«Сделано из нефти»: на чём мы ездим и что едим
Компания «Роснефть» в рамках Международной выставки-форума «Россия» на ВДНХ проводит Дни «Сделано из нефти». Они продлятся с 9 по 11 апреля.
Современную цивилизацию нельзя представить без внедрения в жизнь достижений химии. Её огромная роль в обеспечении общества пищей, транспортом, одеждой и жилищем не подлежит сомнению. Необходимые человеку продукты содержат органические соединения, получаемые из нефти и газа.
Нефть – это смесь тысячи индивидуальных веществ, из которых большая часть – жидкие углеводороды и гетероатомные органические соединения, остальные компоненты – растворённые углеводородные газы, вода, минеральные соли, растворы солей, органических кислот и другие механические примеси (частицы глины, песка, известняка).
К основным продуктам переработки нефти относятся топлива, нефтяные масла и битумы, парафины, растворители, нефтехимическое сырьё и прочая продукция. Из нефти можно получить автомобильное топливо – бензин, дизель, газ; смазочные материалы – моторные и трансмиссионные масла, сервисные жидкости; присадки к моторным топливам – детергенты (моющие присадки), дисперсанты (диспергирующие присадки), антиокислители, депрессоры, антикоррозионные, противоизносные, противопенные.
Топливо и двигатели
Настоящая история топлива начинается с создания двигателей. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Это произошло ещё в XIX веке. Работая на гальваническом заводе, он пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры.
Первый сконструированный двигатель представлял собой двухтактную одноцилиндровую газовую горизонтальную машину мощностью 11, 97 л.с. (8, 8 кВт). К 1874 году было выпущено более 300 таких двигателей разной мощности. Чтобы цилиндр не грелся, было предусмотрено водяное охлаждение.
Осенью 1860 года выдающийся немецкий конструктор Николаус Аугуст Отто с братом построили копию газового двигателя Ж.Э. Ленуара. Для увеличения мощности ДВС Отто решил перед воспламенением сжать топливную смесь, а для этого цикл работы ДВС пришлось увеличить до 4 тактов – 4 ходов поршня, и поэтому двигатель стал называться четырёхтактным. Данный цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей.
Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два – в Москве и Петербурге. Поэтому не прекращались поиски нового горючего для ДВС.
В 1882 году немецкие изобретатели Г. Даймлер и В. Майбах решили, что топливом для их двигателя должен быть продукт перегонки нефти. В то время таких продуктов было три: смазочное масло, керосин и бензин, в основном применявшийся для чистки одежды и продававшийся в аптеках. В качестве топлива выбрали наиболее легко воспламеняемый бензин.
В 1885 году инженеры Даймлер и Майбах разработали лёгкий бензиновый карбюраторный двигатель и использовали его для создания первого мотоцикла в 1885 году, а в 1886-м – для приведения в движение первого автомобиля. При этом в России в 1884 году О.С. Костович также построил первый бензиновый карбюраторный двигатель, но патент он получил лишь в 1892-м.
Немецкий инженер Р. Дизель в 1897 году предложил двигатель с воспламенением от сжатия, работавший на угольной пыли, но он ввиду быстрого абразивного износа поршневой группы, низкой скорости и полноты сгорания угля не получил никакого распространения. На Путиловском заводе в 1898–1899 гг. русский учёный Г.В. Тринклер усовершенствовал его, использовав бескомпрессорное распыление топлива, что позволило применить в качестве топлива нефть, а двигатель стал наиболее экономичным стационарным тепловым двигателем.
В 1899 году на заводе «Людвиг Нобель» построили первый дизель в России и развернули массовое производство. Он имел мощность 20 л.с., и в Европе получил название «русский дизель», или «Тринклер-мотор».
В 1882 году в селе Большой Токмак Таврической губернии Российской империи основывается и развивается завод земледельческих машин и орудий. Там в 1923 году был построен один из первых тракторов «Запорожец» на базе 12-сильного (при 400 об/мин) двухтактного одноцилиндрового нефтяного двигателя с калильной головкой (калоризатором), в которую через форсунку подаётся топливо. Преимуществом является возможность работы на разных видах топлива (вплоть до отработанного моторного масла) без перенастройки, но перед запуском такого двигателя необходимо прогреть калильную головку до температуры 300–350°C.
