На ход и результаты крекинга можно влиять не только температурой, но и давлением. Если в камере крекинга повысить давление, то продукт не будет испаряться и процессы будут протекать в жидкой, а не в газообразной фазе. И, так как жидкость лучше передает тепло, тепловой КПД процесса возрастает. Но при этом возрастает дегидрогенизация - водород отщепляется и затем присоединяется к непредельным продуктам - гидрогенизирует их (вскользь отмечу про сложности иностранных терминов, которые я так до конца не поборол, а именно - в слове "гидрогенизировать" внимание надо обращать не на "гидро", а на "гидроген" - то бишь не "вода", а "водород" - а то меня все путала, особенно поначалу, эта приставка "гидро", я подсознательно думал, что там что-то связано с водой, так как эта часть обычно используется чтобы показать какое-то отношение к воде - "гидростанция", "гидрозатвор" и так далее. Но нет - такое название связано именно с водородом, так что по русски "гидрогенизировать" звучало бы как "наводороживать").
Бензин из парофазных установок нестабилен и легко образует смолы, тогда как жидкофазные установки дают стабильный бензин, но требуют давлений обычно в 40-60 атмосфер, а в качестве граничных - и вообще от 12 до 70. Впрочем, жидкофазные установки разрабатывались еще с начала двадцатых, так что на текущий момент многие установки были жидкофазными. Тем более что они были гораздо компактнее парофазных - ведь жидкость гораздо плотнее, поэтому та же масса сырья занимает гораздо меньший объем при том же выходе - можно даже повысить количество готовых продуктов путем сравнительно небольшого увеличения установок. На круг - с учетом размеров аппаратуры, качества продуктов - парофазный бензин получался в полтора раза дороже жидкофазного. Единственное его преимущество - он не требует аппаратуры, выдерживающей высокие давления и, кроме того, дает бензин с более высоким октановым числом. Так, на парофазных установках Джайро из сырой нефти отгоняют 60 процентов бензина с октановым числом 90, из отбензиненной нефти - то есть нефти, подвергнувшейся прямой перегонке - 50 процентов с октановым числом 75-70, из мазута выгоняют 60 процентов с октановым числом 72-76. Причем печи типа Джайро вышли удачными - даже при температуре крекинга в 600 градусов закоксовывания труб не происходит, а выход с таких установок достигает 80 тонн бензина в сутки. Но такой бензин содержит много ненасыщенных углеводородов и быстро осмоляется, поэтому требует очистки, что снижает итоговый выход.
Для получения более высоких октановых чисел переходят на риформинг, пиролиз и полимеризацию газов.
Для риформинга - разновидности крекинга - используют легкие фракции - бензин прямой гонки, лигроин, керосин, редко - мазут. Сам процесс протекает как и жидкофазный крекинг при давлениях 40-70 атмосфер и температурах 450-520 градусов. Сырье нагревается, затем выдерживается при нужной температуре в реакционной камере и поступает на аппаратуру разделения на фракции. Причем существуют разные процессы и, соответственно, разная аппаратура. Так, по процессу Кросса обработка происходит при давлениях 40-60 атмосфер и температуре 450-480 градусов. При этом если сырьем является керосин, получают 80 процентов бензина, из газойля - до 70, из мазута - до 55. Процесс Даббса протекает при гораздо более низких давлениях - 10-17 атмосфер - и более высоких температурах - 480-510 градусов. Из-за более низкого давления необходим больший объем камеры, чтобы получить сравнительный выход продукта - диаметр доходит до трех метров, а высота - до 12, тогда как в процессе Кросса диаметр камеры не превышает метра. А рабочий цикл Даббса может достигать сорока дней. Выход бензина - до 70 процентов. Преимущество - более низкие давления позволяют делать более тонкие стенки камер, а большой объем позволяет не опасаться коксообразования - кокса там поместится много, прежде чем он существенно повлияет на производительность, тогда как у Кросса небольшой объем может быстро забиться коксом - поэтому там и температура ниже.
Процесс Винклер-Коха не требует реакционной камеры - только нагреватель и ректификационная колонна. Но и выход бензина меньше - до 60 процентов из газойля, а из мазута - так и вообще до 35 процентов. Система двухпечного крекинга, разработанная Нефтепроектом, повышает выход на 10-15 процентов за счет раздельного крекирования тяжелого и легкого сырья - предварительное разделение фракций позволяет проводить более жесткий, то есть более глубокий крекинг при более высоких температурах, не опасаясь интенсивного образования кокса. Сами нагревательные камеры представляют собой печи, в которых проходят десятки труб диаметром 76-127 миллиметров длиной от четырех до девяти, а в последнее время и до двенадцати и даже пятнадцати метров и с толщиной стенок 12 и более миллиметров - почти что орудийные стволы - недаром ряд советских предприятий по производству нефтеперерабатывающего оборудования с началом войны переключился на изготовление стволов для артиллерии, как минимум - минометов. И вот, по этим трубам, установленным внутри печи многоколенной змейкой, и текла нефть, попутно подвергаясь крекингу. Длина отдельных труб, а следовательно и всей змейки, определяла производительность установок - так, в последних моделях печей Алко-Луммус длина труб была пятнадцать метров, что обеспечивало пропускную способность до трех тысяч тонн в сутки. Так что если установки двадцатых-начала тридцатых годов были еще сравнительно компактными - размером с комнату, то в последнее время они все больше напоминали немаленькие сараи. Которые к тому же дополнялись рекуператорами для подогрева воздуха за счет топочных газов, что позволяло сэкономить до шестидесяти процентов топлива - а последние установки и так могли израсходовать до тонны мазута в час. Интересен способ очистки труб от кокса. Раз в 20-40 дней крекинговые установки останавливают и очищают от кокса - с перемычек, которыми соединяются образующие змеевики трубы, снимаются заглушки и внутрь трубы загоняют пневматическую шарошку, которая своими вращающимися фрезами срезает накопившийся кокс.