Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 649
Скачиваний: 18
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В целом с начала 2000-х годов в России наблюдается стабильный подъем нефтяной промышленности, а объемы добычи из года в год увеличиваются.
В 2015 году в России было добыто 534,1 млн тонн нефти и газового конденсата, что соответствует примерно 10,928 млн баррелей в сутки.
Глава 2. Роль русских учёных в развитии нефтяного дела.
2.1. Общий вклад русский деятелей.
Современная нефтеперерабатывающая промышленность характеризуется необычайной сложностью технологических процессов. Все шире и глубже в производство нефтепродуктов, особенно моторных топлив, внедряются химические, главным образом каталитические, процессы. Величайшие достижения науки в области химической технологии стали возможными лишь благодаря работам русских и советских ученых, инженеров и техников, открытия и изобретения которых на протяжении более ста лет целеустремлённо двигают вперёд науку о нефти, раскрывая перед нефтеперерабатывающей промышленностью все новые и более широкие перспективы.
Середина и конец 19 века. Из нефти получают керосин и мазуты (братья Дубинины, горный инженер Воскобойников, аптекарь Лукасевич). В 1854 году Лукасевич сконструировал керосиновую лампу, начался бум по производству керосина, и в 1890 году в Азербайджане работало уже 148 заводов.
Авторами оригинальной системы непрерывной перегонки нефти и мазута на кубовых батареях, впервые в мире осуществленных в Баку, были русские инженеры А. Ф. Инчик, В. Г. Шухов и И. И. Елин. Почти до 1916 г. русские инженеры и техники выезжали строить керосино-масляные батареи в США, Мексику, Японию и другие страны.
Неоценимый вклад в развитие отрасли внёс Дмитрий Иванович Менделеев - автор периодической системы химических элементов. В 1863 году он был приглашён В. И. Кокоревым - владельцем заводов в Суруханах для работы над повышением качества выпускаемой продукции. С этого момента начались систематические работы великого химика в области нефтяного дела. Он разработал рекомендации по оптимальным схемам переработки нефти и рационального размещения нефтеперерабатывающих заводов, был инициатором в строительстве нефтепроводов. Предложил первый промышленный способ фракционного разделения нефти. В 1881 году Менделеев изобрёл нефтеперегонный куб непрерывного действия, в котором использовался принцип противотока холодной нефти, нагреваемой полученными нефтепродуктами. Менделеев Д. И. предложил выделять из нефти ароматические углеводороды, которые раньше привозились из-за границы. Выдвинутая Менделеевым Д. И. теория неорганического происхождения нефти привлекает внимание учёных и является предметом споров исследований в наше время.
7
Рагозин Виктор Иванович - владелец заводов в Нижнем Новгороде и Ярославле. Разработал высококачественное масло «Олеонафт», он ввёл в заводскую практику перегонку с водяным паром, построил и использовал первые нефтеналивные баржи, расширил ассортимент смазочных масел. В соответствии с убеждением о том, что переработку нефти необходимо приблизить к местам потребления нефтепродуктов, он построил два крупных завода в центре России. Одним из них был масляный завод в городе Балахине мощностью 6500 т/год. Ему принадлежат множество трудов по нефтепереработке и первый экономический анализ, который показал, что вывозить продукты переработки нефти из России в четыре раза выгодней, чем сырую нефть.
Александр Александрович Летний. В 1875 году открыл разложение тяжёлых нефтяных остатков при высокой температуре, заложив тем самым основы крекинга. Впервые выделил из нефти ароматические углеводороды (бензол и его гомологи, антрацен и фенантрацен), при помощи открытого им процесс пиролиза. Пирогенная переработка нефти приобрела важное значение в годы первой мировой войны, как метод получения ароматических углеводородов - сырья для производства взрывчатых веществ. Руководил строительством нефтеперерабатывающих заводов.
Владимир Григорьевич Шухов - русский инженер-изобретатель. Он создал десятки конструкций, отличавшихся смелостью решений, новизной и практичностью. В 1891 году получил патент на промышленную установку для перегонки нефти с разложением на фракции под действием высоких температур и давлений - крекинг процесс, который лёг в основу современной схемы промышленных установок термического крекинга. В Америке первая установка термического крекинга была пущена только через двадцать два года, в 1913 году. Шухов впервые в мире осуществил промышленное факельное сжигание жидкого топлива с помощью изобретённой им распылительной форсунки. До этого мазут считался отходом производства. Произвёл расчёты и руководил строительством первого в России нефтепровода, мазутопровода с подогревом. Под руководством Шухова спроектировано и построено первое в России нефтеналивное судно. Он создал водотрубные паровые котлы, получившие мировую известность. Под руководством Шухова спроектировано и построено около 500 мостов через Оку, Волгу, Енисей, доменные печи и др. Занимался он и разработкой производством нескольких типов мин, системами заграждения, минными взрывателями.
