После Второй мировой войны спрос на легкие продукты (например, бензин, реактивное и дизельное топливо) вырос, в то время как потребность в тяжелых промышленных мазутах снизилась. Кроме того, многие из новых источников нефти (Калифорния, Аляска, Венесуэла и Мексика) дали более тяжелую нефть с высоким естественным выходом остаточных топлив. В результате нефтеперерабатывающие предприятия стали еще больше зависеть от преобразования остаточных компонентов в более легкие масла, которые могут служить сырьем для установок каталитического крекинга.
Уже в 1920 году большие объемы остатков перерабатывались в висбрекерах или установках термического крекинга. Эти простые технологические установки в основном состоят из большой печи, которая нагревает сырье до температуры 450-500 °C (840-930 °F) при рабочем давлении около 10 бар (1 МПа), или около 150 фунтов на квадратный дюйм. Время пребывания в печи тщательно ограничивается, чтобы предотвратить протекание значительной части реакции и засорение печных труб. Нагретое сырье поступает в реакционную камеру, где поддерживается достаточно высокое давление, чтобы обеспечить крекинг крупных молекул, но ограничить образование кокса. Из реакционной камеры технологическая жидкость охлаждается для предотвращения дальнейшего крекинга, а затем поступает в дистилляционную колонну для разделения на компоненты.
Установки висбрекинга обычно преобразуют около 15 % сырья в нафту и дизельное топливо и производят остаточное топливо с низкой вязкостью. Установки термического крекинга обеспечивают более жесткую переработку и часто преобразуют 50-60 % поступающего сырья в нафту и легкое дизельное топливо.
Коксование — это тяжелый термический крекинг. Остаточное сырье нагревается примерно до 475-520 °C (890-970 °F) в печи с очень малым временем пребывания и сбрасывается в бо
В большом сосуде, называемом коксовым барабаном, происходит обширный и контролируемый крекинг. Легкий продукт крекинга поднимается в верхнюю часть барабана и отводится. Затем он поступает во фракционатор для разделения на нафту, дизельное топливо и тяжелые газойли для дальнейшей переработки в установке каталитического крекинга. Более тяжелый продукт остается и, благодаря сохранившемуся теплу, в конечном итоге превращается в кокс — твердое углеродистое вещество, похожее на уголь. Как только коксовый барабан заполняется твердым коксом, он выводится из эксплуатации и заменяется другим коксовым барабаном.
Раскоксовка — это рутинная ежедневная операция, выполняемая струей воды под высоким давлением. Сначала снимаются верхний и нижний днища коксового барабана. Затем в коксе просверливается отверстие от верха до дна емкости. Затем через отверстие опускается вращающийся шток, распыляющий струю воды в стороны. Струя под высоким давлением разрезает кокс на куски, которые выпадают на дно барабана для последующей погрузки в грузовики или железнодорожные вагоны для отправки заказчикам. Как правило, коксовые барабаны работают по 24-часовому циклу, заполняясь коксом в течение одних суток, затем охлаждаясь, расталкиваясь и вновь нагреваясь в течение следующих 24 часов. Буровые вышки, расположенные на вершине коксовых барабанов, являются заметной особенностью горизонта нефтеперерабатывающего завода.
