Данная работа выполнена в лаборатории Нефтепереработки ООО «Объединенный центр исследований и разработок» для ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» при ее финансировании и направлена на повышение выработки трансформаторных масел. Хорошо известно, что некоторые каталитические процессы являются перспективными направлениями в производстве высококачественных основ масел.

С развитием промышленности, с развитием техники все более и более высокие требования предъявляются к качеству вырабатываемых масел. Эти требования хорошо известны. Это повышенный индекс вязкости, это высокий уровень насыщения для продления срока службы, низкое содержание серы, повышенная окислительная стабильность, пониженная испаряемость, большой достаточно объем, который мог бы покрыть требования развитых отраслей промышленности и соответственно разумное соотношение цена-качество и при общем требовании защиты окружающей среды.
Кроме проблемы масел наша лаборатория занимается и проблемами получения дизельных топлив, отвечающих современным требованиям (по Евро-3, -4, -5): низкое содержание серы, высокое цетановое число, низкое содержание полициклических ароматических углеводородов. Они объединены, потому что базируются на одном процессе, который подходит как для производства масел, так и для выработки дизельных топлив.
Хорошо известна традиционная схема получения базовых масел. Она включает в себя стадии дистилляции, очистки, депарафинизации с использованием определенных растворителей и процессов экстрации. Недостатки этой схемы: достаточно низкий выход масел, получается базовое масло I группы, высокое содержание ароматических соединений в получаемых продуктах и высокое содержание серы, что не отвечает современным требованиям.
Для оптимального состава масел есть определенные химические соединения, которые являются хорошими для создания масел, и соединения, которые оказывают негативное влияние на потребительские качества масел. Вот, в частности, изопарафины очень приветствуются в маслах, нафтено-парафины, моно-и бициклические ароматические углеводороды с длинными боковыми разветвленными цепями. Соответственно нежелательные компоненты: твердые н-парафины, которые имеют низкую температуру застывания, хотя и обладают хорошими вязкостными характеристиками; полициклическая ароматика; смолистые и асфальто-смолистые соединения.
Соответственно мы пытались разработать процесс, который будет направлен на удаление из нефтепродуктов нежелательных компонентов и в то же время на увеличение количества компонентов, которые улучшают качество вырабатываемых масел. Соответственно для этих целей был рассмотрен процесс каталитической депарафинизации. Это достаточно сложный процесс по своему обилию химических превращений, сравнимый с процессом риформинг. Есть определенные основные компоненты этого процесса, которые приводят к получению каких-то целевых компонентов желательных в вырабатываемых маслах. Это процесс изомеризации, который из нормальных парафинов приводит к парафинам с разветвленными цепями. Процесс гидрокрекинга, который разрывает длинные углеводородные цепи на более короткие. Процесс гидрирования насыщают ароматические соединения. И процессы гидродециклизации, когда раскрываются циклические соединения. Мы предложили катализатор на основе высокочистого оксида алюминия, включающий в свой состав циолиты, на которые нанесена платина, а также присутствуют металлы 3 и 6 групп. Соответственно, вся эта сложная композиция позволяет проводить реакцию в нужном направлении и получать из низкокачественных нефтепродуктов высококачественное сырье, которое является базовой основой масел II и III групп.
В настоящее время в Ангарской нефтехимической компании реализована традиционная схема получения базовых основ масел I группы и трансформаторного масла по технологии разработанной в НИНП. Технология достаточно хорошая. Состоит из двух стадий: это гидрокрекинг и каталитическая депарафинизация, в результате чего удается получать трансформаторное масло с выходом примерно 49%. Наша задача состояла в увеличении выхода трансформаторного масла с улучшением его эксплуатационных характеристик. Мы предложили для СПК два варианта схем получения базовых масел I, II, III групп с максимальным использованием имеющегося оборудования и с минимальным переоборудованием. В результате реализации этих схем будет возможность получать масло II, III групп.
Вот в результате осуществления предложенной нами схемы процесса каталитической изодепарафинизации количество нормальных парафиновых углеводородов существенно снижается.
В настоящее время в Ангарской нефтехимической компании при производстве трансформаторного масла процесс идет при температуре около 300 градусов, при этом на стадии депарафинизации выход составляет около 70%. Введение нашего процесса позволяет существенно снизить температуру проведения реакции, при этом температура застывания масла, которая регламентирует (-45°С), существенно перекрывается, а выход продукта на этой стадии доходит до 90%. Соответственно преимущества предлагаемого метода: высокий выход целевых продуктов, хорошие эксплуатационные характеристики получаемых продуктов, пониженная температура процесса, а также возможность кроме этого отказаться от финишной стадии, которая в настоящее время используется для гидрирования образующихся непредельных соединений. А недостатки нашего метода – это высокая стоимость катализатора и достаточно высокие требования к качеству сырья, в частности по содержанию серы.
В таблице представлены результаты по выработке трансформаторного масла и проведено сравнение нормативных данных и результатов, которые получены при наработке опытно-промышленной партии трансформаторного масла с использованием процесса каталитической депарафинизации.

Таблица 1. Результаты по трансформаторному маслу ГК.

Изодепарафинизация для получения зимних сортов дизельного топлива
Разработана технология двустадийного процесса гидроочистки-изодепарафинизации дизельных фракций, применительно к установке типа ЛК-6Ус для увеличения выработки зимних сортов дизельных топлив, отвечающих требованиям Euro-3 и Euro-4. Разработана НТД на промышленную выработку катализаторов гидроочистки (ЮКАТ-110Ht) и изодепарафинизации (ЮКАТ-610Hi). По разработанной технологии составлено технико-коммерческое предложение. Выпущены опытно-промышленные партии катализаторов на НЗК.

Также в нашей лаборатории ведутся работы по другим направлениям: по процессу гидроочистки и риформинга, по многим процессам изомеризации, по многим процессам нефтепереработки. Есть другие интересные работы, и мы заинтересованы в сотрудничестве с научными, производственными и инжиниринговыми компаниями по вопросам:
- выполнения технологических проектов по модернизации, оптимизации, технологическому сопровождению различных нефтеперерабатывающих процессов;
- разработки или усовершенствования новых гетерогенных катализаторов и процессов в широком спектре направлений;
- выбора, проведения сравнительных испытаний катализаторов и адаптации известных технологий лицензиаров на основе экспериментальных исследований на реальном сырье и с учетом специфики производства заказчика;
- внедрения собственных разработок.

Выступление В.В. Фадеева, Объединенный Центр Исследований и Разработок, на конференции «Масла и смазки для машиностроения», проходившей в рамках 4-го международного специализированного салона «Смазочные материалы-2007».