Способ получения авиационного топлива

 

Изобретение касается производства топлив, в частности получения авиационного топлива, что может быть использовано в нефтепереработке. Для повышения выхода и качества целевого продукта проводят ступенчатую сепарацию с межступенчатым нагревом потоков жидкости с использованием в качестве сырья широкой фракции легких углеводородов с получением на каждой ступени потоков газа и жидкости. При этом потоки газа третьей и четвертой ступеней объединяют, охлаждают и повергают дополнительной сепарации с получением потоков жидкости и газа и смешиванием жидкости с потоком жидкости с второй ступени сепарации, а поток газа смешивают с потоками газа первой и второй ступени с последующим расширением в турбодетандере и подачей этого холодного потока газа для охлаждения объединенного потока газа третьей и четвертой ступени перед его дополнительной сепарацией. В этих условиях происходит стабилизация при возрастании температуры и постоянным давлении (в известном при постоянной температуре и снижающемся давлении), что позволяет более интенсивно удалить легкие углеводороды (метан, этан и частично пропан) из жидкой фазы. Полученное топливо соответствует требованиям ТУ 39-1215-87 по давлению насыщенных паров и оно получается с лучшим выходом (до 70%). 1 ил., 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 2 А1 (5>)5 С 10 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ;4

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4497034/31-04 (22) 05.07.88 (46) 30.12.90. Бюл. № 48 (71) Краснодарский политехнический институт (72) Г.3.3арницкий, P.A.×åðíèí, С.И.Калюжка и Л.А.Репин (53) 665.625.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11446677007777, кл. С 10 G 7/02, 1987.

Бахмет Г.В.Автореф.дис.канд. техн. наук. М., 1981, с. 18-20. (54) С110СОБ ПОЛУЧЕ11ИЯ АВИАЦИОННОГО

ТО1 ШИВА (57) Изобретение касается производства топлив, в частности получения авиационного топлива, что может быть использовано в нефтепереработке. Для повышения выхода и качества целевого продукта проводят ступенчатую сепарацию с межступенчатым нагревом потоков жидкости с использванием в качестве сырья широкой фракции легких углеводородов с получением на каждой. ступени потоков газа и жидкости. При

Изобретение относится к способу получения авиационного топлива из широкой фракции углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатываюцей промышленности.

Цель изобретения — повышение качества целевого продукта и увеличение его выхода.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема осуцествления способа.

Широкую фракцию углеводородов через теплообменник 1 направляют в пер2 этом потоки газа . третьей и четвертой ступеней объединяют, охлаждают и .подвергают дополнительной сепарации с получением потоков жицкости u газа и смешиванием жидкости с потоком жидкости с второй ступени сепарации, а поток газа смешивают с потоками газа первой и второй ступени с последую-. цим расширением в турбодетандере и подачей этого холодного потока газа для охлаждения объединенного потока газа третьей и четвертой ступени перед его дополнительной сепарацией.

В этих условиях происходит стабилизация при возрастании температуры .и постоянном давлении (в известном при постоянной температуре и снижаюцемся давлении), что позволяет более интенсивно удалить легкие углеводороды (метан, этан и частично пропан) из жидкой фазы. Полученное топливо соответствует требованиям

ТУ 39-1215-87 по давлению насыценных паров и оно получается с лучшим выходом (до 70%). 1 ил.,4 табл.. вую ступень батарейного стабилизатора 2 ° Отделившуюся жидкость насосом

3 через теплообменник 4 направляют во вторую ступень батарейного стабилизатора 5. Выделившуюся жидкость насосом 6 через теплообменник 7 напправляют в третью ступень батарейного стабилизатора 8, откуда насосом 9 через теплообменник 10 жидкость направляют в последнюю четвертую ступень батарейного стабилизатора 11, откуда выводят авиационное сконденсированное топливо.

1616952

Газ, выделившийся в первой и вта-, рой ступенях батарейного стабилизато ра, направляют в общий коллектор, расширяют его с отдачей внешней ра5 боты в детандере 12 и холодным потоком газа охлаждают смесь газов из треть . и и ч тверт и ступеней батарейного стабилизатора в теплообменнике

13 °,!шлее эту смесь газов охлаждают в теплообменниках 4 и 1 и направляют в сепаратор 14„ из которого жидкость насосом 15 подают на вход перед теплообменником 7 третьей ступени батарейного стабилизатора, а газ нз сепаратора смешивают с газом пер-! вой и второй ступени стабилизации.

