Нефтепереработка

кипения керосинов находится в интервале 150–250°C.

Сегодня керосин применяют в первую очередь как авиационное реактивное топливо, а также в качестве компонента жидкого ракетного топлива, в бытовых нагревательных и освети-

тельных приборах, в аппаратах для резки металлов, как растворитель, а также как сырье для нефтеперерабатывающей промышленности.

Реактивное топливо получают из малосернистого или обессеренно-

го керосина, легкого газойля коксования и гидрокрекированных компонентов. Оно проходит строгую проверку качества по таким параметрам, как плотность, вязкость, низкотемпературные характеристики, электропроводность, коррозионные свойства и др. В реактивных топливах недопустимо присутствие сероводорода, водорастворимых кислот и щелочей, мыла нафтеновых кислот, механических примесей, воды.

Мировое производство реактивного­ топлива составляет в среднем 5% от

перерабатываемой нефти. В мирное время военные потребляют около 10% от общих ресурсов реактивных топлив. 

Каталитический риформинг

Каталитический риформинг — процесс переработки прямогонных бензиновых фракций нефти. Его задача улучшать исходное сырье за счет увеличения октанового числа. В процессе риформинга алканы превращаются в так называе-

мые ароматические углеводороды, характерная черта которых — замкнутая структура молекулы или наличие бензольного кольца — группы из шести атомов углерода, соединенных друг с другом по кругу. Самое простое и одно из самых распространенных ароматических соединений — бензол, молекула которого состоит из шести атомов углерода и шести атомов водорода. Свое название эта группа веществ получила благодаря тому, что первые открытые ее представители обладали приятным запахом. В дальнейшем понятие «ароматичность» стали связывать не с запахом, а с определенными химическими свойствами, характерными для этих соединений.

Продукты каталитического риформинга (риформат) используют не только как компонент для производства автобензинов, но и как сырье для извлечения индивидуальных ароматических углеводородов, таких как бензол, толуол и ксилолы. Ароматика, в свою очередь, становится сырьем для производства самых различных пластиков.

Алкилирование

А лкилирование — это процесс, который позволяет получить высокооктановые бензиновые компоненты (алкилат) из непредельных углеводородных газов. В основе процесса лежит реакция соединения алкена и алкана с получением

алкана с числом атомов углерода, равным сумме атомов углерода в исходных соединениях. По сути это реакция, обратная крекингу, так как в результате получаются вещества с более длинными цепочками молекул и большей молекулярной массой. Впоследствии алкилат смешивают с низкооктановыми бензиновыми фракциями, получая на выходе облагороженный бензин.

Изомеризация

И зомеризация — процесс получения изоуглеводородов, то есть углеводородов с более разветвленными цепочками атомов углерода, из углеводородов нормального строения. Например, если молекула пентана представляет собой це-

почку из пяти расположенных друг за другом атомов углерода, то изопентан — это цепочка из четырех атомов углерода с ответвлением, образованным пятым атомом углерода. Изомеризация позволяет повысить октановое число смеси и используется для облагораживания бензина.

Молекула пентана и молекула изопентана (справа)

ТАКОЙ РАЗНЫЙ МАЗУТ

Одна из основных разновидностей тяжелого жидкого топлива — топочные мазуты. Они используются в котельных агрегатах электростанций, в технологических печах в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве, в судовых котельных установках, газовых турбинах.

Хотя мазутом называют остатки ­первичной перегонки нефти, топочный мазут — это, как правило, многокомпонентное топливо, в которое, помимо прямогонного мазута, добавляют фракции, оставшиеся после процессов крекинга и висбрекинга, тяжелые газойли катали-

тического крекинга, термокрекинга и коксования, отходы масляного производства, легкие газойли вторичных процессов.

Добавление более легких дистиллятов необходимо для поддержания вязкости мазута в соответствии со стандартами.

Вязкость мазутов может варьироваться в значительных пределах, а потому­ это важнейший показатель качества

котельных и тяжелых моторных топлив, который положен в основу маркировки мазута. Вязкость влияет на выбор способа сливных и наливных операций при его отгрузке, на их продолжительность, на условия транспортировки продукта, эффективность работы форсунок двигателя, распыляющих топливо.

Качество мазута также определяется такими характеристиками, как содержание воды, механических и минеральных примесей, зольность*, температура застывания и вспышки**, теплота сгорания. От них зависят условия применения горючего. Например, для топлив, которые используются в газотурбинных установках, очень важно низкое содержание ванадия и серы, так как они ­вызывают коррозию турбинных лопаток. А влага­ в мазуте может привести к расстрой-

ству режима горения из-за возможного образования водных пробок, прерывающих равномерную подачу топлива к форсункам.

