2.Краткая история применения нефти и газа

Нефть известна человечеству с давних времен. Уже за 6000 лет до нашей эры люди использовали ее для освещения и отопления. Наиболее древние промыслы находились на берегах Евфрата, в Керчи, в китайской провинции Сычуань. Упоминание о нефти встречается во многих древних источниках (например, в Библии упоминаются смоля­ ные ключи в окрестностях Мертвого моря).

Почему же нефть называется нефтью?

В языках многих народов мира встречаются слова, сходные по зву­ чанию со словом -«нефть». В настоящее время считается, что исход­ ным для образования слова «нефть» было мидийское слово «нафата», что означало «просачивающаяся», «вытекающая». Государство Мидия существовало в IX —VI веках до н. э. на границе территорий современ­ ных Азербайджана и Ирана. Когда персы завоевали Мидию, то вместе с клинописной письменностью и многими другими достижениями куль­ туры позаимствовали слово «нафата». Постепенно оно трансформирова­ лось в «нефт». Этим словом обозначались колодцы, из которых добыва­ ли нефть для священного огня. Позднее от слов «нефт» и «нафата» воз­ никло греческое слово «нафта».

В странах Западной Европы, где все научные сочинения в Средние века писали на латыни, для обозначения нефти широко используют­ ся слова, производные от латинского слова «петролеум», т. е. каменное масло ( «петрос»—камень, «олеум»—масло): в Англии—«петролеум», во Франции и Румынии — «петроль», в Италии —«петролио». Каменным маслом («сы ю ») называли нефть и в Китае.

Другое широко распространенное название нефти—«ойл»—означа­ ет также «масло», «растительное масло». Так как нефть считали «камен­ ным маслом», то слово «ойл» стало применяться и для ее обозначения. Эти три слова затем вошли во многие другие языки.

В русский язык слово «нефть» вошло лишь в конце XVII в., а до это­ го ее называли «густа вода горяща».

Как уже отмечалось, нефть широко применялась для освещения и отопления. Страбон (64—24 гг. до н. э.) писал, что в Вавилонии нефть жгут в светильниках вместо масла. В Сицилии еще в V в. до н. э. нефтью заправляли специальные лампы, а в римскую эпоху с помощью сицилий­ ской нефти освещали не только дома, но и улицы.

Когда в 330 г. до н. э. войска Александра Македонского дошли до Каспийского моря, они обнаружили, что в отличие от древних Египта и Греции, где светильники заполнялись оливковым маслом, местные жи­ тели использовали для этого нефть.

В Китае около II в. до н. э. были известны лампы, которые представ­ ляли собой глиняные горшки с тростниковыми фитилями, пропитанны­ ми нефтью.

Страбон писал об огнеопасных свойствах нефти: «Жидкий асфальт, называемый нефтью, отличается странными природными свойствами: если нефть поднести близко к огню, то она загорается, а если придви­ нуть к огню намазанный нефтью предмет, то последний воспламеняется. Потушить водой горящую нефть нельзя, так как она начинает гореть еще сильнее—разве только очень большим количеством воды, но ее можно за­ глушить глиной, уксусом, квасцами и птичьим клеем...».

В латинском переводе Библии можно прочитать: «...и не переставали слуги царя... разжигать печь нефтью и паклей», а также: «...нефть есть род разжигателя у персов...».

Нефть с давних времен применялась и как лекарственное сред­ ство. Считалось, что белая нефть излечивает от простудных заболеваний, а черная—от кашля. Египтяне использовали нефтяные масла при бальза­ мировании.

На вавилонских табличках встречается не менее десятка упомина­ ний о целебных мазях, в состав которых входила нефть. Основоположник античной медицины Гиппократ (IV —V вв. до н. э.) советовал не только включать нефть в состав мазей, но и принимать ее внутрь (при болезнях кишечника и желчного пузыря).

В 1541 г. испанские конкистадоры сообщали, что индейцы растира­ ются нефтью, которая «укрепляет ноги и предохраняет от усталости...».

Во время войны за независимость США (1783 г.) солдаты револю­ ционных войск Б. Линкольна собирали с поверхности ручья в Западной Пенсильвании плавающую нефть и прикладывали к суставам, чтобы снять ревматические недомогания.

О целебных свойствах нафталанской нефти (Азербайджан) издавна было известно местным жителям, которые «принимали ванны» в напол­ ненных ею ямах. В годы Первой мировой войны в ранцах немецких сол­

дат находились баночки с мазью для лечения ран, сделанной из нафталанской нефти.

