MH∕T 6106-2014 含合成烃航空喷气燃料技术要求(民用航空).pdf

ICS 75.160.20 E 31 MH 中 华 人 民 共 和 国 民 用 航 空 行 业 标 准 MH/T 61062014 含合成烃航空喷气燃料技术要求 Technological requirements of aviation turbine fuel containing synthesized hydrocarbons 2014 07 23 发布 2014 10 01 实施中国民用航空局 发 布 MH/T 61062014 I 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由中国民用航空局航空器适航审定司批准立项。 本标准由中国民航科学技术研究院归口。 本标准由中国民用航空局第二研究所起草。 本标准主要起草人：夏祖西、杨智渊、柳华、陈凯、苏正良、马德超。 MH/T 61062014 1 含合成烃航空喷气燃料技术要求 1 范围 本标准规定了含合成烃航空喷气燃料及其组分的制造和技术要求。 本标准仅适用于含合成烃航空喷气燃料及其组分的初始批次的制造。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 65372006 3号喷气燃料 ASTM D 56 使用泰格闭口杯测试器测定闪点的试验方法 ASTM D 86 大气压力下石油产品蒸馏的测试方法 ASTM D 130 通过铜片腐蚀试验测定石油产品对铜的腐蚀性的试验方法 ASTM D 381 通过喷射蒸发测定燃料实际胶质含量的试验方法 ASTM D 445 透明和不透明液体运动粘度的测试方法（和动力粘度的计算） ASTM D 1266 石油产品中硫含量的测试方法（燃灯法） ASTM D 1298 密度计法测定原油和液体石油产品密度、相对密度（比重）或API比重的试验方法 ASTM D 1319 荧光指示剂吸附法测定液体石油产品中烃类类型的试验方法 ASTM D 1322 航空涡轮燃料和煤油烟点的测试方法 ASTM D 1655 航空涡轮燃料标准 ASTM D 1840 紫外分光光度计法测定航空涡轮燃料中萘系烃含量的试验方法 ASTM D 2386 航空燃料冰点测试方法 ASTM D 2425 质谱法测定中间馏分中烃类的试验方法 ASTM D 2622 通过波长色散X射线荧光光谱法测定石油产品中硫含量的试验方法 ASTM D 2624 航空和馏分燃料电导率的测试方法 ASTM D 2887 用气相色谱法测定石油馏分沸点分布的试验方法 ASTM D 3227 汽油、煤油、航空涡轮机和馏出燃料中硫醇性硫的测试方法（电位法） ASTM D 3241 航空涡轮燃料热氧化稳定性的测试方法 ASTM D 3242 航空涡轮燃料酸值的测试方法 ASTM D 3338 航空燃料净热值估计的测试方法 ASTM D 3828 通过小型闭口杯测定闪点的试验方法 ASTM D 3948 通过便携式分离仪测定航空涡轮燃料的水分离特性的试验方法 ASTM D 4052 数字密度计测定液体的密度、相对密度和API度的试验方法 ASTM D 4294 通过能量分色散X射线荧光光谱测定石油产品中硫含量的试验方法 ASTM D 4529 航空燃料燃烧净热值估计的测试方法 ASTM D 4629 用氧化燃烧和化学发光检测法测定液态石油烃中痕量氮的试验方法 ASTM D 4809 用弹式量热计法测定液体烃类燃料净热值的试验方法（精密法） MH/T 61062014 2 ASTM D 5001 用球缸润滑性评定仪（BOCLE）测定航空涡轮燃料润滑性的试验方法 ASTM D 5291 用仪器测定石油产品和润滑剂中碳、氢和氮含量的试验方法 ASTM D 5453 通过紫外荧光确定轻质烃类、电火花点火发动机燃油、柴油发动机燃油和发动机机油中总硫含量的测试方法 ASTM D 5972 航空燃料冰点的测试方法(自动相变法) ASTM D 6304 