本发明属于航空燃油领域，具体涉及一种喷气燃料用高密度复合油，该复合油既可作为高密度液体喷气燃料的基础油，又可作为喷气燃料的高密度添加剂使用。
背景技术：
：喷气燃料即喷气发动机燃料，又称航空涡轮燃料，是一种轻质石油产品，广泛用于各种喷气飞机。喷气燃料主要由原油蒸馏的煤油馏分经精制加工，有时还加入添加剂制得，也可由原油蒸馏的重质馏分油经加氢裂化生产。分宽馏分型(沸点60﹣280℃)和煤油型(沸点150﹣315℃)两大类。喷气燃料的质量有严格规定，主要质量指标为：①体积发热量，指单位体积燃料完全燃烧时释放的净热量，为燃料的质量发热量与其密度的乘积。严格地说，它对用于导弹(冲压导弹和巡航导弹)的石油燃料才有决定意义。体积发热量对飞行器的航程有重要意义，其值大表示航程也可以远。提高燃料密度是增大其体积发热量最有效的途径。②冰点，燃料低温性能的重要指标之一，指燃料在冷却时形成烃类结晶而在加热时又消失的温度。喷气燃料要求冰点低，对高空长时间飞行用的燃料应低于－50℃(短时间飞行的可不高于－40℃)。③密度，密度越高越好，体积发热量大的燃料习惯上又称高密度燃料。④芳烃含量，不大于25％(质量)。⑤燃料要洁净，热稳定性要好。目前，高密度喷气燃料是各国研究的热点。随着我国高性能飞机的陆续服役，对高密度、高性能的喷气燃料的需求也越来越急迫，而我国所用的喷气燃料主要还是RP-3，其密度(20℃)最高仅达到830kg/m3，因此，研制出高密度低成本喷气燃料具有十分重要的意义。技术实现要素：本发明的目的是克服现有喷气燃料的密度较低的问题，提供一种既可作为高密度液体喷气燃料的基础油、又可作为喷气燃料的高密度添加剂使用的喷气燃料用高密度复合油。为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：一种喷气燃料用高密度复合油，其原料组成包括高密度燃料调和组分，该高密度燃料调和组分为以劣质重油为原料、经过加氢精制得到的馏程为180﹣300℃的环烷烃和芳烃及尾油部分，高密度燃料调和组分的理化性质符合RP-3喷气燃料的标准，且其密度为960﹣980kg/m3。所述高密度调和液组分依次采用以下工艺制备而成：一、先将劣质重油放入一号常压分馏塔中以得到轻馏分和常压渣油，再将所述常压渣油与催化剂混合得到混合料；二、先将所述混合料与氢气混合，再将其加热后置于临氢催化裂解反应器中反应，随后将临氢催化裂解反应器中的顶部产物置于一号热高压分离罐中进行热高压分离，接着将临氢催化裂解反应器中的底部产物与一号热高压分离罐中的底部产物一起放入一号热低压分离罐中进行热低压分离；三、热低压分离完成后，先将一号热低压分离罐中的底部产物置于减压分馏塔进行减压分馏，再将减压分馏塔侧线得到的馏分油、工艺一中得到的轻馏分、一号常压分馏塔顶部及侧线产物置于固定床精制反应器中进行反应，反应完成后，将固定床精制反应器中的底部产物放入二号热高压分离罐中进行分离；四、分离完成后，先将二号热高压分离罐顶部排出的气体通入冷高压分离罐进行分离，并将二号热高压分离罐中的底部产物放入二号热低压分离罐中，随后将冷高压分离罐的底部冷凝油产物置于冷低压分离器中分离，再将冷低压分离器的底部冷凝油产物置于汽提塔；五、将汽提塔中的底部产物与二号常压分离塔中的底部产物放入二号常压分馏塔进行常压分馏，该二号常压分馏塔的侧线下部产物即为高密度燃料调和组分。所述劣质重油为煤焦油、乙烯焦油、催化油浆中的至少一种。工艺一中，所述催化剂为钼镍质量比是1∶4﹣4∶1的钼镍油溶剂催化剂，该钼镍油溶剂催化剂的用量为氢气的0.01％﹣0.05％。所述临氢裂解反应器的反应条件为：反应压力10﹣23MPa，反应温度430﹣470℃，总进料体积空速0.3﹣1.5h-1，氢油体积比800﹣1200；所述固定床精制反应器的反应条件为：反应压力10﹣20MPa，反应温度为280﹣400℃，总进料体积空速为0.6﹣2.0h-1，氢油体积比500﹣1200。