НЕФТЕПЕРЕРАБО́ТКА

НЕФТЕПЕРЕРАБО́ТКА, от­расль про­мыш­лен­но­сти, ос­но­ван­ная на ком­плекс­ной пе­ре­ра­бот­ке неф­ти и га­зо­во­го кон­ден­са­та в цен­ные про­дук­ты на­род­но­го хо­зяй­ст­ва: мо­тор­ные то­п­ли­ва (бен­зин, ке­ро­син, ди­зель­ное и ре­ак­тив­ное то­п­ли­во), мас­ла и смаз­ки, ко­тель­ное и печ­ное то­п­ли­во (ма­зут), сы­рьё для неф­те­хи­мии, элек­трод­ный кокс, стро­ит. ма­те­риа­лы (би­тумы, гуд­рон, ас­фальт). В обес­пе­че­нии обо­ро­но­спо­соб­но­сти стра­ны и ос­вое­нии кос­мо­са так­же за­ни­ма­ют важ­ное ме­сто ра­кет­ные то­п­ли­ва, спец. сма­зоч­ные мас­ла и др. про­дук­ты пе­ре­ра­бот­ки неф­ти.

Н. на­чи­на­ет­ся не­по­сред­ст­вен­но на мес­тах до­бы­чи неф­ти, про­хо­дит (осн. часть) на неф­те­пе­ре­ра­ба­ты­ваю­щих и неф­те­химич. за­во­дах (НПЗ) и за­кан­чи­ва­ет­ся на пред­при­яти­ях, по­став­ляю­щих го­то­вую про­дук­цию. Под­го­тов­ка неф­ти к пе­ре­ра­бот­ке на неф­те­про­мыс­лах, а за­тем непо­сред­ст­вен­но на НПЗ за­клю­ча­ет­ся в обез­во­жи­ва­нии, обес­со­ли­ва­нии, уда­ле­нии ме­ха­нич. при­ме­сей и ста­би­ли­за­ции (из­вле­че­нии га­за: про­пан-бу­та­но­вой, а ино­гда час­тич­но и пен­та­но­вой уг­ле­во­до­род­ных фрак­ций). Сы­рая нефть со­дер­жит со­ли, вы­зы­ваю­щие кор­ро­зию тех­но­ло­гич. обо­ру­до­ва­ния. Для их уда­ле­ния нефть сме­ши­ва­ет­ся с во­дой, в ко­то­рой со­ли рас­тво­ря­ют­ся, и по­сту­па­ет на элек­тро­обес­со­ли­ваю­щую ус­та­нов­ку, где под воз­дей­ст­ви­ем то­ка вы­со­ко­го на­пря­же­ния (25 кВ и бо­лее) эмуль­сия во­ды и неф­ти раз­ру­ша­ет­ся, во­да со­би­ра­ет­ся в ниж­ней час­ти ап­па­ра­та и от­ка­чи­ва­ет­ся. Даль­ней­ший про­цесс Н. вклю­ча­ет три осн. эта­па: раз­де­ле­ние неф­тя­но­го сы­рья на фрак­ции, раз­ли­чаю­щие­ся по ин­тер­ва­лам тем­пе­ра­тур ки­пе­ния, с по­мо­щью ат­мо­сфер­ной и ва­ку­ум­ной пе­ре­гон­ки – пер­вич­ная пе­ре­ра­бот­ка (см. Дис­тил­ля­ция неф­ти); пе­ре­ра­бот­ка по­лу­чен­ных фрак­ций пу­тём хи­мич. пре­вра­ще­ний со­дер­жа­щих­ся в них уг­ле­во­до­ро­дов и вы­ра­бот­ка ком­по­нен­тов то­вар­ных неф­те­про­дук­тов – вто­рич­ная пе­ре­ра­бот­ка; сме­ше­ние ком­по­нен­тов с во­вле­че­ни­ем разл. при­са­док и по­лу­че­ни­ем то­вар­ных неф­те­про­дук­тов с за­дан­ны­ми по­ка­за­те­ля­ми ка­че­ст­ва – то­вар­ное про­из-во.