利用库仑法卡尔-费休滴定法测定石油产品、润滑油、添加剂中水含量的试验方法 ASTM D 6379 高性能液相色谱折光指数法测定航空燃料和石油馏分中芳烃含量的试验方法 ASTM D 7153 航空燃料冰点的测试方法（自动激光法） ASTM D 7154 航空燃料冰点的测试方法（自动光纤法） ASTM D 7359 使用离子色谱法检测（燃烧离子色谱-CIC）芳香烃类及其氧化高温水解燃烧后混合物中的总氟、氯和硫含量的测试方法 IP 12 比热值的确定 IP 16 航空燃料冰点测试（手动法） IP 57 煤油烟点的测定 IP 71 第一部分 透明和不透明石油产品的动力黏度的测定和计算 IP 123 大气压下蒸馏性质的测定 IP 154 石油产品铜片腐蚀测试 IP 156 石油及相关产品的烃类型测定 荧光法 IP 160 原油和液态石油产品密度的实验室测定 比重计法 IP 170 闪点测定 阿贝闭杯法 IP 274 航煤及馏分燃料电导率测定 IP 323 航煤涡轮燃料热氧化稳定性测定 IP 336 石油产品硫含量测定 能量色散X荧光光谱法 IP 342 石油产品轻质和中馏分燃料的硫醇含量测定 电位滴定法 IP 354 航煤酸值的测定 燃料颜色指示剂滴定法 IP 365 原油和石油产品密度测定 U型管震荡法 IP 379 恒量氧化氮的测定 化学发光法 IP 406 气相色谱法测定石油产品镏程 IP 435 航空燃料冰点测定 自动相转变法 IP 436 芳烃及烃类型测定 使用示差折光检测的高效液相色谱法 IP 438 水分测定 卡尔费休滴定法 IP 523 闪点测定 快速平衡闭杯法 IP 528 航空燃料冰点测定 自动光学纤维法 IP 529 航空燃料冰点测定 自动激光法 IP 540 航空涡轮燃料实际胶质含量的测定-喷射蒸发法 IP 585 生物柴油、航空燃料中脂肪酸甲酯（FAME）的测定 GC-MS选择性离子扫描和监控法 IP 590 航空燃料中脂肪酸甲酯（FAME）的测定 高效液相色谱的蒸发光散射检测法 Def-Stan 91-91 涡轮燃料，航空煤油型，Jet A-1 UOP 389 油料中痕量金属的测定方法 下列术语和定义适用于本文件。 3 术语和定义 MH/T 61062014 3 3.1 传统喷气燃料 conventional jet-fuel 来源于原油、液态天然气凝析油、重油、页岩油和油砂的常规烃类衍生物。 3.2 初始批次 batch origination 燃料生产地点的批次。 3.3 加氢处理 hydroprocessed 在催化剂作用下氢与有机化合物反应，以去除氧、硫、氮杂质，使不饱和烃饱和或改变烃的分子结构的常规化学工艺。 3.4 合成烃 synthesized hydrocarbons 通过气化、费托合成工艺和加氢处理工艺，从替代原料来源(如煤、天然气、生物质和氢化脂肪和油酯类)中获得的烃类。 3.5 合成石蜡煤油 synthesized paraffinic kerosene SPK 主要由异构烷烃、正构烷烃和环烷烃组成的合成调合组分。 3.6 合成调合组分 synthetic blending component 满足附录A或附录B要求的合成烃。 4 总则 本标准是含合成烃航空涡轮机燃料及其合成组分在生产地点的质量标准。 按本标准生产、认证和发出的航空涡轮发动机燃料符合GB 6537/DEF-STAN 91-91/ASTM D1655的要求，一旦发出后应认为是按符合GB 6537/DEF-STAN 91-91/ASTM D1655的3号喷气燃料或Jet A-1进行质量控制。 5 组分比例 除非本标准中另有定义，含合成烃航空涡轮燃料组分为： a) 传统喷气燃料（3 号喷气燃料、Jet A、Jet A-1 燃料）以及体积分数不高于 50%的满足附录 A要求的合成调合组分； MH/T 61062014 4 b) 传统喷气燃料（3 号喷气燃料、Jet A、Jet A-1 燃料）以及体积分数不高于 50%的满足附录 B要求的合成调合组分。 