Азы нефтепереработки
Полезно знать снабженцам – закупщикам, финансистам и посредникам. Хочешь покупать качественный товар – научись в нём разбираться.
Человечеству нефть – «кровь Земли», известна с античных времен. Её и тогда использовали, как топливо факелов и фонарей, смазку осей колесниц, пропитку древесины кораблей. Но добывали то, что само выступало наружу асфальтовыми озёрами.
С разработкой во II половину ХIХ века ДВС, для них понадобилось совершенное топливо. Вначале работали на газогенераторах от угля и дров. Под заказ НТ революции появилась и нефтепереработка. Как перегоняют брагу на спирт, примерно так же и нефть на фракции.
В зависимости от температуры кипения нефти под высоким давлением в автоклаве выкипают вначале самые лёгкие фракции – бензины, затем идёт керосин, лигроин, дизтопливо, лёгкие («дистиллятные») индустриальные масла. Все эти фракции неизбежно захватывают часть тяжёлых битумных фракций и требуют очистки, осветления коагулирующими растворённый битум веществами – серной кислотой, фенолом, специальными присадками. Затем центрифугированием и фильтрацией битумные смолы осаждаются и отделяются. После очистки топливные фракции называются светлыми топливами, неочищенные – печное топливо, мазуты – тёмными топливами.
Та тёмная вязкая масса, что остаётся после отгонки лёгких топливных фракций, называется мазут. Вначале, как нефть, подвергается перегонке, разделяется на фракции по вязкости. Получаются масла, называемые дистиллятными. Они также требуют очистки.
Поэтому, если перед вами тёмное индустриальное масло И-8А – И-50А, то оно не прошло очистку или, в худшем случае, регенерат отработанного масла. В нём остались растворённый битум, ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол, прочие), свободные радикалы (ионизированные молекулы крайне агрессивные к металлу, старящие масло) и сера.
Нефти называются лёгкими или тяжёлыми, в зависимости % выхода топлива и % оставшегося мазута. Также существуют технологии превращения мазута в лёгкую нефть разрывом его молекул на мелкие части – технология висбрекинга. Мазут насыщается пузырьками воздуха под высоким давлением и температурой. При резком сбросе давления они взрываются и разрывают мазут на мелкие молекулы. Начинается новый цикл разгонки лёгких фракций на топлива.
Благодаря такой технологии выход светлых топлив в США и Европе составляет до 95% нефти, в Африке и Азии до 80%. В России выход топлива 45 – 60%. Большинство её НПЗ построено в 30-е - 40-е годы ХХ века.
Куда же девать столько мазута? При переполнении им хранилищ производство светлых топлив на НПЗ останавливается. Идёт, как судовое и котельное топливо. Остаток перегоняется в средневязкие остаточные масла по той же технологии, что и нефть изначально.
Без последней стадии очистки такой полуфабрикат, разогнанный на фракции, по существу тот же мазут, только разных вязкостей. Называется нигрол, остаточный компонент. Раньше, в ХIХ – ХХ веке в России, они и шли на смазку машин. Поэтому в Европе «русские масла» называли «чёрными», годными там только «печки топить». Они отправлялись на экспорт эшелонами, как печное топливо по факту и масла по документам – не надо топливный акциз платить. Такие чёрные масла хороши разве что, как сырьё в производстве резины – масло-мягчитель ПМ-6, пропитка бумаги кабелей – масло КМ-22. Чёрные от обилия в них растворённых битумных смол и прочих вредных веществ. При нагреве в работе битум окисляется, быстро превращаясь в асфальтены, твёрдые смолы, которые, как абразив, сдирают стружку с металла. Испарения этих веществ – канцерогены. Плохо и машинам и обслуживающим их людям.
Если видите, что ваши вязкие масла тёмные, то это и есть «остаточный компонент». Это в лучшем случае. Чаще нарвётесь на «регенерат» - фильтрованную отработку, треть рынка масел в России.
Есть исключение, не поддайтесь. Если покупаете дёшево гидравлику «масло марки А и Р» «масло ГТ-50», и она не типичного красно-коричневого цвета присадок, а жёлтая, то перед вами отработанное трансформаторное масло, крайне агрессивное к резине.
Почему таких «масел» в России так много? Потому что, если масло будет светлое, увеличится его ресурс и будет некуда девать мазут. Светлое масло за валюту продаётся на экспорт и возвращается к нам под импортными брендами. Покупаете дёшево, помогаете богатеть владельцам нефтяных компаний и «бодяжникам». А вкладываться им в закупку новых технологий – Россия, страна с непредсказуемым прошлым. Что тогда говорить про будущее? Хотите защитить своё оборудование, повысить качество своей продукции и не разориться – ищите светлые масла. …
… То, что остаётся после разгонки мазута, нефтепереработчики называют «кубовый остаток», «асфальт», «гудрон» - твёрдая фракция, плавящаяся при температуре выше 60°C. Плотность при 20°С - 985 кг/м.куб. Начинается третья стадия нефтепереработки – разгонка гудрона на фракции. Вначале жидким пропаном под высоким давлением в две ступени удаляются асфальтены (твёрдые абразивные вещества) и часть (20 – 40%) битумных смол. Остаются летучие вещества – «ароматика» - то, что придаёт неповторимый аромат горячему свежему дорожному асфальту – бензол, толуол, ксилол, прочие. Получается в результате деасфальтизат второй ступени или «масляный гудрон». Им поливают дорожное полотно перед укладкой свежего асфальтового покрытия. Его плотность 925 - 931 кг/м.куб. при 20°C. Именно такую плотность видим в паспортах продукта, выдаваемого за «масло Ц-52 ГОСТ 6411-76».
