Книга для чтения по переработке нефти

А. М. Данилов 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 
ХИМИЗДАТ 

2024 

УДК 665.6

Д 183

Данилов А. М. 

Д 183 
       Книга для чтения по переработке нефти. – СПб.: 
ХИМИЗДАТ, 2024, èçä. 2-å. ñòåðåîò.. − 352 с.: ил. 
ISBN 978-5-93808-431-5 

В краткой доступной форме изложены основные сведения 
по нефтепереработке. Представлена историческая справка, рассмотрены 
состав нефти и ее подготовка к переработке. Дано 
описание основных процессов, охарактеризованы получаемые 
при этом продукты и их использование при выработке товарного 
ассортимента. Большое внимание уделено современным 
требованиям к качеству горючесмазочных материалов, методам 
их анализа, а также экологическим проблемам. 
Для специалистов, занимающихся переработкой нефти и 
впервые знакомящихся с этой отраслью промышленности. Будет 
также полезна студентам, аспирантам, инженерно-техническим 
работникам и преподавателям технических вузов. 

Д
2804020200–02

050(01)–24 
Без объявл. 

 ISBN 978-5-93808-431-5

 Данилов А. М., 2012
 ХИМИЗДАТ, 2012 , 2024

СОДЕРЖАНИЕ 

 
 
