论文部分内容阅读
喷气燃料的热安定性是决定其使用性能好坏的重要指标。热氧化沉积物的生成是影响燃料热安定性的主要方面之一,其中活性含硫化合物等杂原子物质能促进沉积物的生成,并且经燃烧后生成SOx等污染物。因此,脱除含硫化合物对于提高喷气燃料的热氧化安定性有重要的意义。本文主要研究不同脱硫方式(萃取、吸附、氧化萃取、氧化吸附)对喷气燃料的脱硫效果,及其对热氧化安定性的影响规律。选取了三种喷气燃料(北京RP-3、四川RP-3和辽河RP-3),先后采用萃取、吸附、氧化萃取和氧化吸附法脱硫。氧化脱硫反应体系为过氧化氢-冰醋酸-磷钨酸,萃取剂为84%体积分数的乙腈溶液,吸附剂为层析硅胶。在优化条件下,经过萃取脱硫,北京RP-3,四川RP-3和辽河RP-3的脱硫率分别为45.1%,24.3%和70.0%;吸附脱硫率分别为74.2%,59.8%和76.9%;氧化萃取脱硫率分别为96%,94.6%和93.9%;氧化吸附脱硫率分别为92.3%,94.8%和97.4%。采用动态法评价了不同方法脱硫后RP-3热氧化安定性。结果表明,萃取脱硫对热氧化安定性影响较小。氧化萃取脱硫后,北京RP-3和辽河RP-3的积炭量提高了34.1%和14.5%;而四川RP-3积炭量降低了19.7%。经过吸附和氧化吸附脱硫,喷气燃料热安定性均得到一定的改善,积炭变化率分别为-2.9%至-44.3%不等。采用固相萃取(SPE)-GC-MS方法,分析了脱硫对喷气燃料中极性化合物的影响。结果表明,经过萃取脱硫,北京RP-3、四川RP-3和辽河RP-3喷气燃料中极性化合物的变化率分别为51.4%、18.3%和-52.9%;经过吸附和氧化吸附脱硫,变化率分别为-6.1%到-93.5%不等;经过氧化萃取脱硫,变化率分别为165.8%、-35.7%和70.8%。研究发现:喷气燃料的热氧化沉积与其中的极性化合物及硫含量有一定的正相关性。喷气燃料的氧化吸附脱硫,既可以实现活性含硫化合物的深度脱除,又能降低极性化合物,使得喷气燃料的热氧化安定性得到一定程度的改善,是为可取的脱硫方式。