一种新型碳氢燃料结焦抑制剂的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112961715A(43)申请公布日2021.06.15(21)申请号202110231081.6C10L10/04(2006.01)(22)申请日2021.03.02(71)申请人四川大学地址610065四川省成都市一环路南一段24号(72)发明人朱权李象远(74)专利代理机构成都瑞创华盛知识产权代理事务所(特殊普通合伙)51270代理人邓瑞辜强(51)Int.Cl.C10L1/182(2006.01)C10L1/198(2006.01)C10L1/12(2006.01)C10L1/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种新型碳氢燃料结焦抑制剂的制备方法及其应用(57)摘要一种新型碳氢燃料结焦抑制剂的制备方法及其应用，结焦抑制剂质量分数15％～25％的丙三醇、质量分数5％～15％的端羟基超支化聚酯(HBP)以及质量分数70％的去离子水，制备方法包括用分析天平称取去离子水，将丙三醇加入到去离子水中，用玻璃棒缓慢搅拌10min；加入端羟基超支化聚酯(HBP)，继续缓慢搅拌10min；将混合溶液放入到超声清洗器中震荡30min，溶液密封储存即得；其应用包括在空天动力发动机燃料裂解温度大于700℃时加入质量分数为燃料质量5％的结焦抑制剂，本发明能够解决空天动力发动机碳氢燃料高温结焦的问题，保证燃料正常裂解的同时避免裂解产物受到污染，保证飞行器长时间稳定运行。CN112961715ACN112961715A权利要求书1/1页1.一种新型碳氢燃料结焦抑制剂，其特征在于，包括质量分数15％～25％的丙三醇、质量分数5％～15％的端羟基超支化聚酯(HBP)以及质量分数70％的去离子水。2.根据权利要求1所述的一种新型碳氢燃料结焦抑制剂，其特征在于，包括质量分数15％的丙三醇、质量分数15％的端羟基超支化聚酯(HBP)以及质量分数70％的去离子水。3.根据权利要求1所述的一种新型碳氢燃料结焦抑制剂，其特征在于，包括质量分数20％的丙三醇、质量分数10％的端羟基超支化聚酯(HBP)以及质量分数70％的去离子水。4.根据权利要求1所述的一种新型碳氢燃料结焦抑制剂，其特征在于，包括质量分数25％的丙三醇、质量分数5％的端羟基超支化聚酯(HBP)以及质量分数70％的去离子水。5.一种基于权利要求1所述的新型碳氢燃料结焦抑制剂的制备方法，其特征在于，通过以下步骤实现：S1、用分析天平称取去离子水，将丙三醇加入到去离子水中，用玻璃棒缓慢搅拌10min；S2、溶液中加入端羟基超支化聚酯(HBP)，继续缓慢搅拌10min；S3、将混合溶液放入到超声清洗器中震荡30min，保证溶液混合均匀，溶液密封储存即可。6.一种基于权利要求1所述的新型碳氢燃料结焦抑制剂的应用，其特征在于，在空天动力发动机的高温燃料裂解装置的入口处设置一个三通接头，燃料和结焦抑制剂分别从两个通路加入，加入结焦抑制剂的支路安装有电子阀门，燃料裂解温度低于700℃自动关闭阀门，燃料裂解温度高于700℃自动打开阀门，添加剂加入到裂解装置中，其中，三通接头内部装有铁丝网，增大热流扰动可以保证燃料和添加剂混合均匀，结焦抑制剂的添加量为燃料量的5％。2CN112961715A说明书1/4页一种新型碳氢燃料结焦抑制剂的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及空天动力发动机领域，特别是一种新型碳氢燃料结焦抑制剂的制备方法及其应用。背景技术[0002]随着飞行马赫数不断提高，飞行器燃烧室的有效冷却成为一个亟需解决的问题。吸热型碳氢燃料由于其优异的吸热性质被用作冷却介质应用于主动冷却热管理，即燃料在进入燃烧室前，流经发动机燃烧室壁面微通道，通过显热、相变潜热(物理热沉)和化学裂解反应吸热(化学热沉)冷却燃烧室壁面。然而，在燃料高温裂解过程中结焦反应同步发生，结焦会增大流阻，影响壁面传热和腐蚀金属材料，严重时堵塞冷却通道，造成灾难性后果。[0003]目前针对燃料裂解结焦问题，大多采用涂层技术和加入添加剂的方式抑制金属催化结焦，抑制体相结焦相关的报道比较少。涂层技术虽然能有效地抑制结焦，但是在制备的过程中的高温条件会影响基体材料本身的强度和韧性等性能。目前，对于添加剂的研究，很多采用硫及其化合物来抑制结焦。硫化物破坏了促进结焦的金属催化作用，有比较明显的抑制结焦效果，但是含硫化合物会改变裂解产物分布，裂解产物会受到污染，因此，如何解决上述技术问题成为本技术领域人员需要解决的问题。发明内容[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型碳氢燃料结焦抑制剂的制备方法及其应用，以解决上述技术背景中所提出的问题。[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：[0006]一种新型碳氢燃料