История науки и промышленности синтетического каучука в СССР 1931-1990 гг.

Условия конкурса были очень трудными. Искусственный каучук должен изготовляться из материалов, выпускаемых в СССР. Качество вулканизованных изделий из искусственного каучука должно быть не ниже качества изделий из природного каучука. Способ получения каучука должен допускать его массовое производство. Цена каучука не должна превышать средней мировой цены на натуральный каучук. Вместе с подробным описанием способа получения искусственного каучука следовало дать схему заводской установки с соответствующим расчетом, достаточным для определения приблизительной себестоимости конечного продукта. Необходимо было представить образец каучука весом не менее 2 кг для его технической оценки.

Срок представления предложений на конкурс в научно-техническое управление ВСНХ кончался 1 января 1928 г. В конкурсе, как известно, приняли участие ленинградские ученые С.В. Лебедев и Б.В. Бызов.

Профессор С.В. Лебедев в это время заведовал кафедрой общей химии Военно-медицинской Академии, вел преподавательскую работу в Ленинградском Государственном университете и руководил лабораторией химии каменного угля и нефти при химическом отделении физико-математического факультета ЛГУ.

Профессор Б.В. Бызов заведовал кафедрой технологии резины в химико-технологическом институте и руководил лабораторией и опытной станцией на заводе «Красный Треугольник», в которой проводил исследования по получению каучука из нефти.

К работе по конкурсу С.В. Лебедев привлек сотрудников возглавляемой им кафедры общей химии Военно-медицинской Академии и лаборатории Университета: А.И. Якубчик (ближайший сотрудник С.В. Лебедева на кафедре общей химии), И.А. ВиноградоваВолжинская (ассистент на кафедре общей химии, а затем помощник С.В. Лебедева в лаборатории Университета); Г.К. Кибиркштис (препаратор кафедры общей химии); В.П. Краузе и Я.М. Слободина (аспирант Университета). Были приглашены также супруги А.В. Воронова и Ф.В. Воронов, которые некоторое время работали на опытной станции завода «Богатырь».

С.В. Лебедев вместе с группой определили основное направление работы. Исходным углеводородом для синтеза каучука был выбран дивинил, как наиболее доступный продукт. Наиболее дешевым сырьем для получения дивинила являлись нефтепродукты и этиловый спирт. Исследования по получению дивинила из нефти было решено проводить в лаборатории Университета с привлечением к ее выполнению студентов, специализирующихся по химии нефти. Получение дивинила из спирта и разработку методов полимеризации дивинила было решено осуществлять силами созданной группы в лаборатории общей химии Военно-медицинской Академии. От всех участников группы требовалась напряженная, творческая работа; необходимость преодоления трудностей, связанных с изготовлением и приобретением необходимого лабораторного оборудования.

По ходатайству С.В. Лебедева, поддержанного секретарем Ленинградского обкома ВКП(б) С.М. Кировым, BCНX выделило для оборудования лаборатории по синтезу каучука 15 тысяч рублей.

С.В. Лебедев поставил задачу разработать катализатор для получения дивинила из спирта в одну стадию. Катализатор должен был обладать одновременно дегидратирующими и дегидрирующими свойствами.

В результате самоотверженной работы всего коллектива в июне 1927 г. С.Г. Кибиркштис получил в одном из опытов высокий выход дивинила.

Для воспроизведения полученных данных и накопления дивинила, в короткий срок был выполнен большой объем работы. Было произведено свыше 260 опытов по каталитическому разложению спирта, из них 40 на укрупненных печах. Газообразные продукты собирались в газометры, а жидкие охлаждались в медных змеевиках с помощью смеси льда и соли. Было проведено свыше 100 разгонок конденсата и полных анализов газа.

Дивинил подвергался очистке путем ректификации. Работа проводилась с 9 часов утра до позднего вечера. Для хранения дивинила использовались бутылки из-под лимонада специальной формы и из-под шампанского с креплением при помощи проволочной уздечки.

Полимеризация дивинила проводилась в таких же бутылках, с использованием в качестве катализатора металлического натрия в виде проволоки. Для получения нужного количества каучука было поставлено более 250 опытов.

