CC BY
142
УДК 665.63.048; 665.733.5; 66 (091, 092)
Становление и развитие процесса термокрекинга на бакинских нефтеперерабатывающих заводах
Х.Х. АХМАДОВА, д.т.н., проф. кафедры химической технологии нефти и газа
ФГБОУ ВО Грозненский государственный нефтяной технический университет
им. акад. М.Д. Миллионщикова (Россия, 364051, Чеченская Республика, г. Грозный,
пр. им. Х.А. Исаева, д. 100). E-mail: [email protected]
А.М. СЫРКИН, к.х.н., проф. кафедры общей и аналитической химии
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет (Россия,
450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, д. 1).
E-mail: [email protected]
Д.В. ШТЕПА, м.н.с. кафедры общей химии
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, химический факультет (Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3). Н.Ч. МОВСУМ-ЗАДЕ, к.т.н., н.с.
Институт информационных технологий НАН Азербайджана (Азербайджан, AZ1141, г. Баку, ул. Б. Вахабзаде, д. 9).
В статье приведен краткий обзор по становлению процессов термокрекинга на бакинских НПЗ. Показано, что внедрение термического крекинга в российскую нефтепереработку начиналось со строительства первых опытно-промышленных установок термокрекинга в Баку. Первая промышленная отечественная установка «Советский крекинг» и первые промышленные установки термокрекинга, закупленные за рубежом, были также построены на бакинских НПЗ. Показан вклад бакинских ученых и исследователей в развитие отечественного процесса термокрекинга.
Ключевые слова: бакинские НПЗ, термокрекинг, опытно-промышленные установки, первая отечественная промышленная установка «Советский крекинг», установка Шухова-Капелюшникова, зарубежные технологии крекинга, установки системы Винклер-Коха, Дженкинса-Виккерса, выход, мощность, бензины, газы крекинга, пиролиз, нефтехимия.
Россия в первые десятилетия ХХ века значительно отставала по внедрению крекинг-процесса от других стран, особенно США, хотя к этому времени в стране имелись теоретические и технологические разработки процесса [1].
Так, разработанный еще в 1890 году В.Г. Шуховым и С.П. Гавриловым проект крекинг-установки, на который был получен патент в 1891 году, был первым в мире, что, соответственно, закрепляло за Российской империей приоритет на процесс термического крекинга [2, 3].
Прогрессу в создании отечественных промышленных технологий и систем термокрекинга в начале ХХ века в значительной степени способствовали научные разработки и технические идеи бакинских ученых и инженеров [4].
Становление и развитие промышленных отечественных систем термического крекинга начиналось в Баку и прошло сложный путь: от разработки и внедрения первых опытно-промышленных установок, создания первой бакинской промышленной установки «Советский крекинг» с ее последующими реконструкциями под различные модификации крекинга, строительства и освоения опы-
та эксплуатации зарубежных систем крекинга, различных их усовершенствований, модернизаций, реконструкций и до разработки, внедрения и многочисленных усовершенствований соляровых отечественных систем термокрекинга в составе комбинированных промышленных комплексов.
Внедрение термического крекинга в российскую нефтепереработку начиналось со строительства первых опытно-промышленных установок термокрекинга в Баку.
Первой такой установкой была опытно-промышленная установка термического крекинга нефти по схеме бакинца С.К. Квитко, построенная в первые годы советской власти, хотя патент на процесс Квитко «Способ добывания бензина и иных продуктов из нефти, нефтяных остатков и проч.» был выдан еще 30 июня 1912 года. [5].
Семен Кузьмич Квитко (Квитка) (1855-1917) - талантливый российский горный инженер, химик-технолог, сыграл выдающуюся роль в развитии российского нефтяного дела. В 1879 году окончил Горный институт в Петербурге и был утвержден в звании горного инженера. 31 января 1880 года Квитко был прикомандирован к химической лаборатории Горного института для практических занятий в чине коллежского секретаря. Четыре месяца работы здесь под руководством профессора Лисенко (автора известной книги «Нефтяное производство» (1878) и одного из первых российских исследователей процессов переработки нефти) оказался для Семена Квитко весьма полезным, позволив ему не только закрепить навыки проведения разнообразных лабораторных анализов и исследований нефти и нефтепродуктов, но и найти свое дальнейшее призвание в кропотливом труде химика-исследователя. В начале мая 1880 года к профессору Лисенко обратился известный предприниматель Василий Кокорев, основатель первой в отечественной нефтяной промышленности акционерной компании - бакинского нефтяного общества (БНО). Для расширения производства на перегонном заводе в Сураханах на Апшеронском полуострове ему требовался квалифицированный специалист. Рекомендация профессора Лисенко была однозначной: Семен Квитко. 29 мая 1880 года Семен
Квитко был зачислен по Главному горному управлению в Бакинское нефтяное общество.