所述固定床精制反应器中含有加氢改质催化器，该加氢改质催化器为由Co、Mo、Ni、W金属中的2种或3种金属负载在Al2O3上的专有催化剂，其金属总质量为加氢改质催化剂总质量的20％﹣40％。所述减压分馏塔中的底部物料为外甩尾油固体燃料，所述汽提塔中的顶部产物气态和液态烃，所述二号常压分馏塔中的顶部产物作为重整原料，侧线上部产物为航空煤油，底部产物为催化裂化原料。工艺四中，由所述冷高压分离罐顶部排出的气体依次经脱硫处理、循环氢压缩后与氢气混合，随后与混合料混合。所述复合油的原料组成还包括2，6-二叔丁基对甲酚BHT、碳酸二甲酯DMC中的至少一种。与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明一种喷气燃料用高密度复合油的原料组成包括高密度燃料调和组分，该高密度燃料调和组分为以劣质重油为原料、经过加氢精制得到的馏程为180﹣300℃的环烷烃和芳烃及尾油部分，其密度为960﹣980kg/m3，一方面，该高密度燃料调和组分不仅可作为高密度液体喷气燃料基础油或喷气燃料的高密度添加剂使用，应用范围较广，而且其硫含量不超过5ppm，非常环保，另一方面，复合油的生产成本远低于现行的喷气燃料生产成本。因此，本发明不仅可作为高密度液体喷气燃料基础油或喷气燃料的高密度添加剂使用，而且环保、生产成本低。2、本发明一种喷气燃料用高密度复合油中高密度燃料调和组分的制备工艺通过控制临氢催化裂解的反应条件，使得整个制备工艺具有较高的转化率，通过限定临氢催化裂解反应的催化剂可抑制原料油在反应过程中生焦，保证装置的长周期运转，该方法的原料适应性强，副产品均经过加氢精制，其性质优，具有较高的使用价值。因此，本发明制备工艺不仅收率和产物使用价值高，而且使得装置的使用周期长。附图说明图1为本发明中高密度燃料调和组分的制备工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。一种喷气燃料用高密度复合油，其原料组成包括高密度燃料调和组分，该高密度燃料调和组分为以劣质重油为原料、经过加氢精制得到的馏程为180﹣300℃的环烷烃和芳烃及尾油部分，高密度燃料调和组分的理化性质符合RP-3喷气燃料的标准，且其密度为960﹣980kg/m3。参见图1，所述高密度调和液依次采用以下工艺制备而成：一、先将劣质重油放入一号常压分馏塔中以得到轻馏分和常压渣油，再将所述常压渣油与催化剂混合得到混合料；二、先将所述混合料与氢气混合，再将其加热后置于临氢催化裂解反应器中反应，随后将临氢催化裂解反应器中的顶部产物置于一号热高压分离罐中进行热高压分离，接着将临氢催化裂解反应器中的底部产物与一号热高压分离罐中的底部产物一起放入一号热低压分离罐中进行热低压分离；三、热低压分离完成后，先将一号热低压分离罐中的底部产物置于减压分馏塔进行减压分馏，再将减压分馏塔侧线得到的馏分油、工艺一中得到的轻馏分、一号常压分馏塔顶部及侧线产物置于固定床精制反应器中进行反应，反应完成后，将固定床精制反应器中的底部产物放入二号热高压分离罐中进行分离；四、分离完成后，先将二号热高压分离罐顶部排出的气体通入冷高压分离罐进行分离，并将二号热高压分离罐中的底部产物放入二号热低压分离罐中，随后将冷高压分离罐的底部冷凝油产物置于冷低压分离器中分离，再将冷低压分离器的底部冷凝油产物置于汽提塔；五、将汽提塔中的底部产物与二号常压分离塔中的底部产物放入二号常压分馏塔进行常压分馏，该二号常压分馏塔的侧线下部产物即为高密度燃料调和组分。所述劣质重油为煤焦油、乙烯焦油、催化油浆中的至少一种。工艺一中，所述催化剂为钼镍质量比是1∶4﹣4∶1的钼镍油溶剂催化剂，该钼镍油溶剂催化剂的用量为氢气的0.01％﹣0.05％。所述临氢裂解反应器的反应条件为：反应压力10﹣23MPa，反应温度430﹣470℃，总进料体积空速0.3﹣1.5h-1，氢油体积比800﹣1200；所述固定床精制反应器的反应条件为：反应压力10﹣20MPa，反应温度为280﹣400℃，总进料体积空速为0.6﹣2.0h-1，氢油体积比500﹣1200。