Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Снежко Даниил Николаевич

Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов
<
Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Снежко Даниил Николаевич. Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов : диссертация... канд. техн. наук : 05.17.07 Москва, 2007 151 с. РГБ ОД, 61:07-5/3279

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Литературный обзор 6

1.1. Общая характеристика газовых моторных топлив 6

1.2 Показатели качества сжиженных углеводородных газов, перспективные исследования в области разработки новых видов моторных топлив в России и других странах 9

1.3. Современные принципы математического моделирования трехфазных многокомпонентных систем 21

Глава 2 Экспериментальная часть 48

2.1 Приготовление углеводородных смесей и их лабораторные исследования 48

2.2 Назначение экспериментального стенда, состав оборудования и методика проведения стендовых испытаний 51

2.3. Проведение полигонных испытаний этан-бутанового топлива 60

Глава 3 Обсуждение результатов 64

3.1 Математическое моделирование состава смеси легких углеводородов и определение ее физико-химических свойств при получении нового вида газового топлива 64

3.2 Экспериментальное изучение образцов нового вида топлива 91

3.3 Полигонные исследования нового вида ГМТ 99

3.4 Технико-экономические расчеты возможности получения нового вида газового моторного топлива на объектах нефтегазопереработки 110

3.4.1 Проект организации производства нового вида ГМТ на Оренбургском гелиевом заводе .111

3.4.2 Проект организации производства нового вида ГМТ на Мыльджинском ГП 116

3.4.3 Технологические расчеты возможности получения нового газового моторного топлива на примере Якутского газоперерабатывающего завода 127

3.5. Организация выпуска нового вида моторного топлива на Якутском ГПЗ 138

Заключение 139

Список используемой литературы 141

Приложение А 150

Введение к работе

В настоящее время на рынке моторного топлива РФ особенно актуальной является проблема эксплуатации штатных образцов газового моторного топлива в условиях низких температур Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока.

В Российской Федерации в последние годы динамично развивается сегмент рынка сжиженных углеводородных газов (СУГ), используемых в качестве моторного топлива (ГМТ). Рост спроса на сжиженные углеводородные газы в автомобильном секторе в настоящее время составляет 7-10% в год и обусловлен более низкими ценами и лучшими экологическими показателями по сравнению с автобензинами.

Однако использование классических образцов ГМТ (марок ПА, ПБА) при температуре ниже минус 30 С в регионах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока имеет ряд технических ограничений. Это обусловлено низким давлением насыщенных паров углеводородов, входящих в состав газового моторного топлива. Предлагаемое к применению газовое моторное топливо допускается использовать при температурах от минус 55 С до плюс 45 С. Новый вид газового моторного топлива, содержащий до 90 % масс, бутановой фракции и 5-^-17 % этана, по сравнению со штатными образцами, обладает более высокой теплотой сгорания и, как следствие, более экономичен в эксплуатации.

Основной целью исследования является разработка новой рецептуры газового моторного топлива, удовлетворяющего следующим требованиям:

использование в условиях низких температур на существующем оборудовании автогазозаправочных станций и газобаллонном оборудовании автомобиля;

обеспечение относительного постоянства физико-химических характеристик моторного топлива как при подаче в двигатель внутреннего сгорания, так и в автомобильном баллоне при эксплуатации автомобиля;

взрывобезопасность и обеспечение показателей калорийности и расхода топливной смеси в рабочих пределах классических топлив - пропана автомобильного и пропан-бутана автомобильного.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие основные задачи:

исследование теплофизических и эксплуатационных характеристик газовых
моторных топлив;

построение математической модели циклического изменения физико-химических свойств нового вида ГМТ при эксплуатации действующего газобаллонного оборудования;

создание экспериментального стенда для проведения испытаний ГМТ;

проведение стендовых и полигонных исследований нового вида ГМТ;

проведение опытных пробегов, отработка режимов и наработка опытной партии нового вида ГМТ на Якутском ГПЗ с целью последующей постановки на производство данной продукции.

Научная новизна работы заключается в следующем:

По результатам теоретического анализа физико-химических свойств СУГ при низких температурах, характерных для районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, разработана рецептура нового вида ГМТ. С использованием уравнения состояния Пател-Тея создана динамическая математическая модель, описывающая циклическое изменение физико-химических свойств ГМТ в объеме автомобильного баллона в процессе эксплуатации автотранспортного средства. Выполнено экспериментально-аналитическое обоснование эксплуатационных характеристик и возможности использования новой композиции СУГ в условиях низких температур.

