Организация производства авиатоплива марки РТ на нефтеперерабатывающем заводе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Организация производства авиатоплива марки РТ на нефтеперерабатывающем заводе

Шлёкова Инна Юрьевна, кандидат наук, преподаватель

Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского

В статье рассмотрены особенности организации производства реактивного топлива марки РТ на нефтеперерабатывающем заводе. Разработана принципиальная схема производства РТ на примере Омского нефтезавода. Представлены варианты совместного выпуска топлива марки ТС-1 и перспективной марки реактивного топлива РТ.

На нефтеперерабатывающих заводах Российской Федерации (НПЗ РФ) в настоящее время массово выпускается две марки реактивного топлива: ТС_1 (высшего и первого сортов) и РТ (высшей категории качества) [1]. Показатели качества реактивных топлив диктуются конструкцией авиационных двигателей и определяют их область применения и потребительский спрос. Массовым и самым крупнотоннажным считается производство топлива марки ТС-1, так как основным его потребителем является гражданская авиация РФ. ТС-1 - наиболее распространенный вид авиакеросина для дозвуковой авиации. Топливо марки РТ считается топливом военного назначения и используется для заправки летательных аппаратов вооруженных сил РФ[2]. Топливо РТ полностью соответствует международным нормам, превосходя их по отдельным показателям. Оно имеет хорошие противоизносные свойства, высокую химическую и термоокислительную стабильность, низкое содержание серы и почти полное отсутствие меркаптанов. Топливо РТ может храниться до 10 лет без ухудшения характеристик [3].

Топливо марки РТ, являющееся лучшим массовым авиатопливом в мире, может использоваться как для сверхзвуковых самолетов, так и для дозвуковых. Увеличение выпуска авиатоплива РТ является стратегической и приоритетной задачей для Российской Федерации. Для обеспечения возрастающей потребности в топливе марки РТ необходимо рассматривать не только перспективы увеличения выработки на уже выпускающих НПЗ (Орский, Нижнекамский, Пермский НПЗ и др.), но и перспективы организации выпуска на крупных НПЗ РФ, производящих в настоящее время только авиакеросин марки ТС-1.

Основными производителями авиационного керосина являются три крупнейшие нефтяные компании: «Газпром нефть», «Лукойл» и «Роснефть» [4].

В рамках исследования были разработаны варианты организации производства авиатоплива марки РТ на одном из крупнейших российских НПЗ компании «Газпром нефть» - Омском нефтеперерабатывающем заводе (ОНПЗ), проанализированы пути их реализации, разработана принципиальная схема производства и сформулированы рекомендации по выпуску новой марки реактивного топлива.

Разработка технологии и постановка нового продукта на производство в общем случае предусматривает: разработку технического задания, разработку технической документации, изготовление опытных образцов, испытания опытных образцов, постановку на производство и квалификационные испытания [5].

В соответствии с этим и на основании опыта других компаний для организации производства нового продукта на НПЗ необходимо:

· разработать технологию производства, хранения и отгрузки продукта;

· внедрить технологию в производство;

· оснастить лабораторию для проведения испытаний и последующего контроля;

· выпустить опытно-промышленную партию, провести испытания;

· получить разрешительную документацию [6].

Разработка технологии производства, хранения и отгрузки - это основополагающий этап в организации производства нового продукта на НПЗ. Все последующие этапы осуществимы при наличии технологии производства и разработанной на ее основе проектной документации.

Итак, основная цель исследования - разработка технологии производства, хранения и отгрузки авиакеросина марки РТ в АО «Газпромнефть-ОНПЗ».

Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить возможность использования ТС-1 в качестве базового компонента при производстве РТ. Рассмотреть альтернативные сырьевые потоки для производства РТ.

2. Оценить возможность производства топлива РТ с использованием имеющейся схемы производства, хранения и отгрузки ТС-1.

3. Разработать принципиальную схему выпуска новой марки реактивного топлива.

4. Сформулировать варианты организации производства на НПЗ нескольких марок авиатоплив одновременно и выводы.

