Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений
Ахмадова Х.Х., кандидат технических наук, профессор Идрисова Э. У., соискатель (Грозненский государственный нефтяной технический университет имени акад. М.Д. Миллионщикова) Сыркин А.М., кандидат химических наук, профессор Уфимского государственного нефтяного технического университета
Мовсумзаде Э.М., доктор химических наук, профессор Российской академии образования
ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА (довоенный и военный периоды)
Рассмотрены исторические этапы становления и развития процесса термического крекинга в СССР и России в довоенный и военный периоды, охарактеризовано состояние и приведены основные усовершенствования процесса в эти периоды.
Ключевые слова: термокрекинг, первый деструктивный процесс переработки нефти, отечественные и зарубежные системы, этапы становления, тяжелые нефтяные остатки, бензин, висбре-кинг, перспектива.
MAIN TENDENCIES AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT OF DOMESTIC PROCESS OF T THERMAL CRACKING
Historical stages of formation and development of process of thermal cracking in the USSR and Russia during the pre-war and military periods are considered, the condition of process is characterized and the main improvements of process are given to these periods.
Keywords: thermal cracking, the first destructive process of oil refining, domestic and foreign systems, formation stages, heavy oil remains, gasoline, viscosity breaking, prospect.
Развитие в конце XIX - начале XX вв. автомобильной промышленности определило собою характер и основное направление развития нефтепереработки. В связи с возрастающим спросом на бензин улучшенного качества в технологии переработки нефти пришлось отступить от чисто физических методов разделения нефти на содержащиеся в ней фракции, и ввести элементы химической переработки.
Крекинг-процесс нефти явился первым промышленным способом превращения пассивных в химическом отношении составных углеводородных частей нефти в химически активные углеводороды. Этот процесс впервые в промышленном масштабе был внедрен в 1913 г. в США [2-7].
Однако, в России уже в первой половине 70-х годов XIX века, т.е. намного раньше, чем в США и других странах, широко применялись в заводских масштабах пирогенетические процессы переработки нефти и нефтяных остатков, послужившие предвестниками развития со-
временной промышленности крекинга нефти. К ним относятся разработанные экспериментально и осуществленные в заводском масштабе, задолго до американцев, русскими инженерами и исследователями Летним, Алексеевым, Никифоровым, Рагозиным, Шуховым, Гаври-ловым и др. технологические процессы термохимической переработки нефти [1,7,14-18]
Акад. В.Г. Шухов, которому принадлежит особая роль в разработке технологии отечественного крекинг-процесса, опередил американцев в своих разработках более чем на 20 лет [18]. В предложенных им патентах описаны принципы проведения и основные аппараты крекинг-процесса. В 1891г. В.Г.Шуховым совместно с инженером С.Гавриловым был предложен к реализации проект первой в мире крекинг-установки.
Крекинг-процесс, как первый технологический прием химического изменения состава нефти и нефтепродуктов, был открыт и детально изучен с химической стороны и оформлен аппаратурно в России. Этот период в развитие отечественного процесса термокрекинга может быть охарактеризован как ранний этап, создавший предпосылки для дальнейшего его промышленного становления.
Отсутствие автомобильной и машиностроительной промышленности, техническая отсталость царской России в начале ХХ века затормозили промышленное внедрение крекинг-процесса, и только в конце 1920-х годов в связи с индустриализацией СССР началось его широкое развитие.
В своем развитие отечественный процесс термического крекинга прошел несколько этапов, каждый из которых характеризуется соответствующим уровнем развития техники и технологии крекинга [2-6].
I этап становления отечественного крекинга характеризуется созданием опытно-промышленных установок термокрекинга [7].
Несмотря на сложные экономические условия, существовавшие в начале ХХ в. в России, и на отсутствие должной поддержки со стороны государства, российскими учеными уже в 1-ом десятилетии ХХ в. проводились работы по созданию крекинговых установок.
В научную и инженерно-техническую разработку процесса термического крекинга в нашей стране большой вклад внес русский инженер С.К. Квитко, который в июне 1912 г. получил патент на опытно-промышленную установку крекинга, которая была в техническом отношении совершеннее установки Бартона, считающей первой промышленной системой жид-кофазного крекинга в мире [7].
Однако, из-за социально-политической обстановки, сложившейся в стране, установка была пущена в эксплуатацию только в июне 1925 г. и работала продолжительное время с хорошими результатами. Установка была целиком изготовлена из отечественных материалов и послужила подготовительной ступенью к последующему широкому строительству в Союзе установок термического крекинга [1,17].
Следующей опытно-промышленной установкой термокрекинга, построенной в СССР в 1927 году, была непрерывно действующая опытная трубчатая установка К. Кострина в Баку, на которой успешно было осуществлено крекирование сураханского мазута.