По на­зна­че­нию НПЗ де­лят­ся на пред­при­ятия то­п­лив­но­го и то­п­лив­но-мас­ля­но­го про­фи­лей, а так­же то­п­лив­но­го и то­п­лив­но-мас­ля­но­го про­фи­ля с вы­пус­ком неф­те­хи­мич. про­дук­ции. Од­на из наи­бо­лее важ­ных ха­рак­те­ри­стик НПЗ – глу­би­на пе­ре­ра­бот­ки неф­ти – оце­ни­ва­ет­ся по вы­хо­ду (в рас­чё­те на нефть, % по мас­се) цен­ных неф­те­про­дук­тов за вы­четом рас­хо­да то­п­ли­ва для про­из-ва теп­ла и элек­тро­энер­гии. Во мно­гих стра­нах, в т. ч. в Рос­сии, глу­би­ну пе­ре­ра­ботки неф­ти вы­ра­жа­ют фор­му­лой: Г = {[ Н - (М + П + СГ)] /Н} ·100%, где Г – глу­би­на пе­ре­ра­бот­ки неф­ти (%), Н – ко­ли­че­ст­во пе­ре­ра­бо­тан­ной неф­ти, М – ко­ли­че­ст­во ва­ло­во­го то­поч­но­го ма­зу­та (ко­тель­но­го то­п­ли­ва), П – ко­ли­че­ст­во без­воз­врат­ных по­терь, СГ – ко­ли­че­ст­во су­хо­го га­за, ис­поль­зо­ван­но­го как то­п­ли­во. В Рос­сии (здесь и да­лее дан­ные при­ве­де­ны на 2010) глу­би­на пе­ре­ра­бот­ки неф­ти со­став­ля­ет чуть бо­лее 72%; для раз­ви­тых стран дос­ти­га­ет 85–90%.

Для оп­ре­де­ле­ния тех­нич. уров­ня неф­те­пе­ре­ра­ба­ты­ваю­щих и неф­те­хи­мич. ком­плек­сов раз­ра­бо­та­на спец. сис­те­ма оцен­ки – ин­декс ком­плекс­но­сти Нель­со­на. При та­кой оцен­ке при­ни­ма­ют­ся во вни­ма­ние мощ­ность по пе­ре­ра­бот­ке неф­ти, сим­би­оз неф­те­хи­мич. и неф­те­пе­ре­ра­ба­ты­ваю­щей от­рас­лей, при­ме­няе­мые вто­рич­ные про­цес­сы, для ко­то­рых вве­де­но до 50 разл. ин­дек­сов. Са­мый вы­со­кий ин­декс Нель­со­на дос­тиг­нут в США – 9,5, сред­не­ми­ро­вой – 5,9, рос. по­ка­за­те­ли – 4,3.

Во­про­сы эко­ло­гич. безо­пас­но­сти и умень­ше­ния от­ри­ца­тель­но­го влия­ния на ок­ру­жаю­щую сре­ду так­же яв­ля­ют­ся од­ной из ак­ту­аль­ней­ших про­блем Н. В свя­зи с этим весь­ма ост­ро сто­ят за­да­чи обес­пе­че­ния пред­при­ятий сред­ст­ва­ми кон­тро­ля, ка­че­ст­вен­ны­ми очи­ст­ны­ми со­ору­же­ния­ми, а так­же эко­ло­ги­че­ски без­о­пас­ны­ми, ма­ло­от­ход­ны­ми и замк­ну­ты­ми тех­но­ло­гия­ми, обес­пе­чи­ваю­щи­ми ра­цио­наль­ное про­из-во и ис­поль­зо­ва­ние то­п­лив­но-энер­ге­тич. ре­сур­сов.

Пер­вое ме­сто в ми­ре по мощ­но­сти ус­та­но­вок Н. за­ни­ма­ют США; круп­ны­ми ми­ро­вы­ми цен­тра­ми Н. яв­ля­ют­ся так­же стра­ны Зап. Ев­ро­пы и Япо­ния. Бы­ст­ры­ми тем­па­ми раз­ви­ва­ет­ся Н. в Ки­тае, Ин­дии, Са­уд. Ара­вии, Мек­си­ке, Ира­не. Про­бле­ма уг­луб­ле­ния Н. в Рос­сии и ве­ду­щих неф­те­пе­ре­ра­ба­ты­ваю­щих стра­нах ре­ша­ет­ся в ус­ло­ви­ях со­кра­ще­ния ис­поль­зо­ва­ния вы­со­ко­ка­че­ст­вен­ных ма­ло­сер­ни­стых неф­тей при од­но­вре­мен­ном уже­сто­че­нии эко­ло­гич. тре­бо­ва­ний к ка­че­ст­ву неф­те­про­дук­тов. Осн. по­ка­за­те­ли по­этап­но­го стра­те­гич. раз­ви­тия неф­тя­но­го ком­плек­са Рос­сии на пе­ри­од до 2030 пред­став­ле­ны в таб­ли­це.

