海伦娜用硫酸法烷基化工艺生产燃油的过程,用最简单的话说,就是让异丁烷在硫酸的催化下与烷烃发生反应,从而生产出以异辛烷为主的异构烷烃。
前面我们说到过,因为拥有很强的抗爆性,异辛烷被作为衡量燃料抗爆性的标杆,当某种汽油的抗爆性和纯异辛烷相当时,就可以被标为100号。由于用烷基化工艺生产出的燃油的主要成分正好是异辛烷,其抗爆性自然相当出众!由于少量除异辛烷以外的异构烷烃的存在,烷基化油的抗爆性比纯异辛烷稍弱,但标号也能达到93甚至更高。
除了优良的抗爆震性能外,相比用催化重整和催化裂化工艺生产的燃油,烷基化油在作为航空汽油时还具备如下优点:
第一,烷基化油的含硫量很低,这不仅有利于减少酸性腐蚀,提高发动机的寿命,而且能让燃油即使在较高的压力下燃烧也不容易出现积碳问题。
第二,烷基化油几乎不含烯烃,烯烃极易被氧化为胶体在发动机的气缸、进气门、喷油嘴等地沉积下来,轻则降低发动机性能,重则导致发动机熄火。
第三,烷基化油几乎不含芳烃,芳烃的危害可不仅仅是对环境不友好,汽油中芳烃含量过高会导致严重的积碳问题,除此之外,芳烃还会严重侵蚀发动机和供油系统中的橡胶部件。轻则缩短使用寿命,重则导致机毁人亡的故障。
在上个位面中,美国就曾经被高芳烃汽油坑过。由于美国早期的高标号汽油主要是用催化重整工艺生产的高芳烃汽油。芳烃的存在虽然提高了汽油的标号,但也让美国战机上的橡胶部件屡屡提前失效,尤其是油箱更是常常因橡胶溶胀而发生破损。美国后来对油箱采用了塑化工艺,但依然没能完全解决橡胶溶胀的问题。
虽然就烷基化油本身的性能而言,几乎可以说是最完美的燃料以及调油组分,不过烷基化油的生产工艺却不大容易掌握。
比如海伦娜搞的那套试验性生产设备,自从投入试生产以来,它从来就没有老老实实地连续运转超过一个月,原因是作为催化剂的硫酸总是腐蚀生产设备。从搅拌叶轮到冷凝器,从酸洗罐到各种管线,各种技术人员想得到以及想不到的地方几乎都出过问题。
由于几乎每隔半个月就得停工检修一次,更换大件设备更是家常便饭,导致目前生产的烷基化油不仅成本高昂,而且产量也很低。不过海伦娜对此并不十分在意,因为现在出现的问题都是技术发展道路上所必须经历的,后世的石油化工行业和设备腐蚀问题斗争了几十年,很多问题的解决靠得都不是什么特效药,而是经验的渐进式积累。
况且海伦娜本来也没准备让德国今后的战机直接使用烷基化油,那样做实在太过奢侈
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