На защиту выносится:

Рецептура нового газового моторного топлива, применение которого возможно в регионах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока в условиях низких температур;

Математическая модель, описывающая свойства нового вида ГМТ;

Экспериментально-аналитическое обоснование эксплуатационных характеристик нового вида ГМТ.

Эффективность предлагаемой рецептуры нового газового моторного топлива по сравнению с традиционными топливами заключается в расширении температурного диапазона эксплуатации и снижении расходных показателей.

Результаты работы могут быть использованы для производства нового вида ГМТ на объектах нефтегазопереработки и на установках промысловой подготовки газа. Практическое применение новый вид газового моторного топлива нашел в республике САХА-Якутия. Проведенные исследования позволили организовать производство нового вида моторного топлива на Якутском ГПЗ.

Показатели качества сжиженных углеводородных газов, перспективные исследования в области разработки новых видов моторных топлив в России и других странах

Качество сжиженных углеводородных газов, выпускаемых в РФ, регламентируется нормативными документами двух видов: государственными стандартами и техническими условиями. Сжиженные углеводородные газы выпускается в соответствии со следующими ГОСТ: - ГОСТ 21443-75 Газы углеводородные сжиженные, поставляемые на экспорт. Технические условия; - ГОСТ 27578-87 Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта; - ГОСТ 20448-90 Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия; - ГОСТ Р 51104-97 Газы Российского региона углеводородные сжиженные, поставляемые на экспорт. Технические условия; - ГОСТ Р 52087-2003 Газы углеводородные сжиженные топливные. Технические условия; В зависимости от назначения выделяют СУГ для коммунально-бытового потребления, для автотранспорта в качестве моторных топлив, а также для промышленных целей (Таблица 1.1). В соответствии с указанными стандартами, предусмотрен выпуск следующей продукции: 1. Пропан технический (ПТ); 2. Смесь пропан-бутан техническая (СПБТ) или пропан-бутан технический (ПБТ); 3. Бутан технический (БТ); 4.

Пропан автомобильный (ПА) (только ГОСТ 27578-87 и ГОСТ Р 52087-2003); 5. Пропан-бутан автомобильный (ПБА) (только ГОСТ 27578-87 и ГОСТ Р 52087-2003). Согласно ГОСТ 27578-87, для автомобильного транспорта выпускаются две марки сжиженных углеводородных газов: пропан автомобильный и пропан-бутан автомобильный. В отличие от других ГОСТ, здесь дополнительно нормируется содержание пропана и давление насыщенных паров при -35 С, устанавливается более низкое содержание серы, нормируется содержание непредельных углеводородов - 6% (масс). Наибольшее количество показателей качества определяется для СУГ, предназначенных для экспорта (включены массовая доля метанола, испытание на медную пластинку, большее количество показателей по углеводородному составу, дополнительно ГОСТ Р 51104-97 нормирует теплоту сгорания, общее содержание серы, отсутствие жидкого остатка). Большинство предприятий РФ выпускают сжиженные газы по ГОСТ 20448-90 (исключение составляют Рязанская НПК, Орскнефтеоргсинтез, Салаватнефтеоргсинтез, Пуровский ГПЗ и Уренгойское УПКТ) и ГОСТ 25578-87, а также по ТУ 0272-026-00151638-99. Отличие ТУ от ГОСТ заключается в меньшем количестве показателей, регламентируемых ТУ: нормируется компонентный состав, содержание свободной воды и щелочи. В отличие от ГОСТ, как правило, не нормируются объемная доля жидкого остатка, давление насыщенных паров, испытание на медной пластинке, интенсивность запаха, содержание метанола. жидкого остатка Для СУГ, получаемых из газового конденсата, характерно повышенное содержание жидкого остатка. Основную часть жидкого остатка (до 90%) может составлять метанол, содержание которого нормируется для СУГ, предназначенных для экспорта, и не должно превышать 0,005% масс. Общие тенденции требований к качеству СУГ, используемых за рубежом, связаны с ужесточением экологических требований и с увеличением доли использования СУГ на транспорте. Ниже (Таблица 1.2) приведены требования зарубежной нормативной документации к показателям качества сжиженных углеводородных газов и соответствующие требования ГОСТ для сжиженных углеводородных газов, поставляемых на экспорт. Требования, содержащиеся в ASTM D 1835 (Таблица 1.2), нормируют максимальное давление насыщенных паров, содержание С4+ в пропане, С5+ в бутане и смеси пропана и бутана, объемную долю жидкого остатка, не оставляющего масляного пятна, коррозию на медной пластинке, содержание серы и сероводорода, содержание свободной воды, дополнительно определяется относительная плотность при 15,6 С. В отличие от ГОСТ на сжиженные газы, предназначенные для экспорта, здесь не нормируется содержание основного компонента. Для СУГ, применяемых в качестве моторного топлива, в соответствии с EN 589:2004, нормируется расчетное значение октанового числа по моторному методу, содержание диеновых углеводородов, а также для технологических целей допускается содержание метанола до 2000 мг/кг. Применение других ингибиторов гидратообразования запрещается. В зависимости от температуры, при которой достигается давление насыщенных паров, равное 150 кПа, выделяется 5 марок СУГ (А, В, С, D, Е), применение которых зависит от климатической зоны. Требования по ГОСТ 21443-75 к СУГ, предназначенным для экспорта, в части жидкого остатка (2,0% об.) значительно завышены по отношению к ASTM (0,05% об.) и EN (100 мг/кг). В состав жидкого остатка, помимо углеводородов, может входить метанол. ГОСТ 21443-75 ограничивает содержание метанола на уровне 0,005% масс, что на порядок ниже значения, устанавливаемого ASTM для пропана (0,005%, или 50 ррт). EN также допускает применение метанола для технологических нужд (до 0,2%, или 2000 ррт). Содержание свободной воды и щелочи для СУГ по ГОСТ 21443-75 и EN не допускается. По ASTM не допускается содержание свободной воды для бутана и пропан-бутана, а в пропане - содержание влаги. Требования к содержанию серы по ГОСТ 21443-75 (0,010 %) занимает промежуточное положение между ASTM (до 0,014% для пропана и 0,0185 % масс, для пропан-бутана и бутана) и EN (0,005 % масс).

