Зелинский

Задача химического исследования нефти, как всякого продукта, встречающегося в природе в виде сложной смеси, заключается в том, чтобы изолировать из нее отдельные индивидуальные вещества и исследовать их. Первой стадией была разгонка нефти на фракции, кипящие в определенном интервале температур, и тщательная очистка их. Затем эти погоны разделялись снова на фракции в более узком интервале.

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 ранее Марковниковым.

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, что через много лет в Америке две конкурирующие фирмы Кросса и Даббса вели судебный процесс об авторстве на это изобретение. На суде адвокат фирмы Даббса, увидев, что его патроны проигрывают дело, заявил, что изобретателем метода является русский инженер Шухов. Действительно, когда американцы обратились к Шухову, он предъявил документы, что запатентовал метод за 30 лет до их тяжбы.

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».