Palivo pro RKKA
Napsal: 10/3/2016, 23:01
Pohonná jednotka sov. středních a těžkých tanků
Proč vznětový motor?
Motor , je ta součást tanku, která tuto zbraň mění ze statického bunkru na pohyblivý výkonný bojový stroj.
Tedy je jasné, že o volbě motoru tanku probíhaly a probíhají velké a rušné diskuze.
U středních a těžkých tanků provenience SSSR v období WW2 volba pohonné jednotky nebyla výjimkou. Ve všelijakých zdrojích se dá dozvědět, jak konstruktéři tanku T 34 vzali odpovědné osoby na nějaký dvůr, kde byly přichystány dvě otevřené nádoby, v jedné benzín, v druhé nafta.
A předváděli, jak lze otevřeným ohněm snadno zapálit benzín a nesnadno naftu.
(Mě tedy napadla „kacířská myšlenka“: co konstruktéři těžkého tanku KV? Ti nepředváděli divadlo se zapalováním PHM?)
Ve skutečnosti nemuseli, v reálu nástup vznětových motorů do tanků v SSSR měl jiný průběh a důvody jejich zavedení byly ryze praktické(hořlavost druhu PHM byla pouze minoritním důvodem).
Ekonomický faktor provozu vznětového a zážehového tankového motoru
Srovnání motorů M 17T a V 2
Pořizovací cena motoru M 17T – 19 000 rublů ( objevuje se údaj i 17 000 rub.)v roce 1940
Pořizovací cena motoru V2 – 61 700 rublů v roce 1940
(Zde je nutno ještě dodat, že u V2 je to cena v etapě rozběhu sériové výroby výroby, kdy řada součástí byla dovážená / Německo, Itálie, Švédsko/ a sériová výroba se teprve rozbíhala)
Měrná spotřeba paliva u zážehového motoru M 17T činila 250-290 g /k.s. a hodinu ( palivo benzín, Bakunský 2.tř.).
Měrná spotřeba paliva u vznětového motoru V2 činila 160-175 g/k.s. a hodinu ( palivo nafta).
Tyto spotřeby jsou udávány při shodném výkonu obou motorů 400k.s.
Protože ze země se nedá čerpat rovnou PHM použitelné v motorech s vnitřním spalováním, musí se vytěžená ropa pracně a nákladně upravovat, aby se získal produkt s požadovanými vlastnostmi.
Tedy jsou zde výrobní náklady na PHM, kdy u benzínu ( automobilní KB 70) činily v daném období 0,91 rublů a u nafty ( DT) 0,38 rublů na 1litr paliva. ( u KB 70 jde o benzín automobilní 1.třídy, pro druhou jsem cenu nenašel, je tedy nebližší možná)
Životnost obou typů motorů byla následující:
M 17T na stolici 400 hodin, v tanku 250 hodin ( údaj z roku 1936)
V 2 na stolici 100 hodin, v tanku 50 hodin ( údaj z 3.měs.1941).
Přičemž GO motoru M 17Tměla náklady :
/1.Go - 7239 rub - 38%
/2.GO - 8000 rub - 42%
/3.GO - 11529 rub- 61% pořizovací ceny motoru
Při použití stejného poměru u nákladů motoru V 2
/1.GO 23 500 rub
/2.GO 26 000 rub
/3.Go 37 000 rub
Tedy z pohledu ekonomiky vznětový motor vysoce prohrává.
Je drahý, s nízkou životnosí.
Tedy proč dlouholetá snaha ( od 1930) o zavedení vznětového motoru ?
Odpověd na toto otázku je skrytá v bilanci PHM SSSR.
Z jedné tuny ropy se dalo ( bez krakování) vyrobit pouze asi 150kg benzinu.
Při plánované zvýšené spotřebě PHM, počty výroby automobilů domácí provenience stoupaly po desetitisících ročně, a těžba ropy včetně výkonu rafinerií
s tímto vývojem spotřeby PHM, sotva držely krok.
Vznětový motor V 2 má na rozdíl od zážehového M 17T jednu výhodu, je více palivový.
Doporučené pro něj jsou motorová nafta DT, nebo „gazolin“ E. Tedy plynový olej.
Zavedením vznětových motorů se zlepší palivová bilance národního hospodářství, dosáhne se lepšího využití produktů rafinérií a tím se odlehčí tlak na výrobu benzínu.
Bylo zavedení vznětového tankového motoru správným krokem?
Jednoznačně ano, když se podíváme na palivovou bilanci válečných let WW2:
Těžba ropy klesla na 58% ( 1943 proti roku 1940)
Výroba a dodávky benzínu klesly na 59,3%
( Ty kopírují těžbu surové ropy)
A dodávky mot. nafty se udržely nad 130%.
(Zde je vliv těžby plynového oleje /Uchta, těžba za rok 1943 100 000 tun plyn. oleje/
Tedy ve válečných letech se potvrdila jednoznačná výhoda využití vznětového motoru.
Jak vypadala výrobní část palivové základny před a za války:
Syntetický benzín
Výroba syntetického benzínu v SSSR byla prakticky odstartována v roce 1939 ( konkrétní kroky od r. 1936,kdy byla zvolena zvolena metoda výroby), kdy bylo rozhodnuto o výstavbě osmi závodů na výrobu syntetického benzínu.
Pozn.
Ve stejném období plánovalo výrobu synt. paliv i Japonsko ( sedmiletý plán 1937-1943). Tedy je otázkou, kdo od koho „opisoval“, či SSSR s Japonci spolupracoval na téhle záležitosti. Nejspíše oba státy své záměry postavili na veřejných vědeckých informacích, zakoupených licencí / dokumentace/ a zkušeností Německa a dalších na mezinárodní scéně paliv.
Vladivostok 30 000t
Čeremchovo 30 000t
Gdov 10 000t
Syzraň 10 000t
Moskevská obl. 30 000t
Ivanovská obl. 30 000t
Kolyma 30 000t
Burenie(?) 30 000t ročně
Celkem tedy 200 000t roční výroby synt. benzínu. Finanční náročnost těchto plánů byla v roce 1942 ohodnocena na 1.1 mld rublů, přičemž finanční kapitola v tomto roce celého ropného průmyslu obnášela 1 mld rublů.
Tyto plány zhatilo vypuknutí války. Postaven byl malý závod na syntetický benzín( v roce 1942 zprovozněn ) v Usolje-Sibirskoje ( Irkutská obl., vstupní surovina - sapropelity) s denní kapacitou výroby 5t a malý závod závod v Syzrani (vstupní surovina - ropné břidlice-). Závody či poloprovozy, vyráběly vysokooktanový benzín „Extra 100“.
Pozn:
Pro porovnání , Němci budovaný závod na výrobu synt. benzínu v Záluží u Mostu /- STW-, po česku - Hydrák- / měl projektovanou kapacitu 600 000t ročně.
Všechny tyhle plánované závody byly postaveny na využití jinak volně dostupných vstupních surovin, pomocí procesu Fischer- Tropsch ( ten „umí“ jak syntetický benzín/Kogazin I, nebo Syntin 40-55okt/, tak i syntetickou naftu / Kogazin II 75-100cet/!). Výtěžnost procesu byla v dané době 10-15%, jak benzínu, tak i nafty, u každého druhu.
Proto zřejmě tak malá průměrná výrobní kapacita, ve srovnání s novými závody v Německu, využívající proces hydrogenace.
O využití dalšího způsobu výroby syntetického benzínu –Bergius- ( provozně využitý koncernem IG Farben v Porůří), popř. využití procesu hydrogenace v tehdejším SSSR nejsou zprávy. I když výtěžnost se pohybovala až kolem 50%.
Pozn:
Prosím neplést do procesu hydrogenace H2O, tedy vodu. Pojem hydrogenace se vztahuje k Vodíku H2, nejvyužívanější reakce oxidu uhelnatého a vodíku.
Zřejmě pro náročnost na vstupní suroviny , uhlí ( koks) plus těžký olej.Je nutné vědět, že mazut získaný destilací byl základní vstupní surovinou pro krakovací jednotky a uhlí bylo v SSSR deficitní surovinou i v době míru.
Technická dokumentace byla zakoupena od americké firmy Kellogg za cenu 12 000 dol, plus provozní dokumentace za 30 500 dol, počátkem roku 1937.
Další odborné informace byly získávány z veřejných zdrojů – odborných časopisů a publikací především v Německu.
Problémem výroby syntetického benzínu na bázi využití hydrogenace, bylo množství vstupní suroviny – uhlí ( 8t hnědého, nebo 5t černého na tunu vyrobeného benzínu), tedy další vyvolané investice na těžbu potřebné suroviny. A uhlí jak černé, tak i hnědé, bylo v SSSR jako zdroj přetížený.
Velikým plusem zvolených vstupních surovin bylo možné využití zatím opomíjených zdrojů
( nedeficitních), tedy snížení tlaku na ropný a uhelný průmysl.
Plány na výrobu syntetického benzínu byly postaveny na základě potřeb armády rozběhnout průmyslovou výrobu vysokooktanových benzinů pro zážehové motory ( až 100 okt – „Extra-100“).
