Главные новости Новокуйбышевска
Новокуйбышевск
Июль
2025
1 2 3 4
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20
21
22
23 24 25
26
27 28 29 30 31

Термический крекинг: когда количество важнее качества

Установка термического крекинга на Новокуйбышевском НПЗ


Если вам еще не надоело кипение разных резко пахнущих жидкостей с труднопроизносимыми названиями, то нам стоит рассмотреть еще одну технологию переработки нефти — крекинг.

[h2]Разнообразный талант Шухова[/h3]
Отец крекинга — Владимир Григорьевич Шухов, инженер, архитектор, изобретатель. Да, тот самый инженер, построивший в 1919–1922 годах Шуховскую башню на Шаболовке в Москве. Человек был очень разносторонний, что сейчас осуждается и нередко преследуется, но при этом сделал большой вклад в нефтяное дело.


В.Г. Шухов и его знаменитая радиобашня

Учился в Императорском Московском техническом училище (МГТУ им. Н.Э. Баумана), в частности, теоретическую механику ему преподавал Н.Е. Жуковский собственной персоной. После окончания училища работал в управлении Петербургско-Варшавской железной дороги, проектировал паровозные депо. Между училищем и работой Шухов посетил Всемирную выставку 1876 года в Филадельфии, США, где познакомился с инженером Александром Бари, занимавшимся строительством металлоконструкций на выставке.

Бари вскоре вернулся в Россию и стал для Людвига Нобеля строить первый нефтепровод из Балахан до нефтеперегонного завода в Черном городе, в Баку. С ним было много приключений, нефтепровод не раз поджигали и разрушали перевозчики нефти, и в конце концов была выставлена охрана. Нефтепровод окупил себя за год, и тут Бари вспомнил про Шухова и пригласил его к себе.

Шухов стал главным инженером фирмы Бари, строил железные нефтяные резервуары, нефтепроводы, причем ко всему подходил с научной точки зрения и разработал теорию нефтепроводов, в основном используемую и по сей день. Шухов построил нефтепроводы Баку-Батум (883 км) и Грозный — Туапсе (618 км).

После революции Шухов довольно быстро стал очень нужным Советской власти, уже в 1924 году — председатель комитета Госплана СССР по нефтепроводам, потом главный инженер и технический консультант в ряде трестов.

Собственно, крекинг Шухов придумал еще в 1890 году для более полной переработки нефти и получения керосина из мазута. Однако в те годы, когда скважины фонтанировали, себестоимость нефти была настолько низкой, что крекинг был невыгодным. Крекинг для производства бензина разработал в 1912 году С. К. Квитко.

Но вот когда началась автомобильная эпоха, вот тут крекинг пришелся к месту. По аналогичным решениям в США в 1913 году появилась первая кубовая крекинг-установка с топкой под кубом, а потом в 1916 году были построены трубчатые установки с печью нагрева. Крекинг в США бурно развивался благодаря автомобилизации и быстрому росту потребления бензина.


В СССР опыты с крекингом производились в 1925–1928 годах, но потом было принято решение закупать иностранные установки Виккерса, Дженкинса и Винклер-Коха. В 1931 году в СССР было 22 крекинг-установки, а в США — 207 крекинг-установок.

Однако большие затраты в валюте на приобретение иностранных установок и общий курс на замену иностранной техники советской привели к созданию собственной крекинг-установки по проекту Шухова, более известной как «Советский крекинг». В феврале 1930 года началось ее строительство, пробный пробег был пущен в апреле 1931 года, а сама установка работала до 1935 года в опытно-промышленных целях.


«Советский крекинг»

Однако установка «Советский крекинг» использовалась в исследовательских целях, а для промышленности были выбраны установки Винклера-Коха как технически более совершенные. На основе этой установки в 1935 году был разработан проект крекинг-установки «Нефтепроект». В первую пятилетку было построено 23 установки термического крекинга, а во вторую пятилетку — 73 крекинг-установки.