Современные принципы математического моделирования трехфазных многокомпонентных систем

В программно-вычислительных комплексах, используемых для проектирования разработки месторождений нефти и газа, термодинамические свойства флюидов моделируются на основе уравнений состояния Ван-дер-Ваальсового типа. Метод расчета фазового равновесия и PVT-свойств природных углеводородных смесей по уравнению состояния наиболее удобен, так как уравнение в компактной аналитической форме содержит максимальную информацию о данной системе.

Расчет фазового равновесия с использованием уравнений состояния основан на применении классических положений термодинамики многокомпонентных систем -равенстве химических потенциалов (летучестей) компонента смеси во всех сосуществующих фазах.

Используя единое уравнение состояния, можно рассчитать не только компонентные составы, плотность и долю равновесных фаз, но и их термодинамически согласованные теплофизические свойства (энтальпию, энтропию, изобарную и изохорную теплоемкости, дифференциальный и интегральный дроссель-эффект и т.д.). К достоинствам аппарата уравнений состояния относится также возможность расчета фазового равновесия смесей, состоящих как из углеводородов различного строения, так и многих неуглеводородных веществ. Добавим, что применение уравнений состояния позволяет моделировать не только двухфазное парожидкостное, но и многофазное равновесие (например, пар-жидкость-жидкость).

Следует подчеркнуть, что к уравнениям состояния, используемым для расчета парожидкостного равновесия и калорических свойств природных нефтегазоконденсатных систем, предъявляются специфические требования. В состав природных смесей входят углеводороды различного строения (парафиновые, нафтеновые, ароматические) и неуглеводородные вещества (сероводород, диоксид углерода, азот и др.). Следовательно, уравнение состояния должно достоверно описывать свойства разнообразных смесей, состоящих из перечисленных компонентов. При этом давление может принимать значения от десятых долей до многих десятков единиц МПа, а температура - от менее чем 200 К до 400 К и выше. Указанные пределы отражают термобарические условия, в которых могут находиться многокомпонентные системы в залежах природных углеводородов, в скважинах при их добыче на поверхность, в технологических сооружениях при транспортировке, промысловой обработке и заводской переработке добываемого сырья. В то же время с инженерной точки зрения при расчетах для природных смесей вполне допустима погрешность в несколько процентов, поскольку исходная информация не представляется с большей точностью.