A na skutečnosti, že výroba vysokooktanového ( Extra 100) benzínu předestilováním , druhou destilací, v hmotnostním výsledku byla bilance získání 40% Benzínu 100okt a zbytek nepoužitelný odpad pro sov ben. motory. Tedy pro zajištění množstevní bilance benzínu, nutnost dalších investic na zpracování odpadu do použitelné formy.
RKKA dosud využívala pro své letecké síly - aviabenzíny - 70/74/78 okt
Pozn.
Benzín 78 okt byl striktně vyžadován pro potřeby ozbrojených sil až s nástupem nové generace letadel (leteckých motorů) v r. 1940.
Výroba syntetických paliv nebyla v SSSR ve válečném období opuštěna. V létě 1943 bylo vyhláškou č.670 z 19.6.1943 založeno specializované Generální ředitelství syntetického paliva a plynu - Glavgastoprom.
Vlastní rozběh výroby syntetických paliv v SSSR je až poválečná záležitost, kdy byla využita válečná kořist ( demontáž výrobních závodů v Německu a Mandžusku, kdy výstavba, tj. demontáž, převoz, projektové práce začaly v roce 1945 a provoz byl spuštěný v roce 1947!).
Pozn:
Podle všeho „garantem“ akce –syntetický benzín - , vlastně i rozběh krakování, byl Jagoda a Ježov. Celá akce byla pod gescí a dohledem Lidového komisaře vnitra SSSR. Přičemž úspěšný byl teprve lidový komisař Berija.
Krakování
Lze konstatovat, že při zavedení procesu krakování v třicátých letech bylo vedení SSSR pod tlakem nesplnění druhého pětiletého plánu, kde v oblasti paliv těžba ropy silně zaostala za plánem ( cca 120 mil tun!). Jednotlivé etapy jsou dobře sledovatelné.
/Vlastní vývoj- zkušební provoz, s dobrým výsledkem
/Nákup a provoz zahraniční technologie
/Opět vlastní vývoj ( Sovětskyj Kreking)
Možnost výroby benzínů, termické krakování včetně polymerace, alkylace- izomerizace ( nízkotepelná syntéza plynných složek- alkanů-, po krakovacím procesu, laicky výroba n-oktanů z plynných složek/ izobutan, propen, buten/ po procesu katalytické ho krakování, kdy podíl plynných složek se pohybuje mezi 5 až 20% hmotnosti vstupu), je záležitost realizovaná až po vypuknutí války, byla využitá v rafineriích Baku, Ufa III,IV, Groznyj ( technologické zařízení bylo přesunuto a zprovozněno v Ufě), Jaroslavl, Tuapse, Leningrad ( před obklíčením bylo zařízení rafinerie připraveno k provozním zkouškám), Saratov a Kujbišev a další.
Pozn:
Termický krakovací proces umí vyrobit benzíny nízkooktanové ( cca 65okt).
U procesu alkylace je pro získání vysokooktanového výstupu udržení teploty v reaktoru rozhodující ,protože katalytická reakce je exotermní.
První zkušební provoz krakovací jednotky byl rozběhnutý v roce 1925- systém Kvitko. ( S výstupem 21% benzínu a 74% topného mazutu). Další zkušební provoz byl spuštěn v roce 1927 v Baku – systém K.V.Kostrin. ( Výstup tvořilo 33.5% surového benzínu, topného mazutu 58%). Obě jednotky byly tvořeny výhradně z domácích zdrojů.
Následoval nákup krakovacích systémů v zahraničí ( Winkler-Koch, Dabss, Jekins, Vickers).
A roce 1931 v SSSR pracovalo už 22 krakovacích jednotek. Za první pětiletku jich bylo ( 1928- 1932) jich bylo v provozu 23.
Vstupní surovinu tvořil mazut. U následujícího systému, domácího, vstup tvořil mazut ( Surachanský) pouze 50% a zbytek surová ropa.
Pozn.
Zpracované množství vstupu v procesu termokrakování v r. 1940 -1 236 462 t ( r. 1936 - 913 804 t)
Celková kapacita krakovacích jednotek byla těsně před válkou 2 900 000 tun vstupu ročně.
Množství destilátu( surového krakovaného benzínu) v 1940 – 383 925 t ( r.1936 – 372 743 t)
Poměr reformátu k množství vstupu v 1940 – 31,1 % ( roce 1936 40,7 %)
Zdánlivě vyšší výnos benzínu byl díky změně složení vstupu, snížení podílu vstupního mazutu s doplněním vstupu vhodnou surovou ropou.
( Např. krakovací jednotka závodu NPZ Saratov 50% mazut a 50% surové ropy)
Ale systém krakování měl jednu zásadní vrozenou „vadu“.
Výtěžnost u nejlepší suroviny pro krakování, - plynový benzín? - ( nejspíše jde o tzv plynový olej, termín „plynový benzín“ je použitý v dokumentu z roku 1937) -, dala 50% „odpadu“, který byl použitelný výhradně jako palivo pro pomaloběžné vznětové motory ( okt. číslo 50-54), tedy v žádném případě mot. nafta!. A bez další úpravy, toto palivo nešlo využít ani jako palivo pro motory traktorů( ligroin), u nichž byla požadována minimální hodnota 54okt.
Tedy čím více kvalitního benzínu, žádaného výstupu, tím vyšší náklady na vyrobený kg benzínu. Současně i klesá výnos a kvalita dalších využitelných druhů paliva. Přičemž kvalita výstupu podstatně závisí na druhu vstupu. Při vhodném vstupu ( suchranský mazut), se dal jako výstup mimo benzín získat i velice kvalitní a ceněný topný krakovaný mazut s teplotou tuhnutí -9 stC.
Pozn:
( Tehdy normální teplota tuhnutí mazutu byla +14stC)
Je třeba si uvědomit, že v době před WW2 se jedná o vytěženou ropu především z oblasti Baku a ta rozhodně nebyla „lehká“ ( koncem 30.let se již těžilo v Baku z hloubek kolem 1000m) podle tehdejších kriterií. (Viz pokles výtěžnosti destilátu)
U této ropy výtěžnost benzínů byla 13 až 15% při destilaci a odhadem asi 20% ( v současné době cca 27%, výjimkou byla bakuská ropa, kde se dosahovalo až výnosu 30%)) při krakování. Výsledné číslo výtěžnosti obsahuje celé spektrum benzínů.
Celková plánovaná kapacita výroby krakovaného benzínu pro rok 1941 byla 600 000t a izooktanová výroba 87 000t, proces alkylace dalších 65 000 t benzínu ( 78 – 100 okt).
Další stupeň krakovacího procesu měl využít vyšší stupeň procesu , katalytické krakování, za využití kovových katalyzátorů.
Pozn:
Výstupem procesu katalytického krakování je vysokooktanový benzín ( cca 80 okt)
V roce 1941 byly ve fázi zkoušek katalytické krakovací jednotky v Leningradské rafinerii ( závod č.9, uzavřený leden 1942, provoz obnoven ke konci roku 1943) . Jednotky měly vyrábět letecký benzín KB80/2KB100.
( Otázkou je zde efektivnost výroby vysokooktanového benzínu při procesu katalytického krakování, ale podle mne byla krakovací jednotka doplněna výrobní technologií alkylace, nebo izomerizace a výsledný produkt měl být namíchaný, do reformátu se přimísil alkylací vyrobený izooktan.)
Plánovaná výroba měla být zabezpečena výstavbou 20ti výrobních závodů - rafinerií.
Z pohledu ekonomiky provozu takto koncipované plány byly totálně neefektivní, pro nízkou průměrnou výrobní kapacitu 30 000t/ rok. Jenže existuje ještě jedno, užší technické, hledisko a sice zajištění el. energie potřebné pro nové provozy.
Když se někdo začte do dobových dokumentů objeví se mu před očima systémový problém.
( Žádosti o přidělení výkonu, /transformátorů/ el zdrojů)
Tedy nedostatek výkonu el. zdrojů ( nebo slabá přenosová síť). Proto zřejmě tyto plánovaném provozy byly umisťovány jako rozvinutí stávajících rafinerií ( např Ufa III a IV), s nadějí, že si místní energetici nějak poradí.
Nefungovalo to, ani v míru, natož ve válce. Problém nebyl vyřešen do vypuknutí války, pouze rozprostřen do 20 míst SSSR.
Kladem bylo jejich rozložení po celé ploše státu, od západu po Dálný východ. Ovšem zůstávala neustále závislost na marginálním zdroji, ropných polích v Baku.
Kapacita rafinerií za války byla větší než množství kvalitních a žádoucích vstupních surovin z produkce SSSR. Protože bylo z USA dovezeno cca 800 000 t lehkých ropných frakcí pro rafinaci na území SSSR, u kterých výtěžnost reformátu byla 80%.
Pozn.
