Технология получения нового авиационного топлива - АСКТ

Технология получения топлива АСКТ заключается в выделении из тяжёлой части нефтяного попутного или природного газа фракции соответствующего углеводородного состава и легко вписывается в традиционную технологическую схему переработки газов с получением кондиционных топливного углеводородного «сухого» газа и других продуктов.

Для выработки и испытания опытно-промышленной партии топлива разработаны и утверждены технические условия ТУ 39-1547-91, согласно которым новое авиационное топливо - АСКТ, сконденсированное из нефтяного газа должно соответствовать следующим нормам:

НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ	НОРМА	МЕТОД ИСПЫТАНИЯ
1. Массовое содержание пропана, %	< 7,2	ТУ 38.101524-83
2. Давление насыщенных паров, абс., при 45ОС, МПа (кг/см2)	< 0,50 (5,0)	ГОСТ 21443-75Э, ГОСТ 20448-90 или п.5.2 наст. ТУ
3. Плотность при 20ОС, кг/м3	> 585	по п.5.3 наст. ТУ
4. Теплота сгорания (низшая), кДж/кг (ккал/кг)	45200 (> 10800)	по п.5.4 наст. ТУ
5. Содержание сернистых соединений в пересчете на серу, %	< 0,002	ГОСТ22986-78
6. Содержание свободной воды	нет	ГОСТ 21443-75Э
7. Содержание щелочи	нет	ГОСТ 21443-75Э
8. Содержание механических примесей	нет	ТУ 39-1340-89
9. Внешний вид	бесцветный, прозрачный	ТУ 39-1340-89
*Примечание: Для улучшения эксплуатационных свойств в АСКТ могут добавляться присадки, допущенные к применению в установленном порядке.

Возможность выработки топлива, удовлетворяющего этим требованиям, официально подтверждают на Нижневартовском газоперерабатывающем заводе (ГПЗ), Сургутском завода стабилизации конденсата (СЗСК) и Пермском ГПЗ, а также руководство АК «Сибур». При производстве такого «товарного» топливного углеводородного газа из него удаляют механические примеси, глубоко осушают, очищают от сернистых и других нежелательных соединений и освобождают от основной массы пропана, бутанов и других более высокомолекулярных углеводородов (в отдельных случаях также от некоторой доли этана). Технология реализуется практически на всех газоперерабатывающих заводах нефтяной и газовой промышленности, а также на большинстве малогабаритных промысловых установок подготовки газа (УПГ). Основное различие между отдельными ГПЗ заключается в том, что на одних заводах вся масса выделенных из газа конденсирующихся углеводородов разделяется на узкие углеводородные фракции (пропан, бутаны, пентаны, автомобильные и коммунально-бытовые топлива) и стабильный газовый бензин, на других (в основном, западносибирских) - эта фракция отгружается как один товарный продукт - широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ). Как правило, ШФЛУ, выделяемая из газа на промысловых УПГ, также не разделяется.

СОСТАВ И СВОЙСТВА ТОВАРНОЙ ШФЛУ ПО ТУ 38.101524-93
НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ	НОРМА ПО МАРКАМ
Углеводородный состав, % (мас)	«А»	«Б»
C1-C2, не более	3	5
С3, не менее	15	-
С4-С5, не менее	45	40
С6 + В, не более	15	30
Содержание сероводорода и меркаптановой серы, % (мае.)*, не более	0,025	0,05
в том числе сероводорода, не более	0,003	0.003
Содержание свободной воды и щелочи	Отсутствует**
Содержание метанола	Не нормируется***
Внешний вид**	Бесцветная прозрачная жидкость
* Для ШФЛУ Западной Сибири не нормируется. ** Продукт, налитый в стеклянный цилиндр диаметром 40-50 мм, при рассмотрении его в проходящем свете должен быть бесцветным. *** Определяется у изготовителя и поставщика для накопления данных.