К настоящему времени предложено большое число уравнений состояния для описания свойств систем природных углеводородов. В инженерной практике наиболее широкое применение нашли кубические (относительно объема) уравнения состояния. Их теоретической основой является уравнение Ван-дер-Ваальса. Уравнения состояния Ван-дер-Ваальсового вида выгодно отличаются от многокоэффициентных простотой и возможностью аналитического определения корней. При этом кубические уравнения состояния зачастую не только не уступают, но и превосходят многокоэффициентные уравнения по точности предсказания термодинамических свойств чистых веществ и их смесей. Это направление в разработке и применении уравнений состояния для моделирования фазового равновесия и теплофизических свойств нефтегазоконденсатных смесей является доминирующим.

При расчетах процессов переработки природного газа наиболее важной и трудной задачей является расчет фазового равновесия жидкость - пар. При этом требуется определить состав фаз и их количество. В смесях, содержащих воду, метанол, гликоли, возможно выделение второй жидкой фазы.

Решая эти уравнения методом последовательных приближений, можно получить составы фаз и доли паровой и жидкой фаз в смеси.

Чтобы избежать лишних вычислений, необходимо убедиться, что смесь при данных условиях находится в двухфазном состоянии. Для этого следует предварительно вычислить следующие функции: Если Si и S2 больше единицы, то смесь находится в двухфазном состоянии; если Si меньше единицы, то одна жидкая фаза; если S2 меньше единицы, то одна газовая фаза. Точка росы соответствует S2 = 1, точка начала кипения - Si = 1. Константы фазового равновесия зависят от температуры, давления и состава фаз. Современные методы расчета констант фазового равновесия основаны на строгих термодинамических соотношениях и уравнениях состояния.

Условиями фазового равновесия являются равенство температур, давлений и химических потенциалов всех компонентов в каждой из фаз. Для практических расчетов более удобной является функция - летучесть f, эквивалентная химическому потенциалу. Разделим летучести і компонента в паровой и жидкой фазах на давление и мольную долю компонента:

Назначение экспериментального стенда, состав оборудования и методика проведения стендовых испытаний

В ходе проведения лабораторно-стендовых испытаний проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных по физико-химическим характеристикам газовых моторных топлив в процессе эксплуатации газобаллонной аппаратуры. Определены расходные и экологические характеристики экспериментальных смесей №1-5 и классических образцов ПА и ПБА по ГОСТ Р 52087-2003. Назначение стенда Экспериментальный стенд собственной разработки предназначен для испытания различных видов газовых моторных топлив на базе легких углеводородов с целью определения расходных и экологических показателей топлива при различных нагрузках на двигатель. Блок-схема стенда приведена ниже (Рисунок 2.1). Используемые виды топлив при проведении испытаний: Бензин автомобильный неэтилированный марки Регуляр- 92 по ГОСТ Р 51866-2002; Газ углеводородный сжиженный марки ПА по ГОСТ Р 52087-2003; Газ углеводородный сжиженный марки ПБА по ГОСТ Р 52087-2003; Экспериментальные смеси №1-5. (Таблица 2.2). Испытания проводились на асфальтированном участке динамометрической дороги Комплексной испытательной трассы (КИТ) Федерального государственного унитарного предприятия (ФГУГТ) 21 Научно-исследовательский испытательный институт Минобороны России (21 НИИИ МО РФ), Основанием для проведения сравнительных испытаний топлив на автомобилях является утвержденная ООО «ВНИИГАЗ» и ФГУП 21 НИИИ МО РФ программа-методика [128]. В качестве базовых нормативных документов использованы ГОСТ: 20306-90 «Автомобильные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний»; 22576-90 «Автомобили и автопоезда. Номенклатура показателей скоростных свойств и методы их определения»; Р 52033-2003 «Автомобили с бензиновыми двигателями. Выбросы загрязняющих веществ с отработанными газами. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния»; Р 17.2.2.06-99 «Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах газобаллонных автомобилей». Цели испытаний Определение скоростных свойств и показателей топливной экономичности автомобилей в реальных условиях эксплуатации при использовании в качестве топлива: бензина, пропана автомобильного и экспериментальной смеси №5. Определение в отработанных газах содержания СО, СО2, СН и Ог при работе двигателей автомобилей на испытуемых топливах. Выполнение опытного пробега автомобилей в объеме 200-500 км по дорогам общего пользования с замером расхода топлива (бензина и двух образцов газа) на 100 км пробега. Объекты испытаний Легковой автомобиль ВАЗ-2106, 1987 года выпуска, двигатель ВАЗ-21011 №9352238, мощность 69 л.с, № шасси 1653748. Пробег к началу эксперимента составлял 130500 км.Грузовой автомобиль ГАЗ-33021, 2001 года выпуска, двигатель ЗМЗ 4026.. №1002488, мощность 100 л.с, шасси №011828909. Пробег к началу эксперимента составил 158744 км. На автомобили была смонтирована газобаллонная установка промышленного образца. Монтаж производился на специализированной станции технического обслуживания газобаллонных автомобилей. Автомобили специальной подготовке к испытаниям не подвергались, за исключением: диагностирования систем питания и зажигания двигателя; агрегатов трансмиссии и ходовой части; замены моторного и трансмиссионного масел в агрегатах; измерения давления воздуха в шинах колес [128]. Используемые топлива: Бензин автомобильный неэтилированный марки АИ-92 по ГОСТ 2084-77; Газ углеводородный сжиженный экспериментальная смесь №5; Газ углеводородный сжиженный пропан-бутан автомобильной марки ПБА по ГОСТ Р 52087-2003 [128]. Объем, условия и порядок проведения испытаний

