Способ получения углеводородного топлива для ракетной техники

Авторы патента:

C10L1/04 - на основе смесей углеводородов

C06D5/08 - реакцией двух или нескольких жидкостей

Владельцы патента RU 2552442:

Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") (RU)

Изобретение относится к способам получения углеводородного топлива для ракетной техники и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Разработан способ получения углеводородного топлива повышенной плотности для ракетной техники смешением товарных топлив, вырабатываемых нефтеперерабатывающей промышленностью, а именно смешением топлива Т-6 с топливом для реактивных двигателей марки РТ или ТС-1 с содержанием в смеси топлива РТ или ТС-1 в количестве 25%-45% мас. Способ позволяет получить высокоплотное углеводородное топливо для ракетной техники, аналогичное топливу Т-1пп, соответствующее ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6, характеризующееся плотностью при 20°С не менее 820 кг/м³, содержанием ароматических углеводородов не более 20% мас. и температурой начала кристаллизации не выше минус 60°С, что удовлетворяет потребности современного рынка. 4 пр.

Изобретение относится к способам получения углеводородного топлива для ракетной техники и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

В настоящее время пилотируемые полеты в космос совершаются на ракетоносителях с использованием в качестве топлива керосина Т-1пп и окислителя - кислорода. Углеводородное горючее Т-1пп в сочетании с кислородом является наиболее безопасным топливом по сравнению с другими топливами, применяемыми в космической технике. Горючее, используемое в ракетах-носителях должно обладать определенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами, в частности плотностью не менее 820 кг/м³.

Следует отметить, что топливо Т-1 повышенной плотности, выпускаемое ранее, - это продукт прямой перегонки Троицко-Анастасиевской (IV горизонт) малосернистой нефти нафтенового основания с пределами выкипания 130-280°С. Однако в связи с истощением запасов этой нефти остро встал вопрос о необходимости разработки альтернативных способов получения этого вида топлива, в частности для ракетной техники (типа Т-1пп).

Известен способ получения углеводородного топлива повышенной плотности для ракетной техники, включающий ректификацию предварительно стабилизированного газового конденсата Валанжинской залежи с выделением низкокипящей фракции, выкипающей внутри интервала температур 130-250°С, и ректификацию предварительно стабилизированного газового конденсата Сеноманской залежи Заполярного месторождения с выделением высококипящей фракции, выкипающей внутри интервала температур 170-250°С, и последующее смешение полученных дистиллятов в соотношении от 70%-30% до 30%-70% масс. Способ позволяет получить топливо Т-1 повышенной плотности. (Патент РФ №2495083, 10.10.2013 г.)

Недостатком способа является необходимость стабилизации и переработки двух газовых конденсатов к тому же с выделением низкокипящей фракции из одного конденсата и высококипящей фракции из другого и последующим смешением выделенных фракций.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения углеводородного топлива повышенной плотности для ракетной техники типа Т-1пп, соответствующего ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6, характеризующегося плотностью при 20°С не менее 820 кг/м³, содержанием ароматических углеводородов не более 20% масс. и температурой начала кристаллизации не выше минус 60°С.

Поставленная задача решается способом получения углеводородного топлива повышенной плотности для ракетной техники смешением товарных топлив, вырабатываемых нефтеперерабатывающей промышленностью, а именно смешением термостабильного топлива Т-6*, соответствующего требованиям ГОСТ 12308-89, с топливом для реактивных двигателей марки РТ* или ТС-1*, соответствующим требованиям ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6, с содержанием в смеси топлива РТ или ТС-1 в количестве 25%-45% масс.

Решение поставленной задачи не требует отдельной переработки нефтей и газоконденсатов с выделением из нефти отдельно низкокипящей фракции, а из газоконденсатов отдельной высококипящей.

Преимуществом данного способа является возможность получения углеводородного топлива с повышенной плотностью из товарных топлив смешением топлив РТ или ТС-1, вырабатываемых нефтеперерабатывающими заводами и соответствующих ГОСТ 10227-86, и товарного топлива Т-6, получаемого в ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» (ОАО "АНХК") и соответствующего ГОСТ 12308-89, при содержании в смеси от 25% до 45% масс. товарного топлива РТ (ТС-1). Использование предложенного способа обеспечивает требуемую плотность, фракционный состав, температуру начала кристаллизации, содержание ароматических углеводородов и др. показателей, соответствующих ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6 на углеводородное топливо повышенной плотности для ракетной техники Т-1пп.

