该课题属国家高科技计划"863计划"项目,其最终目的是研制一组综合性能优于氢燃料的新型多组分吸热碳氢燃料,要求燃料总热沉高,冷却能力强,其裂解产物具有优越的燃烧性能,能够满足高超音速系统组合发动机工作和冷却要求.与此同时,要求这组燃料能为将来推进系统的设计、组装和试验提供必要的试验数据、技术信息.该文围绕吸热型碳氢燃料催化裂解吸热过程中关键技术进行探索性研究.主要包括:(一)通过切割、精制、调配、制备了的代号为NNJ系列,FRA系列新型碳氢燃料,并对其基本理化性质进行了测定和计算.探讨了各种理化性质对吸热燃料性能如燃烧性能,冷却性能的影响.(二)合成了SAPO-34分子筛,对合成的催化剂进行了结构表征.在自制的MRGC(微反—气相色谱联用)装置上,以正庚烷的裂解为模型反应,对合成的SAPO-34系列催化剂的催化活性及烯烃选择性进行了评价与筛选.结果表明,SAPO-34系列催化剂具有很高的类烃选择性,ZSM-5具有很高的催化活性.(三)建立了脉冲注氧色谱测焦系统,筛选评价了多种结焦抑制剂,如含磷,硫,及碱金属合物.结焦研究发现,噻吩是一种优良的结焦抑制剂.对分子筛催化剂的结焦进行了探讨.(四)吸热型碳氢燃料催化裂解热沉装置及测定方法建立,仪器常数测定结果表明,该仪器符合tians方程,能够正常工作.并用氮气热沉对仪器性能做了准确性检验.在建立的催化热沉测定装置上测定了吸热型碳氢燃料模型化合物正庚烷的热裂解与催化裂解热沉.吸热型碳氢燃料NNJ150的热裂解热沉与催化裂解热沉.(五)对吸热型碳氢燃料模型化合物正庚烷及燃料NNJ150的最大理论热沉进行估算,得到了燃料吸热能力的理论上限.(六)首次提出了热沉利用系数L的概念,用以表征吸热燃料在实际使用时能够达到最大理论热沉的百分比.该系数能够清晰地表达燃料的实际工作的热沉利用效率.(七)燃料催化裂解过程相关研究,如催化剂起始裂解温度分析,催化剂寿命评价等.