Но все достижения нефтеперерабатывающей промышленности были бы невозможны без теории строения органических соединений, разработанной Александром Михайловичем Бутлеровым и работ его ученика Владимира Васильевича Морковникова, предметом исследования которого были нафтены, обнаруженные и выделенные из нефти.
Работы по изученшо химического состава кавказских нефтей были продолжены М. И. Коноваловым (1858—1906 гг.) и С. С. Наметкиным. Заслуга М. И. Коновалова состоит в изучении им реакций предельных углеводородов, образно названных им же химическими мертвецами. М. И. Коновалов поставил себе задачу найти способ их оживления. В 1889 г. он разработал реакцию нитрования парафиновых (алкановых) углеводородов разбавленной азотной кислотой.
Несколько позже М. И. Коновалов, а затем С. С. Наметкин показали способность к нитрованию и нафтеновых (циклановых) углеводородов.
Топчиев подробно исследовал каталитическое нитрование различных органических соединений окислами азота, а также органическими и неорганическими нитратами. Метод нитрования алкановых углеводородов нашел промышленное применение в производстве нитропроизводных, в частности нитрометана. Работы А. В. Топчиева в области химии нефти докладывались на IV Международном нефтяном конгрессе в Риме в 1955 г., на Международном геологическом конгрессе в 1958 г., на V Международном нефтяном конгрессе в 1959 г. в Нью-Йорке, на Всесоюзных конференциях и совещаниях. Значительный вклад в химию нефти внесли также работы по исследованию группового углеводородного состава бензиновых и средних фракций, а также индивидуального состава бензиновых фракций ряда кавказских нефтей и нефтей Поволжья. Важны в практическом отношении работы па изучению химического состава бензинов термического крекинга, каталитического крекинга и пиролиза. 8
Харичков исследовал ряд ароматических углеводородов, нафтеновых кислот и других соединений, входящих в состав нефти.
Таким образом, к началу 20 века были заложены технологические основы переработки нефти. Дальнейшее её развитие осуществлялось новым поколением учёных. Среди них можно назвать Зелинского Н. Д., Ипатьева В. Н. и их учеников. Они были создателями мощных школ в области переработки углеводородов, заложивших основы современных нефтеперерабатывающих процессов.
Владимир Николаевич Ипатьев проводил исследования в области каталитических реакций при высоких температурах и давлениях, продолжил исследования А.А. Летнего.
Николай Дмитриевич Зелинский - создатель фундаментальных трудов в области химии углеводородов нефти и их каталитических превращений в продукты высшей химической ценности. В его школе были заложены основы современных процессов, достаточно упомянуть теорию гетерогенного катализа А.А. Баландина. Открытие Зелинским реакции дегидрирования нафтенов в арены в 1911 году привели к созданию процесса риформинга. В 1915 году Зелинским был создан угольный противогаз. Работы в области происхождения нефти, которые проводились учеником Ипатьева А. В., Фростом А.В. увенчались созданием алюмосиликатных катализаторов.
В Баку с 1904 года начинает работать Лев Гаврилович Гуревич, который в своих трудах обобщил всё, что было достигнуто в области переработки нефти, написал «Научные основы переработки нефти», по которой десятилетиями учились русские и зарубежные технологи. Гуревич проводил исследования в области адсорбции и катализа на адсорбентах, создал теорию перегонки нефти с водяным паром и комбинированными испаряющими агентами, исследовал процессы очистки и депарафинизации масел. Работы Гуревича по адсорбции легли в основу многих процессов - процессы образования и разрушения эмульсий, адсорбционная очистка и другие.
Из учёных следующего поколения можно отметить труды Н. И. Черножукова, И. М. Губкина, М. Б. Равича.
Николай Иванович Черножуков - один из организаторов отечественного производства масел из сернистых и высокопарафиновых нефтей. Он же разработал рецептуры и технологии получения ряда антикоррозионных присадок к маслам, консервационных смазочных масел. Автор классификации нефтяных смол на группы по составу и свойствам. Впервые сформулировал положение о зависимости между химическим составом нефтяного сырья и эксплуатационными свойствами товарных масел.
Марк Борисович Равич разработал принципиально новые типы печей беспламенного горения с излучающими стенками из панельных горелок, КПД которых достиг 80 %. Он внёс значительный вклад в разработку и внедрение энергосберегающих технологий, совершенствования методов рационального использования природного газа и других видов сырья.