Так началась бакинская 37-летняя инженерная и научная биография Семена Квитко. Первым новаторским решением Квитко стало внедрение перегонки нефти с использованием перегретого пара. Квитко установил, что неудачи в выделке смазочных материалов на заводе И.М. Мирзое-ва происходили не от свойств нефти, а от неправильного устройства завода. После ряда испытаний балаханской нефти Квитко перестроил керосиновый завод Мирзоева на керосиново-масляный, на котором удавалось выделывать смазочные масла, используя паровую гонку всех нефтяных продуктов. 19 мая 1886 года Квитко познакомился с Дмитрием Менделеевым во время его пребывания в Баку, где в Бакинском отделении Императорского русского технического общества ученый выступил с докладами. Слова великого ученого о безопасности нефтяных светильных материалов стали определяющими для всей последующей инженерной деятельности Квитко. На I Всероссийской выставке предметов освещения и нефтяного производства, проходившей в Санкт-Петербурге с 20 декабря 1887 по 1 апреля 1888 года, горный инженер Квитко принял участие уже как известный эксперт по нефти. 30 мая 1890 года он отправляется в двухмесячную командировку в Великобританию, где, работая в лаборатории Лондонского королевского института, тщательно испытывает аппарат Дьюара. В ходе этих исследований инженер Квитко пришел к выводу о полной непригодности данного устройства для практического производства. Вернувшись в Баку, он по своему проекту и на основе собственных конструктивных решений осуществил постройку нефтеперегонного завода, который мог давать керосин и смазочные масла высокого качества. 26 мая 1894 года приказом министра финансов России Семен Квитко был назначен на должность техника Бакинского технического комитета (БТК). До конца 1894 года, работая на новом месте, Семен Квитко делает новые открытия: введенное и распространенное им в Баку испытание керосина крепким щелоком; новое явление при титровании нефтяных кислот; установление изменения удельного веса и температуры вспышки нефти при ее усушке. Плодотворная семилетняя работа Семена Квитко в БТК была отмечена высокой правительственной наградой: в апреле 1901 года он был награжден орденом Святой Анны 3-й степени. С 1914 года Семен Квитко, согласно приказу Горного департамента, стал занимать две должности: председателя и техника БТК - по существу, этим было узаконено фактическое положение его как многолетнего и единственного руководителя этого учреждения. 31 января 1915 года, основываясь на своих многолетних геологических и палео-геологических изысканиях, Семен Квитко сделал доклад в Бакинском отделении Императорского русского технического общества (БО ИРТО) под названием «К вопросу о происхождении нефти» - своеобразный отчет о его многолетних геологических и палеогеологических изысканиях с подробным анализом истории поисков и исследования русской нефти. В 1915 году он - член комиссии БО ИРТО по рассмотрению работ на соискание премии имени Людвига Нобеля. 15 августа 1917 года Бакинское инженерное сообщество облетела скорбная весть о скоропостижной кончине Семена Квитко. На его похороны приехали представители практически всех нефтяных промыслов Апше-ронского полуострова. В память о нем было сказано много добрых слов. Смерть не дала С.К. Квитко завершить его последнюю работу по проектированию и строительству многокубовой установки термического крекинга для получения бензина.
В это время в США Бартон только подал заявку на свою установку крекинга, патент на которую был признан как первый патент на установку жидкофазного крекинга, хотя эта установка в своем первоначальном варианте была весьма близкой к установке Семена Квитко.
Установка Квитко в некоторых отношениях была даже совершеннее установки Бартона и значительно превосходила запатентованные позже в США процессы крекинга Снодграсса и Коста [1,6], которые осуществлялись в аппаратах периодического действия, в то время как процесс Квитко - на многокубовой установке непрерывного действия под давлением в жидкой фазе с применением рециркуляции сырья и широкой регенерации тепла, уносимого отходящими продуктами [7-11].
Возможность получения на установке Квитко низкоза-стывающих топочных мазутов из высокопарафинистых прямогонных мазутов грозненских нефтей заинтересовала Морское министерство, и по его представлению в начале 1917 года был утвержден план постройки в Баку крекинг-установки по патенту Квитко [7-13]. Однако в связи со сложной политической и экономической обстановкой, сложившейся в России в первые десятилетия ХХ века, все работы по проекту Квитко были приостановлены и возобновлены в Баку только в 1920-е годы, уже при советской власти. В мае 1924 года в Азнефти во главе с инженером-химиком Виктором Герром был создан Комитет для строительства заводской установки крекинга по проекту С.К. Квитко [13,15].
Виктор Федорович Гзрр (1875-1940) - бакинский нефтехимик, заведующий химической лабораторией БО ИРТО, ответственный редактор старейшего нефтяного журнала империи «Труды БО ИРТО». Виктор Герр в 1906 году впервые исследовал составы сураханской и биби-эйбатской нефти, и определил содержание в них бензола и его гомологов. В 1909 году за работу «Получение двухосновных кислот (адипиновой, глутаровой, уксусной и янтарной) окислением узких нефтяных фракций азотной кислотой» стал первым лауреатом Бакинской Нобелевской премии. В мае 1924 года в Азнефти во главе с инженером-химиком Виктором Герром был создан Комитет строительства заводской установки крекинга. После революции В.Ф. Герр работал заведующим кафедрой органической химии в Азербайджанском педагогическом институте. В советский период профессор В.Ф. Герр работал с талантливым нефтехимиком Ю.Г. Мамедалиевым. В марте 1940 года был арестован и репрессирован.
Установка системы С.К. Квитко была пущена в эксплуатацию в Баку в июне 1925 года и проработала продолжительное время с хорошими результатами и с получением продукции, соответствующей экспортным показателям.
Строительство опытно-промышленной крекинг-установки системы Квитко имело большое значение для развивающейся советской нефтепереработки и показало, что в СССР возможна организация строительства отечественных установок термокрекинга из отечественных материалов [15,16]. Эта установка явилась первой школой для советских специалистов по освоению технологии термического крекинг-процесса в промышленном масштабе, дала возможность выявить и учесть ряд недостатков в проекте, строительстве и эксплуатации процесса термокрекинга в опытно-промышленных условиях [13].
