Техника - молодёжи 1943-02-03, страница 15

из УГЛП

Инж. Д. ЦИКЛИС

В 1859 году в окрестностях америкак-» ского городка Тетесвилля произошло со-бытие, открывшее новую эпоху а технике, была заложена первая скважина для добывания нефти.

Нефть стала известна людям очень давно. О ней рассказывают еще преданил древних греков. До нашего времен» сохранились остатки храмов огнепоклонников, поклонявшихся «вечным» огням горящей нефти. Ею издавна пользовались как медицинским средством для лечения ревматизма и накожных болезней. Но только в XIX веке началась промышленная добыча нефти и широкое ее применение а технике.

* Нефть — самое концентрированное топливо. Для получения одного и того же количества тепла нужно сжечь: нефти — I килограмм, антрацита — 1,5,-а березовых дров —2,5 килограмма. При сгораний нефть почти не дает золы. Ее удобно хранить, перевозить и сжигать.

Когда был изобретен а усовершенствован двигатель внутреннего сгорания, став-щий сердцем трактора, автомобиля, самолета, танка, современного теплохода я других машин, потребность з нефти колоссально возросла.

Раньше ее обычно сжигали в топках АОТЛОВ, а теперь исйользукг. главным образом для изготовлений бгизиьа, керо-$ сина и смазочных масел. '

Бензин приобрел огромьюе значенье как лица для великой армии моторов. Еще з 1931 году на земном шаре только одних автомобилей насчитывалось 35 миллионов. Сейчас эта цифра заметяр возросла. А если мы Прибавим сюда огромное количестве танков, броневиков л самолетов станет понятно что такое беазик а наше зремя, особенно в условиях войны

А зедь бензин применяют ае тольхе как топливо Ок. например, язляется прекрасным растворителем для различных веществ. Растворяя в нем каучук, получают резиновый клей. Поэтому бензин употреб ляется в больших количествах в резиновой f» к зс многих других отраслях промышдек-

Чтобы иметь бензин, нужно иметь нефть Но многие страна не обладают ясточкикамя нефти. Он? вынуждены покупать нефть или бензин. Это весьма дорого обходится даже а мирное время, ь. в©' зремя войны став». ' такие страну в очень Невыгодные условиц. Современная зейна — это вой.-, а могороз. А боеспособность современной армии, снабженной большим количеством моторов, всецело зависит отнх

Вот почему еще в начале XX зека делались попытки получить, искусственный бензин Усиленно велись такие опыты б t Германии, которая бедна нефтью

• Что такое бензин? Из чего он состоит?

Как нефть, так к бензин, керосин, смазочные масла к многие другие вещества, добываемые аз нефти, состоят из двух основных химических элементов — углерода я водорода. Зсе. эти вещества " называются углеводородами. Таких углеводородов существует зескольхо сотен тысяч. Разница между инмк а том. Что их мельчайшие частицы — молекулы — состоят аз разного числа атомов водорода к углеро-

_< да. Например, в углеводороде метане (он I емче аазкадегсг «болотный газ») один атом углерода н четыре — водорода.

3 ацетилене — по два атома водорода а углерода. Про бензин правильно сказать, что это смесь различных углеводородов.

Было замечено, что целый ряд жидких продуктов, которые получаются при коксо-аании угля — нагревании его без доступа воздуха — очень схожи по свойствам с нефтью и продуктами ее переработки.

Возникла мысль о переработке или так называемом ожименяа твердого топлива.. Уголь, как известно, состоит из углерода (90—95 процентов), водорода (4—5 процентов), азота, кислорода и серы. Процесс ожижения осуществляется в присутствии водорода, под давлением в 200—250 атмосфер, лри температуре в 400—450 градусов и при наличия катализаторов — различных соединений молибдена, железа а олова. Этот процесс состоит в том, чте угольная масса присоединяет водород и теряет кислород, азот и серу. Катализаторы применяются для повышения активности водорода.

В результате этой реакции получается смесь жидких углеводородов, похожая ка нефть.

Однако ч?а последние десятилетия техника добилась большего. В 1911 *4>ду ученые Фишер и Трота пытались добыть жидкое топливо прямо из газов — окиск углерода и водорода.

Работа их увенчалась успехом, и они получили продукт, представлявший собой смесь углеводородов, органических кислот спиртов и других соединений.

Работа в этом направлении продолжалась дальше и привела в 1924 году к успешному синтезу бензина из окиси углерода и водорода. Новый способ внедрен промышленность и ежегодно дает все больше и больше жидкого топлива.