Первый работающий экспериментальный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) построил американский изобретатель Роберт Годдард в 1926 году. Аналогичные разработки в 1931–1933 годах проводились в СССР под руководством Ф.А. Цандера. В 1939 году были произведены лётные испытания крылатой ракеты 212 с двигателем ОРМ‑65, разработанным коллективом В.П. Глушко.
У воздушно-реактивных двигателей окислителем является кислород воздуха. В ракетных (жидкостно-реактивных) двигателях окислитель – отдельный компонент, находящийся непосредственно в баках ракет (перекись, азотная кислота, меланжи и др.), а горючим достаточно часто является специальный керосин.
Жидкостно-реактивные двигатели позволили человеку выйти за пределы земной атмосферы и полететь к другим небесным телам.
Из чего состоит асфальт?
В состав асфальта входят битум, песок, разновидности щебня или гравия, а также минеральные добавки и наполнители. Единственным неизменным компонентом остаётся битум, а остальные составляющие могут добавляться в различных пропорциях.
Нефтяной битум
получают из остатков от перегонки смолистой нефти, крекинга и очистки масла. В его состав входят асфальтены, смолы и масла.
Битум используется в дорожном строительстве и устройстве кровли, в гидроизоляции, производстве электрокабеля, аккумуляторов, углебрикетов. Он входит в состав резинотехнических изделий и лакокрасочной продукции. Областями применения битума являются металлургия и нефтепереработка.
Битум – древнейший строительный и отделочный материал. Его использовали в строительстве для изоляции редкого для Месопотамии дерева в качестве связующего вещества при создании мозаик из полудрагоценных камней и раковин, а также для бальзамирования и мумификации.
Автомобильные шины и синтетический каучук
Почти 50% каучука, используемого в автомобильных шинах, является синтетическим. А пропорция натурального каучука увеличивается в производстве шин для более тяжёлой техники.
Синтетические каучуки, используемые в шинах, дверях, багажниках, уплотнителях стёкол, зубчатых ремнях и шлангах, делают наши автомобили скоростными, мощными и надёжными!
Натуральный каучук собирали в виде латекса в течение очень долгого времени, а резиновые шарики были найдены ещё в 1600 году до нашей эры. Он также использовался для изготовления резиновой обуви, полосок для хранения каменных и металлических инструментов, водостойкой ткани и многого другого.
В 1890-х годах всё больше людей стали пользоваться автомобилями и, как следствие, автомобильными шинами, что привело к росту спроса на резину и натуральный каучук.
В 1909 году Фриц Хофман, главный химик компании «Байер» предложил способ получения полиизопренового каучука. В 1915 году в Германии началось пилотное производство метилкаучука.
В 1910 году С.В. Лебедев получил полибутадиеновый каучук. С 1926-го были разработаны способы получения бутадиена на основе этилового спирта и самого полибутадиенового каучука. Первый образец опытный завод дал 15 февраля 1931 года. К 1941 году СССР вышел на первое место в мире по объёмам производства синтетического каучука.
Кузов и защита автомобиля
В производстве кузовов автомобилей компании используют не только традиционные материалы, такие как сталь и алюминий, но и современные – стеклопластик и различные виды пластмассы.
Стеклопластик представляет собой волокнистый наполнитель, пропитанный полимерными смолами. Кевлар, углеродное волокно и стекловолокно, или стеклоткань, – наиболее распространённые материалы и наполнители, используемые в производстве автомобилей.
Большинство пластиковых корпусов собираются из пяти типов исходного материала: стеклопластик, полипропилен, поливинилхлорид, АБС и полиуретан.
Традиционно металлический кузов автомобиля требует дополнительной защиты в виде нанесения на поверхность лакокрасочных защитных материалов. Современные ЛКМ – это многокомпонентные композиции, и они имеют в своём составе различные целевые добавки, призванные улучшить те или иные свойства продукта. В частности, добавки могут повышать эластичность покрытий (пластификаторы), их стойкость к старению (антиоксиданты), огнестойкость (антипирены), поглощать УФ-излучение, предотвращать выпадение пигмента в осадок, препятствовать образованию поверхностной плёнки при хранении, улучшать розлив.
Большинство синтетических красителей, а также растворители получают из нефтепродуктов. Поэтому красочному миру вокруг себя мы обязаны нефти.