Иван Михайлович Губкин - автор трудов «Учение о нефти». Главный инициатор создания «второго Баку», основатель и первый директор Московского нефтяного института (1930 год), ныне РГУНГ (НИУ) им. Губкина, одного из крупнейших ВУЗов страны. Губкин работал в области теоретических основ поиска и разведки месторождений нефти и газа.
Традиционно высокий уровень научных исследований русских учёных в области химии нефти позволил создать теоретические основы и разработать эффективные технологические процессы переработки нефти. Классикой стали такие научные труды, как «Научные основы переработки нефти» Л.Г. Гуревича, «Крекинг в жидкой фазе» А.Н. Саханова и М.Д. Тиличева, «Избирательные растворители в переработке нефти» В.Л. Гурвича и Н.П. Сосновского, «Химический состав нефтей и нефтепродуктов» (коллектива работников ГрозНИИ), «Производство крекинг - бензинов» К.В. Кострина, «Химия нефти» С.С. Наметкина, «Введение в технологию пиролиза» А.Н. Буткова, а также учебники по технологии переработки нефти, написанные А.Ф. Добрянским, С.Н. Обрядчиковым, Н.И. Черножуковым, И.Л. Гуревичем и Е.В. Смидовичем. Классические работы в области химии и технологии нефти были выполнены Н.Д. Зелинским, В.Н. Ипатьевым, Б.А. Казанским, С.С. Наметкиным, Б.Л. Молдавским, К.П. Лавровским, Д.И. Орочко, А.В. Фростом, Н.А. Несмеяновым, А. Д. Петровым, С.Р. Сергиенко и Р.Д. Оболенцевым. Фундаментальные работы по химизму и механизму термических и каталитических процессов переработки нефти и нефтехимии выполнены Н.Н. Семёновым, А.А. Баландиным, С.З. Рогинским, Ф.Ф. Волькенштейном, Г.К. Боресковым, Г.М. Панченковым и др.
Но нельзя забывать и учёных Башкортостана, занимающихся исследованиями и разработками нефтеперерабатывающей отраслью республики. Среди них нужно назвать такие фамилии как: Б.К. Марушкин, А.З. Биккулов, А.И. Самойлов, Р.Н. Хлесткий, З.И. Сюняев, Р.Н. Гимаев, М.Р. Мавлютов, А.Ф. Ахметов и др.
Профессор А.З. Биккулов внёс большой вклад в решение проблемы получения ароматических углеводородов из нефтяного сырья. Под руководством А.З. Биккулова была разработана и получена на Уфимским НПЗ смазка для холодной прокатки металлов.
Профессорами Р.Н. Хлёсткиным и А.И. Самойловым разработан новый эффективный поглотитель нефтепродуктов и ряд устройств для локализации и ликвидации нефтяных разливов.
Большой вклад в изучение фракционирования углеводородных газов внёс кандидат технических наук Б.К. Марушкин, по результатам его исследований проводились реконструкции газофракционирующих установок на Уфимском НПЗ.
Лапук Бернард Борисович начал заниматься подземной нефтяной гидравликой, газовой динамикой и вопросами рациональной разработки нефтяных месторождений с 1940 г. В мае 1941 г. он опубликовал статью о движении газированной нефти в пористой среде, в которой, развивая результаты, полученные академиком С. А. Христиановичем, впервые применил теорию фильтрации газированной жидкости к решению важных задач эксплуатации нефтяных скважин при режиме растворенного газа. Эта работа позволила впервые приложить теорию движения газированной нефти к практическим задачам.9
Огромен и неоценим вклад учёных в развитие отечественной нефтеперерабатывающей промышленности и перспективы развития этой отрасли хватит ещё не на одно поколение химиков.
2.2. Жизнь одного из великих ученых нефтегазового дела.
Среди ученых нашего Отечества, оказавших наибольшее влияние на развитие производительных сил страны, особое место в истории занимает Иван Михайлович Губкин.
Как студентка РГУНГ имени И. М. Губкина, я не могла не остановить свое внимание именно на этом деятеле нефтегазовой отрасли.
Иван Михайлович Губкин родился 21 сентября 1871 года в селе Поздняково Муромского уезда Владимирской губернии в крестьянской семье, где было пятеро детей. Вместе с братьями и сестрами его босоногое детство проходило в крестьянском труде. Неграмотные родители считали излишним обучать грамоте детей, тем более старшего сына. Но в 1880 году, благодаря настоятельным требованиям главенствующей в семье бабушки его, единственного из сорока двух ее внуков, отдали учиться в сельскую школу. На занятиях в школе Губкин всегда был первым. За три года учения он перечитал все без исключения книги, которые были не только в школе, но и в селе.