Введение
7

 ИЗ ИСТОРИИ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ В РОССИИ  
15

 НЕФТЬ, ЕЕ СОСТАВ И ПОДГОТОВКА К ПЕРЕРАБОТКЕ 
34

2.1. Нефть среди каустобиолитов
34

2.2. Общие характеристики нефти
36

2.3. Фракционный состав
38

2.4. Групповой углеводородный состав
40

2.5. Химический состав
43

2.5.1. Общие замечания
43

2.5.2. Кислород
44

2.5.3. Азот
45

2.5.4. Сера
46

2.5.5. Хлор
48

2.5.6. Металлы и микроэлементы
49

2.6. Микроорганизмы
50

2.7. Подготовка нефти к переработке
51

2.7.1. Общая схема
51

2.7.2. Эмульсии и их устойчивость
53

2.7.3. Обезвоживание и обессоливание нефти
54

 ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ 
57

3.1. Выбор схемы переработки нефти и основные процессы
57

3.2. Прямая перегонка нефти
64

 
3.2.1. Постепенная дистилляция и однократное  

испарение

64

3.2.2. Схемы прямой перегонки
65

3.2.3. Процесс ректификации
68

3.2.4. Интенсификация отбора светлых фракций
69

3.2.5. Защита от коррозии
71

3.2.6. Продукты прямой перегонки нефти
71

3.2.7. Газофракционирование
74

3.3. Процессы, углубляющие переработку нефти
75

3.3.1. Общие замечания
75

3.3.2. Термический крекинг
79

3.3.3. Висбрекинг
82

3.3.4. Каталитический крекинг
83

3.3.5. Гидрокрекинг
87

3.3.6. Коксование
90

3.3.7. От термических процессов к термическим  

процессам

92

3.4. Процессы, повышающие качество нефтепродуктов
93

3.4.1. Каталитический риформинг
93

3.4.2. Гидроочистка
97

3.4.3. Другие процессы обессеривания
100

3.4.4. Деароматизация (гидрирование)
102

3.4.5. Деасфальтизация
103

3.4.6. Производство серы
103

3.4.7. Производство водорода
105

3.5. Нефтехимические процессы получения компонентов  

топлив

106

3.5.1. Изомеризация
106

3.5.2. Алкилирование
107

3.5.3. Олигомеризация 
110

3.5.4. Синтез МТБЭ и его аналогов
110

3.6. Масляное производство
111

3.6.1. Общие замечания
111

3.6.2. Деасфальтизация
114

3.6.3. Селективная очистка
114

3.6.4. Депарафинизация
115

3.6.5. Контактная доочистка и гидроочистка
116

3.6.6. Перспективные процессы масляного производства
117

3.7. Выделение и очистка целевых продуктов
118

3.7.1. Общие замечания
118

3.7.2. Адсорбционные процессы
119

3.7.3. Экстракция
121

3.7.4. Фильтрование
122

 ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ  

И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ 

125

4.1. Обзор показателей качества нефти и нефтепродуктов
125

4.2. Отбор проб и качество анализа
139

4.3. Фракционный состав
141

4.4. Плотность
143

4.5. Вязкость
145

4.6. Низкотемпературные свойства
150

4.7. Воспламеняемость топлив
152

4.7.1. Детонационная стойкость бензинов
152

4.7.2. Цетановое число дизельных топлив
155

4.8. Групповой углеводородный и химический состав топлив
157

4.9. Содержание воды
161

4.10. Содержание кислот и щелочей
162

4.11. Содержание серы
163

4.12. Термоокислительная стабильность 
165

4.13. Коррозионные свойства 
167

4.14. Теплофизические свойства 
168

4.14.1. Теплотворная способность
168

4.14.2. Теплоемкость, теплосодержание, энтальпия
169

4.15. Пожароопасные свойства
172

 
4.15.1. Температуры вспышки, воспламенения  

и самовоспламенения

172

4.15.2. Электризуемость 
174

4.16. Токсичность
175

4.17. Зольность
176

4.18. Особые свойства нефтепродуктов
177

4.18.1. «Прямогонность» остаточных топлив
177

 
4.18.2. Некоторые показатели качества пластичных  

смазок

179

 
4.18.3. Основные показатели качества нефтяных  

битумов

186

 ПРОИЗВОДСТВО ТОВАРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ 
188

5.1. Общие замечания
188

5.2. Автомобильные бензины
190

5.2.1. Обязательные показатели качества и ассортимент
190

5.2.2. Компоненты автомобильного бензина
195

5.2.3. Присадки к бензинам
201

5.3. Авиационные бензины
204

5.4. Дизельные топлива
207

5.4.1. Обязательные показатели качества и ассортимент
207

5.4.2. Компоненты дизельных топлив
212

5.4.3. Присадки к дизельным топливам
213

5.4.4. Отечественные присадки
218

5.5. Топлива для реактивных двигателей
220

5.5.1. Обязательные показатели качества и ассортимент
220

5.5.2. Компоненты топлив для реактивных двигателей
226

5.6. Судовые топлива
227

5.7. Печное бытовое и котельные топлива
231

5.8. Нефтяные растворители
235

5.9. Смазочные масла
237

5.9.1. Ассортимент и назначение масел
237

5.9.2. Товарные масла
238

5.10. Пластичные смазки
240

5.10.1. Ассортимент
240

5.10.2. Состав и сырьевые компоненты
243

5.10.3. Общие сведения о технологии
246

5.11. Битумы
248

5.11.1. Ассортимент
248

5.11.2. Технология
250

5.12. Производство кокса
252

5.13. О допуске нефтепродуктов к производству  

и применению

255

 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 
258

6.1. Общие представления о загрязнении окружающей среды
258

6.2. Показатели токсичности веществ
261

6.3. Характеристика вредных выбросов
264

6.3.1. Углеводороды
264

6.3.2. Оксид углерода (угарный газ)
268

6.3.3. Оксиды серы
269

6.3.4. Сероводород и меркаптаны
271

6.3.5. Оксиды азота
272

6.3.6. Твердые частицы, сажа и катализаторная пыль
274

6.3.7. Озон
276

6.3.8. Диоксид углерода
277

6.3.9. Аммиак
279

6.4. Особенности загрязнения окружающей среды
279

6.4.1. Загрязнение атмосферы
279

6.4.2. Загрязнение воды
284

6.4.3. Грунтовые загрязнения
289

6.5. Предупреждение и ликвидация загрязнений
292

6.5.1. Сокращение потерь углеводородов
292

 
6.5.2. Нейтрализация дымовых газов и очистка газов  

нефтепереработки

295

6.5.3. Утилизация углекислого газа
299

6.5.4. Очистка воды и почвы от нефтепродуктов
300

Список использованной и рекомендуемой литературы
307

Тезаурус
313

Предметный указатель
334

Указатель персоналий
343

 
 

ВВЕДЕНИЕ 

 
 

Более века назад русский предприниматель и ученый 

В. И. Рагозин опубликовал книгу «Записка о вывозах за границу 
нефтяной промышленности», в которой поместил экономический 
расчет, показывавший, что торговать продуктами переработки 
нефти в четыре раза выгоднее, чем вывозить сырую 
нефть. Такого же мнения придерживались и нефтяные магнаты 
того времени, а затем и оттеснившее их от нефтяных источников 
государство. Вплоть до Великой Отечественной войны 
Россия экспортировала исключительно продукты нефтепереработки. 
Но выгода от вложения средств в нефтепереработку 
получалась нескоро, а деньги от продажи нефти поступали немедленно, 
поэтому позднее и в составе СССР, и как самостоятельное 
государство Россия торговала нефтью очень бойко. 
Иногда политики, а то и предприниматели вспоминали старую 
сентенцию и преподносили ее как откровение, что, впрочем, 
при очередном изменении конъюнктуры быстро забывалось. 
Сейчас судьба вновь пытается улыбнуться нефтепереработке, 
и будем надеяться, что эта отрасль, наконец, получит 
должное развитие.  


