Освоение нефтей Волго-Уральского бассейна

ЦИАТИМ был организован практически через год после того, как скважина, пробуренная в Ишимбае 16 мая 1932 года, дала первую промышленную нефть Волго-Уральской провинции (Второго Баку)¹. Случайно это совпало или нет, но исследовать «восточные» нефти пришлось новому институту. С целью изучения новых нефтей была создана аналитическая лаборатория, поначалу называвшаяся сырьевой. Её основателями были С.Н.Павлова и А.С.Великовский. В составе лаборатории работали ведущие сотрудники В.С.Гофман, К.М.Тимофеева, З.В.Дриацкая, А.В.Афонский. Лаборатория выдавала исходные данные для оценки потенциала нефтей, разрабатывали оптимальные схемы их транспортировки, переработки, прогнозировала показатели качества продукции. Но типовыми исследованиями она не ограничивалась. Проводилась методическая работа, важная для всех родственных лабораторий отрасли. В 1985 г. под руководством К.А.Демиденко была разработана и научной общественностью принята унифицированная отраслевая программа, согласно которой проводятся:

- определение растворённых газов, воды, солей, механических примесей и давления насыщенных паров.

- определение физико-химических характеристик нефти, а также содержания асфальтенов, смол, парафинов и других компонентов. В отличие от стандартных зарубежных программ дополнительно определяется зависимость характеристик нефти от температуры, что необходимо для решения некоторых вопросов транспортировки и хранения нефти.

- исследование фракционного состава нефти на разработанной в ЦИАТИМ оригинальной установке АРН-2. Установка обеспечивает более чёткую ректификацию нефти по сравнению с методом ASTM D2892 (22 теоретические тарелки против 15) и большую глубину отбора фракций (до 500 ^оС вместо 343 ^оС).

За десятилетия лабораторией накоплен огромный материал, позволивший создать картотеку нефтей (около 1500 образцов) и издать многотомные справочники «Нефти СССР» и «Нефти и газовые конденсаты».

Нефти Волго-Уральского региона радикально отличались от лёгких малосернистых нефтей Апшерона и Грозного и, прежде всего высоким содержанием серы. Для выработки авиационных топлив прямой перегонкой они не годились. Вследствие этого с самого начала деятельности института важным направлением стала разработка гидрогенизационных процессов. Собственно, начало этому направлению положил в ГИВДе В,Н.Ипатьев, но основные работы, имеющие прикладное значение, сосредоточились в ЦИАТИМе. Здесь под руководством С.К.Макарова и А.В.Агафонова были разработана технология и исходные данные для строительства опытной установки. В войну эти работы были приостановлены и возобновились в конце 1940-х годов. Руководство ими продолжил А.В.Агафонов с сотрудниками Д.Л.Гольдштей­ном, М.В.Рысаковым и Д.Х.Терегуловым. Ими были выданы рекомендации по проектированию первой крупной установки гидроочистки 24-1 мощностью по сырью 240 тыс. т/год. Установка была построена в Новокуйбышевске и не только работала в промышленном варианте, но и использовалась с исследовательскими целями. Результаты, полученные на ней, а также результаты работ на опытных установках в Горьком и Рязани, легли в основу проектов крупных промышленных установок Л-24-5, Л-24-6, Л-24-7, ЛЧ-24-7, ЛГ-24-7. Эти установки в 1962-1970 г. были построены по проектам Ленгипрогаза (сейчас – Ленгипронефтехим) на НПЗ в Уфе, Омске, Киришах, Москве и других городах

Параллельно для обеспечения работы установок гидроочистки создавались отечественные катализаторы. В начальный период этим занимались группы под руководством Д.Л.Гольдштейна и З.В.Векслер. Созданный ими алюмо-кобальт-молибденовый катализатор в 1950-е годы начал вырабатываться на Новокуйбышевском НПЗ. Разработки катализаторов были продолжены Б.К.Нефёдовым, И.Э.Гельмсом, Л.Д.Коновальчиковым, М.В.Ландау, Р.Р.Алиевым. Ими были созданы новые катализаторы, отличающиеся от предыдущих более высокой стабильности и эффективностью: одна и та же глубина обессеривания достигалась в более мягких условиях. Работы в области гидропроцессов позднее стали одним из основных и наиболее успешных направлений института. Более подробно о них в отдельной главе.

Если проблему производства топлив из восточных нефтей удавалось решить, то смазочные масла из них никак не получались. Специалисты, привыкшие к удобным нефтям Кавказа, поговаривали о принципиальной непригодности новых нефтей, содержащих большие количества сернистых соединений и нормальных парафинов. Требовались новые технологии. Их разработкой занялась группа специалистов ЦИАТИМ под руководством Л.Г.Жердевой. Была предложена комплексная схема переработки масляных фракций, включающая следующие последовательные процессы: деасфальтизация - очистка селективными растворителями – депарафинизация – контактная доочистка. Все эти процессы, в принципе были известны, но потребовалось их приспособить к новому, можно сказать, нетрадиционному сырью. Надо было определить параметры, составить материальные балансы и т.д. Всё это было сделано. Комплексная схема в 1947 г. была предметом обсуждения на совещании в Минефтепроме, где было рекомендовано её использовать при выработке масел из нефтей Второго Баку». Эти мероприятия позволили в 1960-е годы построить маслоблоки на Ново-Уфимском, Новокуйбышевском и других заводах, увеличив выработку в стране качественных масел. В это же время Л.Г.Жердева с сотрудниками (Л.Г.Динцес, А.В.Потоловский, А.В.Дружинина, З.П.Слугина) начинает работы в области синтетических углеводородных масел на основе алкилнафталинов и полиолефинов. Удалось не только обеспечить задел в этой области, но и разработать высокотемпературный теплоноситель АМГ-300, производство которого было организовано на Черниковском НПЗ. Наконец, следует заметить, что в это же время начались работы по присадкам к маслам. О развитии этих работ далее будет специальный раздел.

Жердева Лидия Григорьевна (1896—1972) — ученый-техно­лог, успешно занимавшаяся вопросами оптимизации производ­ства и исследованием базовых нефтяных масел, а также создани­ем широкого ассортимента масел, специализированного назначе­ния. Под ее руководством на базе парафиновых сернистых нефтей «Второго Баку» удалось разработать базовые масла нового класса с высокими индексами вязкости и низкими температура­ми застывания, отличающиеся хорошей приемистостью к различ­ным функциональным присадкам. Жердевой принадлежит наблюдение, что путём гидроизомеризации масляных фракций могут быть получены изопарафиновые масла с индексом вязкости около 150. Реакции гидроизомеризации широко протекают при гидрокрекинге – перспективном процессе производства масел.