История //3. История науки и техники

к.т.н. Садулаева А.С.

Грозненский Государственный Нефтяной Технический Университет, Россия

к.х.н. Сыркин А.М.

Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет, Россия

к.т.н. Ахмадова Х.Х.

Грозненский Государственный Нефтяной Технический Университет, Россия

РОЛЬ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ОРГАНИЗАЦИЙ В РАЗВИТИИ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ

По мере развития промышленности и транспортных средств непрерывно повышаются требования к качеству нефтяных масел. Это связано, в первую очередь, с повышением механических, температурных нагрузок в агрегатах современных механизмов и увеличением сроков замены масел. В связи с этим все большее значение приобретают высокоиндексные базовые масла, имеющие высокую стабильность, хорошую приемистость к пакетам многофункциональных присадок, хорошие пусковые свойства при низких температурах и необходимую вязкость в пределах рабочих температурах.

Общая выработка масел из нефти невелика и равна 1,5-2,0% от общей переработки нефти, но технология их производства более сложная и энергоемкая, чем технология производства топлив. Мощности производства масел в мире составляют около 42 млн.т./год, из них 11 млн.т/год в США, 7,3 млн.т./год в странах Западной Европы, и 6,1 млн.т./год в России и СНГ. Ассортимент нефтяных масел весьма обширен, что объясняется специфичностью требований предъявляемых к ним в различных областях промышленности. В настоящее время в мире производится более 500 марок нефтяных масел [1].

Моторные масла составляют 60% от общего потребления всех масел, индустриальные – 30%, и 10% остальные масла.

Нефтяные масла представляют собой смесь углеводородов С₂₀-С₆₀ молекулярной массой 300 -750, выкипающих в интервале 300-650^оС. В состав масел входят в основном нафтеновые, изопарафиновые и низкомолекулярные ароматические углеводороды с длинными боковыми цепями [2,3].

Сущность технологии получения базовых масел из дистиллятов и остатка - это многоступенчатая очистка от вредных примесей и нежелательных групп углеводородов. Из гудрона применением процесса деасфальтизации удаляют асфальтены. Потом из дистиллятов и деасфальтизата при помощи процесса селективной очистки избирательными растворителями удаляются высокомолекулярные ароматические углеводороды для повышения индекса вязкости и снижения коксуемости. Вместо селективной очистки может проводиться процесс адсорбционной очистки. Адсорбенты более избирательны, чем селективные растворители, что позволяет получать больший выход масел [4]. Затем проводится процесс депарафинизации для удаления нормальных парафинов (гачи и петролатумы) с целью обеспечения низких температур застывания масел. Завершающей стадией в производстве масел служит процесс гидроочистки, при котором базовые масла осветляются и из них удаляются серо- и азотсодержащие соединения. Гидрогенизационные процессы играют все большую роль в современном производстве масел [4,5,6].

Товарные масла получают компаундированием дистиллятных и остаточных базовых масел. Удовлетворение всех эксплуатационных характеристик достигается за счет добавления присадок.

Использование синтетических масел было вызвано повышающимися требованиями к высококачественным моторным и другим маслам, которые должны обеспечивать высокотемпературную окислительную стабильность при рабочих температурах выше 200^оС. Синтетические масла вырабатывают на основе гидроизомеризации парафина, сложных спиртов, эфиров синтетических жирных кислот, кремнийорганических жидкостей и других веществ [2].

Возрастающее значение нефтяных масел для надежной эксплуатации техники вызвало необходимость более глубокого изучения их природы и свойств, выявления оптимальных условий их производства и применения.

Огромный вклад в развитие процессов производства смазочных масел внесли Грозненский нефтяной научно-исследовательский институт (ГрозНИИ), институт нефтехимической промышленности АН Азербайджана (ИНХП АН), Башкирский научно-исследовательский институт нефтеперерабатывающей промышленности (БашНИИНП) и Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтеперерабатывающей промышленности (ВНИИНП) [7].