Однако наиболее громкую славу нефти принесло ее использование в военных целях. Римский ученый Плиний Старший, описывая походы римлян, упоминает, что защитники осажденного города Лукула сбрасы­ вали с городских стен на головы атакующих горшки с горящей нефтью. «И горели воины со своим оружием...».

Войска Чингисхана (XII—XIII вв.) овладели крепостью Бухара, за­ бросав ее горшками с нефтью и выпуская горящие стрелы, что привело к многочисленным пожарам. В 1253 г. Кублай Хан создал специальный корпус поджигателей нефти из 1000 человек.

Варабском руководстве по военному искусству (1300 г.) описывают­ ся катапульты для горящей нефти.

Вбоях с половецким князем Кончаком русские воины, как свиде­ тельствует Ипатьевская летопись, имели стрелы с пучками тряпья, смо­ ченными «земляной смолой», т. е. нефтью.

Однако самым страшным оружием древности был так называемый «греческий огонь». Считается, что его создателем является грек Каллиниколос из Гелиополиса. Согласно историческим хроникам, в 673 г., во время осады Константинополя арабами, он передал византийскому им­ ператору рецепт зажигательного состава, названного позднее «греческим огнем». В рукописях говорится, что эта смесь воспламенялась от контакта

своздухом. Залить «греческий огонь» было невозможно: вода лишь уси­ ливала его горение, способствуя растеканию смеси.

Особенно эффективен «греческий огонь» был в борьбе с кораблями противника. Так, во время атаки арабов на Константинополь греки под­ пустили вражеские корабли поближе, а затем неожиданно вылили в море огромное количество зажигательной смеси. Более суток длился этот по­ жар, в результате которого сгорел почти весь арабский флот.

Состав «греческого огня» хранился в глубокой тайне. Лишь спустя 400 лет после поражения у стен Константинополя арабским алхимикам удалось установить, что основу «греческого огня» составляет смесь неф­ ти с серой и селитрой...

На Руси нефть также применяли для изготовления зажигательных составов. В Москве ее запасы хранились в государевой казне под стро­ гим присмотром. В «Военных книгах» XVII в. подробно излагаются ре­ цепты изготовления зажигательных стрел и ядер, негасимых ветром све­ чей и ракет.

Первым нефтепродуктом, с которым познакомилось человечество, был асфальт, представляющий собой вязкое смолистое вещество, полу­ чаемое в результате длительного выветривания нефти. Слово «асфальт» ввел в литературу Геродот, описавший в 460...450 гг. до н. э. в «Истории

греко-персидских войн» персидские и месопотамские асфальтовые мес­ торождения. «Асфальт» — производное от слова «асфалес» (прочный, крепкий, надежный). Древние называли асфальт горной смолою, а по со­ временным представлениям—это один из видов природного битума.

Впервые люди обратили внимание на битумы очень давно. На тер­ ритории современного Азербайджана найден деревянный серп, изготов­ ленный где-то на границе между каменным и бронзовым веками. Канавка на внутренней стороне серпа усеяна острыми камешками, намертво скре­ пленными с деревом посредством битума.

На примере некоторых индейских племен можно предположить, что древние люди употребляли асфальты для укрепления наконечников стрел и копий, а также в качестве водонепроницаемого материала (обма­ зывали плетеные сосуды и лодки).

В древнеиндийском городе Мохенджо-Даро (III тысячелетие до н. э.) археологи обнаружили бассейн, дно которого залито битумом.

Широко известен библейский миф о всемирном потопе, во время ко­ торого спасся только Ной и его семья, благодаря тому, что он заблаго­ временно построил ковчег, который для гидроизоляции осмолил снару­ жи и изнутри природной смолою (асфальтом). Однако в настоящее время установлено, что библейский миф имеет более древнюю историю.

Прототипом библейского Ноя, который после всемирного потопа стал родоначальником всего человечества, да еще и спас на своем ков­ чеге «каждой твари по паре», был ассиро-вавилонский Ут-Напиштим. История его спасения изложена на 12 глиняных табличках, датируемых примерно 2500 г. до н. э. В них, в частности, говорится, что свой ковчег он осмолил асфальтом.

У ассиро-вавилонского героя тоже был свой прототип—шумерский Зиусидра. Глиняные таблички с шумерским вариантом мифа о всемир­ ном потопе сохранились очень плохо. В частности, описание строитель­ ства ковчега утрачено. Однако многие другие детали практически до­ словно совпадают с библейским текстом. Это дает нам основание , пред­ полагать, что и шумеры использовали «асфальт» для гидроизоляции су­ дов. По крайней мере, в надписи на статуе правителя Гудеа из г. Лагаша, датируемой концом XXII в. до н. э. говорится, что «из Мадги района реки Ордамт множество глыб битума он вывез...».