Krakovaný benzín se v SSSR značil písmenem „K“
Značka benzínu
B 70 – rafinovaný Bakunský 70 okt (1.tř)
KB 70 – krakovaný Bakunský 70 okt (1. tř)
Výroba Tetraetylu olova ( TEO) v SSSR:
V roce 1933 ( 25.12.) byla zahájena výstavba závodu na výrobu aditiva R 9 (TEO) č. 97 v Usolije ( technologie byla zakoupena v Německu). Kapacita výroby dosáhla 150t/měs TEO pro sovětské aditivum R-9, v roce 1941.
Druhý závod na výrobu aditiva, č. 365 ( po 21.8.1941 závod č. 506) byl vybudovaný v Dzeržinsku ( západně od Nižného Novgorodu na řece Oka) v roce 1937 s max. výrobní kapacitou 1 100t.
Aditivum R-9 ( nebo skoro identické V20) obsahovalo 50% TEO ( benzín se dotoval v množství 1 až 4 ml aditiva / kg(l) benzínu). Tedy odtud zřejmě vyplynulo sovětské zatřídění benzínu do čtyř základních tříd, podle obsahu aditiva ( nikoliv podle obsahu olova):
- 1- 4 B(KB) XX/ výsledné oktanové číslo
- B59 - 1B59/73 2B59/78 3B59/81 4B59/82
- B70 - 1B70/80 2B70/85 3B70/87 4B70/88
- B74 - 1B74/85 2B74/88 3B74/90 4B74/92
- B78 - 1B78/87 2B78/92 3B78/93 4B78/95
Dotace benzínu TEO se neprováděla v rafineriích, nebo centrálních skladech, ale u logistických jednotek RKKA. Což s sebou neslo příslušné problémy za války s dodržením předepsané kvality paliva.
Pozn:
Náklady na dotaci benzínu TEO jsou v porovnání s procesními náklady přímé výroby vysokooktanového benzínu na úrovni 1-2%.
Výroba a dodávky benzínu ve válečných letech
(v tisíc tunách, dodávky automobilní + letecký benzín)
1940 výroba- 4 435 dodávky- 3 060,7 + ?
1941 výroba - 4 306 (let. benzin -1269) /dodávky-2 702,4 + 912,2
1942 výroba - 2 537 (let. benzin -912) /dodávky- 1 862,3 + 926,7
1943 výroba - 2 782 (let. benzin-1007) /dodávky- 1 817 + 1024,2
1944 výroba - 3 792 (let. benzin-1334) /dodávky- 2 424 + 1316,6
1945 výroba - 3 159 (let. benzin-1017) /dodávky- 2 718 + 947,5
Výroba a dodávky motorové nafty ( v tis. tunách)
1940 výroba- 629 dodávky- 315,8
1941 výroba- 936 dodávky- 430,8
1942 výroba- 209 dodávky- 414
1943 výroba- 478 dodávky- 441,8
1944 výroba- 535 dodávky- 431,9
1945 výroba- 518 dodávky- 642,2
Těžba ropy v SSSR a její vývoj v době WW2
( včetně plynového kondenzátu)
Pozn.
Využití zemního plynu v energetice je datováno k 10.měs.1942, kdy se na zemní plyn „rozjel „ první kotel Saratovské elektrárny, plyn byl dodáván plynovodem cca z 18 km vzdáleného Jelšanského těžebního pole objeveného náhodou, či nehodou, v roce 1906 při vrtání artézských studní ( při dosažení hloubky 100m z vrtu vytryskl velice „silný vítr“ / dobové vyjádření v tisku/) .
O významu využití zemního plynu v nár. hospodářství SSSR vypovídá příklad:
Kdy při plynofikaci průmyslových závodů a elektrárny pouze v Kujbyševě (1943), bylo uspořeno 20 000 nákladních žel vozů dopravujících uhlí z Karagandy ( Kazachstán) do Kujbyševa.
1940- 31,121 Mt těžba RSFR - 7,039 Mt těžba Azerbajdžán - 22,231 Mt
1941- 33,038 těžba RSFR - 7,5259 těžba Azerbajdžán - 23,541
1942- 21,9879 těžba RSFR - 4,5016 těžba Azerbajdžán – 15,7392
1943- 17,9837 těžba RSFR - 3,4369 těžba Azerbajdžán - 12,7154
1944- 18,261 těžba RSFR - 4,4323 těžba Azerbajdžán - 11,8712
1945- 19,4361 těžba RSFR – 5,6751 těžba Azerbajdžán - 11,5405
Ostatní republiky SSSR se na celkové těžbě ropy podílely nepodstatným množstvím.
( Čísla celkové těžby v RSFR jsou ovlivněna skutečností, že po vypuknutí války se ropné vrty objevily doslova všude, kde byly alespoň trošku příznivé geol. předpoklady výskytu ropy. Např. v okolí Permu se těžila místy ropa v objemech pouhých několika stovek tun za rok na vrt.)
Státní rezervy ropných produktů byly ve výši 1 583 700t v roce 1941 a cca 500 000t surové ropy, RKKA mimo ně disponovala 653 000m3 benzínu ve skladech.
Ztráty paliva činností nepřítele v roce 1941 činily 171 000m3 ze skladů RKKA, 160 000m3 ze skladů Lid. Kom. Obrany a 300 000m3 z mob rezerv.
Pokles těžby u RSFR je jasný, obsazení ropných polí a rafinerií Groznyj a Majkop ( cca 5 mil tun ropy) německou armádou v druhé polovině roku 1942. U Ázerbájdžánu je situace složitější.
Pole a rafinerie v Baku obsazeny němci nebyly, ani bombardované nebyly, tedy je jiný důvod poklesu těžby.
Jsou tři hlavní důvody.
Prvním, je přerušení hlavních dopravních cest vedoucích na sever, do nitra SSSR. Němci zvolili namísto přímého bombardování ropné oblasti Baku leteckými útoky na žel dopravní cesty. Koncem léta 1942 byla bombardována Astrachaň, Urbach a žel uzel Saratov ve snaze docílit izolaci Baku.
Zde je klíčová úloha měst Rostov na Donu a Stalingradu. Po obsazení prvního a zahájení bojů ve druhém, zůstala k dispozici pouze jednokolejka z Baku ( Kizljar), dostavěná v roce 1942, do Astrachaně, přičemž k milionům tun ropy a ropných produktů z Baku ta musela ještě zvládat náklady ze spojeneckých dodávek.
Pozn:
Bylo po ní na podzim 1942 evakuováno 1 500 lokomotiv,16 000 žel cisteren a několik tisíc žel vagonů s ropou a evakuovaným zařízením z Grozného a Majkopu, které se na sev. Kavkazu nahromadily po jeho obsazení Němci.
Tedy kapacitně nevyhovovala do té míry, že část vytěžené ropy se v noci z Baku nouzově přepravovala přes Kaspické moře, východním směrem, v plovoucích žel cisternách( cca 5 000 žel.cisteren a 100 lokomotiv řady „E“) a stabilních nádržích ve vleku za remorkéry do Krasnovodska, kde byla část ropy zpracována v rafinerii.
Dvojkolí železničních vozů byla odmontována a přepravovaná baržemi ( vlečnými čluny). Odkud pokračovaly dále po kolejích do Ašchabadu, kde nastoupil stejný problém s kapacitou tratě. V Ašchabadu se k vytížená žel. tratě přidala další zátěž, na vlaky se zde nakládala část spojeneckých dodávek přepravovaných po poz. komunikaci z Teheránu.
Remorkéry vlečené soupravy měly po 3o-50 žel cisternách. Počet cisteren odpovídal jedné standartní žel. soupravě v té době.
Pozn.
Tato přeprava započala přípravami počátkem srpna 1942 a 13.8.1942 byly přepraveny první lokomotivy. Problém byl v nosnosti jeřábů v Krasnovodsku, která činila pouhých 5t a lokomotivy vážily kolem 100t. Záležitost vyřešil inženýr přístavu GJ Pjaseckij, který položil žel. koleje přímo na piloty mola ( piloty měly náhodou shodnou rozteč 1520 mm ) a přepravované lokomotivy mohly z vlečných člunů vyjíždět jako z trajektu.
Tento kuriozní způsob přepravy byl způsobený potřebou předisponovat vlakové soupravy z odříznutého jihu SSSR ( němci měli v dosahu Stalingrad a zbývající trať, včetně Astrachaně, byla přetížená díky leteckým útokům) na západní Sibiř, Baku II.
Stabilní nádrže byly přepravovány po moři pro zvýšení skladovacích kapacit rafinerie v Krasnovodsku a jejich naplnění ropou je užitečně zatížilo při plavbě, stejně jako vlečené žel. cisterny.
Shodný způsob přepravy, ve vleku celých nádrží po moři byl zvolen při přepravě 8 ks kompletních ropných nádrží s kapacitou á 5 000t z Astrachaně do Gurjeva a stovek žel cisteren z Machačkaly do Gurjeva. Ty byly při plavbě plněny vodou, z důvodů jejich stability na vodě.