Зарождение и развитие промышленных процессов получения нефтяных масел в нашей стране неразрывно связано с деятельностью ГрозНИИ, который был организован на базе Центральной лаборатории Грознефти в 1928 г. Первым директором ГрозНИИ был А.Н. Саханов. Он стоял у истоков создания процессов производства масел в Грозном, был одним из первых исследователей грозненских нефтей. В период с 1920 по 1931 гг. Саханов руководил исследованиями по смазочным маслам [7].

Деятельность ГрозНИИ была направлена на создание технологий получения нефтяных масел для различных областей техники – авиационных, кабельных, гидравлических, трансмиссионных, индустриальных и др. На базе экспериментальных работ, проведенных ГрозНИИ, были созданы и успешно эксплуатируются до настоящего времени целый ряд промышленных установок производства масел (деасфальтизация гудрона, селективная очистка масел фурфуролом, гидроочистка масел, депарафинизация, очистка N-метилпирролидоном и др.) [8,9].

Одновременно с созданием в Грозном производства нефтяных смазочных масел в ГрозНИИ впервые в СССР были проведены крупные исследования по получению высококачественных синтетических масел. При проведении этих работ были разработаны методы исследования химического и фракционного состава масел, получившие широкую известность и большое распространение (метод ГрозНИИ определения химического состава масел, метод исследования масел экстракционным фракционированием и др.) [10].

По данным разработок института строились промышленные объекты в ряде районов СССР. Большая работа была проведена сотрудниками ГрозНИИ по разработке комплексной схемы нефтеперерабатывающего завода и крупной комбинированной установки, являющейся важной частью такого завода. За выполнение этой работы коллективам ГрозНИИ и Гипрогрознефти (Грозгипронефтехим) в 1957 г. была присуждена первая Всесоюзная премия [11].

В 1965 году ГрозНИИ становится головным институтом в СССР по разработке схем переработки высокопарафинистых мангышлакских и ставропольских нефтей, по производству масел с применением избирательных растворителей. Большую роль в создании и развитии технологии производства смазочных масел сыграли ученые и специалисты ГрозНИИ А.И. Воронов, Л. Г. Жердева, А.Г. Мартыненко, О.А. Артемьева, Н.Ф. Митрофанов и др. [12].

АзНИИ был организован в 1929 г. путем объединения ряда исследовательских организаций Азнефти. В 1959 г. был переименован в Институт нефтехимической промышленности АН Азербайджанской ССР. Учеными института были проведены большие исследования по разработке процессов производства масел, парафинов и присадок [13].

Важные научно-исследовательские работы в области создания технологии производства энергетических масел были проведены Н.Г. Калантаром, И.М. Оруждевой и др. Результаты этих работ легли в основу организации производства высокостабильных трансформаторных и турбинных масел на Бакинских заводах. В этом же институте Д.О. Гольдбергом, И.Д. Абезгаузом и Б.М. Рыбаком были выполнены работы по селективной очистке и депарафинизации масляных фракций бакинских нефтей. В 1938 г. в Баку с использованием полученных ими данных была построена первая промышленная установка селективной очистки масляных дистиллятов фурфуролом [14].

Центральный институт авиационных топлив и масел (ЦИАТИМ) был организован в 1933 г. Деятельность института была связана с возникновением и развитием нефтеперерабатывающей промышленности в центральных и восточных районах нашей страны. Работы ЦИАТИМа были посвящены систематизации имеющихся данных по составу нефтей кавказских месторождений и углубленному исследованию нефтей восточных районов. ЦИАТИМ в 1954 г. слился с двумя другими институтами – Всесоюзным научно-исследовательским институтом искусственного жидкого топлива и газа (ВНИГИ) и Всесоюзным научно-исследовательским институтом по транспорту и хранению нефти и нефтепродуктов (ВНИИТнефть); объединенный институт был назван ВНИИНП. Институтом была проведена большая работа по организации производства смазочных масел из сернистых нефтей [10].