6 技术要求 6.1 符合 GB 6537 的 3 号喷气燃料与 SPK 调合使用的添加剂应符合 GB 65372006 附录 A 的要求，调合后含合成烃的喷气燃料除符合 GB 65372006 表 1 中对民用航空燃料的要求外，还应符合以下要求： a) 芳烃含量体积分数不低于 8.0%（按 GB/T 11132 方法检测）； b) 馏出温度 T50-T10 不小于 15 ，T90-T10 不小于 40 。 6.2 符合 ASTM D 1655 或 DEF STAN 91-91 的 Jet A 或 Jet A-1 与 SPK 组分调合，调合后含合成烃的喷气燃料应符合表 1 的要求,使用的添加剂应符合表 2 的要求。 表1 含合成烃航空涡轮燃料的技术要求 第一部分 基本要求第一部分 基本要求 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 组成 组成 总酸值 mg KOH/g 芳烃含量：应满足下列要求之一： 1.芳烃 体积分数% 2.芳烃 体积分数% 硫醇性硫a 质量分数% 硫含量 质量分数% 0.10 25 26.5 0.003 0.30 ASTM D 3242/IP 354 GB 11132/ASTM D 1319/IP 156 ASTM D 6379/IP 436 ASTM D 3227/IP 342 GB/T 11140, GB/T 17040, ASTM D 1266,ASTM D 2622, SH/T 0689，SH/T 0253 ASTM D 4294, ASTM D 5453或 IP 336 挥发性 挥发性 蒸馏 蒸馏温度 10%馏出，温度(T10) 50%馏出，温度(T50) 90%馏出，温度(T90) 终馏点，温度 蒸馏残留物 % 蒸馏损失 % 闪点 15 时密度 kg/m3 205 报告 报告 300 1.5 1.5 38 775840 GB/T 6536, ASTM D 2887/IP 406b 或ASTM D 86c或IP 123c GB/T 261, ASTM D 56或ASTM D 3828d,IP 170d或IP 523d ASTM D 1298/IP 160, 或ASTM D 4052/IP 365 MH/T 61062014 5 表 1(续) 第一部分 基本要求 第一部分 基本要求 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 流动性 流动性 冰点 -20 时粘度 mm2/s -40 Jet A -47 Jet A-1 8.0 GB/T 2340, ASTM D 5972/IP 435 或 ASTM D 7153/IP 529, ASTM D 7154/IP 528或 ASTM D 2386/IP 16 ASTM D 445/IP 71 燃烧燃烧 净热值 MJ/kg 应符合下列条件之一： 1.烟点 mm 2.烟点 mm 萘 vol，% 42.8e 25 18 3.0 ASTM D 4529, ASTM D 3338, ASTM D 4809或IP 12 ASTM D 1322/IP 57 ASTM D 1322/IP 57 ASTM D 1840 腐蚀 腐蚀 铜片腐蚀（2 h,100 ） 级 热安定性（在控制温度260 下，2.5 h） 过滤器压力降 mm Hg 管壁评级 级 1 25 小于3f， 且无孔雀蓝色或异常沉淀 ASTM D 130/IP 154 ASTM D 3241/IP 323 污染物 污染物 实际胶质 mg/100 ml 水分离指数g，速率 无静电添加剂 有静电添加剂 7 85 70 GB/T 8019, ASTM D 381，IP 540 SH/T 0616, ASTM D 3948 添加剂 添加剂 电导率 pS/m 50600h GB/T 6539, ASTM D 2624/IP 274 第二部分 扩展要求第二部分 扩展要求 性能 性能指标 检测方法 性能 性能指标 检测方法 芳烃含量：应符合下列条件之一： 1.芳烃 体积分数% 2.