Для уве­ли­че­ния вы­хо­да свет­лых неф­те­про­дук­тов (фрак­ций, вы­ки­паю­щих до 350 °C: бен­зи­нов, ке­ро­си­нов, га­зо­тур­бин­ных, ди­зель­ных и ре­ак­тив­ных то­п­лив) и улуч­ше­ния ка­че­ст­ва фрак­ций и про­дук­тов, по­лу­чен­ных при пе­ре­гон­ке, ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся вто­рич­ная Н. По­след­няя вклю­ча­ет: про­цес­сы де­ст­рук­тив­ной пе­ре­ра­бот­ки тя­жё­ло­го и ос­та­точ­но­го сы­рья (ка­та­ли­тич. кре­кинг, гид­ро­кре­кинг, вис­бре­кинг, кок­со­ва­ние, де­ас­фаль­ти­за­ция, де­ме­тал­ли­за­ция); про­цес­сы, обес­пе­чи­ваю­щие по­вы­ше­ние ка­че­ст­ва то­п­лив и ма­сел (ка­та­ли­тич. ри­фор­минг, ал­ки­ли­ро­ва­ние изо­бу­та­на оле­фи­на­ми, изо­ме­ри­за­ция па­ра­фи­нов, гид­ро­очи­ст­ка и др.); про­цес­сы пе­ре­ра­бот­ки неф­тя­ных га­зов (аро­ма­ти­за­ция, оли­го­ме­ри­за­ция и др.); про­цес­сы про­из-ва ма­сел, па­ра­фи­нов, при­са­док, би­ту­мов и др. спец. ти­пов неф­те­про­дук­тов, а так­же неф­те­хи­мич. и хи­мич. сы­рья (пи­ро­лиз, га­зи­фи­ка­ция неф­тя­ных ос­тат­ков, гид­ро­де­ал­ки­ли­ро­ва­ние неф­тя­ных фрак­ций, де­па­ра­фи­ни­за­ция). Ни­же да­на ха­рак­тери­сти­ка осн. про­цес­сов пе­ре­ра­бот­ки неф­ти.

Атмосферная перегонка

На­зна­че­ние – от­бор свет­лых неф­тя­ных фрак­ций: бен­зи­но­вой, ке­ро­си­но­вой и ди­зель­ных. Пе­ре­гон­ка осу­ще­ст­в­ля­ет­ся на ус­та­нов­ках АТ (ат­мо­сфер­ных труб­ча­тых). Вы­ход со­став­ля­ет 45–60%. Ос­та­ток ат­мо­сфер­ной пе­ре­гон­ки – ма­зут. Про­цесс за­клю­ча­ет­ся в раз­де­ле­нии на­гре­той в пе­чи неф­ти на отд. фрак­ции в рек­ти­фи­ка­ци­он­ной ко­лон­не – ци­лин­д­рич. вер­ти­каль­ном ап­па­ра­те, снаб­жён­ном кон­такт­ны­ми уст­рой­ст­ва­ми (та­рел­ка­ми), че­рез ко­то­рые па­ры́ дви­жут­ся вверх, а жид­кость – вниз; ко­ли­че­ст­во та­ре­лок 20–40. В ниж­нюю часть ко­лон­ны под­во­дит­ся те­п­ло, с верх­ней час­ти те­п­ло от­во­дит­ся, по­это­му темп-ра в ниж­ней час­ти ап­па­ра­та вы­ше. Бен­зи­но­вая фрак­ция в ви­де па­ров от­во­дит­ся свер­ху ко­лон­ны и кон­ден­си­ру­ет­ся в хо­ло­диль­ни­ке, па­ры́ ке­ро­си­но­вой и ди­зель­ных фрак­ций вы­во­дят­ся по вы­со­те ко­лон­ны, ма­зут в жид­ком со­стоя­нии от­ка­чи­ва­ет­ся с ниж­ней час­ти ко­лон­ны.

Вакуумная перегонка

На­зна­че­ние – по­лу­че­ние ши­ро­кой фрак­ции (350–550 °C и вы­ше): сы­рья для ка­та­ли­тич. про­цес­сов (НПЗ то­п­лив­но­го про­фи­ля) и дис­тил­ля­тов для про­из-ва ма­сел и па­ра­фи­нов (НПЗ то­п­лив­но-мас­ля­но­го про­фи­ля). Пе­ре­гон­ка осу­ще­ст­в­ля­ет­ся на ус­та­нов­ках ВТ (ва­ку­ум­ных труб­ча­тых). Ос­тат­ком ва­ку­ум­ной пе­ре­гон­ки яв­ля­ет­ся гуд­рон. Не­об­хо­ди­мость ва­куу­ма обу­слов­ле­на тем, что при темп-ре вы­ше 380 °C на­чи­на­ет­ся тер­мич. раз­ло­же­ние уг­ле­во­до­ро­дов. По­это­му пе­ре­гон­ку ве­дут при ос­та­точ­ном дав­ле­нии 2,5–4,0 кПа, темп-ра в ко­лон­не при этих ус­ло­ви­ях не пре­вы­ша­ет 380 °C. Др. ха­рак­те­ри­сти­ки ра­бо­ты ва­ку­ум­ной ко­лон­ны та­кие же, как и ко­лон­ны ат­мо­сфер­ной пе­ре­гон­ки.