Таким образом, начало промышленного внедрения крекинг-процесса в СССР началось со строительства первой бакинской опытно-промышленной установки термокрекинга системы С.К. Квитко в 1925 году, и эта дата явилась началом химической переработки нефти в СССР.
Вторая опытно-промышленная установка термокрекинга была построена в Баку в 1927 году на заводе № 2 имени Джапаридзе 1-й группы заводов «Азнефть» [17-20]. Эта установка, разработанная К.В. Костриным, представляла собой непрерывно действующую трубчатую установку так называемого процесса полукрекинга [19].
Константин Васильевич Кострин - профессор АЗИ, главный инженер объединения «Азнефтезаводы», был арестован, репрессирован и реабилитирован в 1958 году. В последующие годы работал в Уфе, был членом ученого совета Уфимского нефтяного института; автор научно-исследовательских статей по истории добычи и переработки нефти.
Эксплуатация опытной установки Кострина убедительно показала возможность применения и преимущества трубчатых крекинг-аппаратов в крекировании тяжелых нефтяных остатков. Так, при крекинге на этой установке парафинистого сураханского мазута получали экспортный бензин при далеко не совершенных конденсирующих устройствах. Крекинг-остаток представлял собой топочный мазут со значительно пониженной против исходного мазута температурой застывания, вязкостью и несколько меньшим содержанием акцизных смол.
Работа первых бакинских опытно-промышленных установок термокрекинга способствовала становлению промышленности крекинга в СССР. Однако широкому промышленному развитию отечественных систем крекинга препятствовало то, что Советский Союз к началу первой пятилетки отставал в развитии металлургической промышленности и не имел специализированных заводов нефтяного машиностроения. Научные разработки советских технологов в то время опережали практические возможности [7]. Поэтому начиная с середины 1920-х годов в СССР ставка в развитии отечественного крекинга была сделана на освоение передового опыта США и Западной Европы [21].
Преобладающей формой проведения крекинга в Советском Союзе были системы крекинга Виккерса, Дженкинса и Винклер-Коха, которые были в 1926-1931 годы закуплены в Америке и Англии и построены в Баку, Грозном, Туапсе и Батуми [6].
В Баку со значительными усовершенствованиями в ходе строительства были введены в эксплуатацию четыре установки термокрекинга: две системы Виккерса в 1929 и 1930 годах и две системы Винклер-Коха в 1931 году. Все эти установки, как выяснилось в процессе эксплуатации, имели значительные недостатки в конструкции и технологии и работали с некоторым недобором бензина. Бакинские нефтепереработчики и ученые в процессе работы выявили недостатки их работы и внесли усовершенствования в конструкцию и технологию закупленных систем крекинга, благодаря чему эти установки достигли показателей (особенно по выходу бензина) выше проектных [13].
Эти зарубежные установки сыграли весьма важную роль в создании промышленного процесса термокрекинга как в Баку, так и в целом в СССР. Эта роль не ограничилась только совершенствованием технологии, конструктивными изменениями реакционных устройств, ректификационного, насосного и другого оборудования, а имела более глубокое значение [22]:
• систематический и всесторонний анализ работы заграничных крекинг-установок, их детальное обследование, пуск и наладка, постоянный контакт с иностранными специалистами явились замечательной школой для обучения и подготовки специалистов-крекингистов;
• работы первых опытно-промышленных установок в Баку в период 1925-1928 годов, пуск, наладка и эксплуа-
тация крекинг-установок, закупленных за рубежом, показали, что в стране созданы условия для становления отечественной промышленности крекинга и что бакинские крекингисты владеют солидными знаниями и достаточной исследовательской базой для модернизации и реконструкции старых и сооружения современных крекинг-установок.
Для быстрейшего развития крекинг-производства и выполнения широкой программы строительства новых установок, улучшения технического руководства приказом треста «Азнефть» за № 822 от 4 мая 1930 года все построенные и строящиеся установки термического крекинга с подсобными предприятиями были выделены в самостоятельный крекинг-завод им. Вано Стуруа. Основными подразделениями завода стали: цех № 1 - термического крекинга и № 2 - очистки и стабилизации.
В период 1928-1931 годов мощности бакинских установок крекинга увеличились с 80 тыс. т в 1929 году до 490 тыс. т в 1931-м, что составило от доли крекирования в СССР в 1929 году 100%, в 1930-м 9,61% и в 1931 году 16,9% [16].
Значительный вклад в улучшение конструкции и технологии импортных крекинг-установок в Баку внесли профессор В.К. Вальгис, инженеры Ю.Б. Богословский, А.Н. Мор-гулов, П.М. Ишханов, техник Я.Ю. Злобинский и др. [23, 24].
С вводом в эксплуатацию установок системы Винклер-Коха в 1931 году объем крекирования крекинг-завода им. Вано Стуруа в период 1931-1935 годов увеличился в 2,3 раза. При этом также возросло производство пресс-дистиллята в 2,4 раза (табл. 1).
Наибольшей мощности крекинг-завод им. Вано Стуруа достиг в 1932 году, когда объем крекирования составил более 513,57 тыс. т в год при выходе пресс-дистиллята 171,42 тыс. т в год.
Мощность завода за пятилетие увеличилась вдвое. Наряду со строительством крекинг-установок зарубежных систем в СССР продолжалась работа по созданию отечественных установок крекинга. И здесь бакинцы были первыми. Первая в СССР отечественная промышленная крекинг-установка по проекту академика В.Г. Шухова, инженеров М.А. Капелюшникова и Ф. Рустамбекова была построена в Баку в 1930 году [25-28].