Разновидности крекинга


Краткое изложение крекинга в его различных разновидностях в целом дается по второму тому учебника «Технология нефти», написанным незадолго до смерти профессором Московского нефтяного института Сергеем Николаевичем Обрядчиковым.
Обрядчиков, после окончания в 1927 году химического факультета Нижегородского университета, стал работать в Грозненском НИИ, образованном при «Грознефти». Там он занимался разработкой методов расчета основной аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов. Докторская диссертация, защищенная в 1941 году, была по теме «Материальные балансы крекинга и глубина крекинга за цикл». Умер в сентябре 1951 года в возрасте 48 лет от туберкулеза.

Итак, профессор Обрядчиков разделял крекинг на термический и каталитический.

К термическому крекингу относилась переработка остатков перегонки и тяжелых дистиллятов в бензин нагревом, при котором происходил распад тяжелых молекул на более легкие, а также частичный синтез новых тяжелых молекул.

В термическом крекинге выделялся низкотемпературный крекинг (сырье — мазут, гудрон; условия — 490 градусов и 20 атмосфер; продукт — бензин), высокотемпературный крекинг, он же риформинг (лигроин, керосин; 500 градусов и 50-70 атмосфер; бензин), парофазный крекинг (мазут, гудрон; 550 градусов и 2-3 атмосферы; газ, богатый алкенами), пиролиз (мазут, гудрон; 700 градусов, атмосферное давление; газ, богатый алкенами). Также применялись коксование для получения нефтяного кокса (в атомном проекте использовался высокочистый графит, изготовленный из нефтяного кокса) и электрокрекинг в вольтовой дуге для получения газа, богатого ацетиленом.

В каталитическом крекинге выделялся контактный крекинг (лигроин, газойль; 510-540 градусов; ароматизированный бензин), каталитическая ароматизация под давлением водорода (лигроин; 500 градусов и 20-50 атмосфер; ароматизированный бензин), крекинг на алюмосиликатных катализаторах (газойль, керосин; 450 градусов, атмосферное давление; основа авиабензина и автобензин).

Также применялись методы алкилирования, в данном случае синтеза молекул алкенов (этилен, пропилен, бутилен и т. д.) и алканов (этан, пропан, бутан, пентан и т. д.): термическое алкилирование изобутана этеном при температуре 500 градусов и давлении в 300 атмосфер; каталитическое алкилирование изобутана изобутеном при температуре 20 градусов, давлении 15 атмосфер и присутствии серной или плавиковой кислоты для получения алкилата или алкилбензина. К этому мы еще вернемся, но не сейчас.

При этом это только основные разновидности крекинга, тогда как в промышленных установках есть еще множество вариаций, особенностей и нюансов. По-моему, нет двух заводов с совершенно одинаковым крекинг-процессом.

Одной печи хватит? Или лучше три печи?


В предыдущей серии «Легко ли перегонять нефть?» мы остановились на том, что в результате перегонки остается довольно много остатка в виде мазута, гудрона или асфальтенов. Их можно сжечь или как-то использовать, но потребность в том же гудроне намного меньше, чем в бензине.

Уже сама по себе перегонка нефти оказалась процессом сложным, как по стадиям, так и по аппаратному оформлению. Но на этом дело явно не заканчивалось. Крекинг ни в чем не уступает по сложности перегонке.

У нас есть мазут или дистилляты, которые находят малый спрос, такие как лигроин. Лигроин более тяжел, чем бензин, температура выкипания 120-240 градусов. Раньше применялся в тракторных двигателях, но был вытеснен дизельным топливом, и теперь используется как сырье для дальнейшей переработки.

Это сырье надо нагреть примерно до температуры 380 градусов. В крекинг-установках это делается с помощью теплообменников, нагреваемых продуктами, затем сырье подается в ректификационную колонну, где смешивается с крекинг-флегмой — тяжелым остатком перегонки, и лишь после этого смесь сырья и крекинг-флегмы подается в печь под давлением 15 атмосфер.

