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.







Почему новостройки на Северном Кипре — это лучшее решение для жизни и инвестиций

Мичков внесен в Книгу знаменитых людей Кунгура, сообщил директор кунгурского музея: «Никаких его трофеев в музее пока нет, к сожалению»

Paul Oakenfold возвращается в Россию: легенда электронной музыки даст концерты в Москве и Петербурге спустя 7 лет

Арбуз, кукуруза и холодные напитки: диетолог Садыков назвал продукты, которые портят ваш сон летом


Adil Rami carga contra Lamine: "No puedo ni verlo, que le den..."

Why Juventus spent 111m this summer for only one new player

La UFC anuncia un mes de octubre mayúsculo

Las 'Guerreras del Agua' se dan un baño de bronce en el Mundial de Singapur


В Курской области женщину осудили за нанесение ножевых ранений двум приятелям

Axenix и RightStep стали партнерами в области комплексной цифровизации промышленных предприятий

Невозможное возможно: две подопечные фонда «Жизнь в Движении» с ограниченными возможностями покорят вершину Эльбруса

НПС построит новые съезды с Северо-Восточной хорды


Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'

Brütal Legend is free in honor of Ozzy Osbourne, but only for 666 minutes

Краткая биографическая справка о центральных персонажах Mafia: The Old Country

The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game



В Самаре состоялся Чемпионат России по гонкам с препятствиями

В Самаре с 25 июля ограничили движение по оживленной ул. Мичурина

Ежов рассказал, почему покинул «Крылья Советов»

В Самаре на выходных запустили прокат катамаранов и лодок в парке Металлургов


До 25 июля клиентам Самарского филиала «ЭнергосбыТ Плюс» необходимо передать показания приборов учёта горячей воды

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

Спортсмен из Ульяновской области выиграл чемпионат России по 3D-стрельбе из лука

Жительница Самарской области стала финалисткой конкурса «Миссис Земной шар»


В Новокуйбышевске мужчину, обвиняемого в жестоком убийстве своей бабушки, ждет суд

В Новокуйбышевске создадут мурал «Хлеб и сталь Победы»

В Самаре стартует ежегодный конкурс профмастерства водителей автобусов

Термический крекинг: когда количество важнее качества


«Следующая остановка — Монреаль!» Потапова полетела в Канаду для участия в «тысячнике»

Фриц пробился в четвертьфинал турнира в Вашингтоне.

Теннисист Медведев: когда я играю хорошо, могу победить любого

Мальцев и Платонова взяли серебро ЧМ, Бублик вышел в полуфинал Кицбюэля. Главное к утру


Жительница Самарской области стала финалисткой конкурса «Миссис Земной шар»

В Самарской области за мошенничество перед судом предстанет бывшая сотрудница маркетплейса

В Новокуйбышевске создадут мурал «Хлеб и сталь Победы»

Банный Оскар-2025: рассказываем, кто стал звездой Чемпионата России по банному искусству


Музыкальные новости

Рискнул на 100 тысяч рублей: инженер из Смоленска купил более 1,7 тысячи лотерейных билетов и выиграл автомобиль от «Национальной Лотереи» и РОЛЬФ на VK Fest

Где похоронен Владимир Высоцкий

Скандальный Сергей Шнуров неожиданно снял стильный путеводитель по Костроме

Глава Ростова Александр Скрябин посетил мастерскую Сергея Олешни


"Т Плюс" заменила два участка теплосети в Новокуйбышевске

В Новокуйбышевске мужчину, обвиняемого в жестоком убийстве своей бабушки, ждет суд

Инженер в Новокуйбышевске потерял 800 тысяч из-за мошенников

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


Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»

«Спартак» и «Балтика» забьют друг другу. «Спартак» — «Балтика»: прогноз и ставка

Воспитанник московского "Динамо" будет играть за томский "КДВ"


Заводское шоссе Самары перейдет региону во временную эксплуатацию

Воронежский велосипедист стал призёром всероссийских соревнований

Ремонт ул. Дачной начнется в Самаре уже в августе

Более 23 тысяч растений высадят в Самаре в рамках программы «Формирование комфортной городской среды»


У Путина есть роскошный подарок для Китая: США схватились за голову, узнав о нем

Правительство Самарской области разрабатывает Стратегию социально-экономического развития региона до 2036 года

Путин заявил, что восстановление автомобильной промышленности свидетельствует о жизнеспособности экономики.

Соболезнования в связи с авиакатастрофой в Амурской области выразили зарубежные лидеры


Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Депздрав: новый штамм коронавируса «стратус» фиксируют в Москве с мая

Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Депздрав Москвы оценил ситуацию с распространением нового штамма коронавируса



Самарская областная библиотека для молодёжи приглашает на открытие персональной выставки художника, арт-терапевта Татьяны Хаминой 

В лагере под Ульяновском пятеро детей заболели острой кишечной инфекцией.

На Новгородчине нашли лекарство, необходимое молодому жителю Самары

Губернатор Федорищев поручил построить физкультурно-оздоровительный комплекс в Богатовском районе


Британский журналист: Зеленский - мелкий жулик и крыса, которому «недолго осталось» в этом мире


Воронежский велосипедист стал призёром всероссийских соревнований

В Самаре состоялся Чемпионат России по гонкам с препятствиями

В Самаре отремонтируют третий этаж отделения кардиоцентра

Воспитанник «Зенита» Базилевский подписал контракт с «Акроном»


Лукашенко заявил, что в Белоруссии «на всякий случай» готовятся к войне

Лукашенко с иронией отнесся к санкциям, запрещающим ему въезд в Эстонию

Лукашенко посоветовал не злить его и не допускать падежа в животноводстве

Лукашенко поделился мнением о самой идеальной профессии.


Собянин поддержал проведение конкурса «Лучший книжный магазин Москвы»

Сергей Собянин поздравил москвича — победителя международной олимпиады по физике

Мэр Москвы: Улучшим транспортную доступность Южного и Северного Бутова

Сергей Собянин. Главное за день


График вывоза отходов изменился в ряде регионов из-за аномальной жары

Краснокнижного орлана-белохвоста в Самарской области становится больше

Самарское ООО завершит рекультивацию полигона под Томском за 7,9 млн

6 лет вместе. В Москве пройдет выставка, посвященная пандам Жуи и Диндин


Банный Оскар-2025: рассказываем, кто стал звездой Чемпионата России по банному искусству

ВК «Университет»: контуры сезона 2025/2026

В Самарской области за мошенничество перед судом предстанет бывшая сотрудница маркетплейса

В Новокуйбышевске завершились соревнования по пожарно-спасательному спорту


Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский

В Нарьян-Маре из-за холодов возобновили подачу отопления в дома

Настольный термотрансферный принтер штрих-кодов iDPRT iE4P


Поезда "Таврия" по-прежнему задерживаются из-за ЧП в Ростовской области

Лавандовое поле горит в Симферопольском районе Крыма

"Россия дала мне возможность быть счастливым": Джефф Монсон в Крыму

Россияне выбирают Крым для отдыха с детьми – названы города-лидеры


Вячеслав Федорищев встретился с молодыми архитекторами

Тольяттинские водители автобусов стали лидерами областного конкурса профмастерства

Житель Новокуйбышевска ушел за грибами и его пришлось спасать

До 25 июля клиентам Самарского филиала «ЭнергосбыТ Плюс» необходимо передать показания приборов учёта горячей воды














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