Krasnovodsk se stal ústředním uzlem transportu Azerbajdžánské ropy a ropných produktů dopravované ke zpracování ve vnitrozemí SSSR, především rafinerí v Povolží . Cenou za „objížďku“, ale bylo prodloužení cesty žel cisteren na dva měsíce, než dorazily do Saratova. Přičemž původní trasou přes Rostov transport ropy trval dvanáct dní.
Přístav v ústí řeky Ural, Gurjev- Kazachstán( přístav neměl vhodné přístaviště a tankery musely kotvit až 50km od břehu, kde se ropa přečerpávala do vlečných říčních barží- člunů, Primorskij kanál se teprve začal bagrovat), se začal budovat až v květnu 1942 a nabyl významu k 1.1. 1943, kdy po dobudované žel spojce Gurjev – Kandarač ( Orenburská železnice) mohlo být přepraveno 18 párů vlaků za 24 hodin. Další cesta ropy vedla od roku 1943 ropovodem Gurjev – Orsk ( Orenburská oblast). Spojka a ropovod musely mimo bakuské ropy zvládnout i těžbu z dolního toku Ural ( cca700-900 000t), plus kusové náklady LL z Iránu.
Další cesta vytěžené ropy ( díky postupu Wehrmachtu až na hlavní hřeben Kavkazu to vlastně byla slepá cesta), ropovod Baku –Batumi, byla znemožněna vlastními silami , kdy ropovod byl rozebraný v roce 1942.
Při prvním pohledu se jeví pokles těžby v Baku jako přímý důsledek vpádu německých vojsk na Kavkaz. Ale proces poklesu těžby byl nastartovaný již v roce 1939, kdy bylo vysláno do východních oblastí SSSR, na Sibiř, 50 průzkumných expedic ( geofyzika, topografie, geologie) a byly zahájeny průzkumné vrty v 10ti východních rajonech.
Vedení země si uvědomilo, že hlavní těžební a zpracovatelská ropná základna, Baku, Groznyj je v případě vypuknutí války nebránitelná.
A proto přesunulo svou pozornost a prostředky k vybudování těžebních zařízení v oblastech pro obranu výhodnějších.
Tento přesun pozornosti z jihu na sever a východ jednoznačně znamenal i přesun investic ve státním rozpočtu SSSR( pro rok 1939) a Azerbajdžánská ropná oblast tedy měla předem naplánovaný pokles těžby už od roku 1939, kdy se přesun financí projevil ve státním rozpočtu. Současně byla přerušena již běžící výstavba nových zpracovatelských technologických celků v Grozném
(Zmíněný pokles těžby musel být plánovaný v roce 1938, kdy se chystal rozpočet na rok 1939. Zde jasná příčinná souvislost s expanzí Hitlera, nikoliv souvislost se Zimní válkou, a plánovaným leteckým útokem na Baku ze strany VB a Francie)
Plánovaný přesun financí je druhý hlavní důvod poklesu těžby v Baku.
Třetím důvodem poklesu těžby po přepadení země, byla skutečnost, že se podstatná část průmyslových kapacit do té doby se zabývající pouze ropným průmyslem, zapojila do výroby zbraní. A část zařízení , včetně asi 10 000 odborníků bylo přesunuto na Baku II a sever Ruska.
(-Druhá etapa evakuace průmyslu a zařízení v r.1942-)
Kladným výsledkem těchto finančních přesunů byl rozvoj ropné oblasti Uchta, Baku II ( Volžsko-Uralská), Baškirie, Tatarstán, záp Sibiř, kde pro ilustraci vrt č.5 ( řeka Tajruk)při havárii v 1942 vydal denně 6000t surové ropy, nebo zahájení těžby v Uchtě ( experimentální těžba v r. 1939), kde se surová lehká ropa těžila z hloubek kolem 60-80m, proti Baku - 1 000 m - podstatný rozdíl.
Současně došlo k poklesu vrtání nových ropných studní na jednu čtvrtinu a těžba ropy v oblasti Baku přímo závislá na nových vrtech ( z 2103 pokles na 570 tis m vrtů v SSSR).
Pozn.
Těžká ropa se v Uchtě těžila už v r. 1943 z hloubek až 1 200m.
Ropná oblast Uchta byla v Moskvě známá už z počátku 18 stol, kdy kupci vozili ropu sbíranou na hladině vodních toků.
Výstupem zpracování ropy těžené a zpracovávané v Uchtě, byly především maziva pro nízké teploty( -55stC) a saze v objemu cca 9 000t / rok
Tyto oblasti, Uchta, Baku II, záp.Sibiř, měly výhodu napojení na železniční síť SSSR, s dostatečnou přepravní kapacitou, protože se nacházely v sousedství oblastí s těžkým průmyslem ( Čeljabinsk). V roce 1934 byla postavena trať Ufa- Išimbaj ( 171km) a ropovod Ufa –Išimbaj ( průměr 305mm , o délce 168 km, r. 1937). Uchta to měla těžší, protože uplatnění její ropy a ropných výrobků ( především oleje a mazadla) záviselo na provozu Severní železnice ( Kirov- Vorkuta, dokončená v roce 1936).
Vyjádření, že SSSR nevyráběl vysokooktanový benzín a musel jej dovážet, je možno přesunout do kategorie mýtů. Výroba vysokooktanových benzínů ( Extra 100, byl kvalifikován jako „náhradní palivo“) přímou cestou, sekundární destilací, byla v SSSR zavržena v září 1937 a byl zahájen proces levnější výroby vysokooktanového benzínu cestou aditace benzínu olovem se zavedením doplňkových technologií výroby n-oktanů – využití plynné složky, do té doby průmyslově nevyužívané.
Jednotlivé rafinerie, závody, se budovaly technologicky navazující, kde se využívaly návaznosti procesů – Destilace – Krakování – Alkylace. Je paradoxem, že k tomuto kroku přispěla až evakuace technologických celků ze západu a jihu SSSR.
Sovětská výroba základních paliv, benzínu a motorové nafty v období WWII plně pokrývala jejich spotřebu, jak v ozbrojených silách, tak i v sektoru nár. hospodářství, i bez importu. Výroba benzínu byla na potřebném množství udržena díky zvýšení podílu petrolejové a naftové frakce, získané v destilačních kolonách, při zpracování v krakovacích jednotkách. Takto udržená úroveň výroby dokázala navýšit stav státních rezerv SSSR po skončení války( výsledná bilance výroba/dodávky benzínu a mot. nafty je za období války kladná).
Tedy využití motorové nafty ( -diesel palivo-, jak je označováno v dobových sov dokumentech) mělo základ v kalkulaci vstup/výstup při výrobě paliva, kdy cílem bylo získání většího množství využitelného kvalitního paliva, při nutnosti zavést konstrukci a výrobu vznětových spal motorů. Přičemž se využily relativně nízké náklady a relativně jednoduché technologické nároky na úpravu destilačních kolon, aby ty mohly produkovat motorovou naftu - využít naftovou frakci - zpracovávané ropy. Rozdíl je kvantitativně ve stovkách tisíc tun paliva za rok. Nižší měrná spotřeba naftového motoru byl bonus navíc daný principem činnosti vznětového motoru.
Pozn.
Často se nyní objevují vyjádření v sov a rus pracích, kde jsou stížnosti na kvalitu vlastního benzínu v době II.sv války . Ale nikdo z těch stěžujících si autorů si neuvědomuje, že Hitlerova III. říše na tom byla s kvalitou nízkooktanového benzínu ještě hůř. Sov. automobilní benzín byl kvalifikován na okt. číslo 56 a protistrana vyráběla benzíny s okt. číslem 40 a 55, důvodem bylo zvýšení výtěžnosti limitovaných vstupů při výrobě ( množství na úkor kvality).
Ceny benzínů v roce 1940 ( rub/tunu):
B 78-1320
B 74-1240
B70-1200 KB70-1200
B 59-1150
KB 76-1300
Autobenzin-950
http://samlib.ru/l/lancow_m_a/marshal_m ... ight.shtml
http://nvo.ng.ru/history/2000-06-02/5_diesel.html
http://ir.nmu.org.ua/bitstream/handle/1 ... 9559ff1.pd
http://www.gruzovikpress.ru/article/his ... -15_43_22/
http://alexfiles99.narod.ru/library/0001/way_to_v2.html
http://old.nasledie.ru/persstr/persona/ ... .php?art=6
http://militera.lib.ru/research/melia_aa/10.html -
http://www.gsg.spb.ru/node/78
http://www.yaregaruda.ru/ru/book/export/html/46
http://www.hist.msu.ru/Labs/Ecohist/OB1 ... henko.html
http://newsbabr.com/print.php?IDE=125313
http://journal.kurtukov.name/?p=80
http://scharapow-w.livejournal.com/6910.
http://economicarggu.ru/2008_4/10.shtml
http://zhurnal.lib.ru/t/tolstoj_w_i/eko ... evmv.shtml
http://www.rusoil.net/pages/31365/Ahmadova_diss.pdf
http://istorya.ru/forum/?showtopic=3993
http://ru-history.livejournal.com/4223043.html
http://www.oilru.com/nr/231%20%20/5718/
http://www.yaplakal.com/forum2/topic330585.html
Proč vznětový motor?