Охлажденный газовый поток после детандера 12 и теплообменника 13 сжимают в компрессоре 16.

Пример. Широкую фракцию углеводородов (ШФЛУ.марки А) следующего углеводородного состава, мас.7.: сумма углеводородов

СН4. и С Н б

Не более 3 углеводороды

СЭНВ Не менее 15 сумма углеводородов

С4Н о и (Н 12 Не менее 45 углеводороды 30

С6Н14 и высшие Не более 11 в количестве 1 кг нагревают от о

-14 до 0 С и подвергают обработке в первой ступени батарейного стабилиза" ора, в результате чего отделяют

0,014 кг газа, а жидкость в количест- 35

be 0,986 кг нагревают до 25ОС и наПравляют во вторую ступень стабилизации, в которой отделяют 0,0516 кг газа, отделившуюся жидкость в количестве 0,9344 кг соединяют с широкой фракцией углеводородов из сепаратора газа в количестве 0.,3917 кг. Полученную смесь в количестве 1,3261 кг нагревают до 35 С и направляют в тре45 тью ступень стабилизации, где отделяют 0,331 кг газа, à 0„9951 кг жидкости затем повторно нагревают до 45ОС н в последней ступени после отделения газа получают сконденсированное авиационное топливо в количестве

0,6474 кг, а газ, выделившийся в четвертой ступени стабилизации в количестве 0,2608 кг, соединяют с газом третьей ступени стабилизации и в количестве 0,5915 кг направляют в теплообменник, в котором охлаждают газ до 20 С, сепарируют, отделив

0,3917 кг жидкости, которую затем соединяют с жидкостью после второй ступени стабилизации, а газ из сепаратора в количестве 0,1970 кг соединяют с газом первой и второй ступени, расширяют его в детандере от 0,45 МПа, охладив при этом до температуры

"18 С, Этим газом охлаждают суммарный газовый поток в теплообменном аппарате, затем компримируют его до давления 0,3 MIa, с которым газ направляют на выход магистральных компрессорных станций.

Результаты сведены в табл.1-3, показатели качества полученного топлива приведены в табл.4.

Из данных таблиц следует, что проведение процесса стабилизации с возрастанием температуры при постоянном давлении по сравнению с известным способом, в котором процесс идет при постоянной температуре с уменьшающимся давлением, способствует более интенсивному удалению легких углеводородов (метана, этана и частично пропана) из жидкой фазы. Полученное топливо соответствует требованиям по давлению насыщенных паров.

Кроме того, охлаждение, частичная конденсация смесей газов III u IV ступеней сепарации и возвращение сконденсированной части в жидкостную линию перед ступенью III означает повторную стабилизацию наиболее тяжелой части указанной смеси, что.приводит к повышению выхода готового продукта по отношению к исходной ИФЛУ до 70 мас%.

Формула изобретения

Способ получения авиационного топлива, включающий ступенчатую сепарацию широкой фракции легких углеводородов с получением на каждой ступени потоков газа и жидкости,о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества и выхода целевого продукта, сепарацию проводят с межступенчатым нагревом потоков жидкости, потоки газа третьей и четвертой ступеней сепарации объединяют, охлаждают, подвергают дополнительной сепарации с.получением потоков газа и жидкости,последний смешивают с потоком жидкости второй ступени сепарации, а поток смешивают с потоками газа первой и второй ступеней, расширяют в турбодетандереи получен1616952 6 газа третьей и четвертой ступеней перед его дополнительной сепарацией. ный холодный поток газа направляют на охла)кдение объединенного потока

Таблица!