Каталитический риформинг (платформинг)

На­зна­че­ние – пре­вра­ще­ние низ­ко­ок­та­но­вых бен­зи­но­вых фрак­ций ат­мо­сфер­ной пе­ре­гон­ки в вы­со­ко­ок­та­но­вый (ок­та­но­вое чис­ло до 92–100) бен­зин или ин­ди­ви­ду­аль­ные аро­ма­тич. уг­ле­во­до­ро­ды. Про­цесс ве­дёт­ся в при­сут­ст­вии во­до­ро­да на вы­со­ко­се­лек­тив­ном ка­та­ли­за­то­ре со­ста­ва $\ce{Al – Pt – Re}$. Вы­ход вы­со­ко­ок­та­но­во­го ком­по­нен­та бен­зи­на до­сти­га­ет 90–95% от мас­сы пе­ре­ра­бо­тан­но­го сы­рья. В ка­че­ст­ве по­боч­но­го про­дук­та об­ра­зу­ет­ся во­до­род, ко­то­рый ис­поль­зует­ся на др. ус­та­нов­ках НПЗ. Мощность ус­та­но­вок ри­фор­мин­га – от 300 до 1000 тыс. т и бо­лее сы­рья в год. Оп­ти­маль­ным сырь­ём для по­лу­че­ния вы­со­ко­ок­та­но­во­го бен­зи­на яв­ля­ет­ся бен­зи­но­вая фрак­ция с ин­тер­ва­ла­ми ки­пе­ния 85–180 °C. Ка­та­ли­тич. ри­фор­минг уз­ких бен­зи­но­вых фрак­ций по­зво­ля­ет по­лу­чать ин­ди­ви­ду­аль­ные аро­ма­тич. уг­ле­во­до­ро­ды (бен­зол, то­лу­ол) и соль­вен­ты (сме­си кси­ло­лов). Сы­рьё пе­ред ис­поль­зо­ва­ни­ем под­вер­га­ет­ся пред­ва­рит. гид­ро­очи­ст­ке для уда­ле­ния сер­ни­стых и азо­ти­стых со­еди­не­ний, да­же в не­зна­чит. ко­ли­че­ст­вах не­об­ра­ти­мо от­рав­ляю­щих ка­та­ли­за­тор. Ус­та­нов­ки плат­фор­мин­га мо­гут быть с пе­рио­дич. и не­пре­рыв­ной ре­ге­не­ра­ци­ей ка­та­ли­за­то­ра. В Рос­сии в осн. при­ме­ня­ют­ся отеч. ус­та­нов­ки с пе­рио­дич. ре­ге­не­ра­ци­ей, соз­дан­ные ООО «Лен­гипро­неф­те­хим», но в 2000-х гг. в го­ро­дах Ксто­во и Яро­славль вве­де­ны тех­но­ло­ги­че­ски бо­лее эф­фек­тив­ные ус­та­нов­ки за­ру­беж­ных фирм с не­пре­рыв­ной ре­ге­не­ра­ци­ей ка­та­ли­за­то­ров. Про­цесс осу­ще­ст­в­ля­ет­ся при темп-ре 490–540 °C и дав­ле­нии 2,0–5,0 МПа (0,5–1,2 МПа на ус­та­нов­ках с не­пре­рыв­ной ре­ге­не­ра­ци­ей). Осн. ре­ак­ции плат­фор­мин­га силь­но эн­до­тер­ми­че­ские, по­это­му про­цесс ве­дёт­ся по­сле­до­ва­тель­но в кас­ка­де из 3–4 отд. ре­ак­то­ров с воз­рас­таю­щим объ­ё­мом за­груз­ки ка­тали­за­то­ра, пе­ред вво­дом в ка­ж­дый из ре­ак­то­ров про­дук­ты на­гре­ва­ют­ся в труб­ча­тых пе­чах. На ус­та­нов­ках с не­пре­рыв­ной ре­ге­не­ра­ци­ей ка­та­ли­за­тор по­сле­до­ва­тель­но дви­жет­ся по ре­ак­то­рам, рас­по­ло­жен­ным друг над дру­гом, за­тем по­да­ёт­ся в ре­ге­не­ра­тор, по­сле че­го воз­вра­ща­ет­ся в про­цесс.

