淺析終點電壓對3#噴氣燃料蒸餾試驗終餾點的影響

張 浩，嚴亞寧，馬小桃

（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川 750026）

3#噴氣燃料是現代飛機動力的主要來源，如果說發動機是飛機的“心臟”，那么3# 噴氣燃料則是飛機流淌的“血液”。3#噴氣燃料的檢測有嚴格的執行標準，并要求噴氣燃料具有良好的燃燒性能，熱值高，密度大，燃燒迅速而完全、不產生積碳和有害物質等，其中蒸餾特性對航空燃料極為重要，它會影響發動機的啟動、升溫性能及在高溫或高海拔條件下產生氣阻的趨勢。

目前用于測定餾程最經典的測試方法為常壓蒸餾特性測定法。蒸餾試驗的標準方法[1]現執行的是GB/T6536—2010，該標準方法中未對最后一次加熱時電壓調整的大小作出統一規定，只是對從蒸餾燒瓶中殘留量為5 mL 到終餾點的終餾時間作了統一的規定為不大于5 min。在滿足該終餾時間的條件下，最后一次加熱調整的終點電壓的控制可大可小，終餾點的分析數據也會隨之變化較大。不同的實驗室可能由于最后一次加熱調整終點電壓的不同而導致終餾點數據差異較大。選用多批次的航煤產品，通過改變終點電壓來測試不同電壓下3#噴氣燃料的餾程，分析出最后一次加熱調整終點電壓對航煤蒸餾試驗的不同影響。

1 方法概要

根據3#噴氣燃料的組成、蒸氣壓、預期初餾點和預期終餾點等性質，將3#噴氣燃料歸類為所規定五個組別中的4 組，將100 mL 試樣在4 組所規定的條件下，在環境大氣壓和設計約為一個理論分餾塔板的情況下，用實驗室常壓蒸餾儀器進行蒸餾。根據對試驗結果的要求，系統地觀測并記錄溫度讀數和冷凝物體積，蒸餾殘留物和損失體積，觀測的溫度讀數需進行大氣壓修正，試驗結果以蒸發百分數或回收百分數對相應的溫度作表或作圖表示。

2 儀器、計量、測量器具、材料及試驗條件

（1）石油產品餾程測定儀DSY-003E：儀器符合GB/T6536 標準要求，主要由控制、加熱、冷凝和收集等部分組成；

（2）蒸餾燒瓶：125 mL；

（3）量筒：100 mL，分度為1 mL，具有5 mL 刻線；5 mL，分度為0.1 mL；

（4）棒狀水銀玻璃溫度計:低溫范圍溫度計，測溫范圍（-2～400 ℃）；

（5）蒸餾燒瓶支板孔徑，50 mm；

（6）秒表、溫度計校正表、大氣壓校正表；

（7）銅絲拉線、脫脂棉、防火布；

（8）試驗條件：冷凝管溫度0～4 ℃，接收量筒周圍冷浴溫度13 ℃環境溫度。

3 終點電壓的調整對終餾點結果的影響

3#噴氣燃料常壓蒸餾時，在確保流速（5%回收體積到蒸餾燒瓶中5 mL 殘留物平均冷凝速率4～5 mL/min）穩定前提下，當蒸餾燒瓶中殘留液體約為5 mL 時，進行最后一次調整加熱，使蒸餾燒瓶中5 mL 殘留液體蒸餾到終餾點的時間≤5 min。在保證蒸餾燒瓶中5 mL殘留液體蒸餾到終餾點的時間≤5 min 的前提下，最后一次加熱調整的電壓不同，最終得到終餾點的結果和時間也不相同。

由于蒸餾燒瓶中剩余5 mL 沸騰液體的時間難以確定，可用觀察接收量筒內回收液體的數量來確定。經過長期蒸餾試驗總結得出：3#噴氣燃料蒸餾時試驗過程中的動態滯留量約為1.5 mL，樣品的回收百分數為99 mL，蒸餾燒瓶中5 mL 的液體殘留量對應計算出接收量筒內92.5 mL 的量。要求量筒內的回收體積在92.5 mL 時進行最后一次加熱調整。

現按照量筒內的回收體積在92.5 mL 前樣品的流速符合標準要求的4～5 mL/min 的前提下，選定最后一次的調整電壓為0、5 V、10 V、20 V，通過多批次航煤樣品、多次試驗對4種電壓調整后的航煤蒸餾試驗終餾點、終餾時間進行記錄。

最后一次加熱調整電壓0 時，到達終餾點的時間和終餾點的結果（見表1）。

表1 調整電壓0 時，到達終餾點時間和終餾點結果

最后一次加熱調整電壓5 V 時，到達終餾點的時間和終餾點的結果（見表2）。

表2 調整電壓5 V 時，到達終餾點時間和終餾點結果

最后一次加熱調整電壓10 V 時，到達終餾點的時間和終餾點的結果（見表3）。

表3 調整電壓10 V 時，到達終餾點時間和終餾點結果

最后一次加熱調整電壓20 V 時，到達終餾點的時間和終餾點的結果（見表4）。

表4 調整電壓20 V 時，到達終餾點時間和終餾點結果

4 結論

由表1～表4 試驗結果表明：最后一次調整終點電壓為0、5 V、10 V、20 V 時，4 種電壓調整后5 組樣品的終餾時間都在5 min 內，滿足標準要求；但5 組樣品終餾點的結果隨著終點電壓的增高，也發生了較大的變化，當電壓調整達到20 V 時，終餾點結果的變化趨勢更為明顯。由此可得出：3#噴氣燃料的終餾點結果隨著終點電壓的不同，會發生不同趨勢的變化。故在分析3#噴氣燃料蒸餾測定時需把控好最后一次終點電壓的調整。