Перелом. Часть 3 - [79]

В общем, вопросов было море, так что пока мы начинали разворачивать производство малых установок - скажем, если удастся делать их хотя бы по тысяче в год, это даст нам прирост производства топлива 150 миллионов литров дизтоплива в год, причем экологичного и из сырья, которое валяется под ногами. Вспоминается, что в 2014м в России произвели 77 миллионов тонн дизельного топлива, то есть наши 150 тысяч тонн (с округлениями) - капля в море, он капля для нас очень весомая - ведь это 750 миллионов лошадиных сил в час, то есть 25 миллионов часов работы тракторов на мощности в 30 лошадиных сил, или 2,5 миллиона тракторо-дней. Дофига. И каждый год это число будет увеличиваться на эти же 2,5 миллиона. По сути, хозяйства получат топливную независимость от окружающего мира. Но не от руководства - то есть нас - ведь за эти установки они должны будут расплатиться, их надо будет ремонтировать и обслуживать, потребуется обучать персонал, да и самого цеолита потребуется много - один кубометр цеолита обеспечивал производство двух тонн топлива в сутки. И хотя его и можно регенерировать, но сколько он так продержится - неизвестно - у нас пока не было длительной статистики. Так что не исключено, что раз в пять, десять лет катализаторы надо будет менять. Но сама идея топливной автономии завораживала, хотя добывать сырья придется много - так, на производство 20 литров ДМЭ требовалось 100 килограммов древесной щепы или торфа, то есть на наши 150 миллионов литров потребуется 750 тысяч тонн сырья. Но сейчас в республике запасы только древесного сырья оцениваются в полтора миллиарда кубометров, и каждый год прирост на одном гектаре леса составляет примерно четыре кубометра - это пара тонн древесины. При площади лесов под 15 миллионов гектаров только ежегодный прирост древесины составит тридцать миллионов тонн, то есть мы будем выбирать 2,5% от прироста, не затрагивая основной массы. По торфу примерно такая же картина. Так что только когда увеличим производство в сто раз - до 15 миллионов тонн, то и тогда мы будем лишь вычерпывать прирост биомассы, не затрагивая основных запасов. Хотя по трудоемкости это будет несравнимо с добычей нефти, так что все потребуется досконально посчитать.

Но цеолиты продолжали приносить новые технологии - соизмеримость структур цеолитов с молекулами кардинально меняло каталитические свойства многих металлов, если они присутствовали в структуре цеолита - в самой решетке либо в ее порах. Так, исследователи вдруг начали получать из диметилэфира легкие олефины, из которых можно было получать высокооктановый бензин ! И на этом чудеса не заканчивались. Насытив цеолит платиной в количестве 0,3% по весу, исследователи получили сравнительно простой инструмент для изодепарафинизации смазочных масел - их текучесть повысилась вплоть до температур -42 градуса по Цельсию - на этих катализаторах эффективно проходил гидрокрекинг длинноцепочечных парафинов, при этом последние превращались не в легкие углеводороды и терялись для масла, а в более короткие парафины, и выход продукта был почти сто процентов.

Если при гидротермальном синтезе заместить часть оксидов кремния оксидами галлия, то на таких цеолитах можно получать при температурах 500-650 градусов из небольших алканов - этана, пропана, бутана - ароматические углеводороды с разной степенью превращения алканов - от 25 до 75 процентов в зависимости от количества галлия, температуры и объемной скорости пропускания сырья через катализатор - исследования еще продолжались. А в цирконийалюмосиликатах цирконием замещался уже алюминий, но эти цеолиты также позволяли превращать пропан в ароматические соединения. Причем исследователи нащупали какую-то зависимость от наличия сдвоенных четырех-, пяти- и шестичленных колец в каркасе цеолита - похоже, через более крупные поры молекулы глубже проникали в катализатор и потом оттуда могли выбраться продукты реакции - вот и еще одно направление для исследований. Платиновые цеолиты с калием и барием позволяли ароматизировать жидкие углеводороды - то есть повышать октановое число бензинов, ну а крекирование длинных парафинов делало то же самое, но с другой стороны - предоставляло короткие парафины, которые затем могли быть ароматизированы. Потребные температуры и давления для крекинга и ароматизации снижались, соответственно снижалась и трудоемкость изготовления аппаратуры для нефтепереработки, унифицировались процессы риформинга разных нефтяных фракций, увеличивалась степень переработки нефти в полезные продукты. Дело было за "малым" - овладеть этими технологиями.

Цеолиты с натрием помогают получать и этилбензол - продукт алкилирования бензола этиленом - и если потом дегидрировать этилбензол - получаем - та-дам ! - стирол, из которого можно получить полистирол, пенопласт, искусственные каучуки. Так-то для получения этилбензола с 1877 года известна реакция Фиделя-Крафтса, но производство по этому методу требует больших капитальных затрат, тогда как применение цеолитов позволяло их снизить, причем существенно - тут и отсутствие агрессивной среды, то есть проще аппаратура, и отсутствие грязных стоков, и возможность полной регенерации катализатора. Сплошные выгоды. А полистирол также производился с 1911 года, но исходные вещества были дорогими, поэтому он не получил еще широкого распространения, хотя в СССР пенополистирол выпускался уже с 1939 года. Собственно, мне и хотелось снизить потребность в нефти для топлива, чтобы высвободить ее побольше для производства пластмасс и прочих полезных веществ - залить мир нашей органической химией. Впрочем, высокооктановый бензин тоже не помешает - мощность и экономичность двигателей надо повышать. И, похоже, некоторые люди в нашей научной среде, включая и меня, начинали считать цеолиты чуть ли не универсальным катализатором - и все из-за возможности сравнительно легко управлять их структурой и составом. Поэтому на их исследования планировалось выделить большие, а может и огромные ресурсы - мы спорили больше не о том, выделять их или нет, а сколько выделять - например, десять управляющих ЭВМ или тридцать, производит пятьсот или две тысячи гидротермальных реакторов, семьсот или тысячу печей прокаливания, выделять на автоматизацию исследовательских процессов сто или триста человек. У нас начиналась очередная "золотая лихорадка".