Motor , je ta součást tanku, která tuto zbraň mění ze statického bunkru na pohyblivý výkonný bojový stroj.
Tedy je jasné, že o volbě motoru tanku probíhaly a probíhají velké a rušné diskuze.
U středních a těžkých tanků provenience SSSR v období WW2 volba pohonné jednotky nebyla výjimkou. Ve všelijakých zdrojích se dá dozvědět, jak konstruktéři tanku T 34 vzali odpovědné osoby na nějaký dvůr, kde byly přichystány dvě otevřené nádoby, v jedné benzín, v druhé nafta.
A předváděli, jak lze otevřeným ohněm snadno zapálit benzín a nesnadno naftu.
(Mě tedy napadla „kacířská myšlenka“: co konstruktéři těžkého tanku KV? Ti nepředváděli divadlo se zapalováním PHM?)
Ve skutečnosti nemuseli, v reálu nástup vznětových motorů do tanků v SSSR měl jiný průběh a důvody jejich zavedení byly ryze praktické(hořlavost druhu PHM byla pouze minoritním důvodem).
Ekonomický faktor provozu vznětového a zážehového tankového motoru
Srovnání motorů M 17T a V 2
Pořizovací cena motoru M 17T – 19 000 rublů ( objevuje se údaj i 17 000 rub.)v roce 1940
Pořizovací cena motoru V2 – 61 700 rublů v roce 1940
(Zde je nutno ještě dodat, že u V2 je to cena v etapě rozběhu sériové výroby výroby, kdy řada součástí byla dovážená / Německo, Itálie, Švédsko/ a sériová výroba se teprve rozbíhala)
Měrná spotřeba paliva u zážehového motoru M 17T činila 250-290 g /k.s. a hodinu ( palivo benzín, Bakunský 2.tř.).
Měrná spotřeba paliva u vznětového motoru V2 činila 160-175 g/k.s. a hodinu ( palivo nafta).
Tyto spotřeby jsou udávány při shodném výkonu obou motorů 400k.s.
Protože ze země se nedá čerpat rovnou PHM použitelné v motorech s vnitřním spalováním, musí se vytěžená ropa pracně a nákladně upravovat, aby se získal produkt s požadovanými vlastnostmi.
Tedy jsou zde výrobní náklady na PHM, kdy u benzínu ( automobilní KB 70) činily v daném období 0,91 rublů a u nafty ( DT) 0,38 rublů na 1litr paliva. ( u KB 70 jde o benzín automobilní 1.třídy, pro druhou jsem cenu nenašel, je tedy nebližší možná)
Životnost obou typů motorů byla následující:
M 17T na stolici 400 hodin, v tanku 250 hodin ( údaj z roku 1936)
V 2 na stolici 100 hodin, v tanku 50 hodin ( údaj z 3.měs.1941).
Přičemž GO motoru M 17Tměla náklady :
/1.Go - 7239 rub - 38%
/2.GO - 8000 rub - 42%
/3.GO - 11529 rub- 61% pořizovací ceny motoru
Při použití stejného poměru u nákladů motoru V 2
/1.GO 23 500 rub
/2.GO 26 000 rub
/3.Go 37 000 rub
Tedy z pohledu ekonomiky vznětový motor vysoce prohrává.
Je drahý, s nízkou životnosí.
Tedy proč dlouholetá snaha ( od 1930) o zavedení vznětového motoru ?
Odpověd na toto otázku je skrytá v bilanci PHM SSSR.
Z jedné tuny ropy se dalo ( bez krakování) vyrobit pouze asi 150kg benzinu.
Při plánované zvýšené spotřebě PHM, počty výroby automobilů domácí provenience stoupaly po desetitisících ročně, a těžba ropy včetně výkonu rafinerií
s tímto vývojem spotřeby PHM, sotva držely krok.
Vznětový motor V 2 má na rozdíl od zážehového M 17T jednu výhodu, je více palivový.
Doporučené pro něj jsou motorová nafta DT, nebo „gazolin“ E. Tedy plynový olej.
Zavedením vznětových motorů se zlepší palivová bilance národního hospodářství, dosáhne se lepšího využití produktů rafinérií a tím se odlehčí tlak na výrobu benzínu.
Bylo zavedení vznětového tankového motoru správným krokem?
Jednoznačně ano, když se podíváme na palivovou bilanci válečných let WW2:
Těžba ropy klesla na 58% ( 1943 proti roku 1940)
Výroba a dodávky benzínu klesly na 59,3%
( Ty kopírují těžbu surové ropy)
A dodávky mot. nafty se udržely nad 130%.
(Zde je vliv těžby plynového oleje /Uchta, těžba za rok 1943 100 000 tun plyn. oleje/
Tedy ve válečných letech se potvrdila jednoznačná výhoda využití vznětového motoru.
Jak vypadala výrobní část palivové základny před a za války:
Syntetický benzín
Výroba syntetického benzínu v SSSR byla prakticky odstartována v roce 1939 ( konkrétní kroky od r. 1936,kdy byla zvolena zvolena metoda výroby), kdy bylo rozhodnuto o výstavbě osmi závodů na výrobu syntetického benzínu.
Pozn.
Ve stejném období plánovalo výrobu synt. paliv i Japonsko ( sedmiletý plán 1937-1943). Tedy je otázkou, kdo od koho „opisoval“, či SSSR s Japonci spolupracoval na téhle záležitosti. Nejspíše oba státy své záměry postavili na veřejných vědeckých informacích, zakoupených licencí / dokumentace/ a zkušeností Německa a dalších na mezinárodní scéně paliv.
Vladivostok 30 000t
Čeremchovo 30 000t
Gdov 10 000t
Syzraň 10 000t
Moskevská obl. 30 000t
Ivanovská obl. 30 000t
Kolyma 30 000t
Burenie(?) 30 000t ročně
Celkem tedy 200 000t roční výroby synt. benzínu. Finanční náročnost těchto plánů byla v roce 1942 ohodnocena na 1.1 mld rublů, přičemž finanční kapitola v tomto roce celého ropného průmyslu obnášela 1 mld rublů.
Tyto plány zhatilo vypuknutí války. Postaven byl malý závod na syntetický benzín( v roce 1942 zprovozněn ) v Usolje-Sibirskoje ( Irkutská obl., vstupní surovina - sapropelity) s denní kapacitou výroby 5t a malý závod závod v Syzrani (vstupní surovina - ropné břidlice-). Závody či poloprovozy, vyráběly vysokooktanový benzín „Extra 100“.
Pozn:
Pro porovnání , Němci budovaný závod na výrobu synt. benzínu v Záluží u Mostu /- STW-, po česku - Hydrák- / měl projektovanou kapacitu 600 000t ročně.
Všechny tyhle plánované závody byly postaveny na využití jinak volně dostupných vstupních surovin, pomocí procesu Fischer- Tropsch ( ten „umí“ jak syntetický benzín/Kogazin I, nebo Syntin 40-55okt/, tak i syntetickou naftu / Kogazin II 75-100cet/!). Výtěžnost procesu byla v dané době 10-15%, jak benzínu, tak i nafty, u každého druhu.
Proto zřejmě tak malá průměrná výrobní kapacita, ve srovnání s novými závody v Německu, využívající proces hydrogenace.
O využití dalšího způsobu výroby syntetického benzínu –Bergius- ( provozně využitý koncernem IG Farben v Porůří), popř. využití procesu hydrogenace v tehdejším SSSR nejsou zprávy. I když výtěžnost se pohybovala až kolem 50%.
Pozn:
Prosím neplést do procesu hydrogenace H2O, tedy vodu. Pojem hydrogenace se vztahuje k Vodíku H2, nejvyužívanější reakce oxidu uhelnatého a vodíku.
Zřejmě pro náročnost na vstupní suroviny , uhlí ( koks) plus těžký olej.Je nutné vědět, že mazut získaný destilací byl základní vstupní surovinou pro krakovací jednotky a uhlí bylo v SSSR deficitní surovinou i v době míru.
Technická dokumentace byla zakoupena od americké firmy Kellogg za cenu 12 000 dol, plus provozní dokumentace za 30 500 dol, počátkem roku 1937.
Další odborné informace byly získávány z veřejných zdrojů – odborných časopisů a publikací především v Německu.
Problémem výroby syntetického benzínu na bázi využití hydrogenace, bylo množství vstupní suroviny – uhlí ( 8t hnědého, nebo 5t černého na tunu vyrobeného benzínu), tedy další vyvolané investice na těžbu potřebné suroviny. A uhlí jak černé, tak i hnědé, bylo v SSSR jako zdroj přetížený.
Velikým plusem zvolených vstupních surovin bylo možné využití zatím opomíjených zdrojů
( nedeficitních), tedy snížení tlaku na ropný a uhelný průmysl.
Plány na výrobu syntetického benzínu byly postaveny na základě potřeb armády rozběhnout průmyslovou výrobu vysokooktanových benzinů pro zážehové motory ( až 100 okt – „Extra-100“).
