航空煤油需要有良好的燃燒性能,即它的熱值要高,燃燒要穩定,不因工作條件變化而熄火,一旦高空熄火后容易再起動,燃燒要完全,產生積炭要少。航空煤油燃燒時,首要的是易于起動和燃燒穩定,其次是要求燃燒完全。航空煤油的起動性取決于燃料的自燃點、著火延滯期、燃燒極限、燃料的蒸發性能以及粘度等。燃燒的完全程度一方面受進氣壓力、進氣溫度和飛行高度等條件的影響,另一方面也受燃料的粘度、蒸發性和化學組成的影響。
燃料的粘度與其霧化的質量有直接的關系,霧化程度越好,越能加快可燃混合氣的形成,有利于燃燒的穩定和安全。餾分較輕、蒸發性較好的航空煤油,能夠快速與空氣形成可燃混合氣,相應燃燒完全度較高。各種烴類的燃燒完全度高低順序如下:正構烷烴>異構烷烴>單環環烷烴>雙環環烷烴>單環芳香烴>雙環芳香烴。
航空煤油的腐蝕性分為液相腐蝕和氣相腐蝕兩類。液相腐蝕是指航空煤油對儲運設備和發動機燃料系統產生的腐蝕;氣相腐蝕是指航空煤油在燃燒過程中對燃燒室內的火焰筒有燒蝕現象,并且燃燒產物對渦輪機尾氣噴管等也有腐蝕。航空煤油質量標準中除規定了酸度、水溶性酸或堿、硫含量、硫醇硫含量和銅片腐蝕等指標外,還增加了銀片腐蝕試驗。
噴氣發動機的耗油量很大,在機場往往采用高速加油。在泵送燃料時,由于摩擦,會在油面產生和積累大量的靜電荷,其電勢可達數千伏甚至上萬伏。這樣,到一定程度就會產生火化放電,如果遇到可燃混合氣,就會引起爆炸、起火。影響靜電荷積累的因素很多,其中之一就是燃料本身的電導率。電導率小的燃料,在相同的條件下,靜電荷的消失慢而積累快;反之,電導率大的燃料,靜電荷消失速度快而不易積累。研究表明,當燃料的電導率大于50×10-12Ω-1m-1時,就足以安全。
純品為無色透明液體,含有雜質時呈淡黃色。略具臭味。沸程180~310℃(不是的,在生產時常需根據具體情況變動)。平均分子量在200~250之間。密度大大于0.84g/cm3。閃點40℃以上。運動黏度40℃為1.0~2.0mm2/s。不溶于水,易溶于醇和其他有機溶劑。易揮發。易燃。揮發后與空氣混合形成爆炸性的混合氣。爆炸極限2-3% 。燃燒完全,亮度足,火焰穩定,不冒黑煙,不結燈花,無明顯異味,對環境污染小。
航空煤油的餾程范圍會影響發動機的啟動性能和是否能完全燃燒,同時餾程情況與煤油本身的密度、低溫性能有直接關系。航空煤油的粘度大小會影響發動機噴油嘴的工作情況和燃燒的質量。粘度太大,噴進發動機的油滴大,造成燃燒不完全,降低發動機的出力;粘度過小,使噴出的油霧角度大,射程近,會引起內部過熱。由于對航空煤油要求嚴格,航空煤油多采用一次通過部分轉化的工藝,在加工過程中采用共凝膠型催化劑,催化劑量裝填多,分子篩含量少,芳烴飽和能力強,得到油品密度具有密度大、煙點高、熱值高、芳烴低的特點。
目前,國內航煤生產技術主要有兩類:
一是航煤加氫技術,該類技術主要加工直餾煤油組分,其反應部分常采用氣相加氫工藝。目前,液相加氫工藝也開始應用到航煤加氫工藝中來,相比于氣相加氫技術,其在催化劑利用效率、投資等方面具有一定優勢;
二是加氫裂化生產航煤技術,該類技術以蠟油為原料,在反應壓力>10MPa 的條件下生產航煤產品。
航空煤油的潔凈性是其安全使用的重要指標,潔凈性不好的產品可能會導致油料傳輸與燃燒系統結焦、沉積、堵塞等問題。一般評價項目包括膠質含量:可以評價油品的生膠傾向,由于少量高沸點物質或易產生聚合反應的物質存在,會導致膠質含量過高,長期使用可能會造成積炭等問題;水反應(界面與分離指數):是評價油品與水能否達到快速有效分離的指標,油品中存在的少量雜質與添加劑會增加油與水的相溶性,如果水不易與航空煤油進行有效分離(水分離指數低),會造成油品中水含量高,產生燃燒不好或儲存過程細菌生長等問題。
航空煤油是從石油中提煉的,石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬于生物沉積變油。石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學工業產品,如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。