Предлагаемое техническое решение подтверждено следующими примерами.

Пример 1

В качестве товарного топлива Т-6, соответствующего ГОСТ 12308-89, используют топливо Т-6 ОАО "АНХК". Топливо Т-6 характеризуется плотностью при 20°С - 846 кг/м³, температурой начала кристаллизации - минус 62°С, содержанием ароматических углеводородов 4,5% масс.

В качестве второго компонента используют товарное топливо для реактивных двигателей марки ТС-1, соответствующее ГОСТ 10227-86, с плотностью при 20°С - 789 кг/м³, температурой начала кристаллизации - минус 62°С, содержанием ароматических углеводородов 16,2% масс.

Топливо Т-6 и топливо ТС-1 смешивают в соотношении 55% масс. топлива Т-6 и 45% масс. топлива ТС-1.

Полученная смесь характеризуется плотностью при 20°С - 820,2 кг/м³, температурой начала кристаллизации - минус 61°С, содержанием ароматических углеводородов 9,7% масс., что соответствует ГОСТ 10227-86 на углеводородное топливо повышенной плотности для ракетной техники Т-1пп.

Пример 2

В качестве товарного топлива Т-6, соответствующего ГОСТ 12308-89, используют топливо Т-6, получаемое в ОАО "АНХК". Топливо Т-6 характеризуется плотностью при 20°С - 846 кг/м³, температурой начала кристаллизации - минус 62°С, содержанием ароматических углеводородов 4,5% масс.

В качестве второго компонента используют товарное топливо для реактивных двигателей марки РТ, соответствующее ГОСТ 10227-86, имеющее плотность при 20°С - 790 кг/м³, температуру начала кристаллизации - минус 60°С, содержание ароматических углеводородов 14,5% масс.

Топливо Т-6 и топливо РТ смешивают в соотношении 65% масс. топлива Т-6 и 35% масс. топлива РТ.

Полученная смесь характеризуется плотностью при 20°С - 826,4 кг/м³, температурой начала кристаллизации - минус 61°С, содержанием ароматических углеводородов 7,9% масс., что соответствует ГОСТ 10227-86 на углеводородное топливо повышенной плотности для ракетной техники Т-1пп.

Пример 3

Топливо Т-6 и топливо РТ смешивают в соотношении 70% масс. топлива Т-6 и 30% масс. топлива РТ.

Полученная смесь характеризуется плотностью при 20°С - 829,0 кг/м³, температурой начала кристаллизации - минус 62°С, содержанием ароматических углеводородов 7,5% масс., что соответствует ГОСТ 10227-86 на углеводородное топливо повышенной плотности для ракетной техники Т-1пп.

Пример 4

В качестве второго компонента используют товарное топливо для реактивных двигателей марки ТС-1, соответствующее ГОСТ 10227-86, имеющее плотность при 20°С - 789 кг/м³, температуру начала кристаллизации - минус 62°С, содержание ароматических углеводородов 16,2% масс.

Топливо Т-6 и топливо ТС-1 смешивают в соотношении 75% масс. топлива Т-6 и 25% масс. топлива ТС-1.

Полученная смесь характеризуется плотностью при 20°С - 831,8 кг/м³, температурой начала кристаллизации - минус 62°С, содержанием ароматических углеводородов 7,5% масс., что соответствует ГОСТ 10227-86 на углеводородное топливо повышенной плотности для ракетной техники Т-1пп.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить дефицитное высокоплотное углеводородное топливо для ракетной техники типа Т-1пп, характеризующееся плотностью при 20°С не менее 820 кг/м³, содержанием ароматических углеводородов не более 20% масс. и температурой начала кристаллизации не выше минус 60°С, что позволит удовлетворить потребности современного рынка, которые в настоящее время не удовлетворены в связи с истощением запасов месторождений, подходящих для его получения этого вида топлива.

Источники информации

Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Под ред. В.М.Школьникова. М.: Издательский центр «Техинформ», 1999, с.46-65.

