Сергей Эйгенсон "Без нефти"

Как видите, использовались разные пути. Понятно, что различные технологии имели отличающиеся результаты. Я сначала тут дам картинку с возможными путями превращения твердого горючего в жидкое. Схемка известная, из «Химической энциклопедии», но я позволил себе немного развлечься, разукрасить ее. А потом будет уж таблица сравнительных показателей, как положено.

 

А вот и обещанная таблица со сравнением выхода продуктов при этих процессах:

Процесс

Выход в кг  на тонну конвертированного угля / выход в кг  на тонну израсходованного угля (с учетом расхода угля на водород, энергетику и прочие нужды)

Авиа

бензин

Авто

бензин

Диз

топливо и керосин

Печное топливо

Смазоч

ные масла

Твердые парафины,

 и др. хим. сырье

Всего жидких и твердых углево-

дородов

Гидрогенизация

 по Бергиусу

368/95

68/18

132/34

47/12

8/2

10/3

633/164

Синтез по

Фишеру-Тропшу

-

230/87

150/56

-

17/6

136/51

533/200

Современные процессы («САСОЛ»  и др.)

-

290/97

260/87

36/12

-

150/50

736/246

Надо оговориться при этом, что и гидрирование, и непрямое ожижение – процессы достаточно гибкие. Меняя условия и сотношение реагентов, одни и те же заводы могли в мае выпускать побольше бензина для самолетов Геринга, а в июне дизельное топливо для подводных лодок Деница. Казалось бы, выбор между гидрогенизацией по Бергиусу и синтезом по Фишеру-Тропшу несложен – выход жидкого топлива в первом случае выше, чем во втором, а что касается светлых, бензина и дизельки, так и больше, чем из натуральной нефти. Ну, дьявол скрыт в нюансах, как известно. Или, как сказал бы один знаменитый ученый из немцев: «Теория – сера, но зеленеет Древо Жизни». Обсудим. Для гидрогенизации нужен, как из названия следует, водород. Водород, в принципе, можно получать электролизом воды, но это очень дорого. Разве только в Норвегии, где гидростанции дают очень дешевое электричество. Но перевозка водорода – это и теперь более фантастика, если не сказать, фэнтези, а уж тогда ... .

Можно делать его из метана - собственно, из любых углеводородов, даже из мазута. Позволю себе по этому поводу отклониться в 70-е годы нашей реальности. На прекрасный тропический остров Куба. Там советские геологи в порядке помощи братскому местному народу открыли месторождения никеля. Московский ГИПРОЦветМет в том же порядке спроектировал комбинат, а ВНИПИ Нефть на субподряде сделал проект установки по получению водорода из мазута в соответствии с давней, но до тех пор не реализованной разработкой института ВНИИ по нефтепереработке. Водород тут нужен, чтобы восстанавливать руду до металла. Привезли через океан конструкции и оборудование, построили, Фидель Кастро Рус с послом Воротниковым режут ленточку – советско-кубинская дружба в действии. Не успели высокие гости отъехать, как начала эта установка коптить пальмы, горы Сьерра-Маэстра, плантации тростника и пляжи в радиусе двести километров. Но водорода при этом выдает с гулькину часть тела. Кастро, не успевши порадоваться халяве, жалуется по телефону лично Леониду Ильичу. Тот по инстанциям вниз выражает недовольство. Дошло дело до ВНИИ НП. «Кто авторы регламента?!» – Уупсс!! – как говорят в одной заатлантической стране. Руководителей разработки, чьи главные подписи под регламентом, там было двое. Один, уже после выхода на пенсию, в период короткого послабления эмигрировал и проживает в городе Хартфорде у родственников, а второй помре, но сын его, тоже участник работы, жив и находится в отказе, без пяти минут Узник Сиона . Чем бы это разрешилось в более ранние времена, боюсь и гадать. Но и тут директор института с двумя дюжинами запасных кальсон и небольшой бригадой специалистов вылетел в Гавану, буквально не дожидаясь самолета. По прилете они вместе с пусконаладчиками, монтажниками и ГИПом из ВНИПИ кинулись в самый дым, понимая, что назад лучше не возвращаться.

Всегда приятно сообщить, что триллер имеет благополучный конец. Оказалось, что сварщики кое-что, как всегда, приварили не совсем по чертежу. Так что тут было не страшное сионошпионское вредительство, а  нормальные пусковые трудности. Дым кончился, установка стала давать вполне качественный водород согласно регламенту, а пальмы частично отмыл, а частично вырвал с корнем очередной тропический ураган. Что же касается главных фигурантов этой истории, то судьбу хартфордца я не знаю, надеюсь, что он до сих пор жив. Отказника, сколько знаю, все-таки отпустили в пору Перестройки, и он одно время преподавал в Технионе. Директор института давно ушел в главные научные сотрудники, а потом и на пенсию. Посол Воротников дослужился до члена Политбюро и очень был на виду одно время, был Председателем Верховного Совета РСФСР, пока  не пришлось сдавать должность Борису Ельцину, потом как-то забылся. Уж не знаю, жив ли? Один Фидель из них из всех все еще служит там же и в той же должности, хотя внешне, конечно, очень изменился, став почти неотличимо похожим на Санта Клауса. Ну, время никого не щадит.