К концу декабря 1927 г. необходимое, по условиям конкурса, количество каучука было получено. Испытания каучука были проведены инженером А.А. Ивановым, работавшим в это время на «Красном треугольнике». Позднее, работая в Наркомтяжпроме в Москве, А.А. Иванов оказал большую помощь в развитии исследований в области синтеза каучука. При оформлении материалов стало ясно, что условия конкурса по ряду пунктов не могли быть выполнены. Испытания резины, полученной из синтетического каучука, показало, что по основным характеристикам она уступает резине из натурального каучука. Группа не могла так же представить технологическую схему промышленного производства каучука.

Было решено послать материалы без выполнения этого условия конкурса. Вечером 23 декабря 1927 г. В.П. Краузе отправился в Москву с ценным грузом, а 30 декабря утром сдал образец каучука и прилагавшийся к нему материал под девизом «Диолефин» в технический Совет ВСНХ для жюри конкурса. Работу химиков-энтузиастов группы С.В. Лебедева по праву можно считать научным подвигом.

Основными сотрудниками Б.В. Бызова в его работах по получению дивинила из нефтяного сырья были известные химики: Залькинд Ю.С., Попова М.К., Матисен И.А. и Кастрицкий И.С. Предложение, поданное Б.В. Бызовым под девизом «В единении – сила», заключалось в следующем. Керосин подвергался пиролизу при его прохождении через реторту при температуре около 1000 °C. Продукты пиролиза подвергались быстрому охлаждению водой до температуры ниже 100 °C. В результате пиролиза получались углеводороды С

и С

, и более высококипящие, в том числе бензол и смолы.

Дивинил являлся как бы побочным продуктом пиролиза и его выход от затраченного керосина составлял, по заключению комиссии, 2 %. Выделенный технический дивинил не был достаточно чистым. Его полимеризация по способу Б.В. Бызова проводилась в автоклаве при температуре около 100 °C в присутствия диизоаминобензола (ДАБ). Процесс полимеризации был длительным. Качество представленных образцов каучука на конкурс было низким, прочность на разрыв резиновых изделий ниже в несколько раз прочности изделий из натурального каучука.

Для рассмотрения и оценки предложений, поступающих на конкурс, было создано жюри: академик А.Е. Чичибабин (председатель), Н.Н. Воронов, О.А. Зейде, А.А. Иванов, Ф.Ф. Кошелев, М.А. Лурье.

Жюри приступило к работе в январе 1928 г. Предложений, заслуживающих внимание, поступило всего лишь два: одно под девизом – «В единении – сила», второе – «Диолефин», остальные предложения совершенно не удовлетворяли условиям конкурса.

Для проверки данных, содержащихся в поданных на конкурс предложениях, жюри выделило комиссию во главе с профессором О.А. Зейде. Комиссия в феврале 1928 г. выехала в Ленинград и скрупулезно проверила все материалы, проверила контрольные эксперименты получения дивинила из спирта. Эксперты установили, что выход дивинила из спирта на два процента превышает ту цифру (18 %), которая была приведена в материалах, представленных на конкурс.

Предложение «В единении – сила» профессора Б.В. Бызова было признано не удовлетворяющим условиям конкурса. Предложение «Диолефин» группы С.В. Лебедева жюри также признало не удовлетворяющим условиям конкурса для получения премии (100 тыс. или 50 тыс. руб.).

Вместе с тем, жюри признало предложение «Диолефин» весьма ценным, достойным поощрительной премии и дальнейшей разработки.

Научно-техническое управление, а затем президиум ВСНХ утвердили ходатайство жюри о премировании предложения С.В. Лебедева в размере 25000 руб. Полученную премию участники конкурса разделили на десять равных частей: три части, по единодушному мнению, получил Сергей Васильевич, а по одной части – каждый из семи его помощников.

Научно-техническое управление BCHX приняло также важное решение о необходимости дальнейшего развития исследований Лебедева и создания для этой цели лаборатории по синтезу каучука.

В сентябре 1926 г. под руководством С.В. Лебедева начала функционировать лаборатория синтетического каучука, которая была размещена в арендованном помещении химического факультета Ленинградского Университета на Среднем проспекте Васильевского Острова. Первоначально лаборатория подчинялась химическому управлению ВСНХ, но вскоре ее передали в ведение Резинотреста. В организации лаборатории от Резинотреста большую помощь оказал М.А. Лурье. Штат лаборатории первоначально был утвержден в количестве 20 человек, но к концу 1930 г. в нем уже насчитывалось 30 человек.