Способ получения углеводородного топлива повышенной плотности для ракетной техники, отличающийся тем, что смешивают товарное топливо марки Т-6 с топливом для реактивных двигателей марки РТ или ТС-1 с содержанием в смеси топлива РТ или ТС-1 в количестве 25%-45% масс. с получением целевого топлива.

Изобретение относится к арктическому дизельному топливу на основе среднедистиллятных нефтяных фракций, при этом в качестве среднедистиллятных нефтяных фракций топливо содержит смесь среднедистиллятных гидроочищенных фракций, выкипающих в интервалах 170-250 ºС и 180-190ºС, полученных раздельно и взятых при соотношении 49:50 - 50:51 об.%. Арктическое дизельное топливо имеет улучшенные низкотемпературные свойства, обеспечивающие надежную эксплуатацию дизельных двигателей в арктических условиях и районах Крайнего Севера при температурах окружающего воздуха выше минус 65°C.

Топливная композиция // 2547902

Изобретение относится к топливной композиции, состоящей из карбоксилата натрия и углеродсодержащего соединения, где в качестве углеродсодержащего соединения используется угольная пыль, при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбоксилат натрия 40-50; угольная пыль - остальное.

Неэтилированный авиационный бензин // 2547151

Изобретение относится к композиции авиационного неэтилированного бензина, которая содержит бензин каталитического риформинга, алкилбензин, толуол и антидетонационную присадку, при этом композиция дополнительно содержит бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 62-85°С, а в качестве антидетонационной присадки - монометиланилин и метилтретбутиловый эфир при следующем соотношении компонентов, % масс.: алкилбензин 15,0-25,0; толуол 10,0-20,0; бензиновая фракция, выкипающая в пределах 62-85°С, 20,0-35,0; монометиланилин 1,5-3,0; метилтретбутиловый эфир 5,0-10,0; бензин каталитического риформинга остальное.

Биотопливная композиция // 2544239

Изобретение относится к биотопливной композиции, основанной на нефтяном продукте, содержащей биодобавку на основе ацеталей и растительных масел, при этом композиция представляет собой смесь нефтяного дизельного топлива 98-60 об.% с биодобавкой 2-40 об.%, где в качестве биодобавки используют диэтилформаль 35-40 об.%, остальное глицериды ненасыщенных жирных кислот.

Композиции жидкого топлива на основе каталитически деоксигенированных и конденсированных оксигенированных углеводов // 2542990

Настоящее изобретение относится к композициям жидкого топлива. Изобретение касается композицию жидкого топлива, содержащей по меньшей мере один компонент топлива и от 0,1%(об.) до 99,5% (об.) фракции перегонки компонента, содержащего, по меньшей мере, одно С4+ соединение, произведенное из растворимого в воде оксигенированного углеводорода.

Топливная композиция для котельной // 2541322

Изобретение относится к топливной композиции для котельной, состоящей из нефтешлама и углеродсодержащего компонента минерального происхождения, при этом в качестве минерального компонента используется угольная пыль, а в качестве нефтешлама - текучий кек, содержащий 40-65 мас.% воды, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Текучий кек 50-70 Угольная пыль До 100 Технический результат заключается в получении топливной композиции для котельной, обладающей высокой стабильностью, низкой коррозионной активностью, низким содержанием серы и низкой себестоимостью.

Присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти // 2537843

Изобретение описывает присадку для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов, которая представляет собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемую к тяжелым фракциям нефти - гудронам, в количестве 20-50 мас%.

Способ получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации // 2535670

Изобретение относится к способу получения реактивного топлива для сверхзвуковой авиации путем гидрирования концентрата ароматических углеводородов в присутствии водородсодержащего газа и катализатора, при повышенных температуре и давлении который характеризуется тем, что в качестве сырья используют высококипящий остаток производства ксилолов без его дополнительной ректификации.

Топливные композиции, содержащие производные изопрена // 2531623

Изобретение относится к способу производства компонента топлива из биоизопреновой композиции. Способ включает в себя химическое преобразование изопрена в биоизопреновой композиции до неизопреновых соединений посредством: (a) нагревания биоизопреновой композиции или воздействия на нее каталитическими условиями, подходящими для димеризации изопрена с образованием димера изопрена с последующей каталитической гидрогенизацией этого димера изопрена с образованием С10-насыщенного компонента топлива; или (b) (i) частичной гидрогенизации биоизопреновой композиции для производства изоамилена, (ii) димеризации изоамилена с моноолефином, выбранным из группы, состоящей из изоамилена, пропилена и изобутена, с образованием двойного соединения и (iii) полной гидрогенизации этого двойного соединения с получением компонента топлива.