Конструктивно установка была более прогрессивной, чем купленная за большие деньги импортная установка «Виккерс»: она не имела выносных реакционных камер -весь процесс разложения происходил в трубчатом нагревателе [6,7].
Строительство установки было начато в феврале 1930 года Руководили строительством инженеры А.И. Зимников и Р.И. Гиллер [6, 7, 13]. Вся работа по разработке проекта установки и ее строительству была выполнена исключительно советскими специалистами и рабочими.
Крекинг-установка Шухова-Капелюшникова была построена за 10 месяцев в крайне тяжелых условиях без наличия соответствующей материальной базы и квалифицированных специалистов.
Установка была запроектирована на жидкофазный крекинг тяжелых нефтяных остатков по принципу многократного крекирования, рисайклинга сырья и смешения его с продуктами печи. Выход пресс-дистиллята составлял до 40%.
Пуск установки в феврале 1931 года явился крупным событием для развивающейся нефтепромышленности страны [6,7,13]. Установка системы Шухова-Капелюшникова не только сыграла выдающуюся роль как первая отечественная промышленная установка крекинг-процесса, но и
Таблица 1
Мощность установок термокрекинга крекинг-завода им. Вано Стуруа в Баку в период 1931-1935 годов
Показатели
1930
1931
Годы
1932
1933
1934
1935
1. Количество сырья установок
крекинга по заводу, тыс.т./год, 90,853 212,789 513,571 502,908 480,609 413,172
в том числе:
- системы Виккерса 90,853 89,532 137,965 130,296 112,297 71,149
- системы Винклер-Коха - 123,257 375,606 372,612 368,312 342,023
2. Выход пресс-дистиллята, тыс. т/год 30,204 74,158 171,41 173,64 170,741 156,286
в том числе:
- системы Виккерса 30,204 36,245 848,677 443,818 38,369 23,013
- системы Винклер-Коха - 37,913 122,741 129,826 132,102 133,188
Глубина отбора, % масс 33,4 34,9 35,3 34,5 35,5 37,8
в том числе:
- системы Виккерса 33,4 40,5 35,3 33,6 34,2 32,0
- системы Винклер-Коха - 30,8 32,8 34,8 35,9 38,9
внесла значительный вклад в исследование различных отечественных процессов нефтепереработки и нефтехимии.
На установке вначале был освоен жидкофазный крекинг, причем выход и качество получаемого на установке пресс-дистиллята ничем не отличались от дистиллята, полученного на американских установках Винклер-Коха. Выход бензина составил 34,8%, газа - 6,7%, остатка -57,5%, потери - 1%.
Со второй половины 1931 года Азнефть выделила этот завод для экспериментов. С учетом важности проблемы развития парофазного крекинга в Советском Союзе в Баку, Грозном, Ленинграде и Москве был проведен ряд опытов по парофазному крекингу [13]. Рациональное использование газов парофазного крекинга в нефтехимической промышленности, антидетонирующие свойства бензина, низкое давление, позволяющее применить аппаратуру облегченного типа и с меньшей затратой металла, - все это указывало на необходимость наряду с жид-кофазным крекингом развивать в стране и парофазный крекинг [28, 29].
В связи с этим установка «Советский крекинг» в 1932 году была переоборудована для проведения процесса парофазного крекинга с целью получения бензина с повышенным октановым числом. На установке был успешно освоен парофазный крекинг различных нефтепродуктов как до жидкого крекинг-остатка, так и до кокса с получением парофазного бензина с выходом до 52% и октановым числом до 80 пунктов. В октябре-ноябре 1932 года на установке изучались режимы глубокого крекирования различного сырья до кокса.
В течение 1933-1934 годов на установке «Советский крекинг» впервые в мире был осуществлен высокотемпературный риформинг, который стал одним из основных методов получения высокооктановых бензинов [25]. Это замечательное открытие нашей отечественной науки получило практическое применение лишь в последние годы Второй мировой войны.
Из газов крекинга бакинской установки «Советский крекинг» впервые в Союзе удалось получить синтетический амиловый спирт, получение которого в 1920-1930-е годы имело огромное значение для производства нитро-целлюлозных лаков, имевших широкое применение в са-
мых разных отраслях промышленности, особенно в автомобильной индустрии [30].
Несомненно, что установка крекинга системы Шухова-Капелюшникова сыграла существенную роль в деле развития крекинг-процесса в СССР. Важное значение крекинг-установки «Советский крекинг» заключалось также в том, что на установке были подготовлены высококвалифицированные специалисты, хорошо знающие крекинг-процессы.
К началу второй пятилетки в связи с дальнейшим развитием автомобилестроения в стране потребность в бензине увеличилась. Однако в указанный период потенциальное содержание бензина в добываемых бакинских нефтях снизилась с 4,3% в 1933-м до 3,2% в 1937 году вследствие вовлечения в переработку тяжелых нефтей [6]. К 1934 году встал вопрос о дальнейшем развитии крекинг-процесса, внедрении вторичных процессов получения бензина. В связи с этим в 1934-1936 годы началось строительство новых отечественных установок термического крекинга.