Гидроочистка дистиллятов

На­зна­че­ние – очи­ст­ка бен­зи­но­вых, ке­ро­си­но­вых и ди­зель­ных фрак­ций, а так­же ва­ку­ум­но­го га­зой­ля от сер­ни­стых и азот­со­дер­жа­щих со­еди­не­ний. Роль про­цес­са воз­рас­та­ет на совр. эта­пе в свя­зи с уже­сто­че­ни­ем тре­бо­ва­ний к со­дер­жа­нию се­ры в то­п­ли­вах. На ус­та­нов­ки гид­ро­очи­ст­ки мо­гут по­да­вать­ся дис­тил­ля­ты вто­рич­но­го про­ис­хо­ж­де­ния с ус­та­но­вок кре­кин­га или кок­со­ва­ния, в та­ком слу­чае идёт так­же гид­ри­ро­ва­ние оле­фи­нов. Мощ­ность ус­та­но­вок со­став­ля­ет от 600 до 3000 тыс. т в год. Вы­бор схе­мы про­цес­са гид­ро­очи­ст­ки за­ви­сит от тре­буе­мо­го уров­ня ка­че­ст­ва про­дук­та и от су­ще­ст­вую­щих на НПЗ тех­но­ло­гич. по­то­ков. Сы­рьё, сме­шан­ное с во­до­род­со­дер­жа­щим га­зом, на­гре­ва­ет­ся в пе­чи до 280–340 °C и под дав­ле­нием до 5,0 МПа по­сту­па­ет в ре­ак­тор. Ре­ак­ция идёт на ка­та­ли­за­то­рах со­ста­ва $\ce{Al – Ni – Co – Mo}$, при этом про­ис­хо­дит пре­вра­ще­ние сер­ни­стых и азот­со­дер­жа­щих со­еди­не­ний в се­ро­во­до­род и ам­ми­ак, а так­же гид­ри­ро­ва­ние оле­фи­нов. В про­цес­се за счёт тер­мич. раз­ло­же­ния об­ра­зу­ет­ся 1,5–2% низ­ко­ок­та­но­во­го бен­зи­на, а при гид­ро­очи­ст­ке ва­ку­ум­но­го га­зой­ля так­же 6–8% ди­зель­ной фрак­ции. Смесь про­дук­тов от­во­дит­ся из ре­ак­то­ра, от­де­ля­ет­ся в се­па­ра­то­ре вы­со­ко­го дав­ле­ния от во­до­род­со­дер­жа­ще­го га­за, ко­то­рый по­сту­па­ет на цир­ку­ля­ци­он­ный ком­прес­сор. Да­лее от­де­ля­ют­ся уг­ле­во­до­род­ные га­зы, и про­дукт по­сту­па­ет в рек­ти­фи­ка­ци­он­ную ко­лон­ну, из ко­то­рой от­ка­чи­ва­ет­ся гид­ро­ге­ни­зат – очи­щен­ная фрак­ция. Со­дер­жа­ние се­ры в очи­щен­ной ди­зель­ной фрак­ции мо­жет сни­зить­ся с 1,0% до 0,005–0,03%. Га­зы про­цес­са под­вер­га­ют­ся очи­ст­ке с це­лью из­вле­че­ния се­ро­во­до­ро­да, ко­то­рый по­сту­па­ет на про­из-во се­ры или сер­ной ки­сло­ты.

Каталитический крекинг

Важ­ней­ший про­цесс Н., су­ще­ст­вен­но влияю­щий на эф­фек­тив­ность НПЗ в це­лом. На­зна­че­ние – по­лу­че­ние вы­со­ко­ка­че­ст­вен­но­го ком­по­нен­та ав­то­мо­биль­ных бен­зи­нов с ок­та­но­вым чис­лом по ис­сле­до­ва­тель­ско­му ме­то­ду 91–93, вы­ход ко­то­ро­го со­став­ля­ет от 50 до 55% в за­ви­си­мо­сти от ис­поль­зуе­мо­го сы­рья, при­ме­няе­мой тех­но­ло­гии и ре­жи­ма. До­пол­нит. про­дук­та­ми про­цес­са яв­ля­ют­ся лёг­кий га­зойль (ком­по­нент ди­зель­ных, ра­кет­ных и печ­ных то­п­лив) и тя­жё­лый га­зойль (ком­по­нент ма­зу­тов, сы­рьё для про­из-ва са­жи, вы­со­ко­ка­че­ст­вен­но­го иголь­ча­то­го кок­са). При ка­та­ли­тич. кре­кин­ге так­же об­ра­зу­ет­ся зна­чит. ко­ли­че­ст­во га­за, бо­га­то­го про­пан-про­пи­ле­но­вой и бу­тан-бу­ти­ле­но­вой фрак­ция­ми, яв­ляю­щи­ми­ся сырь­ём для про­из-ва ме­тил-трет-бу­ти­ло­во­го и дии­зо­про­пи­ло­во­го эфи­ров, ал­ки­ла­та, др. цен­ных вы­со­ко­ок­та­но­вых ком­по­нен­тов мо­тор­но­го то­п­ли­ва, а так­же по­ли­про­пи­ле­на. Для уве­ли­че­ния их ре­сур­сов сфор­ми­ро­ва­лось но­вое на­прав­ле­ние при­ме­не­ния ка­та­ли­тич. кре­кин­га – при жё­ст­ких ре­жи­мах и на спец. ка­та­ли­за­то­рах. Про­цесс осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в ре­ак­тор­но-ре­ге­не­ра­тор­ном бло­ке, вклю­чаю­щем ре­ак­тор, в ко­то­ром про­те­ка­ют ре­ак­ции кре­кин­га, и ре­ге­не­ра­тор ка­та­ли­за­то­ра; для цир­ку­ля­ции ка­та­ли­за­то­ра ре­ак­тор и ре­ге­не­ра­тор свя­за­ны тру­бо­про­во­да­ми (ли­ния­ми пнев­мо­транс­пор­та). Сы­рьё (темп-ра окон­ча­ния ки­пе­ния 500–580 °C) в сме­си с мик­ро­сфе­рич. ка­та­ли­за­то­ром дви­жет­ся по лифт-ре­ак­то­ру вверх и под­вер­га­ет­ся при 500–520 °C кре­кин­гу – раз­ло­же­нию уг­ле­во­до­ро­дов, вхо­дя­щих в его со­став, в те­че­ние 2–4 с. Про­дук­ты кре­кин­га по­сту­па­ют в рас­по­ло­жен­ный свер­ху лифт-ре­ак­то­ра се­па­ра­тор, в ко­то­ром за­вер­ша­ют­ся хи­мич. ре­ак­ции и про­ис­хо­дит от­де­ле­ние ка­та­ли­за­то­ра. Ка­та­ли­за­тор от­во­дит­ся из ниж­ней час­ти се­па­ра­то­ра и са­мо­тё­ком по­сту­па­ет в ре­ге­не­ра­тор, где при темп-ре до 700 °C осу­ще­ст­в­ля­ет­ся вы­жиг об­ра­зую­ще­го­ся в хо­де кре­кин­га кок­са. По­сле это­го вос­ста­нов­лен­ный ка­та­ли­за­тор воз­вра­ща­ет­ся на узел вво­да сы­рья. Дав­ле­ние в ре­ак­тор­но-ре­ге­не­ра­тор­ном бло­ке не бо­лее 0,5 МПа. От­де­лён­ные от ка­та­ли­за­то­ра про­дук­ты кре­кин­га вы­во­дят­ся из се­па­ра­то­ра, ох­ла­ж­да­ют­ся и по­сту­па­ют на рек­ти­фи­ка­цию. Мощ­ность совр. ус­та­но­вок в ср. 1,5–2,5 млн. т/год; на за­во­дах ве­ду­щих ми­ро­вых ком­па­ний есть ус­та­нов­ки мощ­но­стью 4,0 млн. т/год и бо­лее. Наи­бо­лее удач­ная отеч. тех­но­ло­гия (со­зда­на в Гроз­нен­ском неф­тя­ном НИИ, Все­рос. НИИ по пе­ре­ра­бот­ке неф­ти, Ин-те неф­те­хи­мич. син­те­за им. А. В. Топ­чие­ва РАН, Ин-те неф­те­хи­мич. про­цес­сов им. Ю. Г. Ма­ме­да­лие­ва Нац. АН Азер­бай­джа­на) ис­поль­зу­ет­ся на ус­та­нов­ках Г-43-107 мощ­но­стью 2 млн. т/год в Уфе, Ом­ске, Мо­ск­ве, Ниж­не­кам­ске, а так­же на за­во­дах Ка­зах­ста­на, Азер­бай­джа­на, Ук­раи­ны, Лит­вы и Бол­га­рии.