芳烃 体积分数% 馏程 T50-T10 T90-T10 润滑性， mm 8 8.4 15 40 0.85 GB/T 11132, ASTM D 1319 或 IP 156 ASTM D 2887b/IP 406 或 ASTM D 86c或 IP 123 SH/T 0687, ASTM D 5001 a 如果燃料采用 ASTM D4952 或 IP 30 博士试验方法，则可以不再进行硫醇性硫试验。 b ASTM D 86 or IP 123 测定方法的值应为比较的基准，在报告 ASTM D 2887 / IP 406 结果时应转换为 ASTM D 86 or IP 123 测定的单位值，而蒸馏残留物和损失应为“不适用”(N/A)。 MH/T 61062014 6 表 1(续) 第二部分 扩展要求 第二部分 扩展要求 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 c ASTM D 86 或 IP 123 喷气燃料馏程是在第 4 组条件下进行测定，不使用第 3 组冷凝温度。 d 其他测试方法得到的结果比首选方法 ASTM D 56 的结果低 2，如果出现争议，则以 ASTM D 56 方法为准。 e 对于所有规格，使用用测试方法 ASTM D 4529 中表 1 或 Eq1,或者试验方法 ASTM D 3338 或 IP 12 中的 Eq2 来验证。ASTM D 4809 作为一种替代方法。如有争议，应使用 ASTM D 4809 测试方法。 f 管壁评级通常应按目视法来报告。 g 在出厂时进行测定。 h 如果使用抗静电添加剂，在使用地点，电导率不得超过 600 pS/m。当买方指定添加抗静电添加剂时，在飞机加注点，电导率应控制在 50 pS/m600 pS/m。 表2 添加剂名称及加入量 添加剂 加入量 添加剂 加入量 燃料性能增强添加剂 抗氧剂 燃料性能增强添加剂 抗氧剂 应符合下列条件之一： 2,6-叔丁基苯酚 2,6-叔丁基-4 甲基苯酚 2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚 不少于 75%的 2,6-叔丁基苯酚加上不大于 25%的叔和三叔丁基苯酚 不少于 55%的 2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚加上 不少于 15%的 4-甲基-2,6-叔丁基-4-甲基苯酚 剩余的不大于 30%的单甲基和二甲基叔丁基苯酚 不少于 72%的 2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚加上不大于 28%的叔丁基甲苯酚和叔丁基二甲基苯酚的混合物 金属钝化剂 金属钝化剂 N,N-二水杨基-1,2-丙烷二胺 燃油系统防冰剂 燃油系统防冰剂 二乙二醇单甲基醚 最大 24.0 mg/L 首次加入量不超过 2.0 mg/L,累积加入量不超过 5.7 mg/L 0.10%0.15%（体积分数） 燃料操作和维护添加剂 抗静电剂燃料操作和维护添加剂 抗静电剂a Stadis450 检漏剂 检漏剂 示踪剂 A (LDTA-A) 杀菌剂 杀菌剂 Biobor JF/Kathon FP1.5 抗磨剂（润滑改良剂） 抗磨剂（润滑改良剂） HiTEC 580/ Octel DCI-4A / Nalco 5403 初次加入量不超过 3.0 mg/L，累积加入量不超过 5.0 mg/L。如果加剂时添加剂浓度未知，则加入量不超过 2.0 mg/L 最大 1 mg/kg 最大 23 mg/L a 如果使用抗静电添加剂，电导率不得超过 600 pS/m。当买方指定添加抗静电添加剂时，在运送条件下电导率应控制在 50 pS/m600 pS/m。 MH/T 61062014 7 A A 附 录 A （资料性附录） 费托合成加氢石蜡煤油馏分 A.1 范围 本附录规定了一种费托合成加氢石蜡煤油(SPK)调合组分的制造和性能要求，该组分除非与传统燃料按照第5章规定进行调合，否则不能用于航空发动机上。 