Опыт проектирования, строительства и освоения первой отечественной парофазной установки крекинга, а также опыт работы на американских установках позволил советским специалистам создать в 1935-1936 годы новые мощные отечественные установки термического крекинга соляровых фракций [31]. В Баку были построены четыре отечественные установки, которые работали по соляровой схеме однопечного крекинга и назывались «отечественные соляровые» или «советские соляровые» [6,13]. Они имели аппаратуру мазутных установок, за исключением печи
Владимир Григорьевич Шухов - русский советский инженер-изобретатель, ученый; член-корреспондент (1928) и почетный член (1929) Академии наук СССР, лауреат премии им. В.И. Ленина (1929), Герой Труда (1932). Является автором проекта и техническим руководителем строительства установки «Советский крекинг».
Матвей Алкумович Капелюшников (1886-1959) - крупный ученый-нефтехимик, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Академии наук СССР (1939), заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1947). С 1914 по 1937 год плодотворно работал в Азербайджане; тесно сотрудничал с В.Г. Шуховым и ФА. Рустамбековым. В 1929 году был командирован в США; выступал на Всемирной выставке нефтяного оборудования в г. Талсе. В 1934-1937 годы - директор Азербайджанского научно-исследовательского института. С 1937 по 1959 год - заведующий лабораторией физики нефтяного пласта Института нефти АН СССР, Института геологии и разработки горючих ископаемых, профессор кафедры бурения нефтяных и газовых скважин Московского нефтяного института им. И.М. Губкина. Основные труды Капелюшникова - по крекингу нефти и повышению нефтеотдачи пластов; награжден двумя орденами Ленина.
низкого давления, и работали с одной печью. На установке можно было одновременно осуществить крекинг солярового дистиллята и мазута. Производительность установки составляла до 650 т/сутки мазута (60%) и солярового дистиллята (40%); выход пресс-дистиллята был в пределах 30-32%, керосина 4,5%, газа - 4,5-6,0%. После пуска отечественных установок солярового крекинга установки «Виккерс» в Баку в 1936 году были остановлены.
С пуском установок крекинга соляровой фракции в 1935 году объем крекирования в Баку к 1940 году увеличился в 3 раза, а производство пресс-дистиллята в 2,45 раза [32]. В результате в Азербайджане была создана богатая сырьевая база для развития нефтехимии.
С учетом этого в 1935 году в Баку в составе завода им. С. Буденного (позже - Нефтегаз) был создан опытный завод синтетического каучука (АзСК) [32]. Этот завод послужил прекрасной базой для исследовательских и экспериментальных работ по синтезу ряда нефтехимических продуктов.
Впервые в отечественной практике на опытном заводе НИИ был осуществлен процесс получения концентрированного этилена из газов пиролиза и создана установка газоразделения, работающая по методу глубокого охлаждения, явившаяся одной из первых в мире установок подобного типа.
Обеспечивая стабильную поставку сырья газами пиролиза, в короткий срок (1936-1941) на этой опытной базе были апробированы и рекомендованы для внедрения технологические процессы, составившие основу нефте-
химической промышленности бывшего Советского Союза и Азербайджанской Республики: пиролиз различных нефтяных фракций, синтез этилового и изопропилового спиртов методами сернокислотной и прямой гидратации, алкилирование бензола этиленом и пропиленом на хлористом алюминии и др.
Выработка пресс-дистиллята на бакинских крекинг-установках в 1936 году составила 372,74 тыс. т, при объеме крекирования 913,8 тыс. т. К 1940 году объем крекирования увеличился до 1236,46 тыс. т, но глубина отбора пресс-дистиллята уменьшилась с 40,7% в 1936 году до 31,1% и составила 383,93 тыс. т в год.
В дальнейшем соляровые установки термокрекинга в зависимости от требуемых на рынке нефтепродуктов подвергались многочисленным реконструкциям, основная из которых заключалась в объединении двух секций в один блок по схеме двухпечного крекинга.
В годы второй пятилетки на бакинских заводах были построены и введены в эксплуатацию установки термического крекинга общей мощностью 1,1-1,2 млн т в год [6, 13].
В 1939 году впервые в СССР в Баку нефтехимиком М.Ф. Нагиевым были опубликованы исследования, в которых на примере термического крекинга были заложены теоретические основы интенсификации химического процесса с помощью рециркуляции. Муртуза Нагиев в 1942 году вывел уравнение, устанавливающее зависимость между коэффициентом рециркуляции и выходом бензина.
Фатуллабек Рустамбеков (1867-1946) - выдающийся инженер-технолог.
Окончил Санкт-Петербургский технологический институт в 1893 году. С 1906 по 1919 год работал главным управляющим фирмы «Нагиев Муса», основанной в 1887 году.
В 1923-1930 годы занимал должность технического директора крупнейшего советского объединения «Азнефть». В 1929 году был командирован в США. В 1934-1937 годы являлся главным инженером треста «Азнефтепроект». В 1925 году был награжден орденом Трудового Красного Знамени. Долгое время плодотворно работал с В.Г. Шуховым. В 1934 году опубликовал в журнале «Азербайджанское нефтяное хозяйство» серию статей и очерков, в которых на основании изучения отечественного и зарубежного опыта впервые в мировой нефтяной практике изложил теоретические и практические основы разведки подводных нефтяных залежей, организации буровых работ и строительства нефтяных скважин на Каспии.
Принимал активное участие в разработке, строительстве, пуске и реконструкции установки крекинга системы Шухова-Капелюшникова-Рустамбекова.
Муртуза Фатулла-оглы Нагиев (1908-1975) - химик-органик-технолог; академик АН Азербайджанской ССР (с 1952). Окончил Азербайджанский индустриальный институт в 1935 году; с 1940 года преподавал в том же институте, с 1945 года - профессор. В 1959-1965 годы - директор Института нефтехимических процессов АН Азербайджанской ССР; в 1965-1975 годы - директор Института теоретических проблем химической технологии АН Азербайджанской ССР.
