Зелинский
Шрифт:
Фракционирование приходилось повторять несколько десятков и сотен раз. Но и такая поистине сизифова работа не всегда оказывалась достаточной, выделенные этим путем отдельные фракции не представляли собой химически чистые вещества, а состояли из смеси нескольких углеводородов. Дальнейшее разделение смеси методом фракционирования было уже невозможно. В. В. Марковниковым был предложен сложный способ последовательного превращения нефтяного углеводорода в ряд производных с тщательной их очисткой всеми доступными методами.
Вначале Николай Дмитриевич пошел этим путем, улучшая и рационализируя методы, применявшиеся
Вскоре, однако, совершенно новые пути всецело привлекли внимание Зелинского.
Дело в том, что при первичной перегонке нефть подвергается только физическим изменениям. От нее отгоняются легко кипящие фракции — бензин, керосин, после чего остаются густые смазочные масла и, наконец, твердый остаток — вар. Химическая же природа углеводородов нефти при этом не изменяется.
Для увеличения выхода из нефти легких составляющих (бензина, керосина), а также для получения продуктов большей химической ценности (ароматических углеводородов) разработаны методы глубокой переработки, при которой происходит изменение строения самих молекул углеводородов. Такими методами являются крекинг и пиролиз нефти.
При крекинге длинные цепочки молекул тяжелых фракций нефти под влиянием высокой температуры и давления разрываются на короткие — из нескольких звеньев. Благодаря этому увеличивается количество низкокипящих продуктов, состоящих из малого числа звеньев, — бензина и керосина.
Сущность процесса, получившего название «пиролиз», заключается в том, что длинные цепочки молекул углеводородов нефти не только разрываются на мелкие звенья, как при крекинге, но из их осколков образуются новые соединения с кольцевым строением — ароматические углеводороды. Эти углеводороды, как мы уже знаем, химически активны и служат сырьем для многих химических производств.
Применение в этих процессах катализаторов — веществ, ускоряющих реакцию, — дало возможность проводить их при более низких температурах и увеличить выход ценных продуктов. Процессы каталитического крекинга и пиролиза являются усовершенствованием методов глубокой переработки нефти, они возникли значительно позже, и основная заслуга в их развитии принадлежала Н. Д. Зелинскому и его школе.
Многие процессы переработки нефти с целью получения из нее ценных продуктов — изобретения русских специалистов. Но, как это часто бывало с открытиями русских ученых, процессы эти использовались раньше за границей, а затем уже, получив там названия, а часто и нового «автора», возвращались в Россию.
Так, например, братья Дубинины на кустарном «фотогенном» заводике в Моздоке в 1823 году получили впервые керосин (названный тогда фотогеном). В Германии же считали, что первым выделил керосин в 1830 году немецкий ученый Рейхенбах. В Америке керосин впервые был получен Силиманом в 1833 году.
Вот еще пример. Д. И. Менделеев предложил в 1870 году конструкцию непрерывно действующего аппарата для перегонки нефти. Фирма «Нобель» использовала это изобретение, не обмолвившись об имени автора.
Инженер В. Г. Шухов в 1891 году разработал метод перегонки нефти, значительно увеличивший выход из нее бензина и керосина. Изобретение это было перехвачено в Соединенных Штатах, где нашло широкое применение, и через несколько лет вернулось в Россию под названием крекинг-процесса.
Интересно,
Инженер А. А. Летний, работавший над вопросами глубокой переработки нефти, впервые провел процесс крекинга нефтяных остатков еще в 1877 году. Он же предложил первым и процесс, получивший за границей название «пиролиз».
Исследование процесса пиролиза (пирогенетической переработки) проводилось также в 1881 году Юлией Владиславной Лермонтовой в лаборатории Марковникова. Лермонтова была первая женщина-химик, успешно проводившая научную работу в Московском университете. Знаменитый математик Софья Ковалевская писала о ней своей двоюродной сестре Аделунг:
«В настоящее время моя подруга Юлия Лермонтова занята серьезной работой по химии. Она ее уже почти закончила, и результаты ее должны найти себе весьма важное техническое применение».
Дальнейшим развитием метода пирогенетической переработки нефти было предложение инженера Никифорова, сконструировавшего специальный аппарат. Детальное изучение происходившего в этом аппарате процесса было проведено Зелинским и Никифоровым в лаборатории Московского университета.
В один из осенних дней в кабинете Зелинского сидел, сутулясь, невысокий, немолодой уже человек, несколько небрежно одетый. На столе было расставлено множество всевозможных банок и склянок. Склянки эти резко отличались друг от друга. Справа, ближе к профессору, расположены были аккуратные, стандартного размера банки, на этикетках которых стояли химические формулы, — это явно были образцы из коллекций Николая Дмитриевича. Налево громоздились какие-то совершенно невероятной формы флаконы не то от духов, не то из-под горчицы и хрена. На них вкривь и вкось небрежным почерком были начертаны какие-то иероглифы.
Оба собеседника, увлеченные разговором, не сразу обратили внимание на вошедшего лаборанта Каширина.
— Вот, Николай Дмитриевич, я нашел, наконец, ту работу Летнего, о которой вы говорили, — сказал Каширин.
— Исследование продуктов нефтяного газа? — обрадовался Зелинский. — Да вы просто кудесник! Как это вы догадались, что нам именно сейчас она нужна? Вот знакомьтесь: это инженер Никифоров. Он как раз работает над теми же вопросами, которыми мы интересуемся.
Инженер Никифоров привстал, угрюмо кивнул и сунул Каширину перепачканную чем-то черным и липким руку.
— Вот видите, — обращаясь к Никифорову, сказал Николай Дмитриевич, — это работа Летнего еще 1877 года. Я сразу заинтересовался ею и решил повторить его опыты. А вот господин Никифоров, — повернулся Николай Дмитриевич снова к Каширину, — работал на заводе Рагозина, помните, который выставлял на Нижегородской выставке 1885 года продукты из нефти своего производства. Инженер Никифоров давно уже работает над усовершенствованием метода ароматизации нефти. Он сконструировал реторту, в которой, считает, за счет повышенного давления удастся получить значительно большие выходы ароматики.