所述固定床精制反应器中含有加氢改质催化器，该加氢改质催化器为由Co、Mo、Ni、W金属中的2种或3种金属负载在Al2O3上的专有催化剂，其金属总质量为加氢改质催化剂总质量的20％﹣40％。所述减压分馏塔中的底部物料为外甩尾油固体燃料，所述汽提塔中的顶部产物气态和液态烃，所述二号常压分馏塔中的顶部产物作为重整原料，侧线上部产物为航空煤油，底部产物为催化裂化原料。工艺四中，由所述冷高压分离罐顶部排出的气体依次经脱硫处理、循环氢压缩后与氢气混合，随后与混合料混合。所述复合油的原料组成还包括2，6-二叔丁基对甲酚BHT、碳酸二甲酯DMC中的至少一种。本发明的原理说明如下：本发明提供了一种喷气燃料用高密度复合油，当该复合油作为高密度液体喷气燃料的基础油使用时，再添加一定量的更高密度的人工合成的固体或液体添加剂，即可将密度增大到1.1﹣1.3kg/m3，成为用于高超音速飞机、巡航导弹、火箭的高密度喷气燃料。当该复合油作为喷气燃料的高密度添加剂使用时，如与RP-3号喷气燃料复配，其密度可从830kg/m3增大到950kg/m3以上，与F-T合成煤制油复配，其密度可从746kg/m3增大到940kg/m3以上。同时，所述复合油中还可添加BHT和/或DMC，可有效提高燃料的热氧化安定性和环保性能。本发明所述高密度复合油的各项技术指标本发明所述制备工艺中，固定床精制反应器内含有加氢改质催化剂，该加氢改质催化剂能够促进不小于370℃的馏分发生裂化反应，减少小于370℃的馏分发生裂化反应。本发明所述劣质重油产自内蒙古，其相关理化性质见表1：表1劣质重油的理化性质项目煤焦油乙烯焦油催化油浆密度(20℃)，g·cm-31.21501.05001.0800运动粘度(40℃)，mm2·s-1115.044.2127.0S含量，w％0.330.400.70N含量，w％0.930.071.20C含量，w％88.3691.6491.20H含量，w％5.927.476.90残炭，w％20.5012.009.60灰分，w％0.120.00050.21＜350℃42.0166.5010.20＞350℃57.9933.5089.80饱和分25.0317.2427.60芳香分28.4253.2566.20胶质18.0110.825.60沥青质28.5418.690.60实施例1：参见图1，一种高密度喷气燃料复合油，由高密度燃料调和组分、BHT、DMC按98.8∶0.2∶1的质量比混合而成，其中，所述高密度燃料调和组分为以劣质重油为原料、经过加氢精制得到的馏程为180﹣300℃的环烷烃和芳烃及尾油部分，其密度为960﹣980kg/m3，具体制备工艺为：一、先将劣质重油放入一号常压分馏塔中以得到轻馏分和常压渣油，再将所述常压渣油与催化剂混合得到混合料，其中，所述劣质重油为煤焦油，所述催化剂为钼镍质量比是1∶4的钼镍油溶剂催化剂，该钼镍油溶剂催化剂的用量为氢气的0.015％；二、先将所述混合料与氢气混合，再将其加热后置于临氢催化裂解反应器中反应，随后将临氢催化裂解反应器中的顶部产物置于一号热高压分离罐中进行热高压分离，接着将临氢催化裂解反应器中的底部产物与一号热高压分离罐中的底部产物一起放入一号热低压分离罐中进行热低压分离，其中，所述临氢裂解反应器的反应条件为：反应压力10MPa，反应温度430℃，总进料体积空速0.3h-1，氢油体积比1000；三、热低压分离完成后，先将一号热低压分离罐中的底部产物置于减压分馏塔进行减压分馏，再将减压分馏塔侧线得到的馏分油、工艺一中得到的轻馏分、一号常压分馏塔顶部及侧线产物置于固定床精制反应器中进行反应，反应完成后，将固定床精制反应器中的底部产物放入二号热高压分离罐中进行分离，其中，所述减压分馏塔中的底部物料为外甩尾油固体燃料，所述固定床精制反应器中含有加氢改质催化