Но, если вернуться в Германию 30-40-х, то мы оказываемся некоторым образом в замкнутом круге. Водород мы не можем получать конверсией из мазута и вообще углеводородов, поскольку он нам и нужен, чтобы сделать углеводороды. Хорошо, что это и необязательно. Водород можно получать из воды и углерода - по простому уравнению:  C + H 2 O = CO  + H 2 . То есть на уголь подают смесь водяного пара с кислородом (этот нужен, чтобы за счет сгорания части угля поддерживать температуру и тепловой баланс). Вот это и есть главный источник водорода – водяной, или, по другому названию, синтез-газ. Но если у вас есть синтез-газ, то вы уже сразу можете, не разделяя на компоненты, отправить его в фишер-тропшевский реактор. И получить почти такую же «искусственную нефть». Или по позже  усовершенствованной технологии сначала синтезировать метанол, а на второй стадии уже метанол превращать в  углеводороды. Вот с учетом того, что бергиусовскому процессу нужен еще и водород, он оказывается менее выгодным не только точки зрения экономики, но и с позиций выхода на тонну угля, которая в военных условиях важнее прибыльности. Ну, и скажем честно, что у гидрогенизации есть две главных головных боли: то, что подаваемая на переработку паста из угольного порошка, замешанного на растворителе, очень эрозионно-активна и то, что компрессоры и прочее оборудование при давлении от 200 до 700 атмосфер требуют частой остановки на ремонт. Вот вам и причины, по которым уже в начале войны заводы гидроожижения дают фактическую производительность около трети от проектной против 70 % от проекта у фишер-тропшевских  установок.

Сразу уточню, что размеры региональных кругов на карте, так же, как и тысячи тонн в год из таблицы в следующей главе, соответствуют номинальной производительности. Тому, что было бы, если б предоставить установкам гидрирования и синтеза «домик  в  горах, много хлеба с маслом и никаких бомбежек». По жизни ежесуточные визиты RAF, US Army Air Force 8 & 9, а под конец войны и Авиации Дальнего Действия ВВС РККА очень сильно снижали выпуск жидкого топлива в Рейхе.

Посмотрим на проблему еще с одной стороны. Из синтез-газа получаются больше нормальные, то есть, неразветвленные, парафиновые углеводороды с низким октановым и высоким цетановым числом – высококачественное дизтопливо и неважный бензин. Бергиусовская деструктивная гидрогенизация дает продукты с более высокими октановыми числами и низкими цетановыми – то есть, наоборот. Тогда практически еще не существовала возможность последующей корректировки, поэтому 90 процентов бензина для Люфтваффе получалось гидрированием. Сегодня это не имело бы такого большого значения, потому что именно в 40-х годах в жизнь широко вошли процессы каталитического реформирования, при которых парафины превращаются в высокооктановые ароматические углеводороды, да еще и получается впридачу некоторое количество того самого дефицитного водорода. Как часто бывает, само научное открытие российское, из лаборатории академика Зелинского в МГУ, – а потом пришлось шпионам Лаврентия Палыча скрасть у американцев чертежи и по ним началось строительство первой такой промышленной установки и в Советском Союзе. Но до этого всего еще должно пройти несколько лет.

Предупрежу сразу, что ни синтетическое топливо, ни потрясающие успехи Вернера фон Брауна в ракетостроении, ни появление в небе первых в мире реактивных истребителей Мессершмита не спасли Германию от поражения. Союзная авиация раздолбала заводы искусственного топлива обоих вариантов и даже организаторскому гению Альберта Шпеера не удалось восстановить, как следует, эту индустрию. Рейхсминистр вспоминал потом, в тюрьме Шпандау: « День 12 мая (1944 г.) я не забуду никогда, потому что в этот день война, с точки зрения техники, была проиграна. С налетом в тот день 935 дневных бомбардировщиков 8-го американского воздушного флота на целый ряд предприятий по производству горючего в Центре и на Востоке Германии началась новая эпоха войны в воздухе. Она предвещала конец немецкой промышленности вооружений ».

Sorry , guys , но не надо было жалеть денег на глобус перед тем, как начинать драку.

* Северо-американские соединённые штаты – так назывались они в начале 20века

 

Продолжение следует