В последние годы все большее распространение получает строительство малотоннажных нефтеперерабатывающих заводов. Исследования показали, альтернативными видами сырья для выработки тех же моторных топлив на МНПЗ могут являться вырабатываемые на крупных нефтеперерабатывающих предприятиях остатки от атмосферной перегонки нефти, выкипающие при температуре выше 360-365°C (мазуты), благо отпускные цены на которые в сложившейся ситуации нередко ниже стоимости сырой нефти.

В последние годы в регионах, не обладающих развитыми транспортными сетями и достаточно удаленных от крупных промышленных центров, получает все большее распространение строительство малотоннажных нефтеперерабатывающих заводов (МНПЗ), обладающих мощностью по сырью до 200 тысяч тонн в год и предназначенных для переработки нефти или газоконденсата и производства дизельного топлива и бензинов в количествах, достаточных для удовлетворения, по крайней мере, местной потребности.
Вопросов обеспечения сырьем МНПЗ, сооружаемых в регионах промышленной добычи нефти и газа, нет. Наши исследования показали, что в других случаях альтернативными видами сырья для выработки тех же моторных топлив могут являться вырабатываемые на крупных нефтеперерабатывающих предприятиях остатки от атмосферной перегонки нефти, выкипающие при температуре выше 360-365°C (мазуты), благо отпускные цены на которые в сложившейся ситуации нередко ниже стоимости сырой нефти.
На современных НПЗ мазуты обычно подвергают либо вакуумной перегонке с получением базовых масляных дистиллятов и тяжелых остатков (гудронов), служащих сырьем для битумного производства, либо жесткой термической (при 490-520°C и 45-50 атм), или термокаталитической переработке (крекингу) с целью получения дополнительных количеств моторныхтопливных фракций.
Найдена возможность значительного повышения выхода моторных дистиллятов с помощью озонирования нефти с последующим низкотемпературным крекингом продуктов реакции при условиях, идентичных условиям первичной перегонки нефти на НПЗ (350-360°C, давление - атмосферное) (патент РФ 1754762, 1992 г.).
Аналогичный подход может быть применен и при переработке мазутов. В серии выполненных лабораторных экспериментов с мазутами, вырабатываемыми на уфимском, омском и ачинском заводах, установлено, что при удельных расходах озона около 10 г/кг сырья термолиз озонированного сырья приводит к получению 51-53 мас. % жидких дистиллятов, выкипающих до 360°C, в том числе 7-9% бензинов НК-200°C, до 44% дизельного топлива летней (200-360°C) или до 49% - зимней (140-360°C) марок.
Благодаря пониженной температуре крекинга выход газообразных продуктов не превышает 1,3 мас.%. 47-49 мас.% исходного сырья после разгонки получают в виде вторичного остатка» 360°C (крекинг-мазута).
Вследствие повышенного содержания ароматических (17-23 мас.%) и непредельных (14-19%) углеводородов получаемые бензины обладают намного более высокими октановыми числами (79-82 по исследовательскому или 73-75 по моторному методу), чем прямогонные бензиновые фракции тех же сырых нефтей (октановые числа которых, как правило не превышают 50-55 ед.). Важным преимуществом дизельных топлив, получаемых после озонирования мазутов, является значительно меньшее количество в них серы, которое даже в случае переработки остатков высокосернистой нефти Урало-Поволжья, содержащих 5-6 мас.% этого элемента, не превышает 0,36 мас.%.
Получаемые в результате в большим выходом крекинг-остатки для использования в качестве товарных битумов непригодны, так как при пенетрациях при 25°C порядка 40-90 ед. обладают слишком низкой температурой размягчения (не более 43°C вместо требуемых согласно ГОСТ 47°C). Повторное проведение операций озонирования и термообработки этих крекинг-остатков оказалось малоэффективным и позволяло лишь ненамного повысить валовый выход целевых моторных фракций.
Найдены иные перспективные пути дальнейшей переработки крекинг-остатков. Так, при их окислении кислородом воздуха образуются продукты, отвечающие требованиям ГОСТ на изоляционные битумы марок БН-IV и БН-V. Окислением смеси крекинг-остатков с прямогонными гудронами, вырабатываемыми на тех же НПЗ в пропорции 1:1, получен качественный дорожный битум марки БНД 90/130. Не исключено, что, меняя соотношение крекинг-остатка и гудрона в их смеси, направляемой на окисление, можно получать и дорожные битумы других марок. Альтернативным способом переработки описываемых крекинг-остатков может являться их коксование, позволяющее переводить в газообразные и жидкие углеводороды около 70% массы коксуемого сырья.
Итак, проводя последовательно озонирование мазута, низкотемпературный крекинг продуктов реакции при 350-360°C, ректификацию полученной углеводородной смеси с отгоном светлых фракций и коксование крекинг-остатка, можно переводить в компоненты бензинов и дизельных топлив около 75% массы исходного мазута, получая попутно около 6,5% жирных углеводородных газов, 5% углеводородов, кипящих выше 360°C, и 13% высококачественного кокса.
Это указывает на возможность реализации новой, практически безотходной технологии глубокой переработки тяжелого нефтяного сырья.

Подробнее с ситуацией на российском рынке мазута можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок мазута в России».

Сергей Дмитриевич ШАМРИН,
генеральный директор ООО «Промсервис»,

Анатолий Кузьмич ГОЛОВКО,
зам. директора ИХН СО РАН,

Вячеслав Федорович КАМЬЯНОВ,
главный научный сотрудник ИХН СО РАН