С первых дней в лаборатории, за исключением супругов Вороновых, работали все помощники Лебедева по конкурсной работе.

На должность зам. директора лаборатории был приглашен многолетний сотрудник С.В. Лебедева Г.Г. Коблянский. В лабораторию пришли Университетские ученики С.В. Лебедева – А.И. Гуляева, Г.М. Коган, И.А. Лившиц, С.А. Субботин. С.А. Субботину было поручено изучение свойств каучука и резин на его основе; несколько позже к этим работам был привлечен В.Ф. Евстратов, тоже ученик С.В. Лебедева.

В начале 1929 г. в лабораторию пришли студенты Ю.А. Горин, М.A. Крупышев, М.А. Хохловкин, которым предстояло в этом году окончить Университет. Всю механическую часть работы возглавлял Д.Г. Китов, погибший в 1942 г. при обороне Ленинграда. Для изготовления приборов был приглашен механик-приборист Ф.Ф. Ильин. Федор Федорович в начале века из-за участия в революционном движении был вынужден прекратить занятия в Университете и эмигрировать за границу. Там В.И. Ленин привлек его к решению технических проблем, связанных с изданием газеты «Искра». После революции 1905 г. Ф.Ф. Ильин вернулся в Россию и специализировался на изготовлении учебных приборов. Начиная с 1929 г. Федор Федорович работал на заводе «Литер Б», а затем во ВНИИСК до дня своей кончины. В коллективе института он пользовался заслуженным уважением и авторитетом.

По плану, представленному С.В. Лебедевым в июле 1928 г. Руководству Главхима, в лаборатории намечались исследования по усовершенствованию процесса получения дивинила из спирта, его полимеризации и работы по подготовке данных для проектирования опытно-промышленной установки.

Конкурс не внес ясности в отношении дальнейшей работы опытной станции на заводе «Красный Треугольник», по получению каучука из нефти, поэтому в феврале 1929 г. Главхим совместно с Резинотрестом назначил комиссию в составе академика В.Н. Ипатьева, академика А.Е. Чичибабина и профессора А.Ф. Кокина. Комиссия сделала заключение, что метод профессора Б.В. Бызова может иметь значение в промышленности. Было признано целесообразным продолжить исследования, причем не только в лабораторных условиях, но и в полузаводском масштабе.

В декабре 1929 г. ЦК партия принял специальное Постановление о каучуке, в котором ВСНХ было поручено максимально форсировать развитие каучуконосов и работу с синтетическим каучуком по методам проф. Б.В. Бызова и проф. С.В. Лебедева в порядке перевода этих работ в полузаводской масштаб с выпуском до 200 кг каучука в сутки. В развитие Постановления ЦК ВКП(б) 26.02.1930 состоялось постановление Совета Труда и Обороны (СТО). Отметив большое значение выполненных С.В. Лебедевым и Б.В. Бызовым научно-исследовательских работ в области синтеза каучука, СТО приняло решение взять под особое наблюдение строительство опытных заводов в Ленинграде по проверке обоих методов, для чего на зам. председателя ВСНХ Рухимовича была возложена персональная ответственность за внеочередное снабжение работ по строительству опытных заводов необходимым оборудованием и материалами. Площадкой для опытного завода по способу Б.В. Бызова стала часть территории Газового завода на Обводном канале (д. 74), переданная Леноткомхозом в аренду Резинообъединению сроком на два года (февраль 1930 – 31 декабря 1931 г.).

Проектирование Опытного завода Б.В. Бызов поручил группе инженеров, работающей на опытной станции «Красного Треугольника». Первым директором опытного завода стал И.С. Кострицкий.

Для проверки способа С.В. Лебедева был передан спиртоочистительный завод на Гутуевском острове. Директором опытного завода «Литер Б» был назначен Г.В. Пеков, бывший балтийский моряк, участник Октябрьской революции, член ВКП(б) с 1917 г. До этого Г.В. Пеков работал директором завода лаков и красок им. Карпова и Ленинградского желатинового завода.

Проектирование опытного завода «Литер Б» было поручено группе московских инженеров под руководством А.Н. Карцева, Л.М. Карзанова и С.Л. Либинсона.

Группа начала работать над проектом в апреле 1929 г., получив от С.В. Лебедева схему производства и материальный баланс по двум наиболее характерным опытам контактного разложения спирта на установке лаборатории в 1929 г.