В 1947 г. в Уфе был создан научно-исследовательский институт УфНИИ, предназначенный для решения научно-технических задач в области нефтяной геологии, бурения скважин и добычи нефти. Одновременно исследовательская лаборатория Уфимского НПЗ была реорганизована в отдел нефтепереработки УфНИИ. Увеличение объемов переработки нефти на востоке страны требовало расширения и укрепления научно-исследовательской базы. Поэтому в 1956 г. отдел нефтепереработки УфНИИ был реорганизован в Башкирский научно-исследовательский институт по переработке нефти (БашНИИНП) [16].

Координированная работа научно-исследовательских, проектных организаций и нефтеперерабатывающих заводов позволила разработать и внедрить в промышленность высокоэффективные процессы производства дистиллятных и остаточных нефтяных масел. Если в начальный период развития нефтеперерабатывающей промышленности в ряде случаев приходилось прибегать к иностранной помощи, то в последующие годы строительство и реконструкция нефтеперерабатывающих заводов масляного профиля в нашей стране осуществлялись с использованием исследовательских и проектных данных отечественных институтов.

Литература:

1. Чулков П.В., Чулков И.П. Топлива и смазочные материалы: ассортимент, качество, применение, экономика и экология: Справочное издание. - М.: Политехника, 1996. 304 с.

2. Агабеков В.Е., Косяков В.К., Ложкин В.М. Нефть и газ. Добыча, комплексная переработка и использование. Мн.: БГТУ, 2003. 376 с.

3. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник под. ред. В.М. Школьникова. 2-е изд. М.: Техинформ, 1999. 596 с.

4. Глазов Г.И., Фукс И.Г. Производство нефтяных масел. М.: Химия, 1976.

5. Справочник нефтепереработчика: Справочник под ред. Г.А. Ластовкина, Е.Д. Радченко, М.Г. Рудина. Л.: Химия, 1986. 648 с.

6. Афанасьев А.Н., Голузинец И.Я., Зязин В.А., Морошкин Ю.Г., Федоринов И.А. Модернизация производства масел в ООО «Лукойл-Волгограднефтепереработка»// Нефтепереработка и нефтехимия. - 2002. -№12. - С. 33-38.

7. Радченко Е.Д. Роль отраслевой науки в становлении нефтепереработки // ХТТМ. - №4. - 1997. - С. 43-47.

8. Химический состав нефтей и нефтяных продуктов // Труды научно-исследовательского института Грознефти. Под.ред Р.А. Вирабян. - М.: 1935.

9. Дорогочинский А.З. К сорокалетию ГрозНИИ // ХТТМ.-1969.- №1.- С.22-26.

10. Благовидов И.Ф., Проскурякова Л.Б. Развитие научно-исследовательских работ в нефтеперерабатывающей промышленности за 40 лет Советской власти // ХТТМ. - 1957.- № 1.- С. 28-30.

11. Дорогочинский А.З. Вклад грозненских нефтяников в развитие нефтеперерабатывающей промышленности // Труды ГрозНИИ. Вып.4. Гостоптехиздат.:- 1959.- 367 с.

12. Пальчиков Г.Ф., Дорогочинский А.З. Грозненская нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность// Нефтепереработка и нефтехимия. - 1967. - №11. - С.32-34.

13. Мамедов М.А. Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность Азербайджана // Нефтепереработка и нефтехимия. -1967. - №10-11. - С.40-48.

14. Фукс И.Г., Маркова Л.М. Об отечественном производстве нефтяных масел // ХТТМ. - 1993. - №5. -С. 23-26.

15. Крамской В.П., Гончарова М.А., Гасанова Р.И. // Азербайджанское нефтяное хозяйство. – Баку. - 1955. - №9.-С.45-48.

16. Дорогочинский А.З., Одинцов А.Б. В авангарде технического прогресса // Нефтепереработка и нефтехимия. - 1967. - №10-11. -С.68-71.