В Библии сообщается, что стремясь спасти своего сына от египтян, мать Моисея «взяла корзинку из тростника и осмолила ее асфальтом и смолою, и, положивши в нее младенца, поставила в тростнике у бере­ га реки...».

В наши дни после неудачного плавания на папирусной лодке «Ра-1» норвежский ученый и путешественник Тур Хейердал использовал при строительстве нового судна природный битум: им были пропитаны тор-

цы папирусных стеблей. Вторая экспедиция «Ра», как известно, прошла успешно, что дало основание Хейердалу утверждать, что в древности оке­ ан не был преградой для путешествий между континентами.

В 700—500 гг. до н. э. в Вавилоне асфальт использовали как водо­ непроницаемое вещество при создании «висячих садов» Семирамиды— одного из семи чудес света, а также туннеля длиной 1 км под р. Евфрат.

Асфальт широко использовался и как связующее вещество. В Биб­ лии рассказывается, что при строительстве легендарной Вавилонской башни вместо цемента при кладке использовалась «земляная смола», т. е. асфальт. Наиболее старые участки Великой китайской стены за 400 лет до н. э. сооружены на природном битуме. Крепостные стены в Мидии по свидетельству греческого историка Ксенофонта (около 400 г. до н. э.) были построены из обожженных кирпичей, скрепленных битумом.

С давних пор асфальт использовался и как средство для предохране­ ния деревянных частей зданий (балок, дверных и оконных переплетов) от гниения.

Асфальт применялся и для получения твердых покрытий. Неутоми­ мые археологи открыли немало примитивных асфальтовых дорог, по­ строенных шумерами, вавилонянами, ассирийцами. Когда после откры­ тия Америки испанцы проникли в 1532 г. в Перу, они обнаружили там древние дороги, покрытые асфальтом. В Древнем Египте в амбарах для хранения зерна (3000 г. до н. э.) пол и стены покрывали асфальтом. В Азербайджане природный асфальт («кир», по-местному) использовали для покрытия плоских крыш жилых и других зданий.

После крушения великих цивилизаций природный асфальт как стро­ ительный материал очень долго не использовался. Новая история ас­ фальта начинается только в XIX веке. В 1832—1835 гг. в Париже были выполнены первые значительные работы по мощению городских улиц и тротуаров асфальтом. В 1836—1840 гг. были заасфальтированы тротуа­ ры в Лондоне, Филадельфии, Лионе, Вене и других городах. Несмотря на очевидные достоинства асфальтовых дорог, у них нашлись противники. Те, кто выполнял работы по мощению улиц с помощью традиционных ма­ териалов, стали утверждать, что на «асфальтовой мостовой лошади очень скоро портятся». Чтобы разрешить возникший спор, в Лондоне на одной из оживленных асфальтированных улиц были проведены специальные наблюдения, показавшие, что за 36 дней из 468000 лошадей упала толь­ ко 201 лошадь. Кроме того, было установлено, что «лошади, падая на ас­ фальте, не стирают себе кожи на коленях», а коляски, фаэтоны и омнибу­ сы из-за отсутствия тряски требуют гораздо меньшего ремонта и не соз­ дают шума при движении. После этого асфальт начал свое победное шест­ вие по городам мира.

В России первую попытку асфальтирования тротуаров (Одесса, 1839 г.) предпринял К. И. Борно—владелец первого в стране асфальто­ вого завода. Но из-за начала Крымской войны завод закрылся. Позднее, в 1865 г., заасфальтировали террасы Зимнего дворца в Петербурге, а с 1866 г. стали асфальтировать дворы, тротуары, улицы и площади. В 1869—1873 гг. были покрыты асфальтом улицы в Кронштадте, Риге, Москве, Одессе, Киеве, Харькове и Тамбове. Примечательно, что для производства этих работ использовался асфальт, закупленный за рубе­ жом. Только в 1874 г. в России был построен асфальтовый завод вблизи Сызрани. Он существует и в настоящее время.

Современные дороги покрыты асфальтом, изготовленным на базе нефтяных битумов, получаемых в результате окисления воздухом тяже­ лых остатков перегонки нефти при температуре 239...340 °С. Этот процесс был разработан в 1896 г., а внедрен в производство в 1914 г.

