Окисление – наиболее эффективный способ превращения углеводородов нефти в кислородсодержащие соединения путем окисления кислородом. Таким методом получают чрезвычайно важные продукты переработки нефти: моющие средства, фармацевтические препараты и т. п. В основе наших представлений о химизме этой реакции лежит перекисная теория, предложенная академиком А. Н. Бахом.

Органические перекиси представляют собой производные пероксида водорода, где водород заменен соответствующим радикалом:

Н-О-О-Н и R-О-О-R

Органические перекиси нестойки и легко разлагаются со взрывом. При окислении углеводородов в процессе реакции образуется гидроперекись, которая при соответствующей обработке разлагается на целевые продукты. Так в промышленном масштабе в одну стадию из изопропилбензола получают фенол и ацетон.

Мы дали обзор важнейших химических реакций, лежащих в основе многих процессов переработки углеводородов нефти. Все они каталитические, и успех их в промышленном масштабе зависит от эффективности и доступности использования катализаторов.

Необходимо отметить, что путь от открытой в лаборатории реакции до создания промышленного процесса бывает долгим и непростым, так как за химическими символами не всегда видны трудности реализации идеи ученого. Это, так сказать, невидимые миру слезы. Отметим эти трудности хотя бы бегло.

Итак, открыта принципиально новая схема получения вещества С по реакции:

А + В = С

До этого вещество С получали по многостадийной схеме с применением дефицитных реагентов. Открытая реакция выносится на суд технологам. И тут оказывается, что вещество А требует особо сложной очистки, вещество В – высокостойких коррозионных аппаратов, а промышленность не выпускает требуемых мешалок и реакторов для осуществления процесса. Кроме того, технологически трудно очистить продукт С от остатков исходных веществ А и В. Как быть? Слабые опускают руки, уверенные в будущности своего процесса начинают искать способы преодоления этих трудностей.

Но вот после длительных опытов было доказано:

а) А можно использовать без предварительной очистки;

б) модификация В менее агрессивна к металлу в серийном оборудовании. Все? Успех? Нет.

Следует, пожалуй, самый сложный этап: отработки технологии процесса на так называемой пилотной установке. Это уменьшенная модель будущего процесса. На ней определяются оптимальные параметры процесса и осваиваются технологические приемы. Пилотная установка вызывает «подводные камни», которые не были видны в лаборатории. Так, оказывается, что выделяется большое количество теплоты за счет вторичных процессов, продукт С выпадает в осадок в трубопроводах, исходное сырье не может подаваться насосами в реактор, нет нужного контрольного аппарата и т. д. и т. п. А за этим стоит труд аппаратчиков, технологов. И опять вносятся усовершенствования в предложенную схему процесса. На финише она порой имеет мало общего с той, какая была на старте.

Преодолены и эти трудности. Теперь автор имеет не только идею, но ее материальное воплощение – технологию. И выступает на арену самый строгий арбитр, который должен поставить последнюю точку, – экономист. Ему предстоит решить, может ли быть предложенная идея конкурентоспособной действующей технологии, да и выгодно ли это вообще. Деятельность ученого, труд людей, помогавших ему воплотить идею, оцениваются одним критерием – рублем, затратами на воплощение идеи и эффектом от ее реализации.

Каждая из приведенных в этом разделе реакций прошла нелегкий путь до своей материализации в процессе. Создатель синтетического каучука С. В. Лебедев сказал однажды, что нет большего счастья для ученого, чем видеть воплощенную в металл свою мечту. Этим словам можно верить, они сказаны ученым, прошедшим весь трудный путь от идеи до создания целой отрасли химической промышленности.