Деструктивные процессы

Проектируемые производства основывались на современных по тем временам процессах: каталитический риформинг, гидроочистка, термический и каталитический крекинг, алкилирование, полимеризация пропан-пропиленовой фракции. Для более полного отбора светлых фракций рекомендовались термические процессы, в частности, коксование мазута. Однако ещё в 1945 г в Грозном была построена и пущена первая опытно-промышленная установка каталитического крекинга 43-1 мощностью до 70 т/сутки по сырью. Тут же было организовано производство таблетированного алюмосиликатното катализатора для этой установки. Грозненский опыт оказался удачным, и ЦИАТИМ совместно с институтом «Нефтезаводпроект» приступил к созданию серии установок каталитического крекинга. По их проектам в 1952-1955 г. было построено более 20 установок 43-102. Об этих установках уже упоминалось выше. Развитие работ по каталитическому крекингу заключалось, прежде всего, в создании новых более эффективных катализаторов. В 1970-е годы по рекомендациям института установки 43-102 были переведены на цеолитсодержащие катализаторы, а несколько позже во ВНИИ НП была создана технология каталитического крекинга на микросферическом катализаторе. Установки, работающие по такой технологии, получили название 43-103. Первая из них была пущена в 1973 г. на Омском НПЗ. Руководили этими работами В.В.Маншилин, Н.Х.Манаков, В.П.Василенко, И.А.Степаненко и др.

Опуская многочисленные работы по совершенствованию этого процесса, остановимся на технологии каталитического крекинга с предварительной гидроочисткой сырья (вакуумный газойль). Была создана установка Г-43-107, в которой использовался цеолитсодержащий катализатор в сочетании с лифт-реактором и интенсивной регенерацией катализатора. Установка Г-43-107 фактически представляла собой принципиально новое поколение установок каталитического крекинга и по ряду параметров, а также по качеству получаемого продукта соответствовала лучшим мировым аналогам. Одновременно все установки каталитического крекинга были усовершенствованы промоторами дожига оксида углерода и добавками к катализатору, связывающими оксиды серы. Эти технические решения позволили существенно улучшить экологические показатели процесса. Весь этот огромный комплекс работ был выполнен коллективом сотрудников института во главе с Т.Х.Мелик-Ахназаровым, А.А.Алиевым, Б.З.Соляром, Т.П.Залюбовской и др. На стадии создания первой установки Г-43-107 заметную роль сыграла поддержка ГрозНИИ.

Разработка и производство катализаторов и адсорбентов

Развивая работы по созданию и освоению гидроочистки и каталитического крекинга, о которых упоминалось выше, институт естественным образом должен был заняться и разработкой катализаторов для этих процессов. Появилось и окрепло огромное каталитическое направление, которое не ограничилось крекингом и гидроочисткой, а распространилось и на другие процессы: гидродепарафинизацию топлив и масел, диспропорционирование алкилбензолов, гидрирование ароматических углеводородов и т.д. Общее руководство комплексом всех работ осуществлял С.К.Макаров вместе с профильными специалистами. Л.И.Пигузова синтезировала лабораторные образцы, на М.А.Калико были возложены физико-химические исследования и т.д. Практическим воплощением результатов (проектирование, разработка регламентов, пуск установок) занимались от ЦИАТИМа И.Э.Гельмс и от Горьковской опытной базы Е.И.Кислякова. Первая промышленная установка по производству алюмосиликатного катализатора была пущена на Новокуйбышевском НПЗ в 1949 году. В небольшое время производство шариковых алюмосиликатных катализаторов увеличилось, полностью обеспечивая все установки 43-102.

Макаров Сергей Константинович (1909-1964), к.т.н., лауреат Сталинских премий СССР (1946, 1948). В 1931 г. окончил Московский нефтяной институт, а в 1932 г. по путёвке «Главнефти» был направлен в физико-химический отдел ЦИАМА, где в системе ЦИАМ-ЦИАТИМ-ВНИИ НП работает всю жизнь. С 1946 г. он заведовал лабораторией каталитических процессов, а позднее одновременно был главным инженером института. Основу научной деятельности составляли исследования в области производства моторных топлив с помощью каталитических процессов. Под его руководством были разработаны катализаторы и технологии процессов каталитического крекинга, гидроочистки, полимеризации, алкилирования и др.

Решив первоочередную задачу, лаборатория катализаторов шла вперёд. Разрабатывались микросферические и высокоглиноземистые катализаторы (М.А.Калико, М.Н.Первушина, Б.А.Липкинд), цирконийсодержащие катализаторы (Б.С.Гуренков). Большой цикл исследований был выполнен в области синтеза цеолитов и цеолитсодержащих катализаторов. Было разработано несколько марок катализаторов на основе цеолитов X и Y. Некоторые из них нашли применение в промышленности.

Как было отмечено выше, процессами гидрооблагораживания нефтяных фракций институт был вынужден заняться в связи с вовлечением в переработку сернистых нефтей Волго-Уральской провинции. Первым был внедрён в промышленность алюмокобальтмолибденовый катализатор АКМ (С.К.Макаров, А.В.Агафонов, И.Э.Гельмс). Затем было разработано несколько усовершенствованных марок. Важнейшую роль сыграли физико-химические исследования структуры поверхности катализаторов в зависимости от условий их получения (процессов формирования и термообработки). Это позволило сформулировать модель эффективных никельмолибденовых катализаторов (М,В.Ландау, Е.Д..Радченко, Б.К.Нефёдов) и разработать технологию направленного формирования поверхности носителя (Ю.Л.Селезнёв, Г.Д.Чукин, М.В.Ландау, Б.К.Нефёдов), а также технологию синтеза катализаторов методом пропитки (Р.Р.Алиев, Б.К.Нефёдов, М.В.Ландау).

Цеолиты для новых катализаторов также были разработаны и изготовлены во ВНИИ НП под руководством С.К.Макарова, Л.С.Пигузовой, А.В.Агафоова, И.Э.Гельмса. В качестве опытной базы был взят Горьковский опытный завод. Полученные результаты были использованы при разработке исходных данных на проектирование, а затем строительства и пуска промышленных установок в Салавате и Ишимбае. Внедрением разработок заималсиь В.И.Юзефович, Р.Н.Юдинсон, И.Э.Гельмс.