Гидрокрекинг

На­зна­че­ние – по­лу­че­ние вы­со­ко­ка­че­ст­вен­ных ке­ро­си­но­вых и ди­зель­ных дис­тил­ля­тов. Гид­ро­кре­кин­гом счи­та­ет­ся про­цесс кре­кин­га в при­сут­ст­вии во­до­ро­да, ко­гда де­ст­рук­ции под­вер­га­ет­ся бо­лее 10% сы­рья; при де­ст­рук­ции ме­нее 10% сы­рья про­цесс на­зы­ва­ет­ся гид­ро­очи­ст­кой, при 10–50%-ной де­ст­рук­ции – лёг­ким гид­ро­кре­кин­гом, при де­ст­рук­ции бо­лее 50% – гид­ро­кре­кин­гом под дав­ле­ни­ем. В совр. ми­ро­вой Н. наи­бо­лее ак­ту­аль­ной и слож­ной про­бле­мой яв­ля­ет­ся гид­ро­кре­кинг неф­тя­ных ос­тат­ков – гуд­ро­нов и ма­зу­тов, со­дер­жа­ние ко­то­рых в неф­тях боль­шин­ства ме­сто­ро­ж­де­ний со­став­ля­ет 20–55%. На­ря­ду с кре­кин­гом сы­рья, в при­сут­ст­вии во­до­ро­да про­ис­хо­дит обес­се­ри­ва­ние про­дук­тов, на­сы­ще­ние оле­фи­нов и аро­ма­тич. со­еди­не­ний, что обу­слов­ли­ва­ет вы­со­кие экс­плуа­тац. и эко­ло­гич. ха­рак­те­ри­сти­ки по­лу­чае­мых то­п­лив. По­лу­чае­мая бен­зи­но­вая фрак­ция име­ет не­вы­со­кое ок­та­но­вое чис­ло. Ус­та­нов­ки гид­ро­кре­кин­га обыч­но стро­ят­ся боль­шой еди­нич­ной мощ­но­сти – 3–4 млн. т пе­ре­ра­ба­ты­вае­мо­го сы­рья в год. Тех­но­ло­гич. схе­мы прин­ци­пи­аль­но схо­жи с ус­та­нов­ка­ми гид­ро­очи­ст­ки: сы­рьё, сме­шан­ное с во­до­род­со­дер­жа­щим га­зом, на­гре­ва­ет­ся в пе­чи и по­сту­па­ет в ре­ак­тор со ста­цио­нар­ным сло­ем ка­та­ли­за­то­ра. Жид­кие про­дук­ты ре­ак­ции от­де­ля­ют­ся от га­зов в се­па­ра­то­ре и по­сту­па­ют на рек­ти­фи­ка­цию. Ре­ак­ции гид­ро­кре­кин­га про­те­ка­ют с вы­де­ле­ни­ем те­п­ло­ты, ре­гу­ли­ро­ва­ние те­п­ло­во­го ба­лан­са осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по­да­чей в зо­ну ре­ак­ции хо­лод­но­го во­до­род­со­дер­жа­ще­го га­за. При лёг­ком гид­ро­кре­кин­ге для по­лу­че­ния ма­ло­сер­ни­сто­го ва­ку­ум­но­го га­зой­ля про­цесс ве­дёт­ся при дав­ле­нии до 8,0 МПа и темп-ре ок. 350 °C в од­ном ре­ак­то­ре. Для макс. вы­хо­да свет­лых про­дук­тов про­цесс осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в двух ре­ак­то­рах; в этом слу­чае дав­ле­ние под­ни­ма­ют до 20,0 МПа, а при гид­ро­кре­кин­ге ма­зу­та и гуд­ро­на – вы­ше 30,0 МПа. Темп-ра про­цес­са со­от­вет­ствен­но варь­и­ру­ет­ся от 380 до 450 °C и вы­ше. В Рос­сии про­цесс гид­ро­кре­кин­га реа­ли­зо­ван толь­ко с нач. 2000-х гг. на НПЗ в Пер­ми, Яро­слав­ле, Уфе, ООО ПО «Ки­ри­ши­неф­те­орг­син­тез».