A na skutečnosti, že výroba vysokooktanového ( Extra 100) benzínu předestilováním , druhou destilací, v hmotnostním výsledku byla bilance získání 40% Benzínu 100okt a zbytek nepoužitelný odpad pro sov ben. motory. Tedy pro zajištění množstevní bilance benzínu, nutnost dalších investic na zpracování odpadu do použitelné formy.
RKKA dosud využívala pro své letecké síly - aviabenzíny - 70/74/78 okt
Pozn.
Benzín 78 okt byl striktně vyžadován pro potřeby ozbrojených sil až s nástupem nové generace letadel (leteckých motorů) v r. 1940.
Výroba syntetických paliv nebyla v SSSR ve válečném období opuštěna. V létě 1943 bylo vyhláškou č.670 z 19.6.1943 založeno specializované Generální ředitelství syntetického paliva a plynu - Glavgastoprom.
Vlastní rozběh výroby syntetických paliv v SSSR je až poválečná záležitost, kdy byla využita válečná kořist ( demontáž výrobních závodů v Německu a Mandžusku, kdy výstavba, tj. demontáž, převoz, projektové práce začaly v roce 1945 a provoz byl spuštěný v roce 1947!).
Pozn:
Podle všeho „garantem“ akce –syntetický benzín - , vlastně i rozběh krakování, byl Jagoda a Ježov. Celá akce byla pod gescí a dohledem Lidového komisaře vnitra SSSR. Přičemž úspěšný byl teprve lidový komisař Berija.
Krakování
Lze konstatovat, že při zavedení procesu krakování v třicátých letech bylo vedení SSSR pod tlakem nesplnění druhého pětiletého plánu, kde v oblasti paliv těžba ropy silně zaostala za plánem ( cca 120 mil tun!). Jednotlivé etapy jsou dobře sledovatelné.
/Vlastní vývoj- zkušební provoz, s dobrým výsledkem
/Nákup a provoz zahraniční technologie
/Opět vlastní vývoj ( Sovětskyj Kreking)
Možnost výroby benzínů, termické krakování včetně polymerace, alkylace- izomerizace ( nízkotepelná syntéza plynných složek- alkanů-, po krakovacím procesu, laicky výroba n-oktanů z plynných složek/ izobutan, propen, buten/ po procesu katalytické ho krakování, kdy podíl plynných složek se pohybuje mezi 5 až 20% hmotnosti vstupu), je záležitost realizovaná až po vypuknutí války, byla využitá v rafineriích Baku, Ufa III,IV, Groznyj ( technologické zařízení bylo přesunuto a zprovozněno v Ufě), Jaroslavl, Tuapse, Leningrad ( před obklíčením bylo zařízení rafinerie připraveno k provozním zkouškám), Saratov a Kujbišev a další.
Pozn:
Termický krakovací proces umí vyrobit benzíny nízkooktanové ( cca 65okt).
U procesu alkylace je pro získání vysokooktanového výstupu udržení teploty v reaktoru rozhodující ,protože katalytická reakce je exotermní.
První zkušební provoz krakovací jednotky byl rozběhnutý v roce 1925- systém Kvitko. ( S výstupem 21% benzínu a 74% topného mazutu). Další zkušební provoz byl spuštěn v roce 1927 v Baku – systém K.V.Kostrin. ( Výstup tvořilo 33.5% surového benzínu, topného mazutu 58%). Obě jednotky byly tvořeny výhradně z domácích zdrojů.
Následoval nákup krakovacích systémů v zahraničí ( Winkler-Koch, Dabss, Jekins, Vickers).
A roce 1931 v SSSR pracovalo už 22 krakovacích jednotek. Za první pětiletku jich bylo ( 1928- 1932) jich bylo v provozu 23.
Vstupní surovinu tvořil mazut. U následujícího systému, domácího, vstup tvořil mazut ( Surachanský) pouze 50% a zbytek surová ropa.
Pozn.
Zpracované množství vstupu v procesu termokrakování v r. 1940 -1 236 462 t ( r. 1936 - 913 804 t)
Celková kapacita krakovacích jednotek byla těsně před válkou 2 900 000 tun vstupu ročně.
Množství destilátu( surového krakovaného benzínu) v 1940 – 383 925 t ( r.1936 – 372 743 t)
Poměr reformátu k množství vstupu v 1940 – 31,1 % ( roce 1936 40,7 %)
Zdánlivě vyšší výnos benzínu byl díky změně složení vstupu, snížení podílu vstupního mazutu s doplněním vstupu vhodnou surovou ropou.
( Např. krakovací jednotka závodu NPZ Saratov 50% mazut a 50% surové ropy)
Ale systém krakování měl jednu zásadní vrozenou „vadu“.
Výtěžnost u nejlepší suroviny pro krakování, - plynový benzín? - ( nejspíše jde o tzv plynový olej, termín „plynový benzín“ je použitý v dokumentu z roku 1937) -, dala 50% „odpadu“, který byl použitelný výhradně jako palivo pro pomaloběžné vznětové motory ( okt. číslo 50-54), tedy v žádném případě mot. nafta!. A bez další úpravy, toto palivo nešlo využít ani jako palivo pro motory traktorů( ligroin), u nichž byla požadována minimální hodnota 54okt.
Tedy čím více kvalitního benzínu, žádaného výstupu, tím vyšší náklady na vyrobený kg benzínu. Současně i klesá výnos a kvalita dalších využitelných druhů paliva. Přičemž kvalita výstupu podstatně závisí na druhu vstupu. Při vhodném vstupu ( suchranský mazut), se dal jako výstup mimo benzín získat i velice kvalitní a ceněný topný krakovaný mazut s teplotou tuhnutí -9 stC.
Pozn:
( Tehdy normální teplota tuhnutí mazutu byla +14stC)
Je třeba si uvědomit, že v době před WW2 se jedná o vytěženou ropu především z oblasti Baku a ta rozhodně nebyla „lehká“ ( koncem 30.let se již těžilo v Baku z hloubek kolem 1000m) podle tehdejších kriterií. (Viz pokles výtěžnosti destilátu)
U této ropy výtěžnost benzínů byla 13 až 15% při destilaci a odhadem asi 20% ( v současné době cca 27%, výjimkou byla bakuská ropa, kde se dosahovalo až výnosu 30%)) při krakování. Výsledné číslo výtěžnosti obsahuje celé spektrum benzínů.
Celková plánovaná kapacita výroby krakovaného benzínu pro rok 1941 byla 600 000t a izooktanová výroba 87 000t, proces alkylace dalších 65 000 t benzínu ( 78 – 100 okt).
Další stupeň krakovacího procesu měl využít vyšší stupeň procesu , katalytické krakování, za využití kovových katalyzátorů.
Pozn:
Výstupem procesu katalytického krakování je vysokooktanový benzín ( cca 80 okt)
V roce 1941 byly ve fázi zkoušek katalytické krakovací jednotky v Leningradské rafinerii ( závod č.9, uzavřený leden 1942, provoz obnoven ke konci roku 1943) . Jednotky měly vyrábět letecký benzín KB80/2KB100.
( Otázkou je zde efektivnost výroby vysokooktanového benzínu při procesu katalytického krakování, ale podle mne byla krakovací jednotka doplněna výrobní technologií alkylace, nebo izomerizace a výsledný produkt měl být namíchaný, do reformátu se přimísil alkylací vyrobený izooktan.)
Plánovaná výroba měla být zabezpečena výstavbou 20ti výrobních závodů - rafinerií.
Z pohledu ekonomiky provozu takto koncipované plány byly totálně neefektivní, pro nízkou průměrnou výrobní kapacitu 30 000t/ rok. Jenže existuje ještě jedno, užší technické, hledisko a sice zajištění el. energie potřebné pro nové provozy.
Když se někdo začte do dobových dokumentů objeví se mu před očima systémový problém.
( Žádosti o přidělení výkonu, /transformátorů/ el zdrojů)
Tedy nedostatek výkonu el. zdrojů ( nebo slabá přenosová síť). Proto zřejmě tyto plánovaném provozy byly umisťovány jako rozvinutí stávajících rafinerií ( např Ufa III a IV), s nadějí, že si místní energetici nějak poradí.
Nefungovalo to, ani v míru, natož ve válce. Problém nebyl vyřešen do vypuknutí války, pouze rozprostřen do 20 míst SSSR.
Kladem bylo jejich rozložení po celé ploše státu, od západu po Dálný východ. Ovšem zůstávala neustále závislost na marginálním zdroji, ropných polích v Baku.
Kapacita rafinerií za války byla větší než množství kvalitních a žádoucích vstupních surovin z produkce SSSR. Protože bylo z USA dovezeno cca 800 000 t lehkých ropných frakcí pro rafinaci na území SSSR, u kterých výtěžnost reformátu byla 80%.
Pozn.