В целях сокращения сроков работы в лаборатории по получению дополнительных данных, проектирование, заказ оборудования проводились не последовательно, а одновременно.

Проект был в основном закончен в июле 1929 г. и было начато строительство завода.

Строительство обоих опытных заводов шло исключительно быстрыми темпами. Большую помощь коллективу строителей оказала Ленинградская партийная организация и лично С.М. Киров. Летом 1930 г. было оборудовано помещение для научно-исследовательской лаборатории, куда она переехала с Васильевского острова в сентябре 1930 г.

Для улучшения руководства работами по синтезу каучука в июне 1930 г. было организовано бюро по синтезу каучука при правлении Резинотреста во главе с А. Лурье.

18 декабря 1930 г. был начат последовательный пуск производственных узлов опытного завода «Литер Б» и 15 февраля 1931 г. был получен первый блок натрий-бутадиенового каучука весом 200 кг. Через несколько дней в ленинградских и центральных газетах появилось скромное сообщение – «Первые сотни килограммов синтетического каучука получены. Ленинградский опытный завод начал работать».

С.М. Киров, узнав о получении первой партии синтетического каучука, приехал на Опытный завод, поздравил коллектив с заслуженной победой и поставил перед ним новые задачи.

2 марта 1931 г. в Доме Красной Армии на Литейном проспекте состоялось торжественное собрание коллектива строителей, рабочих и ИТР Опытного завода по случаю получения промышленной партии синтетического каучука.

Первая партия синтетического каучука на опытном заводе «Литер А» была выпущена 1 мая 1931 г. В августе 1931 г. Президиум ЦИК СССР наградил С.В. Лебедева и его ближайшего помощника В.П. Краузе орденами Ленина «За особо выдающиеся заслуги по разрешению проблемы получения синтетического каучука, имеющей исключительное значение для социалистического строительства Союза ССР». Еще в период строительства опытного завода «Литер Б» ВСНХ принял решение о подготовке к строительству промышленных заводов синтетического каучука по методу С.В. Лебедева.

Президиум ВСНХ СССР 3 августа 1930 г. предложил Резинообъединению, в целях использования строительного сезона 1931 г., немедленно приступить к проработке вопроса о месте строительства и проектированию завода синтетического каучука мощностью 10 тыс. тонн в год и резервирования в контрольных цифрах на 1932 г. 10 млн. рублей.

Проектирование промышленного завода было поручено группе московских инженеров под руководством А.Н. Карцева, С.Л. Либинсона, Л.М. Карзанова, которая вела проектирование опытного завода «Литер Б». К проектированию приступили 1 октября 1930 г.

На основании лабораторных данных, полученных в лаборатории С.В. Лебедева, и нескольких опытов по контактному разложению спирта на «опытной станции» завода «Литер Б», проведенных летом 1930 г. «Опытной станцией» была названа временная установка по испытанию контактного аппарата с селитренным обогревом.

В период с 17 мая по 26 июня 1930 г. на установке было проведено 6 опытов по контактному разложению спирта. 7 июля С.В. Лебедев дал анализ полученных опытов, после чего установка была разобрана. Учитывая выявившиеся недостатки, при использовании контактных аппаратов с селитренным обогревом, управление СК привлекло к проектированию контактной печи инженера-теплотехника Л.В. Грум-Гржимайло. Помогал ему в решении этой важной задачи инженер-механик завода CК-1 В.Ф. Смирнов. Они спроектировали контактную печь новой конструкции с использованием обогрева реторт, в которых происходил процесс разложения спирта, за счет тепла дымовых газов. Контактные печи Л.В. Грум-Гржимайло и В.Ф. Смирнова с некоторой модернизацией условно эксплуатировались до 1991 г.

В IV квартале 1930 г. бюро СК решило вопрос о выборе места для строительства новых заводов СК. Для первого завода была рекомендована площадка рядом со строящимся Резинокомбинатом в г. Ярославле, второй и третий заводы было рекомендовано строить в г. Воронеже и Ефремове Тульской области.

С целью получения объективно проверенных материалов для проектирования заводов синтетического каучука, ВСНХ в январе 1931 г. организовал экспертную комиссию для оценки состояния работ на опытных заводах в составе П.П. Горбунова (председатель), А.Е. Фаворского, О.А. Зейде, А.П. Карцева, С.Л. Либинсона (последние двое – в качество экспертов по заводу «Литер А») и др.