При подготовке к лабораторно-дорожным испытаниям проведена диагностика автомобилей по агрегатам, узлам и системам, оказывающим существенное влияние на скоростные свойства и топливную экономичность автомобилей, а именно: компрессии в цилиндрах двигателя; техническому состоянию системы питания; техническому состоянию системы зажигания; техническому состоянию тормозной системы; техническому состоянию шин и установке в них давления, соответствующего инструкции по эксплуатации испытуемого автомобиля; проверке и установке углов управляемых колес. При определении скоростных свойств автомобилей основными оценочными показателями являлись: максимальная скорость; время разгона от 0 до 100 км/ч; время разгона от 60 до 100 км/ч. При определении топливной экономичности автомобилей основными оценочными показателями являлись: топливная характеристика установившегося движения; средний расход топлива на 100 км пробега при движении по асфальтобетонному шоссе. При проведении лабораторных испытаний определялось содержание в отработавших газах следующих компонентов: СО, СН, СОг и 02 %. Испытания проводились на асфальтированном участке дороги КИТ 21 НИИИ МО РФ, протяженностью 1000 м со средней квадратичной высотой неровностей не у выше 0,6-10" ми коэффициентом сцепления ф около 0,8. Пробеговые испытания автомобилей проводились по загородному шоссе. При испытаниях оценивалось общее состояние автомобилей, скоростные свойства и делался замер расхода топлива (бензина и двух образцов газовых топлив). По результатам этого замера определялся средний расход топлива на 100 км пробега при движении по загородному шоссе. При снятии на автомобиле параметров скоростных свойств и топливной экономичности на автомобили устанавливались приборы: «Путь-скорость-время»; расходомер-счетчик бензина и жидкого газа; измерительно-вычислительный комплекс MIC - 400D. Определение каждого параметра производилось после четырехкратного проезда измерительного участка дороги. Суммарный пробег автомобиля при снятии скоростной и топливной характеристик составил от 85 до 110 км. Для определения содержания в отработавших газах СО, СН, СОг, 02 использовались газоанализаторы MGA- 1200 и MGA - 1500. Анализ отработавших газов проводился в помещении диагностики 21 НИИИ МОРФ.

Технико-экономические расчеты возможности получения нового вида газового моторного топлива на объектах нефтегазопереработки

Организовать производство нового вида газового моторного топлива можно практически на любых газоперерабатывающих предприятиях, имеющих в своем составе установки получения сжиженных углеводородных газов. В ходе работы возможность производства нового вида газового моторного топлива рассматривалась применительно к Оренбургскому гелиевому заводу, Мыльджинскому ГП и Якутскому газоперерабатывающему заводу. Эти объекты были выбраны по следующим причинам: На Оренбургском гелиевом заводе производится этан, который в настоящее время большей частью направляется в обратный поток. Возможности сбыта бутановой фракции, производимой на гелиевом заводе, более ограничены, чем для пропановой фракции. Для получения нового вида товарной продукции на Оренбургском ГЗ рассмотрена технологическая схема установки смешения (компаундирования) этановой фракции и бутана технического. В составе Мыльджинского газового промысла функционирует установка деэтанизации и стабилизации конденсата. ШФЛУ, получаемая на этой установке, по своему компонентному составу близка к новому виду ГМТ. Путем изменения технологического режима работы данной установки в рамках регламента возможно получение нового вида топлива. Якутский регион занимает особое место среди субъектов РФ. Сложные климатические условия (зимой температура может опускаться до минус 60 С), а также отсутствие железнодорожного сообщения с так называемой «материковой» частью -данные факторы накладывают особый отпечаток на развитие рынка моторных топлив в регионе. В связи этим, была рассмотрена технологическая возможность производства нового вида топлива на Якутском ГПЗ. С целью организации производства на предприятиях ООО «Оренбургазпром» (ОГП) нового вида газового моторного топлива, необходимо осуществить строительство узла смешения этановой и бутановой фракции для получения этан-бутанового топлива в качестве полного аналога пропана автомобильного.