Krakovaný benzín se v SSSR značil písmenem „K“
Značka benzínu
B 70 – rafinovaný Bakunský 70 okt (1.tř)
KB 70 – krakovaný Bakunský 70 okt (1. tř)
Výroba Tetraetylu olova ( TEO) v SSSR:
V roce 1933 ( 25.12.) byla zahájena výstavba závodu na výrobu aditiva R 9 (TEO) č. 97 v Usolije ( technologie byla zakoupena v Německu). Kapacita výroby dosáhla 150t/měs TEO pro sovětské aditivum R-9, v roce 1941.
Druhý závod na výrobu aditiva, č. 365 ( po 21.8.1941 závod č. 506) byl vybudovaný v Dzeržinsku ( západně od Nižného Novgorodu na řece Oka) v roce 1937 s max. výrobní kapacitou 1 100t.
Aditivum R-9 ( nebo skoro identické V20) obsahovalo 50% TEO ( benzín se dotoval v množství 1 až 4 ml aditiva / kg(l) benzínu). Tedy odtud zřejmě vyplynulo sovětské zatřídění benzínu do čtyř základních tříd, podle obsahu aditiva ( nikoliv podle obsahu olova):
- 1- 4 B(KB) XX/ výsledné oktanové číslo
- B59 - 1B59/73 2B59/78 3B59/81 4B59/82
- B70 - 1B70/80 2B70/85 3B70/87 4B70/88
- B74 - 1B74/85 2B74/88 3B74/90 4B74/92
- B78 - 1B78/87 2B78/92 3B78/93 4B78/95
Dotace benzínu TEO se neprováděla v rafineriích, nebo centrálních skladech, ale u logistických jednotek RKKA. Což s sebou neslo příslušné problémy za války s dodržením předepsané kvality paliva.
Pozn:
Náklady na dotaci benzínu TEO jsou v porovnání s procesními náklady přímé výroby vysokooktanového benzínu na úrovni 1-2%.
Výroba a dodávky benzínu ve válečných letech
(v tisíc tunách, dodávky automobilní + letecký benzín)
1940 výroba- 4 435 dodávky- 3 060,7 + ?
1941 výroba - 4 306 (let. benzin -1269) /dodávky-2 702,4 + 912,2
1942 výroba - 2 537 (let. benzin -912) /dodávky- 1 862,3 + 926,7
1943 výroba - 2 782 (let. benzin-1007) /dodávky- 1 817 + 1024,2
1944 výroba - 3 792 (let. benzin-1334) /dodávky- 2 424 + 1316,6
1945 výroba - 3 159 (let. benzin-1017) /dodávky- 2 718 + 947,5
Výroba a dodávky motorové nafty ( v tis. tunách)
1940 výroba- 629 dodávky- 315,8
1941 výroba- 936 dodávky- 430,8
1942 výroba- 209 dodávky- 414
1943 výroba- 478 dodávky- 441,8
1944 výroba- 535 dodávky- 431,9
1945 výroba- 518 dodávky- 642,2
Těžba ropy v SSSR a její vývoj v době WW2
( včetně plynového kondenzátu)
Pozn.
Využití zemního plynu v energetice je datováno k 10.měs.1942, kdy se na zemní plyn „rozjel „ první kotel Saratovské elektrárny, plyn byl dodáván plynovodem cca z 18 km vzdáleného Jelšanského těžebního pole objeveného náhodou, či nehodou, v roce 1906 při vrtání artézských studní ( při dosažení hloubky 100m z vrtu vytryskl velice „silný vítr“ / dobové vyjádření v tisku/) .
O významu využití zemního plynu v nár. hospodářství SSSR vypovídá příklad:
Kdy při plynofikaci průmyslových závodů a elektrárny pouze v Kujbyševě (1943), bylo uspořeno 20 000 nákladních žel vozů dopravujících uhlí z Karagandy ( Kazachstán) do Kujbyševa.
1940- 31,121 Mt těžba RSFR - 7,039 Mt těžba Azerbajdžán - 22,231 Mt
1941- 33,038 těžba RSFR - 7,5259 těžba Azerbajdžán - 23,541
1942- 21,9879 těžba RSFR - 4,5016 těžba Azerbajdžán – 15,7392
1943- 17,9837 těžba RSFR - 3,4369 těžba Azerbajdžán - 12,7154
1944- 18,261 těžba RSFR - 4,4323 těžba Azerbajdžán - 11,8712
1945- 19,4361 těžba RSFR – 5,6751 těžba Azerbajdžán - 11,5405
Ostatní republiky SSSR se na celkové těžbě ropy podílely nepodstatným množstvím.
( Čísla celkové těžby v RSFR jsou ovlivněna skutečností, že po vypuknutí války se ropné vrty objevily doslova všude, kde byly alespoň trošku příznivé geol. předpoklady výskytu ropy. Např. v okolí Permu se těžila místy ropa v objemech pouhých několika stovek tun za rok na vrt.)
Státní rezervy ropných produktů byly ve výši 1 583 700t v roce 1941 a cca 500 000t surové ropy, RKKA mimo ně disponovala 653 000m3 benzínu ve skladech.
Ztráty paliva činností nepřítele v roce 1941 činily 171 000m3 ze skladů RKKA, 160 000m3 ze skladů Lid. Kom. Obrany a 300 000m3 z mob rezerv.
Pokles těžby u RSFR je jasný, obsazení ropných polí a rafinerií Groznyj a Majkop ( cca 5 mil tun ropy) německou armádou v druhé polovině roku 1942. U Ázerbájdžánu je situace složitější.
Pole a rafinerie v Baku obsazeny němci nebyly, ani bombardované nebyly, tedy je jiný důvod poklesu těžby.
Jsou tři hlavní důvody.
Prvním, je přerušení hlavních dopravních cest vedoucích na sever, do nitra SSSR. Němci zvolili namísto přímého bombardování ropné oblasti Baku leteckými útoky na žel dopravní cesty. Koncem léta 1942 byla bombardována Astrachaň, Urbach a žel uzel Saratov ve snaze docílit izolaci Baku.
Zde je klíčová úloha měst Rostov na Donu a Stalingradu. Po obsazení prvního a zahájení bojů ve druhém, zůstala k dispozici pouze jednokolejka z Baku ( Kizljar), dostavěná v roce 1942, do Astrachaně, přičemž k milionům tun ropy a ropných produktů z Baku ta musela ještě zvládat náklady ze spojeneckých dodávek.
Pozn:
Bylo po ní na podzim 1942 evakuováno 1 500 lokomotiv,16 000 žel cisteren a několik tisíc žel vagonů s ropou a evakuovaným zařízením z Grozného a Majkopu, které se na sev. Kavkazu nahromadily po jeho obsazení Němci.
Tedy kapacitně nevyhovovala do té míry, že část vytěžené ropy se v noci z Baku nouzově přepravovala přes Kaspické moře, východním směrem, v plovoucích žel cisternách( cca 5 000 žel.cisteren a 100 lokomotiv řady „E“) a stabilních nádržích ve vleku za remorkéry do Krasnovodska, kde byla část ropy zpracována v rafinerii.
Dvojkolí železničních vozů byla odmontována a přepravovaná baržemi ( vlečnými čluny). Odkud pokračovaly dále po kolejích do Ašchabadu, kde nastoupil stejný problém s kapacitou tratě. V Ašchabadu se k vytížená žel. tratě přidala další zátěž, na vlaky se zde nakládala část spojeneckých dodávek přepravovaných po poz. komunikaci z Teheránu.
Remorkéry vlečené soupravy měly po 3o-50 žel cisternách. Počet cisteren odpovídal jedné standartní žel. soupravě v té době.
Pozn.
Tato přeprava započala přípravami počátkem srpna 1942 a 13.8.1942 byly přepraveny první lokomotivy. Problém byl v nosnosti jeřábů v Krasnovodsku, která činila pouhých 5t a lokomotivy vážily kolem 100t. Záležitost vyřešil inženýr přístavu GJ Pjaseckij, který položil žel. koleje přímo na piloty mola ( piloty měly náhodou shodnou rozteč 1520 mm ) a přepravované lokomotivy mohly z vlečných člunů vyjíždět jako z trajektu.
Tento kuriozní způsob přepravy byl způsobený potřebou předisponovat vlakové soupravy z odříznutého jihu SSSR ( němci měli v dosahu Stalingrad a zbývající trať, včetně Astrachaně, byla přetížená díky leteckým útokům) na západní Sibiř, Baku II.
Stabilní nádrže byly přepravovány po moři pro zvýšení skladovacích kapacit rafinerie v Krasnovodsku a jejich naplnění ropou je užitečně zatížilo při plavbě, stejně jako vlečené žel. cisterny.
Shodný způsob přepravy, ve vleku celých nádrží po moři byl zvolen při přepravě 8 ks kompletních ropných nádrží s kapacitou á 5 000t z Astrachaně do Gurjeva a stovek žel cisteren z Machačkaly do Gurjeva. Ty byly při plavbě plněny vodou, z důvodů jejich stability na vodě.
