У истоков российской нефтехимии – Журнал «Сибирская нефть»

У истоков российской нефтехимии

Текст: Александр Матвейчук
Фото: GETTY IMAGES, LEGION MEDIA, РИА НОВОСТИ

В современной технико-исторической литературе можно встретить утверждение, что первое в мире промышленное нефтехимическое производство создала в 1919 г. американская компания «Melco Chemical Co.», предложив потребителям изопропиловый спирт, синтезированный из отходящих газов термического крекинга нефти. Однако еще в конце XIX века в России было создано заводское производство ароматических углеводородов с использованием нефтяного сырья

Анилиновая зависимость

В российской экономике дореволюционного периода важное место занимала текстильная промышленность, однако дефицит красителей, которые закупались за границей, в какой-то момент стал препятствием для ее дальнейшего развития. Основа текстильных красок — анилин производился в основном из природных продуктов, в частности из импортного индиго. В 1842 г. выдающийся русский химик, академик Николай Зинин (1812–1880) открыл реакцию восстановления ароматических нитросоединений, позволившую получать анилин на основе бензола. Впрочем, первыми этим открытием воспользовались зарубежные предприниматели, начавшие производство бензола и других ароматических углеводородов из каменноугольной смолы.

Для избавления отечественной текстильной промышленности от полной «анилиновой зависимости» уже с середины 70-х гг. XIX в. в России были развернуты научные исследования в области термохимической переработки нефти. Первым эту работу начал талантливый химик Александр Летний (1848–1883), ассистент химической лаборатории Санкт-Петербургского технологического института. Дополнительным стимулом для проведения таких исследований послужило желание рационально использовать «нефтяные остатки» после получения товарного керосина.

Летний провел множество опытов по выяснению влияния различных факторов (температуры, давления, применения катализаторов) на процентные выходы продуктов термического разложения и на их состав, причем установил ряд важных общих закономерностей процесса пиролиза нефти. При исследовании термического процесса переработки нефти и мазута ему удалось впервые получить из нефтяного сырья ароматические углеводороды: бензол, толуол, ксилол, антрацен и бутадиен. В ноябре 1877 года он получил пятилетнюю «привилегию» (патент) в Департаменте торговли и мануфактур Министерства финансов «на способ добывания бензола и антрацена из нефти», чем зафиксировал российский научный приоритет в области термохимической переработки нефтяного сырья.

Фабрикант Рагозин

Практическим применением результатов научных работ русских ученых в области глубокой переработки нефти занялся талантливый предприниматель и изобретатель Виктор Рагозин (1833–1901). Весной 1879 г. недалеко от уездного города Романова-Борисоглебска Ярославской губернии на правом берегу Волги в урочище Константиновском началось строительство нефтеперерабатывающего завода. Темпы возведения нового предприятия поразили современников: в марте 1879 г. был заложен первый фундамент под заводские корпуса, а в сентябре того же года уже была получена первая продукция — нефтяные смазочные масла. Применение высокопроизводительного оборудования и эффективной технологии производства позволило Константиновскому заводу быстро увеличивать объемы производства, расширяя ассортимент выпускаемой продукции. Уже в 1880 г. производилось четыре сорта смазочных масел: веретенное, машинное, вагонное зимнее и вагонное летнее. Затем появились и другие сорта: цилиндровое и соляровое масла. В 1881 г. было принято решение о строительстве на территории предприятия керосинового отделения и производства светильного (искусственного) газа. Газовый завод, оснащенный по последнему слову техники того времени, предназначался для того, чтобы утилизировать накапливающиеся отходы нефтепереработки.

Для осуществления термохимической переработки нефтяного сырья на заводе были сооружены пять ретортных печей и антраценовый цех. Через раскаленные чугунные реторты пропускали тяжелое соляровое масло и получали «газовый деготь». Последующая разгонка газового дегтя на кубовой аппаратуре позволяла получить ароматические углеводороды: бензол, толуол, промежуточное масло, нафталиновое масло и антраценовый погон. В 1881 г. «Товарищество производства минеральных масел В. И. Рагозин и Ко» за высокое качество своей продукции было удостоено двух высоких международных наград.

Производство анилина, старинные гравюры, 1875 г. Производство анилина, старинные гравюры, 1875 г.

На Всероссийской промышленной и художественной выставке 1882 г. в Москве в отдельном павильоне компании была показана обширная номенклатура самых разнообразных нефтепродуктов, включая бензин, керосин, бензол, толуол, антрацен и другие ароматические углеводороды. Однако в том же году в судьбе предпринимателя и его предприятия произошел крутой поворот. 2 июля 1882 г. решением Московской судебной палаты руководство компании во главе с Виктором Рагозиным было отстранено от дел, и началась процедура банкротства. В последующие годы производство Константиновского завода находилось в стагнации, и только в середине 1911 г. после перехода предприятия в состав «Товарищества нефтяного производства братьев Нобель» началось его возрождение. Тогда же там возобновилось и производство товарных ароматических углеводородов.