Реализация мероприятия позволит расширить ассортимент выпускаемой продукции, а также высвободить объемы пропана автомобильного для экспорта. Краткое описание установки смешения этановой и бутановой фракций и характеристика оборудования Как было сказано ранее, для организации производства нового вида газового топлива, необходимо смешивать некоторую часть этановой фракции из этанопровода с бутановой фракцией и полученную композицию углеводородов использовать в качестве моторного топлива для автомобилей. Для этого необходимо предусмотреть строительство узла смешения -компаундирования (Рисунок 3.48). Аппарат компаундирования представляет собой колонну-абсорбер К-01, в нижнюю часть которой подается газообразная этановая фракция, а в верхнюю часть подается жидкая бутановая фракция. Колонна-абсорбер может быть заполнена массообменными тарелками либо насадкой (типа Mellapak). При производстве нового топлива жидкая бутановая фракция поступает в узел смешения в промежуточную бутановую емкость Е-01 из колонны-дебутанизатора с температурой около 45 С и давлением 0,8-1 МПа. Далее жидкая бутановая фракция насосом Н-01 подается в верхнюю часть колонны компаундирования. В нижнюю часть колонны подается газообразная этановая фракция из существующего этанопровода через регулятор давления. Процесс компаундирования производится в колонне-сепараторе при строгом соблюдении термобарических условий для обеспечения качества отбираемой снизу бутан-этановой фракции - нового вида товарной продукции. Процесс компаундирования производится следующим образом: этановая фракция, поднимаясь вверх через слой жидкости (бутановой фракции), растворяется в бутановой фракции. Легкая часть паров (около 2 кг/час), не растворившаяся в жидкой бутановой фракции, выводится сверху колонны-абсорбера, охлаждается в аппарате воздушного охлаждения АВО-1, где конденсируются тяжелые углеводороды. топпик

Емкость Е-02 представляет собой резервуар накопительного действия из-за незначительности количества тяжелых углеводородов, выходящих с верха колонны. С низа колонны - абсорбера отбирается готовая композиция сжиженных углеводородов, готовая к использованию в качестве моторного топлива, которая с узла смешения направляется в промежуточную емкость товарной продукции Е-03. Периодически накапливающаяся жидкая часть из Е-02 насосом Н-02 также подается в поток товарной продукции перед Е-03. Рабочие условия колонны (абсорбера) компаундирования: давление - 1,6 МПа; температура 45+55 С. Ниже (Таблица 3.13) представлены расчетные потоки установок и их описание. Описание потоков (наименование потока и его номер): 1. Бутановая фракция, поступающая на узел смешения из дебутанизатора 2. Этановая фракция, поступающая на узел смешения из этанопровода 3. Этановая фракция, поступающая в нижнюю часть колонны К-01 4. Бутановая фракция, поступающая в верхнюю часть колонны К-01 5. Газ с верха колонны К-01 6. Жидкость с низа колонны К-01 7. Товарный продукт, уходящий с установки 8. Жидкость после охлаждения в АВО-1 9. Сбросные газы из емкости Е-02 10. Жидкая часть из емкости Е-02, направляющаяся на смешение с потоком товарной продукции В настоящее время на Оренбургском гелиевом заводе функционирует установка газофракционирования (У-26) на которой выпускают сжиженные углеводородные газы в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52087-2003. В результате реализации рассмотренного проекта планируется создать установку получения нового вида газового моторного топлива, а также изменить режим работы установки газофракционирования (У-26), что позволит организовать производство сжиженных газов по двум сезонным вариантам:

Похожие диссертации на Разработка нового вида газового моторного топлива на основе легких углеводородов