Получение бензина из окиск углерода и зодореда происходит теперь пои нормальном атмосферном давлении и температуре зееге в 200 градусов, также в пряс\т-стви:-. катализатора. Катализатор в рсак ции не участвует, не ускоряет ее з очень большой степени. Если бы мы попытались дровести реакцию без катализатора она яротекала бы так медленно что даже наша внуки не нашли бы и следа бензина а приготовленной нами смеси газоз.

Кроме того, катализатор влияет на образований Определенных конечных продуктов. Без него, кроме бензине, получился бы ряд другйх продуктов, например метиловый спирт.

Катализаторами, которые «направляют» реакцию в сторону получения бензина, являются металлы: кякедь кобальт и железо. Их обычно наносят на пемзу или другие пористые веществе, обладающие большой поверхностью чтобы как можно больше газов соприкасалось с катализатором. Попадая на него, углерод окис:, углерода соединяется : водородом, и по еле ряда превращений яз них получаются сложные углеводороды, смесь которых в называется синтетическим бензином. Фише? назвал эту смесь «когазиа» —от сокращения трех немецких слов: Kohle (уголь), Gas (газ) и Bens:n (бензин).

Синтетический бензин похож яа естественный. Са. однако, отличается от естественного своим составом и имеет одни серьезный недостаток. Этим недостатком язляется его аизкое сх.-г.-говое число.

Что такое октановое число ь откуда

Рисунка С. ЛОДЫГИНА

оно берется? Для того чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к той «лечке», где сгорает моторное топливо, — к двигателю внутреннего сгорания.

Вспомним, как он работает.

В цилиндр засасывается ' горючая смесь —воздух и пары бензин:-. Поршень сильно сжимает смесь. Электрическая искра поджигает ее; она вспыхивает, и образовавшиеся газы с силой толкают поршень. Чем сильвее сжать смесь, тем больше энергии она передаст поршню. Но у каждого сорта бензина есть свой предел, выше которого его пары нельзя сжимать. Если перейти этот предел, часть бензина превратится в гремучие вещества, и не пенится, а со страшной силой взо-Произойдет, как говорят, детонация цкых взрывов начнется стук в моторе, его начнет лихорадить, может сломаться поршень, износятся стенки цилиндра—и мотор выйдет из строя. Вопрос о том, зочему одни углеводороды сильно, а другие мило или почти совсем не детонируют, довольно сложен. Здесь мы его ке будем разбирать. Отменим только, что химикам удалось получить углеводоро-азоохтаа, который почти не подвержен детонации. Его антидетонационную способность (октановое число) химики условились считать за 100. А октановое число гептану наиболее сильно детонирующего углеводорода, приравняли к нулю. У бензина, получаемого из бакинской нефти, октановое число 70, а у грозненского бензина — 30. У искусственного жидкого топлива око еще ниже. Поэтому октановое число синтетического бензина надо повысить при помощи различных добавок. Такой добавкой служит, например ароматная, ко очень ядовитая жидкость — тетраэтилевннец, или, сокращенно, ТЭС. Несколько десятков ка-пел'ь ТЭС на литр бензина уничтожают опасности детонации даже при довольно высокой степени сжатия

Искусственное жидкое топливо для авиационных моторов, где особенно важно обеспечить устойчивую работу и большую .гощност» ооток- тмтеоъ лбычис , гч,:,. азооктак^ к натуральным чистым «еазяном к яэопеитаноу К этому добавляют немного ТЭС в' получают первоклассное 1 ОС-октановое топливо.

Ясно ли вам теперь, что такое искусственный бензин и откуда он берется? Если Иена отправимся на завод к посмотрим, как «го производят.

Заводские пути только что приняли состав с жоксоу.. Он подошел к генераторному цеху и хеке загружают а бункера— приемные воронки мощных газогенераторов. Здесь кокс подвергается газификаикл Газогенераторы — это огромные печк в которых за счет тепла, образующегося при сжигании части кокса, происходит реакция между углеродом кокса, кислородом воздуха к зодяным паром, вдуваемым в генератор. В результате этой резкциа а генераторах получается смесь газов, состоящая 'as окиси углерода и водорода.

Вот автомат, называемый «колесом времени*. включил воздушное дутье. Начался процесс разогвева генератора. Пройдет короткое время, и температур з з нем за счет сгорания хохса подымется до 1200 градусов." Тогда автомат переключит дутье, а вместо воздух» в генератор пойдет водяной sap. При этом генератор будет

15