Основное сырье для производства реактивных топлив на любом НПЗ - среднедистиллятная фракция нефти, выкипающая в температурном интервале 135-280°С. Топливо марки ТС-1 получают прямой перегонкой нефтей. В случае высокого содержания серы и меркаптанов производится гидроочистка или демеркаптанизация, после чего поток используется в смеси с прямогонной фракцией. Топливо РТ, получается, как правило, гидроочисткой прямогонных дистиллятов с пределами выкипания 135-280°С (с связи с жесткими ограничениями по содержанию сернистых соединений). В результате гидроочистки снижается содержание серы и меркаптанов, но одновременно ухудшаются противоизносные свойства и химическая стабильность. Для улучшения утраченных свойств в топливо вводят противоизносные и антиокислительные присадки. Кроме того, прекрасным базовым компонентом для производства РТ является керосиновая фракция установок гидрокрекинга [2]. Безусловно, нефтяные компании не будут ради производства РТ специально планировать внедрение данного процесса, но темпы строительства современных установок гидрокрекинга позволяют ожидать получение высококачественной гидрооблагороженной керосиновой фракции на многих НПЗ в ближайшем будущем.

В АО «Газпромнефть-ОНПЗ» топливо для реактивных двигателей марки ТС-1 производится из прямогонных керосиновых фракций установок атмосферно-вакуумной трубчатки (АВТ) без гидроочистки и добавления присадок.

Нами были проанализированы основные показатели качества авиатоплива марки ТС-1 АО «Газпромнефть-ОНПЗ» и проведено их сравнение с нормативными значениями ГОСТ для РТ и ТС-1 высшей категории (таблица 1). Для заводов-производителей основным базовым документом, регулирующим качество керосина марок ТС-1 и РТ, был и по-прежнему остается ГОСТ 10227-86.

Таблица 1. Сравнительная характеристика показателей качества топлива ТС-1 ОНПЗ с нормативами ГОСТ 10227-86

* При использовании топлива марки РТ для летательных аппаратов со сверхзвуковой скоростью полета значение должно быть не более 0,001%

Исходя из представленных в таблице данных, ТС-1 Омского НПЗ по всем показателям качества не только соответствует требованиям ГОСТ к топливу марки ТС-1, но и имеет значительный запас по качеству, позволяющий рассматривать данное авиатопливо в качестве базового компонента для производства РТ без предварительной гидроочистки.

Как упоминалось ранее, базовым компонентом для производства РТ также может служить керосиновая фракция установки гидрокрекинга. На Омском НПЗ комплекс гидрокрекинга вакуумного газойля планируется построить в ближайшие несколько лет [9]. Итак, в перспективе на ОНПЗ появится ещё один потенциальный базовый компонент для производства РТ.

Далее мы оценили возможность производства топлива РТ с использованием имеющейся схемы производства, хранения и отгрузки ТС-1. Схема получения базового компонента на установках АВТ несомненно удовлетворяет нашим требованиям. Помимо этого, для получения из керосиновых фракций топлива марки РТ в соответствии с требованиями Международной ассоциации воздушного транспорта (ИАТА) необходимы: отдельная схема транспортировки и хранения, узел ввода присадок, эффективная система фильтрации и обезвоживания топлива и обязательное применение внутренних антикоррозионных покрытий в резервуарах [10]. Ввод присадок в керосиновые фракции ОНПЗ необходим, так как это обязательное требование ИАТА и ГОСТ, несмотря на то, что топливо не планируется подвергать гидроочистке (следовательно, сохранится его высокая химическая стабильность). В соответствии с рекомендациями ГОСТ 10227-86 и данными по присадкам для авиакеросинов в топливо марки РТ должны вводиться противоизносная присадка Хайтек-580 и антиокислительная Агидол-1 в концентрациях около 0,003%. Добавление присадок в нашем случае позволит обеспечить запас качества топлива при работе реактивного двигателя в жестких условиях. При выпуске на ОНПЗ двух марок реактивных топлив одновременно возникнет необходимость в строительстве отдельной описанной выше инфраструктуры для топлива РТ [3].

На основании выполненной проработки и опыта Орского НПЗ разработана следующая принципиальная схема производства РТ для Омского НПЗ (рисунок 1) [11].