В 1957-1959 годы - вице-президент АН Азербайджанской ССР; основное направление работ - нефтехимия, внес значительный вклад в процессы переработки тяжелых нефтяных остатков. В Академии наук Азербайджанской ССР под его руководством в 1950-е годы проводились работы, связанные с изучением механизма и кинетики превращений различных углеводородов, исследования в области переработки тяжелых нефтяных остатков, по каталитическому крекингу, облагораживанию, а также химическому использованию продуктов термического крекинга.
М.Ф. Нагиев установил ряд принципов приложения кинетических уравнений к расчетам реакционных узлов; создал в 1938-1948 годах методы расчета реакторов трубчатого и смесительного типа с подвижной контактной массой; вывел обобщенное уравнение неразрывности многокомпонентного газового потока реагирующих веществ. В 1939 году разработал основные принципы теории рециркуляции, которая дает возможность выбирать оптимальные условия процессов.
В 1946 году нашел общее решение кинетической задачи реакций крекинга многокомпонентных смесей углеводородов, проводимых на поверхности твердого катализатора в проточных системах. Результаты исследований М.Ф. Нагиева изложены в его монографии «Исследования в области переработки тяжелых нефтяных остатков и химического использования ее продуктов».
В 1964 году в Великобритании была опубликована его монография «Учение о рециркулярных процессах в химической технологии»; Герой Социалистического Труда (1969).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ахмадова Х.Х., Сыркин A.M., Мовсумзаде Э.М. Предпосылки создания процесса термического крекинга: моногр. Красноярск: Научно-инновационный центр, 2011. Кн. 3. С. 58-104.
2. Шухов В.Г. Заметка о патентах по перегонке и разложению нефти при повышенном давлении: Русские патенты // Нефтяное и сланцевое хозяйство. 1923. № 10. С. 481-483.
3. Ахмадова Х.Х., Сыркин A.M., Идрисова Э.У. Народное хозяйство. Вопросы инновационного развития // Всероссийский научно-практический журнал. 2012. № 1. С. 218-222.
4. Ibrahimov R. Azerbaijan Energy History and Policy: From Past Till Our Days // Energy and Azerbaijan: History, Strategy and Cooperation. Baku, 2013. С. 8-11.
5. Ахмадова Х.Х., Идрисова Э.У. Создание первой отечественной опытно-промышленной установки термокрекинга С.К. Квитко // Современная российская наука глазами молодых исследователей: сб. ст. по итогам рос. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов. Красноярск, 2011. Т. 1. С. 31-35.
6. Ахмадова Х.Х. Становление и развитие отечественных систем термического крекинга: дис. докт. техн. наук. Уфа, 2014. 457 с.
7. Мовсумзаде Э.М., Абубакарова З.Ш., Сыркин A.M. Зарождение и становление промышленных процессов термического крекинга в Баку // История науки и техники. 2005. № 4. С. 72-78.
8. Абубакарова З.Ш. Становление промышленных процессов термического крекинга на Кавказе: дис. канд. техн. наук. Уфа, 2007. 225 с.
9. Бэлл Г.С. Американские методы переработки нефти / пер. с англ. под общ. ред. К.В. Кострина и Н.Ф. Седых. Ч. 1. М.;Л.: ГНТНИ, 1933. 317 с.
10. Пархоменко В.Е. Крекинг-процесс инженера С.К. Квитко // Нефтяное хозяйство. 1951. № 7. С. 53-59.
11. Матвейчук А.А. «Апшеронский казак» Семен Квитка // Нефть России, 2000. № 8. С. 32-39.
12. Сальников И. Крекинг в американской нефтепромышленности // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1926. № 10. С. 32-39.
13. Сыркин А.М., Абубакарова З.Ш., Ахмадова Х.Х. Становление промышленных процессов термического крекинга на Кавказе. Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2012. 200 с.
14. Герр В. По поводу статьи инж. Ив. Сальникова // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1926. № 10. С. 31-32.
15. Трегубов А.М. Конструктивная сторона в установках крекинга по патенту инженера Квитко // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1926. № 5.
С. 51-59.
16. Нефтяная промышленность СССР. М.: ГНТНИ, 1958. 238 с.
17. Кострин К.В. Перегонка нефти на трубчатых кубах // Предприятие. 1925. № 12. С. 60.
18. Захаренко А.Г. Трубчатые куба и опыт их применения в бакинском районе // Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1926. № 6-7.
19. Кострин К.В. Крекинг-процесс при низком давлении // Нефтяное хозяйство. 1927. № 1. С. 39-45.
20. РГАНД. ф. 235. оп. 5-6. д. 539. л. 40.
21. Шпотов В.М. Проблемы модернизации нефтяной промышленности СССР в 20-30-е гг. ХХ в. // Нефть страны Советов. М.: Древлехранилище, 2005. С. 192-260.
22. Ахмадова Х.Х., Идрисова Э. У. Абдулмежидова З.А., Сыркин А.М. Реконструкция установок термического крекинга в предвоенные годы // История науки и техники. 2010. № 9. (спец. вып. № 3). С. 49-53.
23. Богословский, Ю.Е., Моргулов А.Н. // Тр. науч.-техн. Совета нефт. пром. Вып. 1. Баку: Нефт. изд-во,1930. С. 38-47.
