Как перерабатывают нефть в XXI веке
Представить себе сегодняшний мир без нефти невозможно. Наземный транспорт, авиация, производство полимеров – все это критически зависит от «черного золота». Столь же сложно себе представить, что чуть больше столетия назад нефть вообще мало кого интересовала, а современных технологий ее переработки просто не было.
Прежде чем начать бурить скважины под нефть, люди были должны откуда-то о ней узнать, и действительно, в мире есть места, где «каменное масло» просачивается на поверхность. В Древнем мире нефть применяли в строительстве, ее использовали как лекарство и топливо для светильников. Где-то нефть пытались добывать — например, китайцы тысячи полторы лет назад бурили скважины бамбуковыми бурами. Современная история нефтедобычи начинается в середине XIX века, когда в Российской империи в районе Баку русский инженер Василий Семенов пробурил первую в мире промышленную скважину. Примерно десять лет спустя промышленная добыча нефти началась в Пенсильвании (США).
Нефтесамогонщики
Когда люди додумались перерабатывать нефть, точно неизвестно, но начиная с XVIII века в Европе стали появляться предприятия по перегонке нефти в керосин. Керосин был нужен как альтернатива китовому жиру, который использовался в качестве топлива для ламп. Китов повыбили много, жир горел тускло и оставлял много копоти, а керосин и китам давал жить, и горел ярче, и коптил меньше. Перегонка нефти на керосин стала самым первым и самым примитивным способом переработки нефти. Метод сводился к процессу дистилляции, хорошо известному всем, кто когда-либо имел дело с самогонным аппаратом. Более легкие фракции с более низкой температурой кипения испарялись, а затем конденсировались.
Методом перегонки в XIX веке стали получать и бензин, но это топливо было еще далеко от совершенства. Собственно, и сфера применения для него была весьма ограничена — бензином заправляли примусы, а продавали его отнюдь не на специальных заправках, а в небольших емкостях чуть ли не в аптеках. Бензин, полученный с помощью дистилляции, обладает низким октановым числом, то есть самопроизвольно детонирует в цилиндре ДВС даже при небольшом сжатии. Когда наступил XX век, в небо поднялись первые самолеты и началось массовое производство автомобилей, стало ясно, что перерабатывать нефть по старинке уже нельзя. Необходимо было повышать как выработку топлива из нефти, так и качество этого топлива.
Новатор Карбон
Джесси А. Даббс был родом из Пенсильвании, бывшей, как мы помним, одним из первых мест на Земле, где нефть стали добывать промышленным способом. Его настолько увлекала нефтехимическая тематика, что даже сына своего он назвал Carbon (по-русски «углерод»). Когда сын вырос, он добавил себе еще одно имя Petroleum («нефть») и стал Карбоном Петролеумом Даббсом. В 1914 году Джесси и Карбон Даббсы основали собственную компанию. Через несколько лет она получит название Universal Oil Products, сокращенно UOP, — влияние этой фирмы на мировую экономику невозможно переоценить, ибо в каждом литре бензина промышленной выработки, где бы он ни был сегодня произведен, воплощены технологии UOP. Отец и сын Даббсы создали компанию, чтобы коммерциализировать патенты в области термокрекинга. Термокрекинг в чистом виде представляет собой процесс расщепления углеродной цепи крупных молекул на более короткие цепи путем разрыва связей «углерод-углерод» под действием высокой температуры и давления. Таким образом, если при обычной перегонке возможно было лишь отделить от массы нефтяного сырья более легкие фракции (например, бензиновые), то крекинг позволял эти легкие фракции создавать,