Рисунок 1. Принципиальная схема производства РТ на ОНПЗ

реактивный топливо антиокислительный присадка

Полученная на АВТ базовая фракция (в перспективе фракция с гидрокрекинга) будет направляться на блок фильтрации и далее в промежуточный резервуар для отстаивания. После отстаивания и осуществления контроля качества компонент будет направляться в товарные резервуары. При перекачке в трубопроводы будут подаваться присадки для перемешивания с базовым компонентом за счет совместного движения по трубопроводам. Узел ввода присадок должен включать емкости для хранения, приготовления рабочих растворов присадок и насосы. В резервуары будет попадать топливо марки РТ, готовое к отгрузке. Перед отгрузкой необходимо дополнительно организовать блок тонкой фильтрации.

При реализации данной схемы и перспективных планов ОНПЗ возможно несколько вариантов организации одновременного выпуска реактивных топлив марок РТ и ТС-1 (таблица 2).

Таблица 2. Варианты организации совместного выпуска нескольких марок реактивного топлива

При реализации первого варианта организации производства авиатопливо марки РТ будет производиться за счет снижения выпуска ТС-1.

При реализации второго варианта авиатопливо РТ будет производиться за счет небольшого снижения выпуска ТС-1, бензинов и дизельных топлив. Это возможно благодаря более широкому фракционному составу РТ по сравнению с ТС-1 и существующим потенциалом керосиновых фракций в бензиновых и дизельных фракциях. При вовлечении в РТ легких дизельных фракций из летнего дизельного топлива качество дизтоплива можно сохранить за счет снижения производства более дешевого судового маловязкого топлива. Изменение отборов осуществляется с помощью регулирования работы атмосферных колонн установок АВТ.

При реализации третьего варианта авиатопливо РТ будет производиться на базе керосиновой фракции гидрокрекинга без снижения производства ТС-1 и отборов бензиновых и дизельных фракций на АВТ.

Таким образом, в настоящее время для организации производства реактивного топлива марки РТ на Омском НПЗ необходимо создание инфраструктуры для хранения, ввода присадок и отгрузки нового авиатоплива. Оптимальный вариант выпуска РТ будет определяться производственной программой НПЗ, спросом на нефтепродукты, наличием обязательств перед государством и темпами внедрения перспективных процессов.

Список литературы

1. Капустин В. М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. В 2 ч. Часть первая. Первичная переработка нефти. - Москва, Химия, КолосС, 2007 - 400 с.

2. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей. Москва, Химия, КолосС, 2004. 456 с.

3. Википедия - сводная энциклопедия [Электронный ресурс] / URL: http: //ru.wikipedia.org/wiki/Авиакеросин.

4. Международная конференция. Керосины 2013 // Официальный сайт компании CREON Energy. URL: http://www.creonenergy.ru/consulting/detail (дата обращения: 09.03.2016).

5. ГОСТ Р 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на производство [Электронный ресурс]: принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 17.10.2000№ 263-ст. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

6. Полет отличный // Сайт Издательской группы Индустрия. URL: http://www.oilcapital.ru/industry/67073.html (дата обращения: 08.03.2016).

7. Паспорт качества на Реактивное топливо ТС-1 производства Газпромнефть-Омский НПЗ, ОАО от 27.10.15 // Официальный сайт независимой торговой площадки по нефтепродуктам в России и СНГ URL: http://www.nge.ru/product_guide_passport_2714.htm (дата обращения: 07.03.2016).

8. ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6. Топлива для реактивных двигателей [Электронный ресурс]: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11.11.1986 № 3501. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

9. Омский НПЗ «Газпром нефти» завершил первый этап модернизации // Официальный сайт Издательского Дома СорокинойURL: http://www.ids55.ru/ais/articles/events/1911--l-r-.html (дата обращения: 09.03.2016).

10. Проблемы авиатопливообеспечения в современных условиях / В. Шапкин // Сайт содружества авиационных экспертов. URL: http://www.aex.ru/fdocs/1/2014/10(дата обращения: 07.03.2016).

Размещено на Allbest.ru