Как Владимир Шухов спас нефтяной бизнес Нобелей

Великий русский инженер Владимир Шухов более всего известен телебашней на улице Шаболовка — ажурное строение появилось в 1922 году и назначалось для ретрансляции на весь мир передач Коминтерна. Но инженерное имя он себе сделал за 45 лет до того.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Знаменитые на весь мир предприниматели по фамилии Нобель — именно их фонд вручает ежегодную главную научную премию человечества — приехали заниматься бизнесом в Россию еще до Крымской войны 1853–1856 годов. Примерно с 1870 года они — и весьма успешно — начали заниматься молодым тогда и очень перспективным нефтяным бизнесом на приисках в городе Баку.

Но нефть была не только в Баку, но и в Техасе, и оттуда в Россию полился поток дешевого керосина — главного на тот момент нефтепродукта. Американцы производили его очень дешево. Спасла российских Нобелей от разорения финансовая поддержка их брата Альфреда, того самого, основателя премии. В 1859 году он вернулся из России на родину в Швецию, получил там патент на динамит и наладил его производство. Динамитные деньги поддерживали «БраНобель» — так называлась бакинская нефтяная компания братьев — на плаву, но все нефтяники уже стали понимать, что нефть — это не только керосин, и первый, кто наладит в промышленных масштабах производство из нефти новых продуктов, получит конкурентное преимущество. Нобели это понимали не хуже других.

Владимир Шухов начинал свою многостороннюю карьеру как инженер-нефтяник. Окончив в 1876 году Московское техническое училище (ныне МВТУ имени Баумана), он сразу отправился на годичную стажировку в США, где был впечатлен темпами и масштабами развития нефтяной промышленности. Вернувшись в Россию, он предложил свои услуги семейному предприятию Нобелей, которые строили на бакинских нефтяных приисках то, что сейчас называется вертикально интегрированной компанией: добыча сырья — его доставка на переработку — переработка в конечный продукт — доставка потребителю.

Всего год спустя после приезда из Штатов, в 1878 году, 145 лет назад, Владимир Шухов совершил революцию в доставке нефти — он предложил построить нефтепровод. До этого добытую нефть приходилось возить на конной тяге в бочках (баррелях). Нефтепровод был длиной 10 км и начинался от прииска на Апшеронском полуострове, а заканчивался в Черном городе. Где же Шухов взял трубы?

Трубопрокатной промышленности тогда не было и в помине! Зато промышленность прекрасно умела изготавливать трехдюймовые (76 мм) в диаметре стволы для пушек, они составляли основу полевой артиллерии русской армии. Вот на оборудовании для изготовления пушек Шухов и сделал трубы и пустил по ним нефть.

В Черном городе нефть уже ожидали нефтеналивные суда, прообразы будущих танкеров, а еще Шухов придумал нефтехранилища, склепанные из стали и имевшие форму, близкую к воздушным шарикам.

Так была решена проблема с добычей и доставкой нефти. А в 1891 году Шухов решил и еще одну проблему: заработала — первая в мире! — установка непрерывного крекинга нефти.

До открытия этого процесса, до начала нефтехимии, пробовали топить и освещать жилища сырой нефтью, но из-за сильной копоти и большого ее расхода в открытых очагах она не выдерживала конкуренции с другими видами природного топлива (дровами, углем, природным газом). Загустевшую нефть в местах ее выхода на поверхность — асфальт и битум — использовали в строительстве, сырой нефтью лечили скот и людей, бальзамировали покойников. А первый и долгое время продукт единственной промышленной переработки нефти имел чисто военное предназначение. В VII веке н. э. Византия наладила серийный выпуск огнеметов для военных кораблей. Рецепт «греческого огня» не был сертифицирован византийскими ГОСТами, но в большинстве случаев в медную трубу заряжали смесь нефти, гашеной извести, растительного масла и селитры, которая давала 25-метровый факел пламени. С помощью огнеметов был, в частности, сожжен в Босфоре флот киевского князя Игоря, явившегося сюда с традиционной для русских князей целью «прибить свой щит на ворота Царьграда», то есть разграбить Константинополь.

