Light GTL
В НИИ «НТНМ» разработана эффективная технология получения лёгкой синтетической нефти и продуктов на её основе (бензиновое, керосиновое, дизельное топлива) из природных и попутных нефтяных газов - Light GTL.
Использование в технологии эффективного гибридного катализатора позволяет сократить количество стадий в производстве, уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты.
Ключевые особенности технологии:
- Новые технологические решения на стадии риформинга газов, позволяющие использовать природный и попутный нефтяной газ, переменного состава;
- Новый коммерческий гибридный катализатор синтеза углеводородов, позволяющий получать лёгкую синтетическую нефть премиального качества;
- Совместимость получаемых продуктов с природной нефтью;
- Возможность получения товарного арктического дизельного топлива и авиационного керосина;
- Низкие капитальные и эксплуатационные затраты на создание и эксплуатацию производства.
Катализаторы
На стадии получения синтез-газа используются катализаторы одного из ведущих российских разработчиков и производителей высокоэффективных катализаторов для химической, нефтехимической, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности - компании ООО «НИАП-КАТАЛИЗАТОР». Катализаторы предназначены для окислительной, паровой, пароуглекислотной, паровоздушной и парокислородной конверсии углеводородного сырья и природного газа.
На стадии синтеза углеводородов используется новый коммерческий гибридный катализатор синтеза углеводородов (ТУ 20.59.56.15-001-02069125-2018), позволяющий получать лёгкую синтетическую нефть премиального качества. В настоящее время совместно с ООО «Ишимбайский специализированный химический завод катализаторов» (ИСХЗК) изготовлена опытно-промышленная партия катализатора.
Катализатор характеризуется:
- Высокой производительностью по углеводородам С5+ (до 180 кг/м3кат·ч);
- Высокой селективностью по углеводородам топливных фракций (до 100 %);
- Возможностью получения арктического дизельного топлива класса К5;
- Стабильностью основных показателей процесса в длительных непрерывных испытаниях;
- Возможностью «настройки» селективности процесса путем изменения параметров процессов.
Продукты
Бензиновое топливо
Бензиновое топливо синтетическое является продуктом перегонки широкой фракции синтетических углеводородов, представляет собой смесь летучих углеводородов состоящего преимущественно из углеводородов метанового ряда нормального и изостроения с температурными пределами кипения 30-200 °С.
В последнее время в рамках повышения экологической безопасности, в его составе жёстко нормировано содержание нафтеновых, ароматических и ненасыщенных углеводородов, а также примесей серо- и азотсодержащих соединений.
Эксплуатационные показатели бензинового топлива
|
Наименование показателя |
Метод испытания |
Значение |
|
Октановое число |
ГОСТ Р 52947 |
78,5 |
|
Плотность при 15 °С, кг/м3 |
ГОСТ Р 51069 |
710,2 |
|
Низшая теплота сгорания, кДж/кг |
ГОСТ 21261 |
43780 |
|
Кислотность, мг КОН на 100 см3 топлива |
ГОСТ 5985 |
66,18 |
|
Йодное число, г йода на 100 г топлива |
ГОСТ 2070 |
11,8 |
|
Давление насыщенных паров, кПа |
ГОСТ 33157 |
41,2 |
|
Фракционный состав, % об.: при температуре 70 °С 100 °С 150 °С конец кипения, °С Объемная доля остатка в колбе, % об. |
|
10,2 39,4 84,7 185,5 1,0 |
Дизельное топливо арктическое
В связи с интенсивным освоением Арктики для России особенно остро стоит вопрос обеспечения потребителей высококачественным низкозастывающим дизельным топливом. Выпуск этого вида топлива в РФ должен составлять не менее 30 % от общего объема производства дизельного топлива, однако фактический объем его производства не превышает 17 %.
Арктическое дизельное топливо может быть получено из попутного нефтяного газа по технологии GTL НИИ «НТНМ» в районах добычи нефти. Данная технология позволит утилизировать ПНГ, производить качественное топливо, превосходящее нефтяные аналоги по эксплуатационным и экологическим показателям, и снизить дефицит этого вида продукции в регионах.