Топливная композиция авиационного бензина // 2530901

Изобретение относится к композиции авиационного бензина, содержащей изомеризат, алкилбензин и тетраэтилсвинец, при этом в качестве изомеризата используют изомеризат легкой фракции бензина, преимущественно C5-C6, в качестве алкилбензина используют алкилбензин, полученный алкилированием с применением катализатора фтористого водорода фракции углеводородов C3-C4, являющейся продуктом каталитического крекинга вакуумного газойля, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Изомеризат легкой фракции бензина 7-30 Тетраэтилсвинец до 0,1 Алкилбензин до 100 Заявленная композиция авиационного бензина соответствует всем требованиям к авиационному бензину по ТР ТС 013/2011 и по ГОСТ 1012-72, а также перспективным мировым аналогам, например «Авгаз 100 LL».

Окислитель и ракетное топливо с ним // 2534533

Изобретение относится к ракетным топливам для жидкостных, твердотопливных и гибридных ракетных двигателей, содержащих окислитель и горючие вещества. Окислитель ракетного топлива содержит нитрат бора.

Жидкое одноосновное ракетное топливо на основе динитрамида // 2244704

Изобретение относится к жидким ракетным топливам. .

Однокомпонентная топливная система // 2226523

Изобретение относится к области однокомпонентных топливных составов для сообщения движения и/или генерирования газа. .

Газовыделяющий состав для газогенераторов, преимущественно для надувной подушки безопасности пассажиров автомобиля // 2116994

Изобретение относится к технологии газогенераторов, более конкретно к газовыделяющему составу для газогенераторов, преимущественно к надувной подушке безопасности пассажиров автомобиля.

Гипергольное ракетное топливо // 2638989

Изобретение относится к ракетно-комической технике, а именно к самовоспламеняющимся (гипергольным) топливным системам, которые применяются для решения широкого спектра задач, например в маршевых двигателях, для ориентации космических аппаратов. Гипергольное ракетное топливо, самовоспламеняющееся при контакте с окислителем, состоит из горючего с пиротехнической добавкой и окислителя, в котором в качестве окислителя используют водные растворы пероксида водорода с концентрацией 81,5-98 мас.%, а в качестве горючего используют керосин с растворенной в нем пирофорной высокоактивной добавкой, содержание которой составляет 10-15 мас.% от веса горючего. Добавка представляет собой смесь, в состав которой входит 87 мас.% триэтилбора и 13 мас.% триэтилалюминия. Использование топлива позволяет повысить устойчивость сгорания компонентов, облегчить запуск и упростить конструкцию жидкостного ракетного двигателя из-за отсутствия системы зажигания. 3 ил., 1 табл., 2 пр.

Жидкая электрически инициируемая и управляемая композиция для газового генератора // 2643551

Изобретение относится к электрически управляемым реактивным топливам в жидком состоянии. Жидкая электрически инициируемая и управляемая композиция содержит окислитель и топливную добавку, а также добавки для усиления химических или баллистических свойств: стабилизатор, секвестрант, со-окислитель, поверхностно-активное вещество, воду, усилитель горения и буфер. Для генерирования газа обеспечивают контакт композиции с электродом. При подаче электрического напряжения на электрод можно осуществлять многократное возобновление горения указанной композиции, а путем прекращения подачи напряжения – прекращать горение композиции. Жидкофазное состояние делает возможным течение в трубопроводах или в трубках, идущих от баков, резервуаров или других контейнеров, через дозирующее клапаны, с последующей модуляцией воспламенения или сгорания при стимуляции электродами в статическом или динамическом режимах. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