A.2 材料与制造 费托加氢合成石蜡煤油馏分（FT-SPK）是通过费托合成以及后续加氢等工艺制备的合成石蜡煤油。FT-SPK合成调合组分应包含加氢合成的石蜡煤油馏分， 全部由合成气通过铁或钴催化剂催化的费托合成工艺(FT)制得而来。产品的进一步加工应包括加氢精制、加氢裂化和加氢异构化，同时可能包括但不限于其他常规的炼油工艺组合，如聚合、异构化和分馏。 A.3 技术要求 FT-SPK组分应满足表A.1和表A.2的要求。 表A.1 FT-SPK 批次技术要求 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 组成 组成 总酸值， mg KOH/g 0.015 ASTM D 3242/IP 354 挥发性 挥发性 1.蒸馏 10%馏出，温度(T10) 50%馏出，温度(T50) 90%馏出，温度(T90) 终馏点，温度 T90-T10 蒸馏残留物 % 蒸馏损失 % 2.模拟蒸馏 10%馏出，温度(T10) 50%馏出，温度(T50) 90%馏出，温度(T90) 终馏点，温度 205 报告 报告 300 22 1.5 1.5 报告 报告 报告 报告 GB/T 6536, ASTM D 86 a 或 IP 123 a ASTM D 2887/IP 406 MH/T 61062014 8 表 A.2(续) 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 闪点 38 GB/T 261, ASTM D 56 b, ASTM D 3828b, IP 170b或 IP 523b 15 时密度 kg/m3 730770 ASTM D 1298/IP 160, ASTM D 4052 或 IP 365冰点 -40 GB/T 2340, ASTM D 5972/IP 435, ASTM D 7153/IP 529,ASTM D 7154/IP 528 或 ASTM D 2386/IP 16 热稳定性(在控制温度下 2.5 h)热稳定性(在控制温度下 2.5 h) 温度 过滤器压力降 mmHg 管壁评级 325c 25 小于 3d，且无孔雀蓝和不正常沉积物 ASTM D 3241/IP 323 添加剂 添加剂 抗氧化剂e mg/L 1724 a ASTM D 86 或 IP 123 喷气燃料馏程是在第 4 组条件下进行测定，不使用第 3 组冷凝温度。 b 其他测试方法得到的结果比首选方法 ASTM D 56 的结果低 2 ，如果出现争议，则以 ASTM D 56 方法为准。c 将温度维持在指定的 325 ，循环逐批检查工艺稳定性和成分的一致性。 d 管壁评级通常应按目视法来报告。 e 由于操作会暴露在空气中， 所以在操作前应加入抗氧化剂来确保足够的混合,应在分馏或加氢后尽快加入抗氧化剂,以预防生产过程中的过氧化反应和胶质的形成。 表A.2 FT-SPK 其他技术要求 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 碳氢化合物组成 碳氢化合物组成 环烷烃 质量分数% 芳烃 质量分数% 烷烃 质量分数% 碳和氢 质量分数% 15 0.5 报告 99.5 ASTM D 2425 ASTM D 2425 ASTM D 2425 ASTM D 5291 非碳氢化合物组成 非碳氢化合物组成 氮 mg/kg 水 mg/kg 硫 mg/kg 金属 mg/kg (Al,Ca,Co,Cr,Cu,Fe,K,Mg,Mn,Mo,Na,Ni,P,Pb,Pd,Pt,Sn,Sr,Ti,V,Zn) 卤素 mg/kg 2 75 15 0.1(每种金属) 1 ASTM D 4629/IP 379 ASTM D 6304 或 IP 438 ASTM D 6304 或 IP 438 UOP 389 ASTM D 7359 MH/T 61062014 9 B B 附 录 B （资料性附录） 酯和脂肪酸加氢石蜡煤油馏分 B.1 范围 本附录规定了一种酯类和脂肪酸类加氢合成石蜡煤油(SPK)调合组分的制造和性能要求，该组分除非与传统燃料按照第5章规定进行调合，否则不能用于航空发动机上。 