Сравнительные характеристики синтетического дизельного топлива с требованиями ГОСТ Р 55475-2013
|
Наименование показателя |
Значение по ГОСТ Р 55475-2013 |
Фактическое значение |
||||
|
А-44 |
А-48 |
А-52 |
||||
|
Цетановое число |
47,0 |
51 |
||||
|
Цетановый индекс |
43,0 |
63 |
||||
|
Плотность при 15 °С, кг/м3 |
800,0-855,0 |
777,0 |
||||
|
Массовая доля полициклических ароматических углеводородов, % не более |
8,0 |
0,0 |
||||
|
Массовая доля серы, мг/кг не более К3 К4 К5 |
350,0 50,0 10,0
|
0,0 |
||||
|
Температура вспышки в закрытом тигле °С, не ниже |
30 |
57 |
||||
|
Зольность, % масс., не более |
0,01 |
0,0046 |
||||
|
Кинематическая вязкость при 40 °С, мм2/с |
1,200-4,000 |
1,489 |
||||
|
Фракционный состав: перегоняется до температуры 180 °С, % об., не более 95 % об. перегоняется при температуре, °С, не выше |
10
360 |
3,5
290 |
||||
|
Температура помутнения, °С, не выше |
-34 |
-38 |
-42 |
-34 |
||
|
Предельная температура фильтруемости, °С, не выше |
-44 |
-48 |
-52 |
-45 |
||
Керосиновое (реактивное) топливо
Керосиновое (реактивное) топливо – среднедистиллятная фракция углеводородов нефти, выкипающих при температуре 140-280 °С.
В НИИ «НТНМ» разработана технология получения реактивного топлива, заключающаяся в изомеризации фракции синтетических углеводородов 140-250 °С на бифункциональном Pt/SAPO-11 катализаторе с иерархической пористой структурой и высокой дисперсностью платины. Данный катализатор разработан совместно с ФГБУН Институт Нефтехимии и Катализа РАН (г. Уфа, Башкортостан).
Эксплуатационные показатели керосинового топлива
|
Показатели |
Нормативная документация |
Норма для РТ |
Фактическое значение |
|
Кинематическая вязкость, мм2/с при 20 °С |
ГОСТ 33 |
Не менее 1,25 |
1,497 |
|
Кислотность, мг КОН на 100 см3 топлива |
ГОСТ 5985 |
0,2-0,7 |
0,64 |
|
Йодное число, г йода на 100 г топлива |
ГОСТ 2070 |
Не более 0,5 |
0,2 |
|
Температура начала кристаллизации |
ГОСТ 5066 |
Не выше -55 |
Минус 67 |
|
Объемная (массовая) доля ароматических углеводородов, % |
ГОСТ Р 52063 (ГОСТ 6994) |
Не более 20(22) |
0,5 (0,6) |
|
Массовая доля общей серы, % |
ГОСТ 19121 |
Не более 0,10 |
2,4 (ppm) |
|
Испытание на медной пластинке при 100°С в течение 3 ч |
ГОСТ 6321 |
Выдерживает |
Выдерживает |
|
Содержание металлов, %: -ванадия -кобальта -молибдена |
СТО 08151164-041-2010 |
|
Отсутствие Отсутствие Отсутствие |
|
Термоокислительная стабильность в статических условиях при 150°С: а) концентрация осадка, мг на 100 см3 топлива б) концентрация растворимых смол, мг на 100 см3 топлива в) концентрация нерастворимых смол, мг на 100 см3 топлива |
ГОСТ 11802 |
Не более 6
Не более 30
Не более 3
|
Отс.
5,6
Отс.
|
|
Низшая теплота сгорания, кДж/кг |
ГОСТ 21261 |
Не менее 43120 |
44100 |
|
Фракционный состав: а) температура начала перегонки, °С б) 10% отгоняется при температуре, °С в) 50% отгоняется при температуре, °С г) 90% отгоняется при температуре, °С д) 98 отгоняется при температуре, °С е) остаток от разгонки, % ж) потери от разгонки, % |
ГОСТ 2177 |
135-155 Не выше 175 Не выше 225 Не выше 270 Не выше 280 Не более 1,5 Не более 1,2 |
143 160 188 236 266 1,2 0,2 |
|
Плотность при 20°С, кг/м3 |
ГОСТ 3900 |
Не менее 775 |
746,9 |
|
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С |
ГОСТ 6356 |
Не ниже 28 |
32 |
Реализация технологии
Технология отработана на лабораторном и пилотном оборудовании. Дальнейшие работы направлены на создание модульной установки переработки ПНГ в синтетическую нефть.