Установка для брикетирования угольных шламов // 2553985

Изобретение относится к установке для получения угольных брикетов из смеси угольных шламов с влажностью до 60 мас.%, включающей бункер с питателем, узел активации угольного шлама, узел смешения угольного шлама с гидрофобизирующей добавкой, узел прессования, при этом узел активации угольного шлама включает устройство для грубого помола угольного шлама без гидрофобизирующей добавки, устройство для тонкого помола угольного шлама и обогреваемую емкость для накопления угольного шлама тонкого помола, узел смешения имеет два смесителя, где первый смеситель выполнен без подогрева угольного шлама с гидрофобизирующей добавкой и второй смеситель с возможностью подогрева смеси, узел прессования содержит винтовой пресс, части которого покрыты абразивостойким композиционным материалом. Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение из угольного шлама брикетов без предварительного обезвоживания, сравнимых по плотности с плотностью кускового угля, имеющих повышенную прочность. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Топливо для котельной токош // 2553998

Изобретение описывает топливо для котельной, состоящее из углеродсодержащих соединений органического и минерального происхождения, при этом в его состав в качестве углеродсодержащего соединения органического происхождения входит смесь нефтешлама и карбоксилата натрия в соотношении 1:(1-3), а в качестве углеродсодержащего соединения минерального происхождения - угольная пыль, при следующем соотношении компонентов, % масс.: Смесь нефтешлама и карбоксилата натрия 40-50 Угольная пыль остальное Топливо для котельной обладает высокой стабильностью, низкой коррозионной активностью, зольностью и вязкостью, а также высокой теплотворной способностью. 1 табл., 10 пр.

Топливная композиция авиационного бензина // 2554938

Изобретение относится к топливной композиции авиационного бензина, которая включает алкилат, фракцию изомеризата, толуол, тетраэтилсвинец в виде этиловой жидкости, при этом топливная композиция дополнительно включает изопентановую фракцию, алкилат с температурой конца кипения до 195°C, а фракция изомеризата представляет собой фракцию С6+, выделенную на установке изомеризации парафиновых углеводородов, при соотношении компонентов, мас.0%: алкилат с Ткк до 195°C 30-50 фракция С6+ изомеризата 25-45 толуол 10-25 изопентановая фракция до 10 с последующим введением тетраэтилсвинца в количестве 0,30-0,53 мл/дм бензина. Топливная композиция может содержать присадки: антистатическую, антиокислитель, краситель и другие, разрешенные стандартом на авиационный бензин. Технический результат заключается в получении композиции авиационного бензина, которая по показателям качества отвечает требованиям ГОСТ Р 55493-2013 (ASTM D 910 и DEF STAN 91-90) и ТР ТС 013/2011 и соответствует требованиям на импортный авиационный бензин Avgas 100LL (Avgas 100VLL), имеет октановое число по моторному методу не менее 99,6 ед., сортность на богатой смеси не менее 130 и температуру конца кипения бензина не выше 170°C. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Способ получения авиационного бензина б95/130 // 2556692

Изобретение описывает способ получения авиационного бензина Б-95/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, при этом в качестве основы используется фракция, выделяемая из целевого автомобильного бензина АИ-92 ректификацией по периодической или непрерывной схеме и выкипающая в интервале 40-145°C. Технический результат заключается в получении авиационного бензина с высокой стабильностью и детонационной стойкостью. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 3 табл.

Универсальное дизельное топливо // 2559877

Изобретение описывает универсальное дизельное топливо, состоящее из базового компонента с присадками, в количестве 0,02-0,04 мас.% противоизносной присадки и 0,15-0,30 мас.% цетаноповышающей присадки, при этом базовый компонент представляет собой фракцию нефти, выкипающую в пределах 170-340°C, или ее смесь с газойлем замедленного коксования и/или каталитического крекинга, выкипающих в пределах 170-340°C, с последующими гидроочисткой и гидродепарафинизацией или гидроизомеризацией, а также глубокой стабилизацией до температуры начала кипения не ниже 175°C, позволяющих получить показатели качества, удовлетворяющие дизельному топливу как для умеренного климата, так и для холодного и арктического климата: Цетановое число, не менее 51 Плотность при 15°C, кг/м3 820-840 Температура вспышки в закрытом тигле, °C, не менее 55 Кинематическая вязкость при 40°C, мм2/с 2,0-4,0 Технический результат заключается в получении универсального дизельного топлива, которое обладает повышенной температурой вспышки и кинематической вязкостью, что позволяет использовать его как для холодного и арктического топлива, так и для умеренного климата. 6 пр.