Русский краситель

К концу XIX в. эстафета в области создания термохимического производства перешла к инженеру-технологу Александру Никифорову (1848 — после 1917). Окончив в 1868 г. химическое отделение Санкт-Петербургского технологического института, он долгое время проработал на российских газовых заводах, изучив на практике процесс получения светильного газа. В то же время Александр Никифоров занимался решением вопроса утилизации «газового дегтя», побочного продукта газового производства. В начале 90-х гг. XIX в. он приступил к работе над созданием установки для получения ароматических углеводородов из нефтяного сырья. После нескольких лет напряженной работы пришел успех. В декабре 1894 г. инженер-технолог Никифоров получил десятилетнюю «привилегию» «на способ выработки бензола из нефти и нефтяных остатков». В основу действия его установки был положен процесс термохимического разложения нефтяного сырья при температуре 800 °C и под давлением (от 2 до 3,5 атмосферы) путем пульверизации его горючим газом. Это обеспечивало одинаковую температуру во всех частях чугунной реторты и равномерное разложение мазута с получением значительного объема ароматических углеводородов, а также давало возможность увеличить срок эксплуатации реторты.

Свою продукцию «Товарищество производства минеральных масел В. И. Рагозин и Ко» представило на Всероссийской промышленной выставке в Москве в 1882 году Свою продукцию «Товарищество производства минеральных масел В. И. Рагозин и Ко» представило на Всероссийской промышленной выставке в Москве в 1882 году

21 апреля 1901 г. предпринимателями Михаилом Лосевым и Павлом Соловьевым была учреждена первая отечественная нефтехимическая компания, «Товарищество Русского бензоло-анилинового завода», с капиталом в 400 тыс. рублей. Вскоре в деревне Скринцево Комаровской волости Кинешемского уезда на основе «привилегии» инженера-технолога Никифорова и под его руководством они построили специализированный химический завод для производства товарного отечественного красителя — «анилинового масла». Ввод в эксплуатацию предприятия при «стечении городской общественности города Кинешмы» состоялся в августе 1901 года.

Впрочем, привлечь внимание российских текстильных магнатов к отечественному красителю для тканей удалось не сразу. О «первых опытах применения анилинового масла для крашения в черный цвет хлопковой пряжи и миткаля» газета «Нефтяное дело» написала лишь в феврале 1903 года.

Для инженера-технолога Никифорова работа в Кинешме стала звездным часом. С 1902 г. он начал регулярно печататься на страницах журналов Императорского русского технического общества. Его научная и практическая деятельность получила широкую известность и признание. В 1905 г. он был удостоен Русским техническим обществом престижной премии имени Людвига Нобеля.

К сожалению, дальнейшая судьба первого российского нефтехимического завода сложилась не самым лучшим образом. У него сменился владелец, объемы производства «анилинового масла» из бензола существенно сократились, да и рабочих к 1917 г. осталось всего 15 человек.

Вид на предприятие «Товарищества Русского бензоло-анилинового завода» возле Кинешмы (конец XIX в.) Вид на предприятие «Товарищества Русского бензоло-анилинового завода» возле Кинешмы (конец XIX в.)

Взрывное импортозамещение

Следующим мощным фактором развития отечественного нефтехимического производства стала Первая мировая война. Первые же поражения русских войск показали, что страна недостаточно подготовлена к ведению полномасштабных боевых действий. Как отмечал известный ученый-химик, генерал-майор Владимир Ипатьев (1867–1952), сказалась неготовность тыла военного ведомства к ведению длительных боевых действий: «Выяснилось, что наши заводы взрывчатых веществ даже на ту небольшую производительность, которую они имели, лишены главного исходного продукта — толуола, запасы которого были весьма ничтожны, а выработка совсем не налажена».

Заливка корпусов снарядов тротилом в снаряжательной мастерской, 1915 год Заливка корпусов снарядов тротилом в снаряжательной мастерской, 1915 год

Керосиновые заводы в Баку Керосиновые заводы в Баку

Для производства тротила на русских заводах был необходим в больших объемах исходный материал, так называемый «сырой» бензол, поставки которого до начала войны обеспечивали именно германские химические предприятия. С началом войны этот канал поставок сырья был закрыт, и перед отечественным производством боеприпасов встала проблема острейшего дефицита взрывчатых веществ. В ноябре 1914 года генерал Ипатьев во главе комиссии Главного артиллерийского управления был командирован на Донбасс для «детального исследования всех коксовых фабрик Донецкого района» с целью выяснения возможности приспособления коксового производства для военных целей. В сжатые сроки удалось построить первый «казенный» Кадиевский бензольный завод, который уже в сентябре 1915 г. дал первую продукцию. В последующие месяцы был введен в эксплуатацию Макеевский бензольный завод, а затем еще 20 подобных производств. Однако в ходе военных действий возрастающие нужды армии потребовали значительного роста производства тротила. Поскольку возможности коксобензольного производства были исчерпаны, внимание Комиссии по заготовке взрывчатых веществ было обращено на нефтяное производство. В июне 1915 г. в Особом совещании по обороне было принято решение о строительстве установок «по извлечению толуола из бензинов майкопского и грозненского месторождений». Для организации этого производства генерал Ипатьев вместе со штабс-капитаном Илларионом Аккерманом (1888–1937) был командирован на Северный Кавказ.


Уже в конце 1916 г. в немыслимые для мирного времени сроки были пущены в эксплуатацию толуоловые заводы в Екатеринодаре и Грозном. Успех позволил продолжить работы в области производства бензола из нефти путем ее пирогенетического разложения по методу, впервые предложенному Никифоровым. К реализации этой программы были привлечены многие выдающиеся ученые.

Вначале новая технология была опробована Комиссией по заготовке взрывчатых веществ на Казанском газовом заводе, затем началось сооружение сразу нескольких толуоловых заводов в Баку. Осенью 1916 г. был пущен в эксплуатацию завод Бакинского военно-промышленного комитета. В тот же период успешно завершилось и строительство толуолового завода «Товарищества нефтяного производства братьев Нобель». Фирма Нобелей стала первой поставлять бензол и толуол артиллерийскому ведомству и значительно обогнала Бакинский военно-промышленный комитет. К концу войны в Баку появились еще два небольших толуоловых завода: акционерного общества «Бенкендорф и Ко» и фирмы «Нефтегаз». Толуоловый завод военного ведомства появился и в Туркестанском крае, в  Ферганской долине вблизи селения Сель-Роко. Создание в небывало короткие сроки промышленного производства ароматических углеводородов в стране позволило снять для российской армии и флота к 1917 г. проблему «снарядного голода».

Революционная резина

С первыми годами Советской власти связано еще одно важное достижение российской нефтехимической промышленности — первенство в разработке технологии производства синтетического каучука. Еще в начале 1915 г. талантливый ученый-химик Борис Бызов (1880–1934), будучи руководителем химической лаборатории «Товарищества российско-американской резиновой мануфактуры под фирмой «Треугольник», начал исследовательскую работу в области синтеза каучука из нефтяного сырья. Вскоре путем термического разложения нефти удалось получить дивинил (бутадиен-1,3), один из важнейших исходных мономеров для производства синтетического каучука. В сентябре 1915 г. компания Бызова подала заявку на изобретение в Департамент торговли и мануфактур Министерства финансов и получила «охранительное свидетельство» на способ получения дивинила.


Сергей Васильевич Лебедев (1874–1934), советский ученый-химик, создатель промышленного метода производства синтетического каучука. 1922 год Сергей Васильевич Лебедев (1874–1934), советский ученый-химик, создатель промышленного метода производства синтетического каучука. 1922 год

Пришедшее к власти в ноябре 1917 г. правительство большевиков вопросам развития химической промышленности уделяло серьезное внимание. Уже в сентябре 1918 г. в Петрограде Химический отдел ВСНХ провел представительное совещание по вопросам получения синтетического каучука под председательством академика Владимира Ипатьева. Доклад профессора Бызова привлек внимание руководителей отрасли, и правление Государственного треста резиновой промышленности приняло решение о разработке промышленного способа получения синтетического каучука по предложенной технологии. Впрочем, средства на начальный этап исследовательских и опытных работ появились только в 1923 г. Тогда профессор Бызов начал восстановление опытной установки пиролиза нефти для получения бутадиена, затем приступил к разработке методов его очистки, параллельно занимаясь усовершенствованием аппаратно-технологической части.

В 1925 г. решением советского правительства был проведен конкурс на «изготовление в порядке фабричного производства синтетического каучука». В апреле 1928 г. победителем была признана работа профессора Сергея Лебедева (1874–1934), разработавшего технологию получения этого сырья из этилового спирта. На ее промышленную реализацию были выделены значительные финансовые средства. Осенью 1928 г. в Ленинградском университете появилась лаборатория синтетического каучука, а в апреле 1930 г. были начаты работы на опытном производстве. 7 июля 1932 года в Ленинграде был введен в эксплуатацию крупный завод, ставший первенцем будущей мощной отечественной химической отрасли.

Что касается работы профессора Бызова, жюри конкурса отметило ее как «заслуживающую внимания» и рекомендовало продолжить исследования в области получения синтетического каучука из нефтяного сырья. Хотя выделенные Бызову средства были весьма скромными, уже в середине 1929 г. начались технические испытания шин из синтетического каучука, полученного на небольшой установке в лаборатории завода «Красный треугольник». А в 1931 г. в Ленинграде было создано опытное производство каучука по технологии Бызова. Полученные здесь результаты исследовательской работы позволяли выйти с аргументированным предложением по созданию полноценного промышленного производства, однако в июне 1934 г. профессор Бызов скоропостижно скончался, и оказалось, что дальнейшую борьбу за внедрение его технологического процесса продолжить некому. Только в 1950-х гг. технологический процесс получения синтетического каучука из нефтяного сырья приобрел заслуженное признание и стал основой отечественного нефтехимического производства.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