Газ из Кидкс сть иэ Гаэ из первой второй сту- второй ступени пепи ступени

)(О(дкость иэ первой ступени

Вход в третью ступень

1 IRoctb из ретьей тупени аз нз ретьей тупеми

Параметры

0 5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0 5

0,3310

О, 0140 D, 9344

0,9860

0,3261

0,0516

0,9951

0 ° 005857 0,000004

0,226787 0,001331

0,007080 0,000183

0,146128 0,014623

0,377074 О,!99016

0,024902 О, 113993

D ° 125274 О 293397

0,018094 0,122826

0,016649 0,154814

0,001931 0,060566

0,00D169 0,017579

0,()00047 0,013827

0,000008 0,007841

0,000090

0,000026

0,004789

0,162750

0>121979

0,32419

0,130188

О, 160908

0,059530

0,016818

О, 013114

0,007389

57,559

60,355

49,955

57,373

31,373 58,805

4),600

Т а блица 2

Газ из

Смесь газов третьей и четвертой ступеней

Газ из четвертой ступени

Жидкость из сепаратора 14

Параметры сепаратора 14

Давление, MIIa

Температура, С

Расход исходной смеси; 1 кг на

1 кг

Состав, мас.доли азот

0,45

0,5

0,5

0 5

0,5915

0,3917

0,2608

0,1970

0,000007

0,002317

О, 000021

0,007105

0,000198

0,000322 метан углекислый газ

0,000961

0,070722

0,569532

О, 125578

0,194020

0,017704 .0,013564

0,000757

0,000030

0,000006

0,000336

0,029276

0,385142

О, 149258

8,304512

0,060212

0,058775

0,008718

0,000970

0,000395

0,000082

0,000059

0,010949

0,303589

О, 159731

0 353379

0,079013

0,078711

0,012240

0,001385

0,000567

0 000118 этан пропан изобутан н-бутан изопентан н-пентан гексан гептан .октан нонан

Средняя молярная масса, кг/кмоль

46,132

51,459

54,228

53,576,Давление, МПа Температура,ос

Расход исходной смеси, 1 кг иа 1 кг

Составзмас.доли

Азот.

Метан

Углекислый гаэ

Этан

Пропан

Иэобутан н-Сутан

Изопентан н-пентан

Гексан

Гептан

Октав Нонан

Средняя молярная масса, кг/кмоль

0,000032

0,004398

0,000363

0 019923

0 212283

0,113659

0,188080

О, 118096

О, 148329

0,057613

0,016681

О, 013112

0,007431

0,000086

0,014005

0,326708

О, 157946

0,340967

0,073597

0,073049

0,011353

0,001304

0,000546

0,000117

0,000536

0,059905

0,003614

0,115853

0,452563

О, 107629

0,191819

0,032467

0,030895

0,004141

0,000410

0,000143

0,000025

0,000002

0,000996

0,000147

0,013536

0,229962

0,127520

0,311138

0,109867

О, 132323

0,046256

0,012788

0,009906

0,005559

0,000010

0,003715

0,000510

0,О398!3

0,431885

О,!44173

0,277240

0,048799

0,046422

0,006429

0,000682

0,000268

0,000054

1616952

0,55

-14,2

0,45 45

0,3

Давление, МПа

Температура, С .Расход исходной смеси, 1 кг на кг

Состав, мас. доли азот

0,6974

0,3026

0,000113

0,007510

0,000457

0,021686

0,214598

0,113117

0,285801

0,116694

0,146483

0,056832

0,016451

0,012931

0,007327 метан углекислый гаэ этан пропан изобутан н-бутан изопентан н-пентан гексан гептан октан нонан

Средняя молярная масса, кг/кмоль

63, t 92

56,894

44,082

Таблица 4

Способ

Давление насыщенных паров, ИПа, при, С

-4.0

Плотность, кг/м, при, С

-40

Не более

0,03

0,26

0 5

0,0279

0,254

0,498

649

585

Теплота сгорания низшая, кДж/кг, не менее

Температура нача-. ла кипения не ниже, С

45144

48964

-10

-9,7

Параметры

Показатель

Авиационное топливо

0,000008

0,000004

0 001517

0 104567

О, 109215

0 315836

0 15027

0,192086

0,076627

0,022325

0,017575

0,009970

Известный

Не менее 645

Не более 650

Не менее 585

Не более 595

Т а блица 3

Газ стабиюптзации на выходе пз установки

0 000426

0,028232

0,001709

0,077391

0,518496

0,123894

0,202846

0,023965

0,020533

0,002167

0,000220

0,000095

0,000026

1616952

Коллектор

Составитель Н.Королева

Техред Л.Сердюкова Корректор Э. Лончакова

Редактор И.Недолуженко

Заказ 4096 Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Q35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101