Самые первые крекинг-установки включали в себя следующую цепочку по ходу потока: теплообменник, печь, ректификационная колонна, затем отпарная колонна, газосепаратор и стабилизационная колонна для бензина.
Однако, ввиду того, что за один проход не удавалось осуществить полный крекинг сырья, его начинали гонять по кругу, подавая крекинг-флегму из колонны в печь до тех пор, пока она не распадется до уже неразложимого остатка.

Термический крекинг совершенствовали в двух направлениях. Первое направление — это рациональная циркуляция сырья и крекинг-флегмы, чтобы возможно больше сократить количество циклов. Второе направление — выдерживание сырья под нагревом или углубление крекинга.

Дело в том, что в печи, уже знакомой нам по процессу перегонки трубчатой печи, сырье находится не так долго, как требуется для химического превращения. Например, чтобы получить 38% бензина из прямогонной соляровой фракции, ее нужно выдержать при температуре 440 градусов в течение 122 минут или около двух часов. В печи такое сделать затруднительно. Потому сделали так. Печь сделали с трубчаткой высокого давления, чтобы загнать в нее возможно больший объем сырья, а выдержку производили в испарителе-реакторе — большой теплоизолированной емкости, в которой сырье выдерживалось положенное время. Мазут или другие дистилляты в реакторе распадались на легкие фракции и флегму. Пары легких фракций подавались в ректификационную колонну, где делились на фракции, а остатки из реактора и колонны снова подавались в печь для нагрева перед следующим циклом крекинга.

Вот особенностью установки Винклер-Коха было то, что в нем мазут сначала разгонялся на широкую соляровую фракцию и гудрон, и в крекинг поступала только соляровая фракция. Это увеличивало выход бензина и сокращало количество циклов, поскольку наиболее упорные молекулы оказывались в гудроне, выводившемся из процесса.

На этой основе началось новое направление совершенствования крекинга. Нужно сначала разделить сырье на более узкие фракции и вести их крекинг отдельно. Появилась установка с двумя печами.


Двухпечная крекинг-установка

Мазут сначала подогревается и подается в первую ректификационную колонну, где выделяется легкая фракция, идущая сразу во вторую ректификационную колонну. Крекинг-флегма первой колонны направляется в первую печь легкого крекинга, там нагревается и подается в испаритель-реактор. Из реактора легкая фракция идет во вторую ректификационную колонну, а флегма подается во вторую печь глубокого крекинга, оттуда в испаритель-реактор, и так по кругу через вторую печь, пока не остается остатка.

Потом появились установки с тремя, четырьмя и даже пятью печами, во многих из которых крекинг начинался сразу с сырой нефти, которую гоняли по нескольким петлям нагрева и дистилляции, пока от нее не оставался неразложимый остаток.

Например, трехпечная установка состояла из следующих аппаратов:

печь крекинга тяжелого газойля,
печь крекинга легкого газойля,
печь легкого крекинга мазута,
испаритель-реактор на 20 атмосфер давления,
испаритель-реактор на 17 атмосфер,
испаритель-реактор на 7 атмосфер с тарелками, как в ректификационной колонне,
ректификационная колонна,
теплообменник,
конденсатор для бензина,
газосепаратор для отделения растворенных газов.

И это всё зачастую не вместо перегонки, а вместе с перегонкой, хотя ряд заводов были крекинг-заводами и не имели выраженной стадии перегонки сырой нефти. Чем глубже переработка нефти, тем строй печей, колонн и реакторов всё увеличивается. К этому еще полагаются насосы, клапаны, задвижки и разнообразная контрольно-измерительная аппаратура.


Бензин так себе по качеству


Про крекинг обычно говорят в самом возвышенном тоне, обходя такие его моменты, как невысокое качество продукции. Да, бензина получается гораздо больше, чем при прямой перегонке нефти. Только в бензине термического крекинга от 15 до 25% непредельных углеводородов, в частности алкенов (бутен, пентен, гексен, гептен и т. д.), которых почти нет в прямогонных бензинах.

