Подготовка нефти к переработке

Несмотря на то, что исследование нефтей Второго Баку началось сразу после её открытия, добыча и переработка нефти в СССР росли медленно. За годы Второй пятилетки рост составил около 37%. Упор делался на уголь, сланец и торф. При существовавшей инфраструктуре их добывать и транспортировать было легче. Бурный рост нефтяной отрасли начался 1950-е годы. И тогда в полный рост встала проблема коррозии оборудования, которая наблюдалась и раньше, но как-то не бросалась в глаза. Причиной коррозии были хлористые соли промывных вод, которые в условиях перегонки нефти подвергались гидролизу до соляной кислоты, разъедавшей оборудование. Понадобился процесс обессоливания, и в 1957 г. во ВНИИ НП была организована специальная лаборатория под руководством Д.Н.Левченко. Неорганические хлориды отмывали порциями воды. При этом образовывались устойчивые эмульсии, и проблема свелась к обезвоживанию нефти. Были исследованы в качестве деэмульгаторов сотни ПАВ, показано, что наилучшими свойствами обладают ПАВ неионогенного характера. Была создана методология оценки деэмульгирующих свойств ПАВ, создана аналитическая база. В результате промышленность была обеспечена эффективными деэмульгаторами по рекомендациям ВНИИ НП.

Левченко Дометий Николаевич (1904 – 1996) – основоположник и руководитель работ по созданию в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности передовой технологии, эффективного оборудования и реагентов для глубокого обезвоживания и обессоливания поступающих на переработку нефтей. Им были заложены основы двух научных и инженерных направлений в области подготовки нефтей к переработке: - исследование физико-химических свойств водонефтяных эмульсий и технологии их разрушения, технологии глубокого обессоливания нефтей на ЭЛОУ НПЗ. Ему принадлежат работы по технологии производства и применения деэмульгаторов с целью разделения водонефтяных эмульсий. Заслуженный химик РСФСР, лауреат премии Совета Министров СССР,

В 1987 г. лабораторию возглавил Ф.М.Хуторянский, оптимизировавший процессы электрообесоливания нефти и распространил их на ловушечные эмульсии. За разработку теоретически основ технических решений в этой области он в составе коллектива исследователей был в 2006 г. удостоен премии им Н.К.Байбакова.

Топлива для народного хозяйства

Собственно, всякое топливо – продукт двойного назначения. Но если в первое время деятельности института упор делался на топлива для военной авиации (другой просто не было), то вскоре потребовались разработки с учётом требований и гражданской техники. Первые автомобили были неприхотливы. Какой-нибудь Ситроен мощностью в 9 лошадиных сил довольствовался прямогонным бензином с октановым числом 62 ед. В 1940-е годы в Москве на заводе Форда (более известном как АЗЛК) массово выпускался легковой автомобиль Москвич-400 (модификация автомобиля Опель-Кадет К-38). Его двигателю со степенью сжатия около 6 вполне подходил бензин с октановым числом 66 ед.

Но техника быстро совершенствовалась. В годы Великой Отечественной войны из США по ленд-лизу в СССР приходили Студебеккеры, требующие бензины с более высоким октановым числом. Проблема решалась добавкой в бензин этиловой жидкости. ВНИИ НП к этому отношения не имел.

Систематические исследования начались после возвращения института из эвакуации. В 1946 году по разработкам ЦИАТИМа начался раздельный выпуск бензина летнего и зимнего сортов. В 1960 г. под руководствам Е.И,Забрянского и В.Г.Николаевой было организовано производство автобензина АИ-95 для представительских автомобилей.

Впрочем, АЗЛК совершенствовал свой ассортимент, затем парк страны пополнился Жигулями, а они требовали уже более высокооктановых бензинов. Такой бензин типа АИ-л93 был разработан с участием специалистов института (.В.Малявинский, Е.И.Забрянский, Г.И.Левинсон). Производство этого бензина в виде двух марок: этилированного и неэтилированного было начато в 1967 году. Дальнейшие испытания показали, что двигатели новых автомобилей менее требовательны к октановому числу и допускают его небольшое снижение. Так был разработан неэтилированный бензин АИ-91 (Т.Х,Мелик-Ахназаров, Г.И.Левинсон, Ю.Н.Нилов и др.).

Кстати, сейчас на автозаправках не увидишь ни бензина АИ-93, ни бензина АИ-91. А есть бензин АИ-92. Это произошло в результате любопытной истории. Многим заводам было неудобно производить бензин АИ-93 (АИ-91 тоже – неэтилированный ведь). Поэтому они настойчиво просили разрешить им выпуск бензинов с октановым числом 92. Такое разрешение было дано, но с условиями: новый бензин может вырабатываться, если завод докажет технико-экономическую нецелесообразность выработки бензина АИ-93 (ну, это мы запросто), бензин не должен распространяться в стране, а только предназначаться на экспорт (ну конечно) а в знак этого в его названии должна отсутствовать буква «И» (да пожалуйста). Так в начале и было, но постепенно как-то забылось. Бензин А-92 появился на заправках, вернулась и буква «И». Разработчики двигателей повозмущались больше для порядка и приняли это как неизбежный факт.

Огромный комплекс работ был выполнен в 1990-е годы В,Е.Емельяновым, Б.А.Энглиным, П.С.Дейнеко и др.) по переводу всех заводов отрасли на выработку неэтилированных бензинов. Задача была успешно решена путём создания новых технологий. Определяющее влияние на решение проблемы оказало обоснование введения в состав автобензинов оксигенатов (МТБЭ) и монометиланилина. В результате Россия полностью отказалась от тетраэтилсвинца, а коллектив разработчиков в 2001 году был удостоен премии Правительства России.

Энглин Борис Абрамович (1914-1995) — ученый-химмото­лог, известен своими исследованиями в области эксплуатацион­ных свойств бензинов, реактивных, дизельных топлив и улучше­ния их с помощью присадок. Им разработаны высокооктановые добавки к бензинам МТБЭ и вторичный бутанол, зимнее ди­зельное топливо с депрессором (ДЗ_П), противоводокристаллизующая жидкость для реактивных топлив (этилцеллозольв — жид­кость «И»). Опубликовал книги: «Компоненты авиатоплив, ан­тидетонаторы и присадки», «Применение моторных топлив при низких температурах» (3 издания) и др.

В эти же годы под руководством В.Е.Емельянова выполняется обширный цикл работ по вовлечению в состав автомобильных бензинов широкого ассортимента оксигенатов: алифатических спиртов и простых эфиров на их основе. В частности, был разработан бензанол – бензин с добавкой 10% этанола. Были созданы композиционные высокооктановые добавки, в которых МТБЭ сочетался с монометиланилином и т.д. Они сыграли большую роль при разработке композиций неэтилированных бензинов. В настоящее время эти работы продолжаются под руководством М.А.Ершова.

Емельянов Вячеслав Евгеньевич (1942 - 2015 ) - работал во ВНИИ НП с 1960 г. Занимал должности от механика по испытаниям топлив до заведующего отделом (2002). В 1971 г. окончил Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина. Почётный нефтехимик России (2002), лауреат премии Правительства Российской Федерации (2002).. Автор 8 монографий. Член редакционных советов журналов «Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний» и «АБС: Автомобиль».

Систематические работы в области дизельных топлив были начаты в 1949 году, когда были разработаны топлива для быстроходных дизелей на основе малосернистых нефтей бакинских месторождений и ГОСТ 4749-49. С увеличением переработки сернистых нефтей и внедрением процесса гидроочистки, на первый план стал вопрос о разработке и применении гидроочишенных дизельных топлив. В 1962 году был разработан ГОСТ 305-62, действовавший с небольшими изменениями до 2013 года.

В тот период времени важнейшей задачей было увеличение производства дизельных топлив. В последние годы со снижением потребности народного хозяйства в дизельном топливе и ужесточением экологических требований к качеству топлив, на первое место выходят вопросы улучшения их качества. Нельзя забывать, что дизельное топливо является предметом экспорта – более 60% от общего объема его производства экспортируется за рубеж. Все эти задачи решались под руководством Т.Н.Митусовой, создавшей целую школу специалистов.

Переход на производство экологически чистых дизельных топлив, а затем и дизельных топлив ЕВРО поставил перед нами задачу улучшения противоизносных .пусковых и низкотемпературных свойств топлив. Эта задача была решена за счет добавки в топлива противоизносных, цетаноповышающих и в зимний период времени депрессорно-диспергирующих присадок. Сначала это были присадки зарубежного производства, в настоящее время большинство из них отечественные разработки. Активными разработчиками этого направления работ были Калинина М.В., Пережигина И.Я.

Важнейшей проблемой стал дефицит зимних дизельных топлив плохие низкотемпературные свойства топлив. Автор ещё помнит, как водители морозными утрами разводили под топливными баками грузовиков небольшие костры, чтобы отогреть застывшую за ночь «соляру».Задача была комплексной. Требовалось изучить взаимное влияние фракционного и группового углеводородного состава топлив, а также добавляемых в них депрессорных присадок. Оказалось, в частности, что топлива разного состава проявляют различную приемистость к депрессорам разных марок. Сначала присадки подбирались эмпирическим путём. Впоследствии накопленные результаты интенсивного скрининга создали базу для теоретического осмысления принципов подбора присадок исходя из молекулярно-массового распределения парафинов, числа углеродных атомов в молекуле и их концентрации в топливе. В результате все заводы отрасли обеспечены технологиями и присадками для выработки топлив любых марок.

Под руководством Т.Н.Митусовой был также разработан современный ассортимент судовых, печных, газотурбинных, котельных топлив и флотских мазутов. Совместно с Уфимским нефтяным институтом и ЦНИИ морского флота были разработаны и испытаны топлива судовое маловязкое и судовое высоковязкое, вырабатываемые и сегодня и поставляемые в народное хозяйство и на экспорт. За комплекс работ по судовым топливам Т.Н.Митусова награждена Государственной премией СССР. Совместно в ВТИ им. Ф.Э.Дзержинского разработано топливо для пиковых газотурбинных установок.

Сегодня успешно решаются вопросы создания топлив улучшенного качества - топлив «бренд».