Для освещения человечество использовало различные средства: лу­ чину, оливковое масло, нефть, животные жиры и др. В 1830 г. австрий­ ский химик КРейхенбах впервые получил осветительное масло путем сухой перегонки дерева, торфа и каменного угля. Полученный продукт он назвал «фотоген» (от греческих слов «фотос»—свет и «генос»—рож­ дение), т.е. «свет рождающий» или «свет дающий». Позже словом «фотоген» стали называть светлую прозрачную жидкость, получаемую при пе­ регонке нефти (современный керосин).

Первый в мире нефтеперегонный заводик был построен в 1745 г. рос­ сийским предпринимателем Ф. С. Прядуновым на реке Ухте. Завод про­ существовал до 1782 г., перерабатывая ежегодно до 2000 пудов нефти.

В 1825 г. около г. Моздока крепостные крестьяне графини Паниной, братья Василий, Герасим и Макар Дубинины, построили нефтеперегон­ ный завод, просуществовавший 25 лет. В 1837 г. нефтеперегонный за­ вод в 15 верстах от Баку построил горный инженер Н. И. Воскобойников.

В1869 г. в Баку существовало уже 2 фотогеновых завода, в 1872 г.—57,

в1876 г.—146. Стремительное увеличение количества фотогеновых заво­ дов связано с изобретением керосиновой лампы Львовскими фармацевта­ ми И. Лукасевичем и Я. Зегом.

Откуда же появилось слово «керосин»? В 1846—1847 гг. производ­ ство осветительного масла из каменного угля организовал в США А. Геснер. Ошибочно полагая, что масло при этом образуется в результате разложения содержащегося в угле вещества, аналогичного воску, он на­ звал полученную жидкость «керосен ойл» (от греческого «керос»—воск), т.е. «восковое масло». В разговорной речи словосочетание «керосен ойл» постепенно преобразовалось в одно слово «керосен». Когда в пятидеся­ тых годах XIX в. осветительное масло в США начали получать из нефти, то его также назвали «керосеном».

Дешевый американский продукт быстро завоевал рынок не толь­ ко в США, но и в Европе. Во второй половине XIX в. он полностью вы­ теснил в Европе фотоген, получаемый из угля, а затем завоевал и рынок России. Здесь его название трансформировалось в керосин. После того как в результате конкурентной борьбы американский продукт был пол­ ностью вытеснен российским, ««керосином» стали называть отечествен­ ный «фотоген», получаемый при перегонке нефти.

Внастоящее время «керосином» называют фракцию нефти, которая выкипает в температурных пределах от 175 до 300 "С. Различают «керо­ син осветительный», используемый для освещения, «керосин трактор­ ный», применяемый в качестве горючего для тракторов, и «керосин авиа­ ционный»—топливо для реактивных двигателей.

Спервых дней своего возникновения процесс переработки нефти был подчинен получению керосина (фотогена). Однако при этом получалось два побочных продукта. Один из них—более легкая фракция нефти, чем керосин, получил название «бензин» (от искаженного арабского «любен- зави»—горючее вещество), а другой—густая грязно-черная жидкость, по­ лучаемая в остатке и названная «мазутом» (от арабского «макзулят»—от­ брос). Длительное время оба они считались ненужными продуктами.

Однако в 1866 г. А. И. Шпаковский изобрел паровую форсунку, в ре­ зультате чего мазут начал применяться в топках как топливо. Затем из мазута стали вырабатывать смазочные масла. А в 1890 г. выдающийся русский инженер В. Г. Шухов предложил способ расщепления тяжелых углеводородов мазута с целью получения светлых нефтепродуктов, полу­ чивший название «термический крекинг».

Около 100 лет бензин оставался опасным и ненужным продуктом. Только изобретение двигателя внутреннего сгорания русским изобрета­ телем Игнатием Костовичем в 1879 г. открыло дорогу его широкому при­ менению. О росте спроса на бензин можно судить по росту количества ав­ томобилей с карбюраторным двигателем: в 1896 г. в мире их было около 4,

в1908 г.—250 тысяч, а в 1910 г.—10 миллионов.

В1910 году в топливный баланс стран мира основной вклад вносили уголь (65%), дрова (16%), растительные и животные отбросы (16%). На долю нефти приходилось всего 3% потребляемой энергии. Природный газ использовался в ограниченных масштабах.

На рост потребления нефти значительное влияние оказало развитие

сначала автомобильной промышленности, несколько позже —морского и речного флота, а затем—авиации.