С одной стороны, алкены повышают октановое число крекинг-бензина до 60–66 при конце кипения 200–225 градусов и даже до 70 при конце кипения 175 градусов. Для сравнения: прямогонные бензины: грозненский — 57, ишимбайский — 42. Только балаханская нефть на прямой гонке давала бензин с октановым числом 76. Но, с другой стороны, алкены легко окисляются при хранении и образуют смолы, которые либо оседают в емкостях, либо образуют липкий осадок в трубках и на клапанах двигателей. В результате окисления сильно понижается и октановое число. Если свежий крекинг-бензин имеет октановое число 77, то через два месяца — 65.

Крекинг-бензины требовалось очищать в несколько стадий. Сначала промывка водой для удаления сероводорода, затем обработка серной кислотой и удаление кислого гудрона — тех самых непредельных углеводородов, склонных к полимеризации, дальше промывка раствором щелочи, затем вторичная перегонка и после нее еще раз промывка водой с щелочью и отстой в больших емкостях. Перегонка бензина велась в трубчатой установке при нагреве до 200-210 градусов, а затем пары подавались в колонну на 19 тарелок, в низ которой подавался перегретый пар с температурой 250-270 градусов. При очистке получалось 81% очищенного бензина с октановым числом от 58 до 65, и 17% выпадало на полимеры и недогон.

Потом в крекинг-бензин стали добавлять антиокислители, такие как гидрохинон или фенолы из древесного сырья. Гидрохинон при добавке 0,01% сохранял октановое число бензина 75 и предотвращал образование смол.

Бензин термического крекинга не годился для авиации, а использовался как автомобильный. Для автомобилей 1930-х и 1940-х годов весьма неплохо. Если бы тогдашним водителям сказали бы, что через 50 лет автомобили будут ездить на бензине с октановыми числами 92, 95, 98 и даже до 100, то есть авиационном по меркам 1930-х годов, то они бы сказали, что мы малость спятили.

Проблема получения высокооктанового бензина была решена лишь с появлением каталитического крекинга, который был разработан перед самым началом Второй мировой войны и вошел в широкое применение в военные годы. И то, это была очень непростая технология, включающая в себя получение основы бензина, различных добавок и антидетонационных присадок.

Борьба за монопольное положение


В свете всего этого обзора технологии, процессов и аппаратного оформления переработки нефти как-то разговоры о некоей исконной дешевизне нефтяного бензина и дороговизне синтетического бензина сильно меркнут. У столь сложного процесса с использованием столь многочисленных аппаратов, что их и перечислить-то затруднительно, вряд ли настолько низкая себестоимость, чтобы без проблем выиграть конкуренцию у других способов получения жидкого моторного топлива.

Здесь есть один фактор, на который мало обращают внимания. Нефтяная отрасль уже в 1920-е годы стала монополистом в поставке жидких моторных топлив для автомобилей, самолетов, мазута и дизтоплива для флота. Значение этих новых видов транспорта было очень подчеркнуто Первой мировой войной, в которой выиграли наиболее автомобилизованные на тот момент страны: США, Великобритания и Франция. Поэтому внимание к нефтяной отрасли было очень большим, и нефтяникам многое позволялось, потому что потому.

Как люди, хорошо разбирающиеся в химии, нефтяники прекрасно понимали, что процесс, изобретенный Францем Фишером и Гансом Тропшем, гораздо лучше их бесконечной возни с печами, колоннами ректификационными, отпарными и стабилизационными, испарителями-реакторами и прочими аппаратами весьма прихотливой конструкции. Да еще продукт их переработки нефти выходит такой, что его приходится «подшаманивать» для соответствия стандартам.

Процесс же Фишера-Тропша вариативен и потенциально управляем, вплоть до получения узких целевых фракций продукта, которые даже не придется разгонять. Не говоря уже о том, что установка Фишера-Тропша гораздо компактнее и безопаснее в эксплуатации, чем трубчатки, колонны и всякого рода испарители нефтеперерабатывающих заводов.

