Мини НПЗ керосин Jet A-1

Мини НПЗ для керосина предназначен для переработки нефтяного сырья с получением авиационного турбинного топлива. Состав комплекса рассчитывается по анализу нефти, требуемой производительности и характеристикам готового продукта по ASTM D1655.

Мини НПЗ для производства авиационного керосина

Относится к наиболее распространенным видам топлива для газотурбинной авиации. Производственная линия формируется из блоков подготовки сырья, атмосферной ректификации, выделения керосинового дистиллята, очистки, стабилизации и финишной фильтрации. Полученная на колонне фракция является промежуточным продуктом: соответствие Jet A-1 подтверждается только после доведения всех нормируемых свойств до требований принятой спецификации.

Основные этапы производства Jet A-1:

• прием и предварительная подготовка нефти;
• удаление воды, солей и механических загрязнений;
• предварительный теплообмен;
• нагрев сырья перед ректификацией;
• атмосферное разделение нефти;
• выделение керосиновой фракции;
• очистка и стабилизация продукта;

Проектирование начинается не с выбора колонны, а с анализа исходной нефти. Необходимо определить ее плотность, фракционный состав, содержание общей и меркаптановой серы, воды, солей и ароматических соединений. Эти характеристики показывают потенциальный выход керосиновой фракции и позволяют определить, какая глубина последующей очистки потребуется для получения товарного авиационного топлива.

Исходные данные для проектирования мини НПЗ

Перед нагревом нефтяное сырье необходимо очистить от загрязнений и привести содержание воды и солей к допустимому уровню. Недостаточная подготовка увеличивает коррозию, ускоряет образование отложений и ухудшает теплопередачу. Стабильное качество сырья также помогает поддерживать постоянные параметры ректификации и уменьшает колебания состава керосинового погона.

Основное оборудование атмосферной ректификации:

• сырьевые теплообменники;
• технологический нагреватель;
• ректификационная колонна;
• система орошения;
• боковые продуктовые отборы;
• конденсаторы;
• продуктовые холодильники;
• насосы и буферные емкости.

Для Jet A-1 стандарт ASTM D1655 ограничивает температуру перегонки при отборе 10 % продукта значением не выше 205 °C, а конечную температуру кипения — не выше 300 °C. Температуры при 50 и 90 % отгона фиксируются при лабораторном анализе. Такой подход позволяет контролировать испаряемость топлива без жесткой привязки к одному узкому диапазону кипения.

Основные нормативные показатели Jet A-1

Для Jet A-1 установлена температура замерзания не выше -47 °C, что отличает его от Jet A с менее жестким ограничением. Это важно для работы авиационной топливной системы на высоте, где продукт длительное время подвергается сильному охлаждению. Получение требуемого показателя зависит от состава нефти и правильного ограничения тяжелой части керосиновой фракции.

При настройке керосинового отбора контролируют:

• температурный профиль ректификационной колонны;
• расход сырья;
• расход керосинового продукта;
• плотность фракции;
• вязкость;
• температуру замерзания;
• конечную температуру кипения.

Прямогонная фракция может не соответствовать требованиям ASTM D1655 по содержанию сернистых соединений и стабильности. В таком случае предусматривается каталитическая гидроочистка. Продукт обрабатывается водородсодержащим газом при расчетных температуре и давлении, что позволяет снизить концентрацию серы и удалить часть химически нестабильных компонентов.

Гидроочистка позволяет обеспечить:

• снижение содержания общей серы;
• уменьшение меркаптановой серы;
• повышение химической стабильности;
• улучшение термоокислительных свойств;
• снижение количества нестабильных примесей;
• воспроизводимость качества между партиями.

ASTM D1655 ограничивает массовую долю общей серы значением не более 0,30 %, а меркаптановой серы — не более 0,003 %. Для ароматических углеводородов применяется ограничение до 25 % объема при одном из стандартных методов испытаний. Фактические показатели определяются химическим анализом продукта после очистки.

Химические показатели авиационного топлива

Авиационное топливо должно обеспечивать требуемую удельную энергетическую ценность. Для Jet A-1 минимальная низшая теплота сгорания составляет 42,8 МДж/кг. Показатель определяется углеводородным составом и не может быть установлен только по плотности или температуре перегонки, поэтому подтверждается отдельным лабораторным испытанием.

Термоокислительная стабильность авиационного керосина

При работе авиационной топливной системы керосин может нагреваться и контактировать с горячими поверхностями. Поэтому стандарт предусматривает испытания термической стабильности и контроль образования отложений. Технология производства должна обеспечивать химически стабильный продукт, а при необходимости глубина гидроочистки корректируется по результатам лабораторных испытаний.

Лабораторный контроль включает:

• плотность;
• фракционный состав;
• температуру вспышки;
• температуру замерзания;
• вязкость при отрицательной температуре;
• содержание серы и ароматических соединений;
• теплоту сгорания;
• термоокислительную стабильность.

После очистки продукт отделяется от газовой фазы и легких компонентов, затем охлаждается и проходит окончательную фильтрацию. В технологическую линию могут включаться сепараторы, стабилизационная колонна, фильтры и оборудование для удаления свободной воды. Готовая партия направляется в отдельную емкость до получения результатов лабораторного контроля.

Финишная подготовка может включать:

• газожидкостную сепарацию;
• стабилизацию очищенного продукта;
• охлаждение керосина;
• тонкую механическую фильтрацию;
• водоотделение;
• накопление отдельной товарной партии;
• отбор представительных проб.

Мощность установки рассчитывается по количеству нефти, перерабатываемой в сутки. Объем готового авиационного керосина зависит от потенциального содержания соответствующей фракции и потерь при очистке. Одновременно формируются другие продукты первичной переработки, поэтому проект предусматривает их отвод и отдельное накопление.

Основные продуктовые потоки мини НПЗ

Система КИПиА позволяет поддерживать стабильный температурный режим ректификации, контролировать расход сырья и продуктовых потоков, а при наличии гидроочистки — давление и температуру реакторного блока. Уровень автоматизации определяется производительностью комплекса и требованиями заказчика к управлению технологическим процессом.

Автоматизированная система может контролировать:

• расход нефтяного сырья;
• температурный профиль колонны;
• давление в технологических аппаратах;
• уровни в промежуточных емкостях;
• работу насосного оборудования;
• режим блока гидроочистки;
• состояние регулирующей арматуры;
• аварийные параметры установки.

Комплектация мини НПЗ для производства Jet A-1 под техническое задание

Состав комплекса определяется анализом нефти, требуемой производительностью, выходом керосинового дистиллята и необходимой глубиной очистки для достижения требований ASTM D1655. Для приобретения мини НПЗ для производства керосина Jet A-1 можно позвонить нам по телефону +375 (25) 941-85-89 или направить анализ сырья и техническое задание на электронную почту grodno@metatorg.ru.