1. 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 смоляные ключи в окрестностях Мертвого моря).

В те далекие времена люди пользовались нефтью, выходящей на поверхность Земли из расщелин и трещин. Затем для добычи нефти в местах её неглубокого залегания начали использовать колодезный способ. Для поднятия на поверхность скопившейся в колодцах нефти применяли бадьи или бурдюки, поднимали вручную или конной тягой. Хранили нефть в глиняных сосудах или бурдюках и в них же транспортировали гужевым транспортом. В XVII в. появляются первые хранилища нефти. Нефть хранилась в земляных ямах-амбарах глубиной 4–5 м, устроенных в глинистых грунтах, позднее нефть хранилась в подземных каменных амбарах, зацементированных особым цементом. [15]

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 сицилийской 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 жители использовали для этого нефть.

В Китае около II в. до н. э. были известны лампы, которые представляли собой глиняные горшки с тростниковыми фитилями, пропитанными нефтью.

Нефть с давних времен применялась и как лекарственное средство. Считалось, что белая нефть излечивает от простудных заболеваний, а черная - от кашля. Египтяне использовали нефтяные масла при бальзамировании.

На вавилонских табличках встречается не менее десятка упоминаний 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).

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

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 нефти с серой и селитрой…

Первым нефтепродуктом, с которым познакомилось человечество, был асфальт, представляющий собой вязкое смолистое вещество, получаемое 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 месторождения. «Асфальт» - производное от слова «асфалес» (прочный, крепкий, надежный). Древние называли асфальт горной смолою, а по современным представлениям - это один из видов природного битума.

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

После крушения великих цивилизаций природный асфальт как строительный материал очень долго не использовался. Новая история асфальта начинается только в ХIХ 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 тротуары 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 материалов, 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 468 000 лошадей упала только 201 лошадь. Кроме того, было установлено, что «лошади, падая на асфальте, не стирают себе кожи на коленях», а коляски, фаэтоны и омнибусы из-за отсутствия тряски требуют гораздо меньшего ремонта и не создают шума при движении. После этого асфальт начал свое победное шествие по городам мира.

В России первую попытку асфальтирования тротуаров (Одесса, 1839 г.) предпринял К. И. Борно - владелец первого в стране асфальтового 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 рубежом. 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 тяжелых 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: лучину, оливковое масло, нефть, животные жиры и др. В 1830 г. австрийский химик К. Рейхенбах впервые получил осветительное масло путем сухой перегонки дерева, торфа и каменного угля. Полученный продукт он назвал «фотоген» (от греческих слов «фотос» - свет и «генос» - рождение), т. е. «свет рождающий» или «свет дающий». Позже словом «фотоген» стали называть светлую прозрачную жидкость, получаемую при перегонке нефти (современный керосин).

Первый в мире нефтеперегонный заводик был построен в 1745 г. российским предпринимателем Ф. С. Прядуновым на реке Ухте. Завод просуществовал 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 нефтеперегонный завод, просуществовавший 25 лет. В 1837 г. нефтеперегонный завод в 15 верстах от Баку построил горный инженер Н. И. Воскобойников. В 1869 г. в Баку существовало уже 2 фотогеновых завода, в 1872 г. - 57, в 1876 г. - 146. Стремительное увеличение количества фотогеновых заводов связано с изобретением керосиновой лампы львовскими фармацевтами И. Лукасевичем и Я. Зегом.

Откуда же появилось слово «керосин»? В 1846—1847 гг. производство 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 назвал 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 пятидесятых годах XIX в. осветительное масло в США начали получать из нефти, то его также назвали «керосеном».

В настоящее время «керосином» называют фракцию нефти, которая выкипает в температурных пределах от 175 до 300 °С. Различают «керосин осветительный», используемый для освещения, «керосин тракторный», применяемый в качестве горючего для тракторов, и «керосин авиационный» — топливо для реактивных двигателей.

С первых 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 «любензави» - горючее вещество), а другой - густая грязно-черная жидкость, получаемая в остатке и названная «мазутом» (от арабского «макзулят» - отброс). Длительное время оба они считались ненужными продуктами.

Около 100 лет бензин оставался опасным и ненужным продуктом. Только изобретение двигателя внутреннего сгорания русским изобретателем Игнатием Костовичем в 1879 г. открыло дорогу его широкому применению. О росте спроса на бензин можно судить по росту количества автомобилей с карбюраторным двигателем: в 1896 г. в мире их было около 4, в 1908 г. — 250 тысяч, а в 1910 г. — 10 миллионов.

В 1910 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.

В настоящее время нефть служит сырьем для производства не только топлив, но также масел, смазок и многих других продуктов: самых различных моющих веществ, спиртов, гербицидов, взрывчатых веществ, медицинских 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, например) выходы газа на поверхность. Необъяснимым в те времена явлениям, 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, высота первоначально вырвавшегося и воспламенившегося столба газа достигала нескольких километров. В последующем горящее пламя имело высоту около 500 м и диаметр около 120 м. Мощное извержение продолжалось около суток.

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

За 200 лет до н. э. в Китае были пробиты первые бамбуковые скважины 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 «вечного огня».

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

Первый завод по производству светильного газа в России был построен в 1835 году в Петербурге. К концу XIX 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.

В конце 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 XX века. [8]