.185：0.815,；然后加入2,6-二叔丁基对甲酚，含量占航空燃料的15～25ppm；抗磨剂LA-1，占航空燃料的15～25ppm；抗静电剂T1502，占航空燃料的0.5～2ppm。
配制比例和配制后的航空燃料性质测试结果见表1，并与对比实施例进行比较。
实施例1-8航空燃料见下表：
表1 配制比例和配制后的航空燃料性质测试结果
其中实施例3中添加剂的加入量为：2,6-二叔丁基对甲酚，含量占航空燃料的20ppm；抗磨剂LA-1，占航空燃料的20ppm；抗静电剂T1502，占航空燃料的1ppm。不加添加剂时除了磨痕直径和电导率不满足3#喷气燃料标准要求外，其余性质完全满足，且密度高，热氧化安定性好，即：355℃，300min时完全满足标准中260℃，150min时的标准要求，最大压差在加入抗氧剂前后均为0。加入抗磨剂和抗静电剂后磨痕直径和电导率完全满足3#喷气燃料标准。
实施例4种添加剂的的加入量为：2,6-二叔丁基对甲酚，含量占航空燃料的20ppm。
实施例6中添加剂的加入量为：2,6-二叔丁基对甲酚，含量占航空燃料的20ppm；抗磨剂LA-1，占航空燃料的20ppm；抗静电剂T1502，占航空燃料的1ppm。不加添加剂时除了磨痕直径和电导率不满足3#喷气燃料标准要求外，密度高于3#喷气燃料标准要求，体积热值更大，热氧化安定性好，即：325℃，300min时完全满足标准中260℃，150min时的标准要求，最大压差在加入抗氧剂前后均为0，管壁评级均为＜2。加入抗磨剂和抗静电剂后磨痕直径和电导率完全满足3#喷气燃料标准。
实施例9：用于航空燃料的评价
在606所的发动机部件试验中，高热安定性、高密度航空煤油在点火、熄火、全环燃烧试验中与RP-3燃料相当，即燃烧效率、出口温度分布、总压恢复系数、壁温、点火熄火特性等与RP-3燃料相当。
高热安定性在高温单管试验中考察，实验条件见表2：
表2 实验条件
实验流程：用大功率直流稳压稳流电源对反应管进行加热，将实验温度从常温经5min左右提高至500℃，记录实验过程中的温度、压力、压差等数据的变化，稳定5h后停止加热；实验结束后将反应管小心卸下，用正戊烷清洗后进行烧炭分析。
实验结果中的主要参数见表3：
表3 实验主要结果对比
从表3得出实施例3的航空燃料的热沉更高，即吸热性能比RP-3喷气燃料更好；且总积碳量少，平均压差较小，即热安定性比RP-3喷气燃料更好。