Рагозин Виктор Иванович (1833–1901), выпускник Мос-

ковского университета, российский предприниматель, купец 
1-й гильдии, почетный инженер-технолог Санкт-Петербургского 
технологического института. Владел пароходствами 
на Волге и нефтеперегонными заводами в Нижнем 
Новгороде и Ярославле. Большое внимание уделял научному 
обеспечению нефтепереработки. На Ярославском заводе 
организовал лабораторию, в которой работали Д. И. Менделеев, 
В. В. Марковников, Ю. В. Лермонтова, В. Н. Оглоблин. 
Финансировал, в частности, исследование кавказской нефти, 
которое привело Марковникова и Оглоблина к открытию 
нафтенов. Сам Рагозин разработал серию высококачественных 
масел «олеонафт», ввел в промышленную практику 
перегонку с водяным паром, построил и использовал первые 
наливные суда. Написал несколько книг по нефтяному делу и 
выполнил первый экономический анализ, в котором показал, 

что вывозить продукты нефтепереработки из России выгоднее, 
чем сырую нефть. Перу Рагозина также принадлежит 
уникальный трехтомник «Волга», изданный в 1880–1881 гг. в Петербургской 
типографии К. Ретгера, в котором он проявил 
себя как незаурядный гидрогеолог, этнограф, историк. 

В первые годы нынешнего века добытая нефть примерно 

поровну делилась между отечественными переработчиками и 
экспортерами. Впрочем, вплоть до последнего времени экспорт 
рос более быстрыми темпами (рис. 1). Между мгновенной 
рентабельностью экспорта и медленной окупаемостью 
переработки выбирали первое. В результате соотношение добычи 
и переработки нефти в России сложилось не в пользу 
последней. Если на начало 2009 года в Западной Европе добыча 
нефти и ее переработка составляли соответственно 236 и 
749 млн. т/год, в США – 263 и 732 (по данным журнала «Oil & 
Gas J. № 47, 2009 г.), то в России – 494 и 235. 

Тем не менее задача по существенному расширению объ-

емов переработки нефти поставлена правительством страны, 
и если ее решать добросовестно, существующих заводов недостаточно. 
Большинство российских НПЗ было построено 
более 40 лет назад (рис. 2). Энергетическая стратегия России 
на период до 2030 г. предусматривает ряд радикальных мер, 

 

 

Рис. 1. Динамика добычи, экспорта и переработки нефти в 
России в 1990–2010 гг. 

Рис. 2. Структура ввода в строй НПЗ в России 

 

направленных на развитие этой отрасли промышленности. 
В частности, объем переработки нефти к 2030 г. прогнозируется 
на уровне 400 млн. т/год, а глубина переработки – 90–
95 %. Чтобы обеспечить выполнение этих планов, намечается 
строительство крупных заводов. Один из них – комплекс 
нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов ОАО 
«ТАНЕКО» (г. Нижнекамск) мощностью 14 млн. т/год, поэтапное 
введение которого начато в 2010 году. 

Предполагается построить ряд заводов в Восточной Си-

бири, привязанных к нефтепроводу Восточная Сибирь – Тихий 
океан, в частности 20-миллионный НПЗ «Находка-1». Есть 
планы строительства и на Северо-Западе страны: Мурманского 
НПЗ и НПЗ Кириши-2. 

Инициаторами строительства собственных НПЗ часто вы-

ступают местные власти и объединения мелких производителей 
нефти. Своей целью они провозглашают устранение зависимости 
от монополии вертикально-интегрированных нефтяных 
компаний (ВИНК). На момент подписания книги в печать 
велось проектирование Пензенского НПЗ, завода ЗАО «Нафта 
Транс» в г. Кропоткин и Тихорецкого НПЗ. В 2006 году введен в 
эксплуатацию ЗАО «Антипинский НПЗ», мощность которого к 
концу 2010 года достигла 4 млн. т., в 2009 году – ООО «Новошахтинский 
завод нефтепродуктов» мощностью по первичной 
переработке нефти 2,5 млн. т/год. Велось строительство Яйского 
и других НПЗ. Планируемая мощность большинства предприятий 
составляет 1,5–6 млн. т. Это позволяет иметь в соста-

ве заводов современные установки каталитического крекинга, 
гидроочистки и другие, необходимые для достижения высокой 
глубины переработки нефти и производства качественной 
продукции. 