С нефтью экспериментировали средневековые алхимики, но единственную реальную пользу научились извлекать из нее только в XVIII веке. В перегонном кубе, фактически примитивном самогонном аппарате, из нефти получали осветительное масло, такое же, какое еще раньше научились возгонять из угля и сланцев. В середине XIX века это масло получило торговое название «керосин». Керосин горел ярким и ровным пламенем практически без копоти. Много позже выяснилось, что керосин идеально подходит для авиационных двигателей, но самолеты тогда мыслились с паровыми моторами; наш соотечественник Александр Можайский даже построил такой летальный аппарат, но при попытке оторваться от земли он развалился.

Технология дистилляции сырой нефти совершенствовалась, и на смену перегонному кубу пришли ректификационные колонны. В них нефть поступала непрерывным потоком, а продукты ее прямой перегонки — нефтяные фракции с разной температурой кипения — лились наружу каждый из отдельной трубы колонны. Однако за исключением керосиновой фракции продукты нефтеперегонки не находили практического применения. Самая легкая бензиновая фракция была тем самым топливом, которое безуспешно искали изобретатели двигателя внутреннего сгорания, но они сами пока этого не знали, и бензин из нефти промышленно не получали за ненадобностью. Тяжелые фракции можно было использовать как смазочные масла, но они были слишком дорогими по сравнению с обычным дегтем. Получать из нефти самые тяжелые ее фракции — битумы и асфальты, остающиеся после отгонки всего остального, и вовсе было бессмысленно. Асфальтировать улицы и шоссе особой нужды не было за неимением автомобилей, а для других целей готовые битумы было проще собрать в местах выхода нефти.

Тем не менее все шло к тому, что в ближайшем времени нефтепродукты станут незаменимым сырьем для нарождавшейся органической химии. В начале 1860-х годов Александр Бутлеров создал теорию строения органических веществ, которая давала в руки химиков своего рода детские кубики или конструктор «лего», позволяющий собирать из фрагментов углеводородных цепочек и торчащих из них в разные стороны радикальных групп любое органическое вещество по заранее намеченному плану. Эта сборка, или органический синтез, подчинялась довольно несложным законам, которые сформулировал Бутлеров. Оставался открытым только вопрос: откуда брать «кубики»?

Какое-то время их источником была каменноугольная смола, образующаяся при получении кокса из каменного угля. Но очень скоро основой для органических синтезов стала нефть, состоящая примерно из тысячи всевозможных углеводородов. Она словно специально была создана природой для того, чтобы химики могли ее разобрать по кирпичикам и затем строить из этих кирпичиков аналоги природных красителей, каучука и прочих материалов, жизненно важных для промышленности того времени. Сначала молекулы нефти разрезали на части в лабораторных колбах или в полукустарных установках, но по мере развития органического синтеза потребовались промышленные масштабы этого процесса, получившего название крекинга (от англ. cracking — «расщепление»). Задачу первым решил инженер Шухов, спроектировав и построив для братьев Нобелей установку непрерывного термического крекинга нефти. Это была довольно сложно устроенная ректификационная колонна, отгоняющая из сырой нефти керосиновую фракцию и нагревом разрывая у остальных фракций связи С—С, дробя их на продукты меньшей молекулярной массы, которые представляли собой полуфабрикаты для промышленного синтеза из них других нефтепродуктов.

Процесс крекинга быстро совершенствовался, потому что постоянно возникали новые задачи. Появился двигатель внутреннего сгорания, и появилась острая нужда в легкой бензиновой фракции нефти. Немногим позже стали востребованными тяжелые мазутные, а затем и дизельные фракции для корабельных силовых установок. Эти нефтепродукты не требовали крекинга, а получались в результате простой возгонки нефти, но наступал век синтетики в самом широком смысле этого слова. Начался ХХ век, когда битва за колонии с каучуконосами, хинными деревьями и прочими продуктами природного синтеза теряла смысл. На первый план выходила борьба за мировые нефтяные ресурсы с увлекательными приключениями в нефтеносных владениях аравийских шейхов английского полковника Томаса Лоуренса (Аравийского) и бурно растущей индустрией нефтехимии, которая создала тот мир, в котором мы сейчас живем. Нефть подвергается крекингу, и полученные в его результате нефтепродукты идут на производство пластмасс, синтетических волокон, резины, латекса, моющих средств, моторных масел, красителей, лекарств и даже в последнее время компонентов пищи.

Ася Петухова