器，该加氢改质催化器为Mo-Ni/Al2O3加氢改质催化剂，其活性金属质量为加氢改质催化剂总质量的25％，且固定床精制反应器的反应条件为：反应压力10MPa，反应温度为280℃，总进料体积空速为1.0h-1，氢油体积比500；四、分离完成后，先将二号热高压分离罐顶部排出的气体通入冷高压分离罐进行分离，并将二号热高压分离罐中的底部产物放入二号热低压分离罐中，随后将冷高压分离罐的底部冷凝油产物置于冷低压分离器中分离，再将冷低压分离器的底部冷凝油产物置于汽提塔，其中，由所述冷高压分离罐顶部排出的气体依次经脱硫处理、循环氢压缩后与氢气混合，随后与混合料混合；五、将汽提塔中的底部产物与二号常压分离塔中的底部产物放入二号常压分馏塔进行常压分馏，该二号常压分馏塔的侧线下部产物即为高密度燃料调和组分，其中，所述汽提塔中的顶部产物气态和液态烃，所述二号常压分馏塔中的顶部产物作为重整原料，侧线上部产物为航空煤油，底部产物为催化裂化原料。实施例2：步骤同实施例1，不同之处在于：所述工艺一中，劣质重油为乙烯焦油，催化剂为钼镍质量比是1∶1的钼镍油溶剂催化剂，该钼镍油溶剂催化剂的用量为氢气的0.02％；所述工艺二中，临氢裂解反应器的反应条件为：反应压力16MPa，反应温度445℃，总进料体积空速1.0h-1，氢油体积比800；所述工艺三中，加氢改质催化器为Co-Ni/Al2O3加氢改质催化剂，其活性金属质量为加氢改质催化剂总质量的30％，固定床精制反应器的反应条件为：反应压力15MPa，反应温度为330℃，总进料体积空速为0.6h-1，氢油体积比800。实施例3：所述工艺一中，劣质重油为催化油浆，催化剂为钼镍质量比是4∶1的钼镍油溶剂催化剂，该钼镍油溶剂催化剂的用量为氢气的0.04％；所述工艺二中，临氢裂解反应器的反应条件为：反应压力23MPa，反应温度470℃，总进料体积空速1.5h-1，氢油体积比1200；所述工艺三中，加氢改质催化器为Co-W/Al2O3加氢改质催化剂，其活性金属质量为加氢改质催化剂总质量的40％，固定床精制反应器的反应条件为：反应压力20MPa，反应温度为400℃，总进料体积空速为2.0h-1，氢油体积比800。实施例4：步骤同实施例1，不同之处在于：所述工艺一中，劣质重油为催化油浆，催化剂为钼镍质量比是2﹕1的钼镍油溶剂催化剂，该钼镍油溶剂催化剂的用量为氢气的0.035％；所述工艺二中，临氢裂解反应器的反应条件为：反应压力14MPa，反应温度440℃，总进料体积空速0.6h-1，氢油体积比1100；所述工艺三中，加氢改质催化器为Co-Ni-W/Al2O3加氢改质催化剂，其活性金属质量为加氢改质催化剂总质量的23％，固定床精制反应器的反应条件为：反应压力13MPa，反应温度为300℃，总进料体积空速为0.8h-1，氢油体积比1000。实施例5：步骤同实施例1，不同之处在于：所述工艺一中，劣质重油为乙烯焦油，催化剂为钼镍质量比是1∶2的钼镍油溶剂催化剂，该钼镍油溶剂催化剂的用量为氢气的0.05％；所述工艺二中，临氢裂解反应器的反应条件为：反应压力20MPa，反应温度460℃，总进料体积空速1.2h-1，氢油体积比900；所述工艺三中，加氢改质催化器为Mo-Ni-W/Al2O3加氢改质催化剂，其活性金属质量为加氢改质催化剂总质量的20％，固定床精制反应器的反应条件为：反应压力17MPa，反应温度为360℃，总进料体积空速为1.5h-1，氢油体积比700。采用上述实施例得到的高密度燃料调和组分的密度和净热值数据参见表3：表3高密度燃料调和组分的密度和净热值项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5密度kg/m3967978960971980净热值MJ/kg44.344.644.043.844.8当前第1页1 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