Дополнительным преимуществом строительства новых за-

водов должно быть более равномерное их распределение по 
регионам страны. В настоящее время большая часть нефтепереработки 
России размещена на Волге (43 %), в Центральном 
(17 %) и Сибирском (15 %) регионах. Некоторые области и 
целые регионы не имеют ни одного НПЗ и иногда испытывают 
трудности со снабжением нефтепродуктами. В связи с 
этим можно упомянуть, что в США, перерабатывающих около 
900 млн. т нефти в год, работает 130 НПЗ – по нескольку заводов 
в каждом штате. Правда, о равномерном их распределении 
по территории страны тоже говорить не приходится: около 
половины мощностей расположено на юго-востоке США, 
куда прибывают танкеры из Венесуэлы и стран Ближнего Востока. 


Быстрое увеличение объемов переработки нефти с одно-

временным ростом глубины ее переработки представляет 
собой непростую задачу. Она может быть решена только в 
том случае, если углубляющие процессы по мощности будут 
опережать прямую перегонку нефти. Достаточно вспомнить, 
что в период 1966–1985 гг., когда отраслью руководил министр 
В. С. Федоров, объем переработки нефти в стране увеличился 
более чем вдвое: с 207 до 472 млн. т/год. Углубляющие 
процессы не поспевали, и вследствие этого выход светлых 
продуктов из нефти снизился (с 49,5 до 46 %), несмотря 
на то, что в этот же период бурно развивался каталитический 
крекинг. 


Федоров Виктор Степанович (1912–1990), министр неф-

теперерабатывающей и нефтехимической промышленности 
СССР (1965–1985), выпускник Грозненского нефтяного 
института. На разных должностях руководил отраслью около 
40 лет. Непосредственно возглавлял строительство и ввод
в строй установок глубокой переработки нефти, в частности 
первой в СССР установки каталитического крекинга, 
за что был удостоен звания Лауреата Сталинской Премии.
Инициатор создания крупных комплексных схем переработки 
нефти, воплощенных на заводах в Омске, Ангарске, 
Салавате, Нижнекамске и др.

Рис. 3. Структура вторичных процессов в России (а) и США 
(б) к началу 1990-х (незаштрихованные прямоугольники) и 
2010-х годов (заштрихованные прямоугольники):  
1 – каталитический крекинг; 2 – риформинг; 3 – гидроочистка; 4 – гидрокрекинг; 
5 – термические процессы (без висбрекинга) 

 
По объемам и структуре углубляющих процессов Россия 

по-прежнему отстает от промышленно развитых стран, хотя 
пытается наверстать это отставание ускоряющимися темпами. 
В этом плане интересно сравнить динамику изменения вторичных 
процессов в России и США за последние 25 лет (рис. 3). 

Несколько слов надо сказать о феномене малых и мини-

НПЗ. Хотя явление это носит сугубо меркантильный характер, 
они тоже могут внести свой вклад в решение проблемы. Такие 
заводы с успехом перерабатывают нефть небольших месторождений, 
которую невыгодно или невозможно транспортировать 
по трубопроводам или железной дороге. Они обеспечивают 
наиболее востребованными нефтепродуктами отдельные 
регионы, удаленные от большой нефтепереработки. Мини-НПЗ 
строятся также большими компаниями в местах добычи нефти 
и обслуживают нефтедобывающие предприятия с соответствующей 
инфраструктурой. 

Мини-НПЗ окупаются при любой мощности, иначе бы их не 

было. Но можно на промыслах отбирать из нефти светлые 
фракции, а остаток загонять в трубу, после чего главный инженер 
завода на другом конце трубы задумчиво чешет затылок: 
«Что-то нефть тяжелая пошла». А можно по-хозяйски планировать 
выпуск всей гаммы товарных продуктов. Ввод в действие 
Технического регламента «О требованиях к автомобильному и 
авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу 
для реактивных двигателей и топочному мазуту» ставит малые 
заводы в трудное положение, так как выработка некачественной 
продукции становится недопустимой, а полуфабрикатов – не-

выгодной. Не исключено, что в будущем произойдет перераспределение 
мощностей, и выживут малые заводы достаточно 
большой производительности, такие, например, как Махачкалинский 
НПЗ (300 тыс. т/год), Марийский НПЗ (1000 тыс. т/год), 
Ванинский НПЗ (600 тыс. т/год) и ряд других аналогичных 
предприятий. 