В 1928 г. в Грозном прошла опытно-промышленное испытание реакционная система термического крекинга, названная системой Саханова-Тиличеева [16].
Работа первых опытно-промышленных установок, созданных в Баку и Грозном в период 1925-1928 гг. показала, что в стране идет становление отечественной промышленности крекинга, и что советские специалисты владеют достаточными знаниями и исследовательской базой для сооружения промышленных крекинг-установок. Однако широкому промышленному развитию отечественных систем крекинг-процесса препятствовало то, что Советский Союз к началу первой пятилетки не имел необходимой металлургической и машиностроительной базы.
II этап (1928-1932гг.) становления отечественного крекингостроения характеризовался заимствованием зарубежного опыта строительства установок термокрекинга. На этом этапе
были закуплены в США и Англии установки крекинга фирм «Винклер-Коха», «Виккерса» и «Дженкинса»
В 1929 г. были введены в эксплуатацию в Баку и Грозном две установки системы Виккерса. В 1930 г. было введено в эксплуатацию восемь установок крекинга, из них в Баку системы Виккерса - одна, в Батуми системы Дженкинса - две, в Грозном сдвоенная системы Дженкинса - одна и системы Винклер-Коха - две, в Туапсе системы Винклер-Коха - две.
В 1931г. были введены в эксплуатацию 11 закупленных за рубежом установок термокрекинга системы Винклер-Коха и одна установка отечественного производства.
Зарубежные установки системы Винклер-Коха были построены на следующих НПЗ: в Батуми - четыре; в Баку - две; в Грозном - четыре; в Ярославле на Константиновском заводе им. Менделеева - одна.
На этом этапе начинается строительство промышленных крекинг-установок отечественного производства: в Баку в 1931 г. была построена первая отечественная установка крекинга - советский крекинг системы Шухова и Капелюшникова.
III этап крекингостроения (1933-1935 гг.) в СССР характеризуется созданием отечественных модернизированных крекинг-установок на основе зарубежных систем Винклер-Коха и применением при строительстве установок принципа комбинирования [4]. Отечественные установки крекинга производились на машиностроительном заводе в Подольске, построенном в начале 1930-х годов. В модернизированных отечественных установках крекинга на базе Винклер-Коха были изменены конструкции печей с установкой сокинг-секции в печи низкого давления, увеличено число тарелок в ректификационной колонне, установлены дополнительные насосы для циркуляции крекинг-остатка в эвапоратор и т. д.
Первые модернизированные установки Винклер-Коха № 7-8 были установлены в Грозном в сентябре 1933 г., четыре установки в Саратове в 1934 г.
В 1935 г. В стране было введено в эксплуатацию восемь модернизированных установок этой системы: по четыре в Саратове и в Грозном.
Также в этот период были созданы первые комбинированные с установками прямой перегонки блоки термического крекинга по проекту института «Нефтепроект». Первые такие установки были построены в Хабаровске и в Ярославле в 1935 г.
Комбинированные установки крекинга обладали многими преимуществами перед отдельно стоящими: производительность их была выше, занимаемая площадь значительно меньше, обслуживание установок осуществлялось меньшим количеством персонала, потери нефтепродуктов и сырья были значительно меньше. При комбинированном способе получалась экономия топлива, и уменьшались капиталовложения на строительство заводских установок. Дорогостоящие трубчатые печи для первичной гонки заменялись компактными теплообменниками.
Таким образом, в период 1933-1935 гг. в СССР были введены в эксплуатацию 14 установок системы советский крекинг типа Винклер - Кох в Грозном и Саратове и две комбинированные с прямой перегонкой установки термокрекинга в Ярославле и Хабаровске.
IV этап развития отечественного процесса термокрекинга - это создание в 1934 -1935 гг. новой отечественной установки двухпечного крекинга системы «Нефтепроект» (ДКН) [4].
Создание этой системы явилось дальнейшим шагом в создании отечественных систем крекинга и позволило полностью отказаться от импорта установок. Целевым продуктом этих установок был автомобильный бензин с октановым числом по моторному методу в чистом виде около 66 пунктов и бутан-бутиленовая фракция. Выход бензина составлял около 30 %, выход газа около 8 %.
Первые установки системы Нефтепроекта № 13-14 и № 15-16 были введены в эксплуатацию в Грозном в июле и сентябре 1936 года. Также в 1936 г. крекинг-установки этой системы были введены в эксплуатацию в Краснодаре, в 1937 г. в Бердянске и Одессе, в 1938 г. в Москве и Саратове
В 1937 г. в Грозном была введена еще одна установка системы советский двухпечный, а в Орске установка системы крекинга советский соляровый, работающий на мазуте
За период 1936-1942 г
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.