B.2 材料与制造 酯和脂肪酸加氢（HEFAs）是指经过加氢工艺脱出所有单、二、三甘油酯、游离脂肪酸和脂肪酸酯（如脂肪酸甲酯）中的氧。含合成烃生物航煤调合组分应包含加氢合成石蜡煤油馏分，全部由脂肪酸酯类和游离脂肪酸加氢和脱氧而来。产品的进一步加工应包括加氢精制、加氢裂化和加氢异构化，同时可能包括但不限于其他常规的炼油工艺组合，如聚合、异构化和分馏。 B.3 技术要求 HEFA-SPK组分应满足表B.1和表B.2的要求。 表B.1 HEFA-SPK 批次技术要求 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 组成 组成 总酸值 mg KOH/g 0.015 ASTM D 3242/IP 354 挥发性 挥发性 1.蒸馏 10%馏出，温度(T10) 50%馏出，温度(T50) 90%馏出，温度(T90) 终馏点，温度 T90-T10 蒸馏残留物 % 蒸馏损失 % 2.模拟蒸馏 10%馏出，温度(T10) 50%馏出，温度(T50) 90%馏出，温度(T90) 终馏点，温度 205 报告 报告 300 22 1.5 1.5 报告 报告 报告 报告 GB/T 6536, ASTM D 86 a 或 IP 123 a ASTM D 2887 MH/T 61062014 10 表 B.1(续) 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 闪点 38 GB/T 261, ASTM D 56 b, ASTM D 3828b, IP 170b或 IP 523b 15 时密度 kg/m3 730770 ASTM D 1298/IP 160, ASTM D 4052 或IP 365 冰点 -40 GB/T 2340, ASTM D 5972/IP 435, ASTM D 7153/IP 529,ASTM D 7154/IP 528 实际胶质 mg/100mL 7 GB/T 8019, ASTM D 381/IP 540 FAME mg/kg 5 IP 585 或 IP590 热稳定性(在控制温度下 2.5 h)热稳定性(在控制温度下 2.5 h) 温度 过滤器压力降 mmHg 管壁评级 325c 25 小于 3d，且无孔雀蓝和不正常沉积物 ASTM D 3241/IP 323 添加剂 添加剂 抗氧化剂e mg/L 1724 a ASTM D 86 或 IP 123 喷气燃料馏程是在第 4 组条件下进行测定，不使用第 3 组冷凝温度。 b 其他测试方法得到的结果比首选方法 ASTM D 56 的结果低 2 ，如果出现争议，则以 ASTM D 56 方法为准。c 将温度维持在指定的 325 ，循环逐批检查工艺稳定性和成分的一致性。 d 管壁评级通常应按目视法来报告。 e 由于操作会暴露在空气中， 所以在操作前应加入抗氧化剂来确保足够的混合,应在分馏或加氢后尽快加入抗氧化剂,以预防生产过程中的过氧化反应和胶质的形成。 表B.2 HEFA-SPK 批次技术要求 项目 指标 试验方法 项目 指标 试验方法 碳氢化合物组成 碳氢化合物组成 环烷烃 质量分数% 芳烃 质量分数% 烷烃 质量分数% 碳和氢 质量分数% 15 0.5 报告 99.5 ASTM D 2425 ASTM D 2425 ASTM D 2425 ASTM D 5291 非碳氢化合物组成 非碳氢化合物组成 氮 mg/kg 水 mg/kg 硫 mg/kg 金属 mg/kg (Al,Ca,Co,Cr,Cu,Fe,K,Mg,Mn,Mo,Na,Ni,P,Pb,Pd,Pt,Sn,Sr,Ti,V,Zn) 卤素 mg/kg 2 75 15 0.1(每种金属) 1 ASTM D 4629/IP 379 ASTM D 6304 或 IP 438 ASTM D 6304 或 IP 438 UOP 389 ASTM D 7359 _