24. Абубакарова З.Ш. Становление промышленных процессов термического крекинга на Кавказе: автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 2007. 24 с.
25. Мордовин, Оборотов, Степанянц. Как используется опыт завода «Советский крекинг» системы В.Г. Шухова и М.А. Капелюшникова в Баку // Нефть. 1934. № 20. С. 16.
26. Алексеев Н. Ответ Главнефти по поводу заметки «Как используется опыт завода «Советский крекинг» системы Шухова и Капелюшникова в Баку» // Нефть, 1934. № 20. С. 16-17.
27. Капелюшников М.А. // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1933. № 6-7. С. 138-139.
28. Кушелевский Б. Парофазный советский крекинг // Нефть. 1932. № 9-10. С. 15-16.
29. Ахмадова Х.Х., Сыркин А.М., Идрисова Э.У. Основни проблеми с творба от нови материали и технологии. Первый парофазный крекинг в Грозном // Материали за 8-а Международна научна практична конференция «На-учният потенциал на света», 2012. Т. 14. Биология, Химия и химически технологии. Екология. София. «Бял ГРАД-БГ» ООД. С. 33-39.
30. Сергиенко С.Р. Очерк развития химии и переработки нефти. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 310 с.
31. Мовсумзаде Э.М. Зарождение перегонки апшеронской нефти и становление масляного производства. Уфа: Реактив, 1997. 296 с.
32. Исмаилов Р.Г. Очерки развития нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности Азербайджана. М.: Наука, 1968. 167 с.
THE FORMATION AND DEVELOPMENT OF THERMAL
CRACKING PROCESS AT BAKU REFINERIES_
AKHMADOVA KH.KH., Dr. Sci. (Tech.), Prof. of the Department of Chemical Technology of Oil and Gas
Grozny State Oil Technical University (100, Kh.A. Isaeva Av., 364051, Chechen Republic, Grozniy, Russia). E-mail: [email protected] SYRKIN A.M., Cand. Sci. (Chem.), Prof. of the Department of General and Analytical Chemistry
Ufa State Petroleum Technological University (USPTU) (1, Kosmonavtov St., 450062, Republic of Bashkortostan, Ufa, Russia). E-mail: syrkinam@ mail.ru
SHTEPA D.V., Junior Researcher of the Department of General Chemistry
Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry (1-3, Leninskiye Gory, 119991, Moscow, Russia). MOVSUM-ZADE N.CH., Cand. Sci. (Tech.), Researcher
Institute of information technology of NAS of Azerbaijan (9, B. Vahabzade, Baku, Azerbaijan Republic, AZ1141).
ABSTRACT
In article the brief summary on formation of processes of thermal cracking is given in the Baku oil refineries. It is shown that implementation of thermal cracking in the Russian oil processing began with a construction of the first trial installations of thermocracking in Baku. The first industrial domestic plant «Soviet Cracking» and the first industrial plants of thermocracking which were purchased abroad bylb are also constructed at the Baku oil refineries. The contribution of the Baku scientists and researchers to development of domestic process of thermocracking is shown.
Keywords: Baku oil refineries, thermocracking, trial installations, first domestic industrial plant «Soviet Cracking», Shukhova-Kapelyushnikova installation, foreign technologies of cracking, installation of system of Vinkler-Koch, Jenkins Vikkersa, exit, capacity, gasolines, cracking gases, pyrolysis, petrochemistry.
REFERENCES
1. Akhmadova KH.KH., Syrkin A.M., Movsumzade E.M. Predposylki sozdaniya protsessa termicheskogo krekinga [Prerequisites for creating a thermal cracking process]. Krasnoyarsk, Nauchno-innovatsionnyy tsentr Publ., 2011. pp. 58-104.
2. Shukhov, V.G. A note on patents on distillation and decomposition of oil at elevated pressure. Neftyanoye i slantsevoye khozyaystvo, 1923, no. 10, pp. 481-483 (In Russian).
3. Akhmadova KH.KH., Syrkin A.M., Idrisova E.U. National economy. Issues of innovative development. Vserossiyskiynauchno-prakticheskiyzhurnal, 2012, no. 1, pp. 218-222 (In Russian).
4. Ibrahimov R. Azerbaijan Energy History and Policy: From Past Till Our Days. Energy and Azerbaijan: History, Strategy and Cooperation, 2013, pp. 8-11.
5. Akhmadova KH.KH., Idrisova E.U. Sozdaniye pervoy otechestvennoy opytno-promyshlennoyustanovki termokrekinga S.K. Kvitko [Creation of the first domestic pilot-industrial thermal cracking Kvitko unit]. Trudy rossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh i spetsialistov [Proc. the Russian scientific-practical conference of young scientists and specialists]. Krasnoyarsk, 2011, vol. 1, pp. 31-35.
6. Akhmadova KH.KH. Stanovleniye irazvitiye otechestvennykh sistem termicheskogo krekinga. Diss. dokt. tekh. nauk [Formation and development of domestic thermal cracking systems. Dr. tech. sci. diss.]. Ufa, 2014. 457 p.
7. Movsumzade E.M., Abubakarova Z.sH., Syrkin A.M. Origin and formation of industrial processes of thermal cracking in Baku. Istoriya naukii tekhniki, 2005, no. 4, pp. 72-78 (In Russian).
8. Abubakarova Z.SH. Stanovleniye promyshlennykh protsessov termicheskogo krekinga na Kavkaze. Diss. kand. tekh. nauk [Formation of industrial processes of thermal cracking in the Caucasus. Cand. tech. sci. diss.]. Ufa, 2007. 225 p.
9. Bell G.S. Amerikanskiye metodypererabotki nefti [American methods of oil refining]. Moscow, Leningrad, GNTNI Publ., 1933. 317 p
10. Parkhomenko V.Ye. Cracking process by eng. S.K. Kvitko. Neftyanoye khozyaystvo, 1951, no. 7, pp. 53-59 (In Russian).
11. Matveychuk A.A. "Absheron Cossack" Semen Kvitka. Neff Rossii, 2000, no. 8, pp. 32-39 (In Russian).
12. Sal'nikov I. Cracking in the American oil industry. Azerbaydzhanskoye neftyanoye khozyaystvo, 1926, no. 10, pp. 32-39 (In Russian).
13. Syrkin A.M., Abubakarova Z.SH., Akhmadova KH.KH. Stanovleniye promyshlennykh protsessov termicheskogo krekinga na Kavkaze [Formation of industrial processes of thermal cracking in the Caucasus]. Ufa, gUp INKHP RB Publ., 2012. 200 p.
14. Gerr V. On the article about eng. Iv. Salnikov. Azerbaydzhanskoye neftyanoye khozyaystvo, 1926, no. 10, pp. 31-32 (In Russian).
15. Tregubov A.M. Tregubov A.M. The structural side in the cracking plants by eng. Kvitko's patent. Azerbaydzhanskoye neftyanoye khozyaystvo, 1926, no. 5, pp. 5159 (In Russian).
16. Neftyanaya promyshlennost SSSR [The oil industry of the USSR]. Moscow, GNTNI Publ., 1958. 238 p.
17. Kostrin K.V. Distillation of oil on tubular cubes. Predpriyatiye, 1925, no. 12, p. 60 (In Russian).
18. Zakharenko A.G. Tubular cube and experience of their application in the Baku region. Azerbaydzhanskoye neftyanoye khozyaystvo, 1926, no. 6 -7 (In Russian).
19. Kostrin K.V. Cracking process at low pressure. Neftyanoye khozyaystvo, 1927, no. 1, pp. 39-45 (In Russian).
20. RGAND. f.235. op. 5-6. d. 539. l. 40.
21. Shpotov V.M. Problemy modernizatsii neftyanoypromyshlennosti SSSR v 20-30-ye gg. XX v. Neft strany Sovetov [Problems of modernization of the oil industry of the USSR in the 20-30-ies in XX century. Oil of the Soviet Union]. Moscow, Drevlekhranilishche Publ., 2005. pp. 192-260.
22. Akhmadova KH.KH., Idrisova E. U. Abdulmezhidova Z.A., Syrkin A.M. Reconstruction of thermal cracking units in the prewar years. Istoriya nauki i tekhniki, 2010, no. 9, spec. ed. no. 3, pp. 49-53 (In Russian).
23. Bogoslovskiy, YU.Ye., Morgulov A.N. Trudynauch.-tekhn. Soveta neft. prom. [Proceedings of scientific and technical Council of the oil. industry]. Baku: Neft. Publ., 1930. pp. 38-47.
24. Abubakarova Z.SH. Stanovleniye promyshlennykh protsessov termicheskogo krekinga na Kavkaze. Avtoref. diss. kand. tekh. nauk [Formation of industrial processes of thermal cracking in Caucasus. Cand. tech. sci. diss.].Ufa, 2007. 225 p.
25. Mordovin, Oborotov, Stepanyants. How they use the experience of the plant "Soviet cracking" of VV. Shukhov and M.A. Kapelyushnikov system in Baku. Neff, 1934, no. 20, p. 16 (In Russian).
26. Alekseyev N. Response of Glavneft on the note "How they use the experience of the plant "Soviet cracking" of VV. Shukhov and M.A. Kapelyushnikov system in Baku". Neff, 1934, no. 20, pp. 16-17 (In Russian).
27. Kapelyushnikov M.A. Azerbaydzhanskoye neftyanoye khozyaystvo, 1933, no. 6-7, pp. 138-139 (In Russian).
28. Kushelevskiy B. Vapour-phase Soviet cracking. Neff, 1932, no. 9-10, pp. 15-16 (In Russian).
29. Akhmadova KH.KH., Syrkin A.M., Idrisova E.U. Osnovniproblemis tvorba ot novi materiali i tekhnologii. Pervyy parofaznyykreking v Groznom [The main problems with creating new materials and technologies. The first vapour-phase cracking in Grozny]. Trudy 8-a mezhdunarodna nauchna praktichna konferentsiya «Nauchniyat potentsial na sveta» [Proc. the 8th International Scientific and Practical Conference "Scientific potential in the world"]. Sofia, 2012, pp. 33-39.
30. Sergiyenko S.R. Ocherkrazvitiya khimiii pererabotki nefti [Essay on the development of chemistry and oil refining]. Moscow, AN SSSR Publ., 1955. 310 p.
31. Movsumzade E.M. Zarozhdeniye peregonki apsheronskoy nefti i stanovleniye maslyanogo proizvodstva [The origin of distillation of Apsheron oil and the formation of oil production]. Ufa, Reaktiv Publ., 1997. 296 p.
32. Ismailov R.G. Ocherki razvitiya neftepererabatyvayushcheyi neftekhimicheskoy promyshlennostiAzerbaydzhana [Essays on development of oil refining and petrochemical industry in Azerbaijan]. Moscow, Nauka Publ., 1968. 167 p.