Существует некоторая минимальная окупаемая мощность 

НПЗ. Некоторые эксперты полагают, что при объеме переработки 
в 200 тыс. т/год становится выгодно иметь риформинг и 
гидроочистку и выпускать более-менее квалифицированную 
продукцию – это топливный вариант с неглубокой переработкой. 
При увеличении мощности рентабельность увеличивается, 
но существуют и максимальные значения, при которых производство 
становится менее управляемым. Приведем ниже оценку 
оптимальных мощностей основных процессов и рекомендуемые 
величины удельных капиталовложений1: 

Процесс 

Оптимальная 

мощность, 
млн. т/год 

Удельные  

капиталовложения, 

долл. США/т 
мощности 

Атмосферно-вакуумная перегонка
2–4
15,5

Каталитический риформинг
1–1,5
45,5

Каталитический крекинг
0,8–1
77

Гидрокрекинг
2–4
62

Гидроочистка дистиллятов
0,8–1,5
42

Замедленное коксование
1–3
67,5

Висбрекинг
> 3
22

Изомеризация
1–1,5
51

Алкилирование
0,3–0,5
118

Производство водорода
3
27

Производство серы
0,3–0,5
184

Производство оксигенатов
0,05–0,15
157

Производство ароматических углеводородов

 
0,5 
 50 

Селективная очистка растворителями
и адсорбентами

 0,5 
 25 

Деасфальтизация остатков
 1
 39

Депарафинизация масел 
 0,3 
 165 

                                                        

1 Бурлака В. // Матеріали II Международноï науково-техничноï 

конференцiï «Проблеми хiммотологiï», 2–6 червня 2008 р. М.–Киев. 
С. 189–198. 

Рис. 4. Распределение потребления основных нефтепродуктов 
в мире (а) и в США (б):  

1 – автомобильный бензин; 2 – реактивное топливо; 3 – авиационный бензин; 
4 – дизельное топливо; 5 – мазут; 6 – сжиженный нефтяной газ; 7 – прочие 
продукты 
 

В значительной степени набор вырабатываемой продукции 

зависит от структуры ее потребления, которая в разных странах 
имеет свои особенности. В этом смысле очень наглядным 
является сравнение структуры потребления нефтепродуктов в 
мире и отдельно в США в середине первого десятилетия этого 
века (рис. 4). 

При полной схеме переработки нефти оптимальной назы-

вают мощность в 10–16 млн. т/год. Впрочем, средняя мощность 
НПЗ в мире сегодня составляет около 6 млн. т/год (на момент 
подписания книги в печать во всех странах действовало 655 
заводов с годовым объемом переработки 4,2 млрд. т/год). 

Развитие нефтепереработки привлечет в отрасль большое 

количество людей, недостаточно знающих дело, которому они 
себя посвятили. Речь идет не о специалистах высокой квалификации, 
подготовкой которых занимаются профильные учебные 
заведения. Гораздо больше работников среднего и низшего 
звена, знающих о нефти из программ школьного курса и 
популярных изданий. Эта книга предназначена для них. Предполагается, 
что ее основными читателями будут работники 
НПЗ, квалификация которых не всегда достаточно высока, и 
начинающие предприниматели, которым необходимо как можно 
быстрее получить представление об избранном ими поприще. 
Позднее при необходимости это поможет им изучать 
нефтепереработку по специальной и более глубокой литературе. 
Студенты и аспиранты тоже смогут найти в этой книге много 
ценного. 

Практика и опыт автора показывают, что книги, подобные 

этой, читаются выборочно: с интересующего раздела или во-

обще по принципу гадания по Вергилию, т. е. с того места, где 
откроется. Поэтому материал изложен так, чтобы быть понятным 
на любой стадии чтения. 

Максимально упрощая изложение, мы отказались от каких-

либо формул и уравнений, технологических схем, сложных для 
неподготовленного читателя, номограмм и других справочных 
материалов, необходимых квалифицированному специалисту. 
Описание процессов, продуктов, методов анализа и т. д. также 
упрощено и служит только для того, чтобы дать общее представление 
о проблеме, а также подготовить неискушенного читателя 
к более сложной специальной литературе. 

По тексту книги автор счел необходимым разместить био-

графические справки об ученых и промышленниках, оставивших 
наиболее заметный след в истории развития нефтепереработки. 
Любая отрасль человеческой деятельности обязана 
существованием своим создателям, которых мы должны помнить. 
Поскольку книга рассчитана на российского читателя, 
то биографические справки, а также хронология основных 
событий касаются, в основном, российской истории. 

По своему обыкновению автор обратился с просьбой к ря-

ду специалистов просмотреть рукопись этой книги, и многие 
любезно согласились это сделать. Их помощь оказалась очень 
полезна, за что автор всех искренне благодарит.