Плотность чистого битума 941 кг/м.куб. Плотность чистого масла без битума, МС-20, например или КС-19 – 892-894кг/м.куб. По формуле пропорций можно рассчитать, сколько остаётся битума в «масляном гудроне» (МГ), выдаваемом поставщиками за масло-вапор Ц-52 ГОСТ 6411-76. Выходит до 78%. Если плотность указана при 15°C, то для перевода на 20°C сбросьте 3 единицы. При нагревании выше 200°C в присутствии воздуха битумные смолы в МГ превращаются в твёрдые асфальтены – абразивные вещества. Поэтому при эксплуатации таких масел уже на вторые сутки слышим скрежет шестерён и цепей до сдирания стружки и заклинивания.
Следующая стадия – очистка МГ растворителями – фенолом, N-метилпироллидоном от вредных химических примесей – битумных смол, свободных радикалов, полициклических ароматических углеводородов (ароматика), излишков серы. Они ухудшают цвет (чёрный) и качество масла – снижение ресурса, низкие смазывающие свойства, коррозионные свойства. Также эти вещества через испарения крайне вредны для здоровья человека и окружающей среды.
Получаемый очисткой продукт называют «рафинад». После удаления из него парафина на выходе получается масло П-40 . Битума остаётся в нём 27-32% при плотности 904-909 кг/м.куб. Удалённые вредные для масла и оборудования химические примеси называют «экстракт». Чем больше их удалено, тем ниже плотность «рафинада». Масло Цилиндровое-38 и Цилиндровое-52 ГОСТ 6411-76, производимые в СССР при соблюдении технологии являлись рафинадами. Плотность 904-909. Паспорт качества прилагается.
Брендовые иностранные вапора разработаны в конце ХIХ века (!) для смазки паровых машин. Также являются рафинадами, но недостаточно высокой степени очистки – высока плотность. «Вапор» - класс смазочных материалов, работающих до своего испарения при высоких температурах. Вапор по-английски – испарение.
В 1999 г. производство в России настоящего масла Цилиндровое-52 ГОСТ 6411-76 прекратилось – истощилось месторождение уникальной казахской нефти. Появившиеся вскоре замены – суррогаты – загущенный полимерами «масляный гудрон».
И только наша компания ООО «МегаМас-2» создала в 2001 г. прототип, а в январе 2003 г. настоящее масло-вапор, лучше прежнего по ГОСТ 6411-76, из базового масла П-40, полученного двойной деасфальтизацией и очисткой масляного гудрона. Это масло загущается по особой технологии смесью высокомолекулярных импортных полимеров, что даёт ему высокую вязкость, упругость, адгезию, низкую испаряемость, высокую температуру вспышки. Патент RU № 2261895 2004 г.
Нам удалось независимо создать такое «упругое масло с плёнкой повышенной толщины» в 2001 г. Добавили функциональные присадки, увеличивающие ресурс масла и защищаемого им оборудования. Ни дыма, ни нагара, без скрипов и стружки в работе. И работает в 15 раз дольше отечественных «аналогов», на 15 - 40% дольше лучшего импортного вапора. Произвели и реализовали с тех пор 2000 тн. продукта с минимальной наценкой, только «для поддержки штанов».
Естественно, такое масло не может стоить, как «грязный» полуфабрикат – «масляный гудрон». Базовое масло для него П-40 вдвое дороже МГ. Дороже масло П-40 + присадки даже цены продажи МГ под маркой «масла-вапора Ц-52 ГОСТ 6411-76». «Масло Ц-52» (масляный гудрон) имеет рентабельность для производителя до 240% и при этом в 2 раза дешевле нашего, настоящего масла Цилиндровое-52 «Золотой ярлык». Это недобросовестная конкуренция.
И продаём мы такое масло «Цилиндровое-52» МегаМас-2 тм «Золотой ярлык» вдвое дешевле импортных рафинадов. А подними цену – вообще брать никто не будет. Цена в России – двигатель регресса. Что такое качество – поди разберись. Каждый (ж)кулик своё болото хвалит.
Теперь-то вы стали подкованы знаниями и не позволите себя обмануть?
Знание – сила. Незнание – тьма. Нам говорят покупатели, слыша, какие результаты у нашего масла – «не верим». Даже отзывам не верят и актам технических экспертиз НИИ. Вера там, где невежество. Вот и верят поставщикам суррогатов - отработки и «деасфальтизата» - масляного гудрона.