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2021 09/29 16:09:58
来源:新华网

中国煤炭科工集团有限公司“煤基航空航天喷气燃料”关键技术获得新突破

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日前,由中国煤炭科工集团有限公司煤科院煤化工分院承担的国家重点研发课题“煤液化重组分制特种燃料及化学品技术”在北京顺利通过了国家科技部组织的课题综合绩效评价会验收。这标志着中国煤炭科工集团有限公司煤科院在“煤基特种燃料及化学品”技术领域的又一项关键技术取得了新的突破,有望为我国超音速飞机及高性能航天飞行器提供优质燃料保障。

课题绩效评价会

 实验室试制产品

航天航空对喷气燃料的要求非常苛刻,要求高密度、高闪点、高体积热值、高体积比热容,高热安定性、良好的低温流动性、耐腐蚀性,低硫、低氮。相对石油,用煤作为原料,生产出来的喷气燃料能够更好地满足这些需求。

中国煤炭科工集团有限公司煤科院作为我国最早开展煤直接液化技术研究的机构,充分践行公益类科技央企的使命责任,积极利用自身在煤直接液化基础研究方面的技术优势,助力我国能源安全发展。针对我国能源结构现状,中国煤科煤科院在煤直接液化技术基础上,进一步加强煤制油下游产品的开发利用,延伸煤制油产业链,提高下游产品的附加值,致力为我国超音速飞机及高性能航天飞行器提供开发煤基喷气燃料。

目前,在煤基喷气燃料开发方面,主要面临以下难题:一是用作散热介质(冷却剂)时,如何提高吸热能力,冷却能力强但又得保持质量稳定,不发生变质和分解、结焦等,要求物料较高的体积比热容和高热氧化安定性。二是用作推力燃料时,如何在固定体积的油箱装载更多油料,要求有较大的比重和体积热值。如何在低温下仍具备流动性、不凝固、低凝点。三是要求油料具有低硫、低氮、低芳烃特性(降低污染物排放和发动机材质防腐要求)。

为切实解决技术难题,中国煤炭科工集团有限公司煤科院分别从加氢、合成两条技术路线开展研究,研制了专用催化剂(加氢精制+加氢裂化+保护剂等);通过加氢/合成工艺技术方法,脱除杂原子(硫,氮)含量,同时降低芳烃含量;根据产品分子调控和工艺过程调控手段,尽可能多产环烷烃化合物,提高产品中环烷烃含量,取得了可喜的研究成果,已发表论文30余篇,申请发明专利16项,其中5项已获授权。

此次验收的课题,重点围绕煤温和液化重质油的高值利用,建立了煤液化重质油的分离预处理与表征新方法,开发了重质油加氢改质催化剂及其级配技术,形成了重质油轻质化制备高芳潜石脑油及高性能煤基航空航天喷气燃料工艺。中国煤科煤科院自主研发的产品具有密度大、高体积热值、高体积比热容,高热安定性(耐热485℃不分解)、低硫(<1ppm)、低氮(<1ppm)、低凝点(-70℃)、低芳烃(<2%)和耐腐蚀等特点。中国煤科煤科院的这一研究成果,在现有煤直接液化原料基础上,进一步拓宽了煤基航空航天喷气燃料的原料来源,优化了产品指标。

实验装置

 

【纠错】 【责任编辑:杨静】