Если процесс Фишера-Тропша дойдет до своих технических кондиций, то все это нагромождение колонн, реакторов, труб на НПЗ довольно быстро обратится в металлолом. Ну а нефтяная отрасль из нынешнего монопольного поставщика всего моторного топлива, смазочных масел и ряда химпродуктов обратится в простое бурение скважин и выкачивание нефти из-под земли, ну и в продажу на скважине, поскольку бурильщики-качальщики нефтепроводы не потянут. Купят у них нефть производители синтетического топлива — это еще вопрос. У тех есть выбор: природный газ, синтез-газ из угля, в том числе и с подземной газификации, из древесины, органических отходов и так далее. Нефть с глубины в 1,5–2 км и более (такие скважины уже бывали в 1940-х годах) будет не самым ходовым товаром.

Вот отсюда и решение: синтетическое топливо затоптать всеми доступными средствами, в первую очередь душещипательными разговорами о его дороговизне по сравнению с нефтепереработкой, в расчете на то, что не знающие детали люди, в том числе принимающие решения, на это поведутся.







От «Лебединого озера» до «Дон Кихота»: Relax FM приглашает на балет

Приключения в Дагестане: Comedy Radio рекомендует «Атель-Матель»

Türkiye Today: Семья Алиевых приобрела в Турции акции роскошного отеля за 500 млн. евро. Фоторяд

Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке


Buy? Sell? The SF Giants’ case for both scenarios

Bay Area water sports enthusiasts are getting hooked on kayak polo

Today in History: July 28, US Army airplane crashes into Empire State Building

Weah’s agent: One Juventus director ‘is creating problems’


Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

Контакт-центр «Ростелекома» подтвердил соответствие международному стандарту качества обслуживания клиентов в бизнес-сегменте

НПС построит два велопешеходных моста через Москву-реку

Слушатели ENERGY отправятся на «Пикник Афиши» в Петербурге


Quarantine Zone creator reveals 3 reasons the zombie sim went viral on TikTok

Five Nights at Freddy's 2 movie gets its first full trailer for Comic-Con, promising even more animatronic terror

Match Fever 1.006.001

«Деньги не пахнут»: Как Blox World наживается на доверии игроков Roblox



Самарские учёные нашли способ лучше видеть вены для уколов и анализов

Самарские рейсы «Аэрофлота» отменили из-за системного сбоя 28 июля: точные рейсы

Социальная интеграция детей и подростков с особенностями ментального развития средствами фиджитал гимнастики

В Самарской области росгвардейцы участвуют в мероприятиях, посвященных памяти святого равноапостольного князя Владимира


В Самарской области благоустройство дворовых территорий набирает темп

В Новокуйбышевске директор фирмы сдал арестованный объект недвижимости в аренду

Мигрант потребовал вместо клининговых услуг интимные

Спортсменка из Новокуйбышевска - победительница первенства России и молодежной Спартакиады


В Новокуйбышевске для ремонта теплосети приостановят движение по проспекту Победы

В Самарской области продолжается масштабная работа по благоустройству  дворовых территорий 

В Самарской области за мошенничество перед судом предстанет бывшая сотрудница маркетплейса

Митрополит Самарский и Новокуйбышевский Сергий освобожден от управления Самарской епархией и направлен на покой в Рязанскую область


Рублев покинул топ-10 рейтинга ATP

Радукану вспомнила, как предложила Рыбакиной выступить в парном разряде

«Легли поздно». Медведев — о походе на концерт The Weeknd с Рублёвым и Хачановым

Александрова уступила и не прошла в третий круг турнира в Монреале.


Вячеслав Федорищев встретился с молодыми архитекторами

В Самарской епархии сменился митрополит: что известно об епископе Феодосии

Инженер в Новокуйбышевске потерял 800 тысяч из-за мошенников

Самарские спасатели нашли в лесу заблудившегося грибника


Музыкальные новости

Ротация на Интернет Радио. Ротация песни на Интернет радио.

Питчинг Релиза. Отправить релиз на Питчинг.