Опыт «Газпром нефти»

Повышение глубины переработки нефти на НПЗ с соответственным сокращением­ объема производства нефти и увеличением выхода­ маржинальных продуктов — один из стратегических приоритетов

«Газпром­ нефти». Компания занимает лидирующие позиции как на рынке битумных материалов в целом, так и среди инновационных полимерно-­ битумных вяжущих в частности. Ежегодный объем продаж битумных материалов составляет порядка 1,75 млн тонн. Основные мощности «Газпром нефти» по производству битумов расположены в Москве, Омске, Ярославле, Рязани, а также в ­Сербии и Казахстане. Компания активно поддерживает внедрение инновационной составляющей в производство битумной про-

дукции. В 2014 году на совместном предприятии «Газпромнефть-Тоталь ПМБ» на Московском НПЗ запущено производство полимерно-битумного вяжущего премиум-класса G-Way Styrelf. Этот ПБВ отличается повышенными эксплуатационными характеристиками. Они достигаются модификацией вещества на химическом уровне за счет введения специального реагента, позволяющего формировать устойчивую трехмерную пространственную структуру продукта. Как показали первые опыты экс­плуатации такого ПБВ на экспериментальных участках автодорог, дорожное покрытие с применением современных вяжущих более устойчиво к образованию колеи и трещин, а также к воздействию­ высоких транспортных нагрузок.

Широк и ассортимент масел и смазок, которые производятся «Газпром нефтью». Компания занимает значительные рыночные ниши в индустриальном сегменте, выпускает судовые масла и все виды автомобильных масел и смазок. За несколько лет «Газпром нефти» удалось занять значительную нишу на российском рынке моторных масел, в том числе и в массовом сегменте масел для легковых автомобилей. Масла выпускаются под брендами «Газпром нефть» и G-Energy. Последний бренд относится к категории премиальных.

асфальтов деасфальтизации, экстрактов ­селективной очистки масляных фракций и др.

Чтобы улучшить качество битума, в гудроны и тяжелые остатки переработ-

ки мазута добавляют до 30% других продуктов. Без добавок вяжущие становятся хрупкими и теряют эластичность. Современные битумные материалы — полимер- но-битумные вяжущие — производятся на основе обычных битумов с добавлением полимеров типа СБС (стирол-бута- диен-стирол) и пластификатора. По сравнению с традиционными продуктами они обладают повышенной сопротивляемостью к деформации, лучше себя ведут при высоких и низких температурах, более долговечны.

Сегодня область применения битума — дорожное строительство, производство кровельных, гидроизоляционных материалов, резиновая, лакокрасочная, кабельная промышленность. В дорожном строительстве битум служит вяжущим между каменными составляющими асфальтобетонной смеси — основного материала для строительства дорог.

КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ

Смазочные масла уменьшают коэффициент трения между трущимися поверхностями, снижают интенсивность изнашивания, защищают металлы от коррозии, охлаждают трущиеся детали, уплотняют зазоры между ними.

Продукты перегонки нефти впервые стали использовать как смазку в 70 х годах XIX века. Американец Джон Эллис, пытаясь найти нефти медицинское применение, обнаружил, что она обладает хорошими смазочными свойствами. Вскоре ему удалось произвести масло, которое было значительно более эффективным при высоких температурах, чем традиционно применяемые животные и растительные жиры.

Базовые масла бывают минеральными (очищенные продукты ­переработки

нефти), синтетическими (их составляющие получены путем органического синтеза из более простых ­углеводородных соединений) и полусинтетическими (смеси первых и вторых). Минеральные масла получают из продуктов вакуумной перегонки мазута (фракции с температурой кипения 350–400°C, 400–450°C, 450–500°C) и деасфальтизации* гудрона жидким пропаном.

Синтетические масла появились значительно позже, чем минеральные. Их разработка началась в середине XX века для нужд авиации, а в 1970 х годах синтетику стали применять и для автомобильных моторов.

Синтетические масла ­отличаются тем, что их вязкость меньше ­меняется при изменении температуры. Кроме того, у них ниже температура застывания, выше стойкость к окислению, они лучше переносят нагрузки. Впрочем, есть

инедостатки: они могут вызывать усадку резиновых уплотнений и коррозию сплавов цветных металлов. Товарные масла получают добавлением к базовым специальных присадок. Это позволяет изменить их свойства, усилить преимущества

исократить недостатки.

… И ПРОЧИЕ ПРОДУКТЫ

Из нефти также получают технический углерод (сажу), кокс. Сажа — это мелкие частицы углерода. Это продукт неполного сгорания или термического разложения (нагрева без доступа воздуха) углеводородного сырья — высокоароматизированных фракций нефти, природных и попутных газов. Технический углерод используют при производстве резины, пластмасс и некоторых сплавов, а также черных пигментов для полиграфической и лакокрасочной промышленности. Кокс, как и сажа, преимущественно состоит из углерода. Он применяется при выплавке алюминия, изготовлении химической аппаратуры, работающей в условиях агрессивных сред, в ракетной технике и других областях. Кокс получают из нефтяных остатков (гудронов, крекинг-остатков, тяжелых газойлей, остатков масляного производства и т. п.)

с помощью коксования — разновидности процесса глубокого термического крекинга, при котором из тяжелых нефтяных остатков окончательно удаляются все легкие и относительно легкие фракции углеводородов. 

производится несколько триллионов полиэтиленовых пакетов.

Второй по объемам производства полимерный продукт — полипропи­ лен. Он самый легкий и жароустойчи­ вый среди термопластов — эксплуа­ тационные характеристики изделий из полипропилена сохраняются вплоть

до 140–150°C. С морозом же дела обсто­ ят хуже, чем у полиэтилена, — в суро­ вом климате детали из полипропиле­ на недолговечны. Зато этот материал