Уникальные свойства материалов «Роснефти»
В ПАО «НК «Роснефть» разработана группа материалов на основе полидициклопентадиена (ПДЦПД) – термореактивный полимер, получаемый в ходе реакции метатезисной полимеризации. Исходным материалом для ПДЦПД является дициклопентадиен – мономер, побочный продукт при производстве этилена.
ПДЦПД обладает такими свойствами как:
– низкая плотность;
– высокая ударопрочность, которая сохраняется при низких температурах (-60°С);
– высокая термическая стабильность;
– высокая химическая устойчивость к воздействию агрессивных сред, а также к бензинам и маслам.
ПДЦПД – это новый тип материала, который может заменять металл, стеклопластик и ряд полимеров в силу своих уникальных свойств.
Одежда из нефти
Синтетические волокна, получаемые из нефти и газа, составляют 69% современного текстильного производства. Комбинезоны профессиональных гонщиков автомобильного спорта – это высокотехнологичные и дорогие изделия. Согласно требованиям, комбинезон пилота должен быть из мета-арамидного волокна. Арамидные волокна – синтетические, огнестойкие и высокотехнологичные. Этот материал пришёл в автомобильный спорт из космических разработок. Главная задача комбинезона – защита гонщика от огня.
Известно, что акрил идеально подходит для создания тёплой и стильной одежды для холодного времени года (свитера, шарфы, шапки).
Полиэстер используют для пошива одежды. Он придаёт материалу упругость, износостойкость, мало мнётся, надолго сохраняет форму и цвет. Для улучшения свойств при производстве полиэстер комбинируют с хлопком, вискозой и шерстью.
Капрон, нейлон, эластан и полиамид необходимы для производства обширного ассортимента капроновых колготок, чулок, носков, следков.
Холлофайбер – наполнитель нового поколения. Его используют для подушек, одеял и пуховиков.
Искусственный мех изготовлен, как правило, из 100% акрила – имитация ворса и 100% полиэстера, который является основой.
Флис – трикотажное полотно из полиэстера. Популярная ткань для тёплой одежды. Он гладкий снаружи и плюшевый с внутренней стороны.
Экокожа – это двухслойный материал. Его основой является тканое полотно. Сверху наносят слой полимера, окрашивают в нужный цвет и придают характерную текстуру. В качестве основы в дорогих вариантах используют хлопок, а в обычных – уже знакомый нам полиэстер. А вот верх делают всегда из полиуретана.
Полиуретан – заменитель резины. Из него изготавливают подошвы для обуви, автомобильные шины, искусственные камни, а также целое семейство клеёв, герметиков и прочего.
Микросетка из полиэстера с добавлением натурального шёлка известна как спортивная ткань. Она мгновенно впитывает излишнюю влагу, выводит её на поверхность и сразу же испаряется.
Лекарства из нефти
В 1834 году немецким химиком-органиком Фридлибом Рунге был открыт фенол. Он обнаружил его при перегонке каменноугольной смолы.
Получение салициловой кислоты из фенола в 1874 году разработал Кольбе, который изучил её антисептические свойства. С тех пор ацетилсалициловая кислота, или попросту аспирин, стала одним из самых популярных в мире лекарственных средств. Кроме того, из салициловой кислоты производят антисептик фенилсалицилат, применяемый для лечения колитов и других желудочно-кишечных заболеваний.
В 1930-е годы из анилина, который производят из нитробензола, были получены первые антимикробные препараты – сульфаниламиды: сульфидин, стрептоцид, сульфадимезин. Они произвели настоящую революцию в лечении заболеваний, вызванных микроорганизмами.
Различные производные нефти используют в составе препаратов, помогающих избавиться от аллергии, головной боли, нервного стресса, инфекционных заболеваний. Эфиры и спирты часто применяются для производства антибиотиков.
Еда из нефти
«Жевательная» основа жвачки – это нефтеполимерные смолы, полиэтиленовые и парафиновые, а за аромат и вкус жвачки отвечают красители и ароматизаторы, которые зачастую делаются из той же нефти.
Она также представлена в производстве конфет и леденцов. Многие из красителей и консервантов, разрешённых к использованию в пищевой промышленности, – искусственные и имеют синтетическую основу. Например, краситель E129 под названием «красный очаровательный» АС или консервант Е211 – бензоат натрия. Обнаружить нефть под именем «пищевой парафин» можно и в составе некоторых шоколадных конфет.