Каталитическая изомеризация

На­зна­че­ние – по­вы­ше­ние ок­та­но­во­го чис­ла низ­ко­ок­та­но­вых бен­зи­но­вых фрак­ций. Сырь­ём изо­ме­ри­за­ции яв­ля­ют­ся лёг­кие бен­зи­но­вые фрак­ции с темп-рой окон­ча­ния ки­пе­ния 62 °C или 85 °C. Повы­шение ок­та­но­во­го чис­ла дос­ти­га­ет­ся за счёт струк­тур­ной изо­ме­ри­за­ции н-па­рафи­нов в па­ра­фи­ны раз­ветв­лён­но­го строе­ния. Раз­ли­ча­ют вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ную (360–440 °C), сред­не­тем­пе­ра­тур­ную (230–280 °C) и низ­ко­тем­пе­ра­тур­ную (120–260 °C) изо­ме­ри­за­цию. Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли про­цес­сы низ­ко­тем­пе­ра­тур­ной и сред­не­тем­пе­ра­тур­ной изо­мери­за­ции. Все раз­но­вид­но­сти про­цес­са ка­та­ли­тич. изо­ме­ри­за­ции осу­ще­ст­в­ля­ют­ся в од­ном ре­ак­то­ре при дав­ле­нии до 3,5 МПа. Как пра­ви­ло, ри­фор­минг и изо­ме­ри­за­ция объ­е­ди­ня­ют­ся в еди­ный ком­плекс по про­из-ву вы­со­ко­ок­та­но­вых бен­зи­нов.

Алкилирование изобутана олефинами

На­зна­че­ни­ем про­цес­са яв­ля­ет­ся по­лу­че­ние иде­аль­но­го ком­по­нен­та для при­го­тов­ле­ния вы­со­ко­ка­че­ст­вен­ных бен­зи­нов – ал­ки­ла­та (ал­кил­бен­зи­на), об­ла­даю­ще­го вы­со­кой ста­биль­но­стью и де­то­на­ци­он­ной стой­ко­стью, не со­дер­жа­ще­го аро­ма­тич. уг­ле­во­до­ро­дов, се­ры и имею­ще­го низ­кое со­дер­жа­ние оле­фи­нов. Цен­ность ал­ки­ла­та всё бо­лее воз­рас­та­ет вви­ду уже­сто­че­ния тре­бо­ва­ний к ка­че­ст­ву бен­зи­нов. Сырь­ём про­цес­са ал­ки­ли­ро­ва­ния слу­жат уг­ле­во­до­род­ные га­зы кре­кин­га, кок­со­ва­ния или пи­ро­ли­за: изо­бу­тан (ал­ки­ли­руе­мый ком­по­нент) и оле­фи­ны – бу­те­ны, про­пен, этен (ал­ки­ли­рую­щий агент). В на­стоя­щее вре­мя в Рос­сии про­цесс пром. ал­ки­ли­ро­ва­ния ос­но­ван на ис­поль­зо­ва­нии тра­диц. ка­та­ли­за­то­ра про­цес­са – сер­ной ки­сло­ты, что со­про­во­ж­да­ет­ся об­ра­зо­вани­ем кис­лых от­хо­дов, ути­ли­за­ция ко­то­рых вы­зы­ва­ет боль­шие слож­но­сти. В США ал­ки­ли­ро­ва­ние про­во­дят так­же и в при­сут­ст­вии фто­ро­во­до­род­ной ки­сло­ты – ле­ту­че­го и вы­со­ко­ток­сич­но­го про­дук­та, вы­зы­ваю­ще­го кор­ро­зию ап­па­ра­ту­ры. В ми­ре сум­мар­ная мощ­ность про­из-ва ал­ки­ла­та с ис­поль­зо­ва­ни­ем этих ки­слот со­став­ля­ет бо­лее 85 млн. т/год (в Рос­сии – до 1,0 млн. т/год), что соз­да­ёт чрез­вы­чай­ные про­бле­мы в об­лас­ти ох­ра­ны ок­ру­жаю­щей сре­ды и экс­плуа­та­ции обо­ру­до­ва­ния. Ве­дут­ся ак­тив­ные ис­сле­до­ва­ния по соз­да­нию ге­те­ро­ген­ных ка­та­ли­за­то­ров ал­ки­ли­ро­ва­ния на ос­но­ве на­но­ст­рук­ту­ри­ро­ван­ных це­о­ли­тов, сверх­ки­слот, на­не­сён­ных ми­нер. ки­слот. Эти ка­та­ли­за­то­ры име­ют вы­со­кую на­чаль­ную ак­тив­ность в ре­ак­ции ал­ки­ли­ро­ва­ния, но бы­ст­ро де­зак­ти­ви­ру­ют­ся про­дук­та­ми оли­го­ме­ри­за­ции оле­фи­нов, по­это­му обес­пе­че­ние ста­биль­но­сти их ра­бо­ты ос­та­ёт­ся ост­рой и до кон­ца не ре­шён­ной про­бле­мой. Раз­ра­бот­ки по­след­них лет, ба­зи­рую­щие­ся на ис­поль­зо­ва­нии вы­со­ко­эф­фек­тив­ных ге­те­ро­ген­ных ка­та­ли­за­то­ров, соз­да­ют пред­по­сыл­ки для эко­но­ми­че­ски вы­год­но­го и эко­ло­ги­че­ски безо­пас­но­го про­цес­са про­из-ва вы­со­ко­ка­че­ст­вен­но­го ал­ки­ла­та. Так, в Ин-те неф­те­хи­мич. син­те­за и Гроз­нен­ском неф­тя­ном н.-и. ин-те раз­ра­бо­та­на но­вая кон­ку­рен­то­спо­соб­ная тех­но­ло­гия ал­ки­ли­ро­ва­ния на твёр­дом ка­та­ли­за­то­ре «АлкиРАН». Гл. от­ли­чие пред­ла­гае­мой тех­но­ло­гии от су­ще­ст­вую­щих за­клю­ча­ет­ся в зна­чит. уве­ли­че­нии ста­биль­но­сти ра­бо­ты ка­та­ли­за­то­ра пу­тём ори­ги­наль­ной ор­га­ни­за­ции тех­но­ло­гич. про­цес­са, на­зван­но­го ал­ки­ли­ро­ва­ни­ем в струк­ту­ри­ро­ван­ном ре­жи­ме. Ис­поль­зо­ва­ние это­го спо­со­ба по­зво­ля­ет при вы­со­кой про­из­во­ди­тель­но­сти су­ще­ст­вен­но уп­ро­стить тех­но­ло­гию про­из-ва. На ба­зе этой тех­но­ло­гии на НПЗ неф­тя­ной ком­па­нии «Рос­нефть» пла­ни­ру­ет­ся строи­тель­ст­во пер­вой в ми­ре ус­та­нов­ки ал­ки­ли­ро­ва­ния на ге­те­ро­ген­ном ка­та­ли­за­то­ре мощ­но­стью 50 тыс. т/год ал­ки­ла­та.

Име­ют­ся так­же опыт­ные раз­ра­бот­ки за­ру­беж­ных фирм с ис­поль­зо­ва­ни­ем ге­те­ро­ген­ных ка­та­ли­за­то­ров – про­цес­сы «FBA», «Alkylene», «AlkyClean». Пред­ла­гае­мые тех­но­ло­гии, од­на­ко, не ли­ше­ны не­дос­тат­ков, т. к. для под­дер­жа­ния по­сто­ян­ной ак­тив­но­сти ис­поль­зуе­мых ге­те­ро­ген­ных ка­та­ли­за­то­ров вво­дят­ся хи­ми­че­ски аг­рес­сив­ные и эко­ло­ги­че­ски не­безо­пас­ные до­бав­ки (су­пер­ки­сло­ты: хло­рид алю­ми­ния в про­цес­се «Alkyle­ne», триф­тор­ме­тан­суль­фо­но­вая ки­сло­та $\ce{CF_{3}SO_{2}OH}$ в про­цес­се «FBA»).