Krasnovodsk se stal ústředním uzlem transportu Azerbajdžánské ropy a ropných produktů dopravované ke zpracování ve vnitrozemí SSSR, především rafinerí v Povolží . Cenou za „objížďku“, ale bylo prodloužení cesty žel cisteren na dva měsíce, než dorazily do Saratova. Přičemž původní trasou přes Rostov transport ropy trval dvanáct dní.
Přístav v ústí řeky Ural, Gurjev- Kazachstán( přístav neměl vhodné přístaviště a tankery musely kotvit až 50km od břehu, kde se ropa přečerpávala do vlečných říčních barží- člunů, Primorskij kanál se teprve začal bagrovat), se začal budovat až v květnu 1942 a nabyl významu k 1.1. 1943, kdy po dobudované žel spojce Gurjev – Kandarač ( Orenburská železnice) mohlo být přepraveno 18 párů vlaků za 24 hodin. Další cesta ropy vedla od roku 1943 ropovodem Gurjev – Orsk ( Orenburská oblast). Spojka a ropovod musely mimo bakuské ropy zvládnout i těžbu z dolního toku Ural ( cca700-900 000t), plus kusové náklady LL z Iránu.
Další cesta vytěžené ropy ( díky postupu Wehrmachtu až na hlavní hřeben Kavkazu to vlastně byla slepá cesta), ropovod Baku –Batumi, byla znemožněna vlastními silami , kdy ropovod byl rozebraný v roce 1942.
Při prvním pohledu se jeví pokles těžby v Baku jako přímý důsledek vpádu německých vojsk na Kavkaz. Ale proces poklesu těžby byl nastartovaný již v roce 1939, kdy bylo vysláno do východních oblastí SSSR, na Sibiř, 50 průzkumných expedic ( geofyzika, topografie, geologie) a byly zahájeny průzkumné vrty v 10ti východních rajonech.
Vedení země si uvědomilo, že hlavní těžební a zpracovatelská ropná základna, Baku, Groznyj je v případě vypuknutí války nebránitelná.
A proto přesunulo svou pozornost a prostředky k vybudování těžebních zařízení v oblastech pro obranu výhodnějších.
Tento přesun pozornosti z jihu na sever a východ jednoznačně znamenal i přesun investic ve státním rozpočtu SSSR( pro rok 1939) a Azerbajdžánská ropná oblast tedy měla předem naplánovaný pokles těžby už od roku 1939, kdy se přesun financí projevil ve státním rozpočtu. Současně byla přerušena již běžící výstavba nových zpracovatelských technologických celků v Grozném
(Zmíněný pokles těžby musel být plánovaný v roce 1938, kdy se chystal rozpočet na rok 1939. Zde jasná příčinná souvislost s expanzí Hitlera, nikoliv souvislost se Zimní válkou, a plánovaným leteckým útokem na Baku ze strany VB a Francie)
Plánovaný přesun financí je druhý hlavní důvod poklesu těžby v Baku.
Třetím důvodem poklesu těžby po přepadení země, byla skutečnost, že se podstatná část průmyslových kapacit do té doby se zabývající pouze ropným průmyslem, zapojila do výroby zbraní. A část zařízení , včetně asi 10 000 odborníků bylo přesunuto na Baku II a sever Ruska.
(-Druhá etapa evakuace průmyslu a zařízení v r.1942-)
Kladným výsledkem těchto finančních přesunů byl rozvoj ropné oblasti Uchta, Baku II ( Volžsko-Uralská), Baškirie, Tatarstán, záp Sibiř, kde pro ilustraci vrt č.5 ( řeka Tajruk)při havárii v 1942 vydal denně 6000t surové ropy, nebo zahájení těžby v Uchtě ( experimentální těžba v r. 1939), kde se surová lehká ropa těžila z hloubek kolem 60-80m, proti Baku - 1 000 m - podstatný rozdíl.
Současně došlo k poklesu vrtání nových ropných studní na jednu čtvrtinu a těžba ropy v oblasti Baku přímo závislá na nových vrtech ( z 2103 pokles na 570 tis m vrtů v SSSR).
Pozn.
Těžká ropa se v Uchtě těžila už v r. 1943 z hloubek až 1 200m.
Ropná oblast Uchta byla v Moskvě známá už z počátku 18 stol, kdy kupci vozili ropu sbíranou na hladině vodních toků.
Výstupem zpracování ropy těžené a zpracovávané v Uchtě, byly především maziva pro nízké teploty( -55stC) a saze v objemu cca 9 000t / rok
Tyto oblasti, Uchta, Baku II, záp.Sibiř, měly výhodu napojení na železniční síť SSSR, s dostatečnou přepravní kapacitou, protože se nacházely v sousedství oblastí s těžkým průmyslem ( Čeljabinsk). V roce 1934 byla postavena trať Ufa- Išimbaj ( 171km) a ropovod Ufa –Išimbaj ( průměr 305mm , o délce 168 km, r. 1937). Uchta to měla těžší, protože uplatnění její ropy a ropných výrobků ( především oleje a mazadla) záviselo na provozu Severní železnice ( Kirov- Vorkuta, dokončená v roce 1936).
Vyjádření, že SSSR nevyráběl vysokooktanový benzín a musel jej dovážet, je možno přesunout do kategorie mýtů. Výroba vysokooktanových benzínů ( Extra 100, byl kvalifikován jako „náhradní palivo“) přímou cestou, sekundární destilací, byla v SSSR zavržena v září 1937 a byl zahájen proces levnější výroby vysokooktanového benzínu cestou aditace benzínu olovem se zavedením doplňkových technologií výroby n-oktanů – využití plynné složky, do té doby průmyslově nevyužívané.
Jednotlivé rafinerie, závody, se budovaly technologicky navazující, kde se využívaly návaznosti procesů – Destilace – Krakování – Alkylace. Je paradoxem, že k tomuto kroku přispěla až evakuace technologických celků ze západu a jihu SSSR.
Sovětská výroba základních paliv, benzínu a motorové nafty v období WWII plně pokrývala jejich spotřebu, jak v ozbrojených silách, tak i v sektoru nár. hospodářství, i bez importu. Výroba benzínu byla na potřebném množství udržena díky zvýšení podílu petrolejové a naftové frakce, získané v destilačních kolonách, při zpracování v krakovacích jednotkách. Takto udržená úroveň výroby dokázala navýšit stav státních rezerv SSSR po skončení války( výsledná bilance výroba/dodávky benzínu a mot. nafty je za období války kladná).
Tedy využití motorové nafty ( -diesel palivo-, jak je označováno v dobových sov dokumentech) mělo základ v kalkulaci vstup/výstup při výrobě paliva, kdy cílem bylo získání většího množství využitelného kvalitního paliva, při nutnosti zavést konstrukci a výrobu vznětových spal motorů. Přičemž se využily relativně nízké náklady a relativně jednoduché technologické nároky na úpravu destilačních kolon, aby ty mohly produkovat motorovou naftu - využít naftovou frakci - zpracovávané ropy. Rozdíl je kvantitativně ve stovkách tisíc tun paliva za rok. Nižší měrná spotřeba naftového motoru byl bonus navíc daný principem činnosti vznětového motoru.
Pozn.
Často se nyní objevují vyjádření v sov a rus pracích, kde jsou stížnosti na kvalitu vlastního benzínu v době II.sv války . Ale nikdo z těch stěžujících si autorů si neuvědomuje, že Hitlerova III. říše na tom byla s kvalitou nízkooktanového benzínu ještě hůř. Sov. automobilní benzín byl kvalifikován na okt. číslo 56 a protistrana vyráběla benzíny s okt. číslem 40 a 55, důvodem bylo zvýšení výtěžnosti limitovaných vstupů při výrobě ( množství na úkor kvality).
Ceny benzínů v roce 1940 ( rub/tunu):
B 78-1320
B 74-1240
B70-1200 KB70-1200
B 59-1150
KB 76-1300
Autobenzin-950
http://samlib.ru/l/lancow_m_a/marshal_m ... ight.shtml
http://nvo.ng.ru/history/2000-06-02/5_diesel.html
http://ir.nmu.org.ua/bitstream/handle/1 ... 9559ff1.pd
http://www.gruzovikpress.ru/article/his ... -15_43_22/
http://alexfiles99.narod.ru/library/0001/way_to_v2.html
http://old.nasledie.ru/persstr/persona/ ... .php?art=6
http://militera.lib.ru/research/melia_aa/10.html -
http://www.gsg.spb.ru/node/78
http://www.yaregaruda.ru/ru/book/export/html/46
http://www.hist.msu.ru/Labs/Ecohist/OB1 ... henko.html
http://newsbabr.com/print.php?IDE=125313
http://journal.kurtukov.name/?p=80
http://scharapow-w.livejournal.com/6910.
http://economicarggu.ru/2008_4/10.shtml
http://zhurnal.lib.ru/t/tolstoj_w_i/eko ... evmv.shtml
http://www.rusoil.net/pages/31365/Ahmadova_diss.pdf
http://istorya.ru/forum/?showtopic=3993
http://ru-history.livejournal.com/4223043.html
http://www.oilru.com/nr/231%20%20/5718/
http://www.yaplakal.com/forum2/topic330585.html
).