Уже накануне Первой мировой войны в 1914 году 30% военного флота Великобритании использовало нефтяное топливо. Во время вой­ ны кайзеровская Германия оказалась отрезанной от нефтяных промыс­ лов и вынуждена была использовать синтетическое топливо, вырабаты-

ваемое в ограниченных объемах из угля. Дефицит нефти послужил одной из причин поражения войск кайзера. Учитывая это, при подготовке ко Второй мировой войне заправилы третьего рейха прежде всего постара­ лись обеспечить себя запасами жидкого топлива. Перед нападением на

СССР Германия захватила Румынию с ее богатыми нефтяными промыс­ лами, а во время войны с Советским Союзом стремилась овладеть нефте­ промыслами Кавказа. С огромным трудом гитлеровцы частично захвати­ ли их, но восстановить фонд скважин, разрушенных перед отступлением нашими войсками, и получить кавказскую нефть им не удалось.

Любопытно, что статистика подтверждает опасения главарей третье­ го рейха. В 1939—1945 гг. в США было использовано 1466,1 млн т нефти и нефтепродуктов, в Великобритании—93,5 млн т, в Германии и Италии (за счет поставок из оккупированных стран)—52,7 млн т. Поэтому пора­ жение фашистских агрессоров во Второй мировой войне действительно можно рассматривать как, в том числе, следствие ограниченности ресур­ сов «черного золота».

В настоящее время нефть служит сырьем для производства не толь­ ко топлив, но также масел, смазок и многих других продуктов: самых раз­ личных моющих веществ, спиртов, гербицидов, взрывчатых веществ, ме­ дицинских препаратов, серной кислоты, синтетического белка и т. д.

Природный газ, как и нефть, также стал известен человеку очень давно. В предгорьях Малого Кавказа за 6000 лет до н. э. горели «вечные огни». Это были случайно воспламенившиеся (от молнии или костра, на­ пример) выходы газа на поверхность. Необъяснимым в те времена явле­ ниям, когда над землей либо над водой, казалось бы, из ничего возникало пламя, естественно, приписывалось божественное происхождение.

Еще большее впечатление производили на людей залповые выбросы воспламенившегося газа из грязевых «вулканов». О том, что они собой представляли, можно судить по наблюдениям наших дней. Так, 15 ноября 1958 года во время «извержения» грязевого вулкана банки Макарова— отмели, находящейся в море на расстоянии около 25 км от Баку, высо­ та первоначально вырвавшегося и воспламенившегося столба газа дости­ гала нескольких километров. В последующем горящее пламя имело вы­ соту около 500 м и диаметр около 120 м. Мощное извержение продолжа­ лось около суток.

По-видимому, данные явления стали одной из причин культа покло­ нения огню у многих народов мира (зороастризм). Зороастрийские жре­ цы из поколения в поколение передавали секреты поддержания «священ­ ного огня» и использования для этих целей нефти и газа.

Аристотель (384—322 гг. до н. э.) писал об использовании природно­ го огня персами для бытовых целей.

За 200 лет до н. э. в< Китае были пробиты первые бамбуковые сква­ жины для добычи газа, который применялся для освещения, отопления и выварки соли.

Недалеко от Баку, в Сураханах, находятся развалины храма Атешга. Его строители проложили глиняные трубы от мест выхода природного газа к четырем углам храмовой крыши, что обеспечило горение «вечно­ го огня».

Факелы горящих газов на Апшеронском полуострове и в Дагестане на побережье Каспийского моря в начале нашей эры служили маяками для моряков.

ВXIV веке на Апшеронском полуострове газ использовался для отоп­ ления, освещения, приготовления пищи и обжига извести.

Вконце XVIII в. был изобретен способ получения искусственного газа из каменного угля. Англичанин В. Мэрдок применил полученный газ для освещения собственного дома и машиностроительного завода

вБирмингеме, а затем предложил этот новый вид топлива для освещения Лондона. Не только обыватели, но даже передовые по своим взглядам со­ временники Мэрдока не смогли по достоинству оценить данное предло­ жение. «Один сумасшедший,—писал, например, известный английский писатель Вальтер Скотт,—предлагает освещать Лондон—чем бы вы дума­ ли? Представьте себе—дымом».

Тем не менее использование этого «дыма», получившего название «светильного газа», стало быстро распространяться не только в Велико­ британии, но также во Франции, Бельгии, Германии и других странах.

Первый завод по производству светильного газа в России был по­ строен в 1835 году в Петербурге. К концу прошлого века такие заводы были построены почти во всех крупных городах страны. Они давали свет улицам, фабрикам, театрам, жилым домам. В 1914 году в Петербурге было газифицировано 3000 квартир.

Вконце XIX века в Баку начали использовать в котельных попутный

нефтяной газ, добываемый вместе с нефтью.

Широкое применение природного газа в России и в мире началось лишь в 50-х годах нашего века.