Желдорреммаш подводит итоги работы за первое полугодие 2025 года

Дженнифер Лопес отменила концерт в Москве


Спортсменка из Новокуйбышевска - победительница первенства России и молодежной Спартакиады

Вячеслав Федорищев проконтролировал реконструкцию очистных сооружений в Новокуйбышевске

В Новокуйбышевске директор фирмы сдал арестованный объект недвижимости в аренду

Спортсменка из Новокуйбышевска стала победительницей первенства России и молодежной Спартакиады


Собянин рассказал о тестировании ИИ-системы для диагностики инсульта

Культовый BAW 212 уже в России

Модель Лопырева отметила 42-летие в компании мужа, с которым едва не развелась

В День крещения Руси в главный храм Росгвардии доставили иконы небесных покровителей отрядов спецназа ведомства


В АВТОВАЗе рассказали, когда в продаже появится базовая комплектация LADA Iskra

Устроивший стрельбу и ранивший мужчину 36-летний самарец предстанет перед судом

Великолучанка выиграла бронзу первенства России по велоспорту на шоссе

Из Самары запустят бесплатный автобус на матч РПЛ «Крылья Советов» – «Ростов»


Суверенитет под угрозой, что стоит за словами Путина о технологической независимости

Путин проведет встречу с лидером Лаоса

Путин отметил увеличение валового регионального продукта в Карачаево-Черкесии

Руководитель КЧР доложил Путину о увеличении патриотической компании среди молодежи



Министерство юстиции объявило книгу «Алексей Навальный. Патриот» экстремистской

Министерство юстиции объявило книгу «Алексей Навальный. Патриот» экстремистской


«В ад!». Семилетний мальчик прячется от родителей в ветеринарной клинике

Был хорош в «Краснодаре», но в «Зените» потух: реанимирует ли карьеру Ахметов

ЧП в санатории: пострадали два туриста

На набережной Волги в Самаре прошла акция по ранней диагностике рака кожи



Из Самары запустят бесплатный автобус на матч РПЛ «Крылья Советов» – «Ростов»

«Крылья Советов» одержали гостевую победу над «Краснодаром» в матче Кубка России

Спортсмены Самарской области - медалисты чемпионата и первенства мира по тхэквондо ГТФ

Социальная интеграция детей и подростков с особенностями ментального развития средствами фиджитал гимнастики


В Минске готовы активизировать сотрудничество с Эфиопией

Ведущий аналитик АПЭК Алексей Громский: «Губернаторам делегируют отладку экономического сотрудничества с дружественными странами»


Глава Самарской области: "Я в полной мере отвечаю за состояние "Крыльев Советов"

Сергей Собянин сообщил о завершении первого этапа обновления «Коломенского»

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин открыл новую набережную Москвы-реки в музее-заповеднике «Коломенское»


Суверенитет под угрозой, что стоит за словами Путина о технологической независимости

 Жителей Самарской области приглашают принять участие в Международном экологическом конкурсе "ЭкоМир-2025"

Вячеслав Федорищев осмотрел ход строительства социально значимых объектов Сызрани

В Бузулукском бору в эти дни работает смена проекта «Заповедное дело РГО»


В Самарской епархии сменился митрополит: что известно об епископе Феодосии

ГУ МВД России по Самарской области активно ведет работу по защите граждан от мошеннических действий

Спортсмены Самарской области - медалисты чемпионата и первенства мира по тхэквондо ГТФ

Вячеслав Федорищев встретился с молодыми архитекторами


В администрации муниципального образования «Городской округ «Город Нарьян-Мар» выявлены нарушения законодательства о противодействии коррупции

Универсальный ТСД промышленного класса SAOTRON RT-T40

Деревенские прогулки...

96 предпринимателей Поморья направили свою продукцию на экспорт


В Симферополе состоялась презентация книги об Александре Федорчаке

В Севастополе пройдет масштабная выставка картин Александра Дейнеки

Сколько пассажиров прибывают в Крым летом на поездах ежедневно

Изменилось время перекрытия трассы Симферополь – Красноперекопск


Жительница Самарской области стала финалисткой конкурса «Миссис Земной шар»

В Новокуйбышевске для ремонта теплосети будет временно приостановлено автомобильное движение по проспекту Победы

ГУ МВД России по Самарской области активно ведет работу по защите граждан от мошеннических действий

В Самарской области вынесли приговор водителю катера, который насмерть переехал пловца














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *