Проблема Грозненского нефтеперегонного дела. Доклад Коллегии Гл. Нефтяного Комитета 31 января 1920 года Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

Проблема Грозненского нефтеперегонного дела ).

(Доклад Коллегии Гл. Нефтяного Комитета 31 января 1920 года).

В настоящее время, с занятием такого валяного нефтяного района, как Грозненский, необходимо поставить на очередь один из существеннейших вопросов, без удовлетворительного решения которого судьба грозненского района, как это ни парадоксально, мшкет сложиться далеко не к его процветанию.

Необходимо разрешить одну из проблем заводского дела, народившуюся, именно, в Грозненском районе.

Нефть Грозного добывалась с двух родов площадей:-—„старых" и „новых", причем новые площади сказались настолько богатыми, что в краткий qpok их о'епдоатации, ежегодная добыча нефти, на них сравнялась с добычей старых пющадей, с определенной тенденцией к увеличениЕО. На новых площадях, например, более полутора лет без перерыва били два фонтана, выбрасывавшие огромное количество нефти. Многие скважины были заглушены, дабы не выпустить нефти иа поверхность, в воду невозможности ее хранить и экспортировать (интересующихся этим вопросом отсылаю к ст. Р. М. Латкииа—Общий очерк Грозненского нефтепромышленного района"— „Известия Главного Нефтяного Комп тета“ —1918/19 гг. № 3/1),

Итак необходимо установить, что новый район наиболее продуктивен даже в настоящем, не говоря уже о будущем.

Надо сказать однако, что в нефти, добываемой в этом районе, есть одно качество, делающее ее одновременно крайне ценным ископаемым и, в го же время, составляющее камень преткновения в смысле приготовления из нее топливного-лкспортпого мазута.

Это высокое содержание в ней парафина (иногда до 8%). Такая „парафинистая" нефть обладает свойством , застывать около 5°, при этом, разумеется, сильно повышается ее вязкость, в силу чего такую нефть при низких температурах трудно перекачивать.

Отгон от это»! нефти бензина, лигроина и керосина, и общей сложности до 40%, даст остаток, в котором остается весь указанный

парафин, повышая процентное содержанке в этом остатке до (п среднемj 13‘6. Мазут („остаток") с таким высоким содержанием парафина застывает уже при температуре около-J- ‘20° Ц. п даже в теплую погоду представляет из себя густую массу, а при низкой температуре является в виде каши, так что его можно брать лопатами.

Естественно, что думать о перекачке такого мазута не может быть и речи—и, таким образом, отпадает главная возможность экспорта его из Грозного по нефте-ялн мазуто-проводу в Петровен, а оттуда наливными, шхунами на Волгу и в Россию.

Но, минуя даже вопросы о наливе или перекачке по нефтепроводу в Петре век, как вопросы, связанные с абсолютным обладанием Каспийским морем, вое же нельзя *те отметить непригодности такого мазута для экспорта из Грозного в Россию даже железнодорожным путем в вагонах-цистернах.

Погрузить такой мазут в само:.! Грозном можно не иначе, как в разогретом состоянии. Но неужели технически возможно дешево п удобно разогревать его при грузке в России и при применении его и работе. Здесь не может быть двух мнений и острота этого вопроса сознана была и самими грозненскими нефтепромышленникам и. Правда, решение этого весьма существенного вопроса было ими избрано паллиативное—к отбросовым погонам лигроина, керосина и т. н. они прибавляли парафинистого мазута, но столько, чтобы оставить допустимое застывание, или к беспарафинистому мазуту старых площадей прибавляли часть парафинистого, допуская, таким образом, порчу хорошего товара. Наконец, что совершенно недопустимо с течки зрения целесообразной работы, „но дорабатывали нефть", т. о. но выделяли из нее всех керосиновых погоном, оставляя их для того, чтооы остатки могли быть жиже.

Когда этот вопрос был поставлен па об суждение Кавказского Особого (Чжещаьил вс топливу в октябре 1917 г., то шичмцнй эю

') Иннччмхий автором способ Д01Шрпф!1ШШЩ11П грозненского мизути но имосг у;\ Л\Я Л v"lHih IMlUVt > гвыщмяпое. Crane почитается о дискуссионном порядке. /М

ЬО ч.н

>e 1/3.

НЕФТЯНОЕ И СЛАНЦЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО.

строки слышал, что фирмы, имеющие промысла одновременно и в Баку, п в Грозном полагали бы даже разбавлять грозненский парафинистый мазут бакинской нефтью или бакинским беспарафимистым мазутом.

Вот ряд паллиативов, примененных и намечаемых нефтепромышленниками Бакинского н Грозненского районов. Б том же 1917 г. я сделал доклад „Кавказтопу* о способах уничтожения этой парафинпстости в мазуте, основание которого излагаю и в этой статье. (Доклад мрй отпечатан в журнале „Нефтяное делоа 1.917 г. № 20-24 „Грозненская парафинистая нефть").

Кроме этой статьи, этот же вопрос поднимался и в статье Лучинского (1917—№ 3), К. В. Харнчкова (1917—Л° 11-12) и Лат-кина („Изв. Гл. Нефт. К-та“ 1918/19 г. 3/1).

Таким образом, в то время как Бакинский район переживал кризис от уменьшения добычи нефти, Грозненский переживал такой-же кризис от... невозможности вывести парафинистое топливо.

Вот почему парафииистость Грозненской вефти, как явление, кроющееся в природе самой нефти, должно обратить на себя самое существенное внимание.

Вопрос этот тем более своевременен, что техническое решение его—дело неблизкого будущего, так как будучи новой проблемой, он должен пройти ряд искусов—стадию технических (теоретических) обсуждений—дискуссий, лабораторных опытов, заводских опытов, наконец проектирования завода и тогда только осуществления его на деле.. Таким образом, есть полное основание думать и даже опасаться, что такой вопрос может пе поспеть за фактом восстановления промыслов и получения парафпниетой нефти.

Рациональных приемов отделения парафинистой нефти, с сохранением первоначальных свойств того и другого в изолированном состоянии, пока техникой не выработано.

Следовательно, ладо подыскивать наиболее целесообразные паллиативные решения.

Таких паллиативов пока два:

Один из jinx предложен К. В. Харпчко-вым, причем он предлагает выделять жидкие углеводороды, не застывающие при понижении температуры, с достаточно выеокой вспышкой и точкой кпнеипя. Пользуясь тем, что - а некоторых погонах нарафпи легко кристаллизуется и может быть отжат и отфиль-

трован, Харичков рекомендует этим способом освобождать нефть от парафина. k Мне этот способ и представлялся н теперь, через два с лишним года, представляется довольно громоздким и технически дорогим и сложным.

Прежде всего нефть надо делить на фрак-ции-ногоны, отбирая те, которые могут выкристаллизовать парафин, от тех, которые этого не могут; стало быть, надо всю нефть перегнать (до-суха), затратить на это процентов 20—30 топлива, потерять процентов до 5 в виде кокса, процентов 5 взнде невоз-ратимых потерь и жз 100 частей нефти получить, может быть, половину в виде ряда потопов, этп погоны, каждый сорт, хранить в отдельной посуде, подвергая один из них замораживанию, для выкрпста.илзирования парафина, затем его отжимая ма фальтпресеах и получая, в конечном результате, свободную от парафина жидкость.

Ыо, к сожалению, Харичков пе дает указаний—сколько % таких погонов могут дать нужный нам парафин, может быть, их будет слишком мало, а второе—н самое главное — од не говорит, что делать с темя погонам гг, из которых парафин не выкрнста.тдизуетвя ж. оставаясь в аморфной виде, сообщит и погонам, как раньше сообщал мазуту, высокую застываемость.

Получается новая потеря, т. е. некоторый процент от 50% нефти, оставшейся от перегонки, будет являться отбросом производства, ибо его нельзя будет вывести из Грозного, в силу опять-таки высокой замерзаемоетя.

Способ Харичкова, в сущности говоря, ничто иное, как краткое изложение метод::, одинаково применяющегося как в Баку (где на парафин перерабатывается челекенская нефть, с содержанием от 6—13 парафина), в Галиции, так п в Северо-Американских Соединенных Штатах.

Для освещения весьма существенного вопроса—как быть с этим парафином, являющимся вопросом, поставленным В. М. Латкп-ным на страницах ,Пзв. Гл. Нефт. Ком-таь (Дг 3/1 стр. 37) и формулированным такими словами: „при выборе метода обработки грозненской нефти, следует иметь ввиду высокую ценность парафина..." я коснусь этого плана, чтобы вопросы депарафинизации мазута и получения парафина из нефти отделить друг от друга, как взаимно песвязуемыс,— ьо пер-

■%

дать тел же недостатков, < высоким заетц.

ных, а во-вторых, чтобы оттопить, что решение каждого из них и отдельности не препятствует самостоятельному решению другого.

Рассмотрим вопрос в области выделения парафина из нефти. Практика заводского дола показывает, что выделить весь иарафпн из мазута охлаждением его невыгодно, да и невозможно, так как содержание парафина в мазуте будет колебаться около 13%—в Грозненском, при каковом содержании парафин будет выпадать весьма плохо. Это—во-первых. Во - вторых, охлаждение мазута, даже при возможном дешевом охлаждении огромных масс его—десятков миллионов пудов—при удачном даже выпадении парафина, даст нам парафин аморфный, вазелиноподооньш, в то время, как нам, главным образом, требуется парафин кристаллический (для свечного производства).

Кристалличность парафина приобретается им после процесса перегонки (я говорю о .челекенской и отчасти о грозненской нефти). Таким образом, мазут необходимо перегнать вместе с парафином, в нем находящимся.

Практика парафинового дела показывает, jito выгода имеет место лишь в том случае, когда для выделения парафина' из „перегонов" берется наиболее богатая им фракция—а именно, фракция соляровых мавел уд. веса для грозненской нефти около 0,8600,из какой фракции вымораживанием и получается парафин („ сырой “), вырабатывающйися в России пока только из чедекзяской нефти.

Считая, что выход парафина в заводе около 5% (согласно статистических данных), а общее содержание его в нефти доходит до 8-10 и выше, видно, что количество парафина, задержавшегося в остатке гонки 3—5%, 3,5% парафина остается в остальных погонах, „размазывается" по фракциям. Ясно, что, если выделение парафина из соляровой фракции может быть выгодным, то выделение его из более далеких фракций не выгодно, оставляя ах со способностью к высокому застыванию, а именно:

точка плавления остатка после отгона солярового масла из челекенской нефти около плюс 35-40°С.

Но если бы дажо способ отжатки парафина и лог бы быть п])лиено1т( то надо отменить, что весь парафин к фильтрпрессах не остается, а • частью проходит и отлшмаомоо-масло—таким образом, отл масла будут обла-

ванисм.

Фильтрат пз „парафинового масла", полу, чаеыого из челепинекой нефти, после отжатва парафина и мол:

уд. вес 0.8771— Бр. 135°С—Е 50° ljo

и замерзание плюс 4,5°С.,

т. е. высокую застываемость, тогда как бес-парафиппстое соляровое масло (являющееся главной частью иарафиннстого масла) це застывает при охлаждении до минуса 20°С.

Такпм образом параллельная фабрикация парафппа и получение незамерзающих иого-нов, как результат этой' фабрикации, вещи почти несовместимые.

Американский метод получения парафина, в результате чего получается парафин и смазочные масла (как отжатые от парафина; грешит только что указанным недостатком— американские смазочные масла, прошедшие даже двойную перегонку, большею частью застывают при высоких температурах, как видно из сравнения с бакинскими (взяты одинаковые удельные веса).

Соляровые: бак. 0.860 Е 50 4.2 замерз, ман. 20 амер. 0.864Е 20 4.28 замерз, нин. 7 Машинные: бак. 0.906 Е 50 6.5 зам. мин. 10 'амер. 0.904 Е 50 4.49 зам. плюс 2 Цплпндровые: бак. 0.916 Е 50 16.0 замерз. О амер. 0.915 Е 59 22.03 зам.плюс 4.5

Таким образом предположение, что одновременное получение парафина из Грозненской нефти дало бы возможность получить н смазочные масла, как это имеет место в Америке, будет неверно, ибо масла нз грозненской нефти обладают весьма низкими вязкостями, высокими удельными весами при этом, и таким образом, к тем нормам, кон мы привыкли считать за образцовые, — не подходят совершенно.

Последнее, что я считаю нужным добавить, это то, что способ получения парафина относится к числу дорогих заводских переработок, требуя перегонки, охлаждения, большой механической силы и применении фильтр-преоеоп (ручной работы), словом он пригоден для фабрикации парафина, но не дешевого, но существу топливного мазута.

Гот почему способ, направленный к дона-раф| i низаци и (обоепарафин и ро ва ни ю) мт а но должен быть дорог, но должен то и ре ее-

ждаться потерны» (невозвратимыми) п должен способствовать выделению из нефти полезных дериватов.

Такой способ есть—это давно известное разложение, или кракирование нефти, или, в данном случае, мазута.

Кракирование, то есть перегонка с разложением, то же, что и способы, применяемые с 1915 г. в Баку на толуоловых заводах, где разлагали солярку, нефть, даже керосин, с целью получения из лих ароматических углеводородов.

Б результате такого разложения, имеющего очень много общего (технически и теоретически) с работой газовых заводов, работающих не только на нефти, но и на каменном угле, получается газ, идущий на топливо пли освещение, и газовая смола раэложения-весьма подвижная жидкость, имеющая, главное, ничтожную вязкость и низкую температуру застывания, т. е. то, что требуется для эке-^портпруемого грозненского парафинового мазута.

В этой смоле парафина заведомо не будет, ибо он при разложении расщепляется, т. е. его безбоязненно можно качать по трубопроводу, без опасения, что последний будет „забит" при понижении температуры этой смолы.

Итак, метод работы—кракирование мазута • таков же, как и кракирование нефти для получения ароматических углеводородов.

Здесь намечается целый ряд вопросов, во что обойдется пуд такого мазута и сколько будет стоить оборудование завода и, наконец, каких качеств будет мазут и заменит ли он сам по себе, или в смееп с чем-либо, мазут общепринятых качеств.

йа эти вопросы, в порядке их последовательности, я и отвечу.

По данным Лучипского, добыча нефти в 1917 г., в Ново-Гровненском' районе составляла около 50 м. и.; считая, что эта нефть -полезная", т. е. не принимая во внимание расходы ее на топливо, допустим, что вся она будет переработана на заводекпе продукты.

Тогда, согласно анализам, эта нефть, имея ч* дующие качества:

0.8507, А —11 плюс 5°С; асф. 30%, за-м -рзание—плюс 2°С, даст в предварительной разгонке:

начало нииения: .27° а) 2,73 до 100°— 2.50%—0.6495

100 — 150 — 6.43„—0.7877

150 — 270 —24.30,-0.7930

остаток . . . —66.13.,—0.8942

перегонка же ее, с отбором заводских про-

дуктов, даст:

бензина и лигроина 10% — —

керосина . 29„0.7955 вен. А—П 300

паву та .... 61 „0.8960 Бр.148Е50 3.78

асф. 33„ замерз. плюс.20°С.

Таким образом, речь будет идти о разложении 61% мазута—36 м. пудов его.

Разложение мазута надо повести при температуре около 550 — 600°, не доводя частицы нефти до полной ароматизации ‘(между прочим, способ С. К. Квитко, о коем упоминает Латкин, и было разложение, но не. полное— получение ' не ароматических углеводородов, а олефинов).

При этом неполном разложении не должно получиться много газа, но 25% будет, вероятно, близко к истине.

В сущности, количество получаемого rasa не имеет существенного значения, так как газ пойдет в топливо, оставляя баланс неизменным—важно, чтобы газа не было больше, чем требуется на топливо для разложения и нужд других заводских аппаратов, только при избытке его часть газа пришлось бы выпускать на воздух.

Самый расход топлива на разложение будет меньше, нежели при полной ароматизации, по я, ради осторожности, возьму избыточное число в 20?6 топлива.

В решении вопроса — каких качеств получится мазут разложения, придется рассуждать априорным путем: давно установлено, что качество сырья, в процессе разложения, особенной роли не играет и не отражается яи на выходах смолы, ни на выходах газа, ни на их качествах, ни на получении ароматических; поэтому, основываясь на массе примеров и опытов, можно думать, что состав смолы разложения из грозненской нефти будет таков же, как и состав смол разложения ив бакнпских нефтей, или из дестгтллатов. или из мазута.

Получится жидкость удольпого веса около 0.960, замерзающая при минусе 15°, в условиях лабораторного испытания, а в широких

трубах* очевидпо, много ниже. Перекачивать такую смолу по нефтепроводу можно вполне свободно.

Для сравнения, я приведу качества по-гонов бакинских нефтей и подобранных по удельному к ним весу погонов газовой смолы— нз этого будет видно, насколько вязкость разложенных продуктов падает.

Погоны бак. нефти. Погоны смолы разлож.

0 уд. В. 0.8900 0.8876

Е Е

вязк. 20 — 4.2 20- -0.95

2) уд. в. 0.9000 0.9007

Е Е

вязк. 50 — 3.0 20— 1.06

3) УД- в. % 0.9500 0.9596

Е Е

100 — 100 20— •1.30,

т. е. вязкость дестиллатов смолы разложения не поднимается выше 1,30 при двадхъати градусах.

Если для разложения ввять мазут, идущий прямо' из керосиновой батареи, т. е. не проводя его через холодильник, то температура такого мазута будет около 350°—ясно, что для перегрева такого мазута потребуется меньше топлива, нежели для нагрева и перегрева мазута холодного, скажем в 20°.

Расход тепла на 1 килограмм нефтяного продукта, имеющего первоначальную температуру в 20°, равен расходу 60 калорий на скрытую теплоту парообразования и 290 калорий на нагрев с 20 до 600°—на 580°, считая теплоемкость нефти в 0.5 — всего 350 калорий.

Нагрев же горячего мавута, имеющего уже температуру 350°, потребует только 57% первоначальной потребности в топливе. Стало быть, если практически на разложение надо затратить 20% топлива, то при питании горячим мазутом его потребуется меньше, а именно 57%, т. е. 11.4% от мазута, пущенного на разложение.

Каков же будет общий расход тепла па обе операции—гонку на керосин и на разложение, если принять во. внимание, что гонка на керосии ведется при нагреве нефти газом, получающимся при разложения мазута.

100 пудов нефти дают:

Ю% — бенз. и лигроина—10 иуд.

29 „—керосина. . . — 29 „

61 „ — мавута . . . — 61 „

61 пуд. мазута разложения дадут:

25% — 15 пуд. газа.

75 — 46 „ газовой смолы.

Так как часть газа, потребного на отопление керосиновой батареи, пойдет за счет разложения мазута, то полезный выход дериватов из мазута будет равен:

46 пудов смолы.

3.7 „ топлива на керосиновую гонку.

49.7—50п.смолы, вместо 61 пуда (оетальц. 11,3 пуд. газа пойдут на нагрев мазута).

Стоимость превращения мазута в газовую смолу (по данным 1917 г. в Баку) обойдется:

61 пуд. маэута дают 46 пуд. смолы и

61 „ „ я 15 „ газа.

Считая смолу по 1 цене мазута, а газ по цене топлива - нефти, ирп понижении цен нефти против цен мазута в 4 коп., получится уменьшение на 60 коп.

20% топлива на разложение мазута — 12,2 пуда нефти при цене ее в 96 к. дадут сумму 11 р. 72 к.

Стоимость оборудования на пуд разлагаемого мазута (расчет ниже) падет в 1,14 коп.

При 61 п. мазута, расход на оборудование ляжет в 70 к. (61X1.14), а всего расход на 61 пуд. мазута будет равен:

11 р. 72 к. плюс 60 к. плюс 70 к. = = 13 р. 02 к.

или на пуд газовой смолы:

13.02 — 46 = 28,4 коп.

Вот, следовательно, что будет стоить брикация мазута разложения, во всяком случае, это дешевле, нежели получение в виде парафинового отжатого масла (того, что называют „ синпм маслома).

Но эта стоимость уменьшается, ибо цмосте с газом получится процентов до 5 жидких ароматических углеводородов - бензола, толуола, бензина... Уловить их но представит ни труда, ли большого расхода.

Если ввять количество жидких углеводородов. улепляемых пв газа

— бенэола,

— толуола,

— бензина,

привезенных пз Германии, при цепе их (до войны—в России):

бензола в 3 от 60 к.

толуола в 4 „ 50 „ в среднем 4.00 к.

бензина в 5 „ 00 „

то, перечисляя эти выходы на мазут, получим, что пз 61 лудп подучится—бенвола, толуола и бензина 5% от мазута, т. е. около

3.5 пуд. на 12 руб.,

что при фактическом выходе мааута в 46 пудов даст прибыль в

1200 : 46 = 26,1 или

понижение выработки мааута на 26,1 к., т. е. с 28,4 коп. до 2,3 коп., а с оплатой труда и т. и.—несколько выше.

Но даже большая стоимость не может быть существенной, ибо. не сделав мазут подвижным и нозахерваемым, мы его не вывезем из Грозного, где его ценность станет равной нулю, пли даже величине отрицательной, ибо его придется хранить.

Таким образом, этот мазут будет лишь обходиться немногим дороже, нежели бакинский—топочный.

Но ведь в заводских отбросах можно иметь часть продуктов, могущих быть смешанными с мазутом.

Можно ли только смешивать мазут разложения с этими отбросами, а так же и с обыкновенным мазутом?

Такой опыт (в Баку) имел место и никаких минусов от этого не было, надо лишь наблюдать, чтобы мазут разложения был жидок, без углистых комков, что, впрочем, имеет место при очень высоких температурах разложения, что в данном производстве не должно Сыть, ибо он пройдет при ипзкпх нагревах.

Какопо-же должно быть оборудование завода и сколько оно будет стоить (по ценам 1017 г.)?

Завод, о коей я пишу, должен быть оборудован ретортами—обязательно шамотными, так как они и долговечны и дешевы и но

требуют ни стали, ни чугуна, ни желева, а для них есть всегда готовый материал—глина (в 1916 г. такие реторты брался изготовить завод Вахтора в Борови чах —обычно же их ввозили к нам из Германии, шли , Швеции).

При нормальной пропускной способности реторты около двух пудов в час (J6 3 разложение неполное) или 50 п. в сутки при 300 днях в году (рабочих) одна реторта пропустит 157 тыс. и., а для 35 м. и. мазута (остаток от 50 и. п. нефти) потребно будет 2000 реторт, или из девяти в печах — 260 (с запасом 300 печей — 2700 реторт).

При весе реторты в 30 пудов, цене 1 пуда в 15 рублей—пятерной против.цены 1915 г., когда вопросы разложения были очень модны, расход на реторты будет 1215000 рублей, при пятерной стоимости печи 10 тысяч рублей против двух тысяч 1915 года—300 штук их обойдется в 300 тысяч рублей, а весь расход в 1516 тысяч рублей с побочными в два миллиона рублей, что при иятилетией аммортизацин составит ежегодное погашение в 400 тысяч, пли же 1,14 коп. на пуд разлагаемого мазута.

Намечаемый мною метод не есть только метод, пригодный для грозненских нефтей— это, видимо, будущее для всех так называемых я тяжелых “ нефтей, даже и не парафинистых нефтей. В 1916 —17 г.г. добыватели колодезных районов Нута, Калпб и Шубаггы не могли перекачать нефть по нефтепроводам, несмотря даже на прогревание ее перед началом качки, так. как нефть на протяжении первых же десятков саженей уже охлаждалась и забивала трубопровод.

Остается, в виде заключения, отметить вопрос—каким образом сопречь получение парафина и пезастьтвающего мазута.

Решение его вытекает пв всего сказанного — перегонка пефти должна вестись до выделения солярового масла (парафиновых фракций), а остальное — мазут, идти в разложение.

Таким образом, как и было упомянуто, этот процесс не препятствует ни одной из заводских операций, производимых с грозненской нефтью, на основе ее качеств.

t

Ли я:. С. А. Вышетравскнп.