Из продуктов переработки нефти делают ванилин – ароматизатор с насыщенным ароматом. Торты, пирожные с ванильным кремом, ванильный латте и ванильный пломбир – все они, скорее всего, приготовлены с использованием ванилина, который, в свою очередь, делают из ароматического углеводорода бензола. Кстати, из бензола также делают искусственный сахарозаменитель сахарин.
Нефтепродукты в косметике
Благодаря нефти у нас есть лаки для волос и ногтей, карандаши для век, тушь для ресниц, пудра, тени, губная помада, а также многие кремы, пены, гели и шампуни.
Парафин является смесью твёрдых углеводородов метанового ряда. Его используют как регулятор вязкости для получения искусственного вазелина и парафиновых масок, а также в качестве загустителя.
Вазелин – смесь твёрдых и жидких высокомолекулярных углеводородов. Его применяют в качестве основы для производства кремов и декоративной косметики.
Минеральное масло получают глубокой очисткой веретённого масла, которое появляется при перегонке нефти. Его используют для приготовления кремов, губных помад и душистого вазелина.
Парфюмерное масло – смесь углеводородов (высокоочищенное вазелиновое масло). Его применяют для приготовления вазелина, губных помад и зубных паст.
Вазелиновое масло используют для приготовления массажных средств, кремов и губных помад.
Инновация «Роснефти»
Недавно на Международной выставке-форуме «Россия» на ВДНХ «Роснефть» провела презентацию своего высокотехнологичного топлива Pulsar. Инновационный продукт заинтересовал многочисленных гостей павильона компании. Уникальное топливо позволяет автовладельцам без дополнительных усилий поддерживать чистоту топливной системы и высокую работоспособность двигателя в процессе длительной эксплуатации.
Фирменное топливо Pulsar – результат программы компании «Роснефть» по модернизации собственных нефтеперерабатывающих мощностей и нефтебазового хозяйства, направленной в первую очередь на повышение потребительских качеств моторных топлив. Эффективность уникальной формулы премиального топлива Pulsar подтверждена моторными испытаниями. Стендовые и лабораторные тесты проводились в независимом аккредитованном центре.
«Роснефть», как экологически ответственная компания, постоянно совершенствует производство высокотехнологичных видов нефтепродуктов, улучшает характеристики выпускаемых моторных топлив, расширяет географию поставок и ассортимент продукции на АЗС компании. Фирменное топливо Pulsar реализуется на АЗС «Роснефти» в 31 регионе России. Это автобензины с октановыми числами 95 и 100, а также дизельное топливо Pulsar, которое в настоящий момент присутствует на розничном рынке Московского региона.
Дни «Сделано из нефти» ждут гостей
В павильоне компании «Роснефть» на ВДНХ с 9 по 11 апреля на Международной выставке-форуме «Россия» проходят Дни «Сделано из нефти». В ходе мероприятия состоятся презентации бизнеса смазочных материалов от дочернего общества «РН – Смазочные материалы».
В числе продуктов нефтепереработки особое место занимают масла и смазки. Представитель «РН – Смазочные материалы» расскажет о новых и инновационных продуктах, их значении в различных видах техники и оборудования.
«Роснефть» выпускает смазочные материалы широкого диапазона назначения – от масел для автомобильных двигателей до смазок для высокоточного приборостроения и космической техники. Ассортимент товарной продукции включает более тысячи наименований. По итогам 2023 года «Роснефть» получила более 70 патентов на инновационные изобретения, в числе которых и многофункциональный пакет присадок PH-SL к моторным маслам, повышающий их эксплуатационные свойства.
10 апреля в павильоне компании пройдёт лекция «Геологические экспедиции «Роснефти» в Российской Арктике: ключ к познанию кладовых в недрах». Её прочитает Владимир Вержбицкий, начальник Управления геологоразведочных работ по проектам с зарубежными партнёрами «Роснефти».
Ещё одну ключевую лекцию «Современные представления о нефтегазовых системах и методы их моделирования» проведёт Дмитрий Комиссаров, главный специалист Управления геологоразведочных работ по проектам с зарубежными партнёрами «Роснефти».
Помимо этого на выставке состоится показ познавательных фильмов. В кинозале можно будет совершить путешествие на сотни миллионов лет назад; увидеть, как образовалась нефть; узнать, как люди впервые заметили её уникальные свойства и почему она лишь недавно так прочно вошла в нашу жизнь.
Поделиться
Поделиться