Сравнение данных в таблицах показывает, что по углеводородному составу топливо АСКТ соответствует тяжелой части ШФЛУ: недопустимо содержание метана и этана и ограничен верхний предел содержания пропана. Это означает, что в условиях газоперерабатывающего производства АСКТ может быть выделен из ШФЛУ при соответствии других показателей качества. Рассматривая вопрос о получении АСКТ на ГПЗ, следует исходить из того, что в ближайшее время потребность в этом продукте, вероятно, может составлять сравнительно небольшую часть от потенциально возможной выработки. Это значит, что производство АСКТ не повлияет существенно на традиционный ассортимент продукции завода. В зависимости от схемы ГПЗ получение на нем авиационного топлива АСКТ может быть осуществлено путем более или менее сложного дооборудования. На ГПЗ, имеющих в своем составе газофракционирующую установку (ГФУ) для разделения ШФЛУ на узкие фракции, достаточно несложного дооборудования для отвода небольшой части потока из продукта с низа колонны-депропанизатора. Этот продукт будет соответствовать по своим свойствам топливу АСКТ. Потребуется также обустройство в цехе готовой продукции позиции для отдельного хранения и отгрузки товарного АСКТ. На некоторых ГПЗ, не имеющих в своем составе ГФУ, предусмотрены узлы (блоки) для получения из ШФЛУ пропана высокой степени чистоты для использования в качестве хладоагента для собственных нужд завода и отгрузки его как товарного продукта. На этих блоках возможна выработка АСКТ аналогично процессу описанному выше. На ГПЗ, не имеющих в своем составе ГФУ или блоков для получения пропана-хладоагента, необходимы более сложные решения для получения из ШФЛУ небольших количеств топлива АСКТ. В 1989г. во ВНИПИгазпереработке была спроектирована специальная типовая установка с производительностью 70 тыс.т в год сжиженных нефтяных газов (СНГ) в качестве автомобильного топлива - автопропана ПА или пропан-бутана ПБА (диапазон нормальной работы 50 - 125% проекта). В проекте была предусмотрена ее привязка на всех ГПЗ Западной Сибири, которые не имеют в своем составе ГФУ и выпускают ШФЛУ как конечный товарный продукт. На этой же установке возможно одновременно получать автомобильное и авиационное топливо АСКТ. Установка включает ректификационную колонну с 12 теоретическими тарелками, в которой исходное сырье - ШФЛУ, взятое непосредственно из потока на выходе конечной технологической установки ГПЗ, разделяют на верхний, легкий поток - пропановую (ПА) или пропан-бутановую (ПБА) фракцию, соответствующую требованиям к автомобильному топливу, и нижний, более тяжёлый поток - АСКТ, т.е реализуют безотходное производство. В зависимости от колебаний состава сырья, а также от сезонных или специальных требований к составу верхнего или нижнего продукта, может возникнуть необходимость вывода из колонны промежуточного потока. Этот поток может быть выведен как боковой погон из колонны и сброшен в сырье ГПЗ или использован как специальный продукт. Аналогично описанной схеме моторные топлива могут быть получены и на малогабаритных блочных установках по подготовке промысловых газов (МГБУ, УПГ). Установка состоит из отдельных функциональных блоков - законченных машиностроительных изделиий в виде боксов, в которых размещены те или иные элементы технологической аппаратуры, или оборудования, систем контроля и автоматики. На строительной площадке осуществляется лишь размещение блоков на фундаментах и соединение их между собой межблочными внешними коммуникациями. В качестве компрессоров и холодильного детандера использованы винтовые машины НПО «Компрессормаш» (г. Казань). В ЦКБН был сконструирован и успешно испытан на МГБУ в г. Прилуки (Украина) комбинированный колонный аппарат, совмещающий функции нескольких блоков. МГБУ рассчитана на переработку 23-28 млн м3/год нефтяного газа. В зависимости от содержания в исходном газе пропана и более тяжелых углеводородов (С3+В) и ассортимента получаемой продукции выработка автомобильного топлива может составлять от 1450 до 2800 т, авиационного - от 890 до 1000 т в год. Применительно к внешним условиям (параметрам качества сырьевого газа, требованиям потребителей) установка может поставляться с неполным набором блоков. При высоком давлении сырьевого газа на промысле, где размещается МГБУ, могут быть исключены входные блоки - редуцирования и компримирования; а при низком давлении (< 0,5 МПа) в газовой сети потребителя исключается блок - дожимная компрессорная. СпециальныеМГБУ могут быть построены в местах потребления СНГ и АСКТ по трассам крупных магистральных продуктопроводов, транспортирующих ШФЛУ, или в пунктах слива и налива ШФЛУ, транспортируемого железнодорожным или водным путем. В этом случае в состав установки будут входить только четыре из девяти блоков

Ничего сложного, нашлись бы только потребители...

Автор: Авиаглобус