Техника - молодёжи 1954-07, страница 15

лше водорода, тем больше оно выделяет тепла при горении, или, как говорят, обладает большей калорийностью.

Нефть и каменный уголь содержат одинаковое количество углерода — около 87%. Но водорода в нефти — 12%, а 'В угле — всего 5%. Вот почему нефть горит жарче, чем уголь. Еще большей теплотворной способностью, чем нефть, обладает бензин: в него входит 16% водорода.

При расщеплении сложных нефтяных молекул но методу Шухова одновременно происходило другое интересное явление: к «осколкам» распавшихся молекул присоединялись атомы водорода. Получалось так, что часть молекул теряла водород и превращалась © тяжелые масла — смолы. Другая часть насыщалась этим ©одородом, образуя молекулы бензина и других легких фракций. Происходило своеобразное перераспределение водорода внутри вещества. Это явление и использовал Н. Д. Зелинский для получения бензина из нефтяных отходов.

Ученый внес в колбу, где нагревались нефтяные масла, несколько граммов хлористого алюминия. Реакция разложения нефтяных молекул пошла удивительно быстро. В присутствии хлористого алюминия сложные молекулы распадались при значительно меньшей температуре — 160°. Так впервые в химии нефти был использован катализатор — вещество, которое ускоряет реакцию, но само в соединения не вступает.

В присутствии катализатора сложные молекулы нефти распадались иначе, чем при -нагревании под давлением в аппарате Шухова. В отличие от горючего, полученного другими способами, бензин Зелинского почти не содержал углеводородов, молекулы которых имеют форму прямых «цепочек». И в ©том прежде всего заключался секрет его качества. Дело в том, что бензин, содержащий много таких углеводородов, © цилиндрах двигателя детонирует, взрывается преждевременно и быстро выводит мотор из строя.

Насыщение молекул водородом назвали гидрогенизацией (от латинского слова «гидрогениум» — -водород). «Оводороживание» топлива и широкое использование катализаторов, начатое академиком Н. Д. Зелинским, приобрели ©последствии огромную роль в производстве жидкого топлива.

ЖИДКИЙ УГОЛЬ

Огромны нефтяные ресурсы Советского Союза. Почти половина мировых ^запасов нефти находится на территории нашей страны, Море нефти — 60 млн. т — будет добыто в 1962 году

Запасы нефти в СССР ташвы, что даже при самых огромных размерах добычи нефти их хватит на много сотен лет. И все же у нас все шире развивается производство «искусственного жидкого топлива. Его получают из каменного угля, горючих сланцев и других ©идо© твердого топлива. Директивы XIX съезда партии да пятому пятилетнему плану подчеркивают необходимость «развить производство искусственного жидкого топлива».

Почему же так настойчиво расширяется в нашей стране производство искусственного жидкого топлива?

Жидкое топливо по сравнению с твердым топливом обладает мэдги-

Если перевозить бензин из Баку в Иркутск, то он будет стоить в 2,5 раза дороже.

ми преимуществами. Оно выделяет больше тепла. Его легче перевозить и удобнее подавать к печам. При сгорании оно не оставляет золы.

Но нефть не только источник жидкого топлива. Нефть — -ценнейшее сырье для химической промышленности. Поэтому расходовать естественную нефть надо как можно рациональнее.

Взглянем на карту ископаемых и нефтяных месторождений. Среди мировых запасов топлива всего Две тысячные доли процента—10 млрд.т— приходится на нефть. Месторождения нефти редкими каплями затерялись в море угля. 95% мировых запасов топлива — это уголь. Уголь есть всюду, в любой Советской республике, на юге и в Сибири. Его не надо, как нефть, перевозить издалека. Кстати, о перевозках. Если, например, доставлять бакинскую нефть в Иркутск, она будет стоить в два с половиной раза дороже, чем в Банту. Производить жидкое топливо в местах, удаленных от -нефтяных районов, значит сократить расходы на перевозку, разгрузить транспорт. Это значит сделать еще более мощной энергетическую базу советских республик, осуществить принцип социалистического размещения производительных сил.

Так сама жизнь поставила вопрос о получении жидкого топлива из угля.

Уголь и нефть — родные братья. Оба они состоят из смеси самых различных углеводородов. Их молекулы можно сравнить с домами. Они отличаются друг от друга размерами, «конструкцией», но все они сложены из одинаковых кирпичей. Такими «кирпичами» для большинства жидких углеводородов являются молекулы обыкновенного болотного газа —

метана. В каждой- из молекул метана четыре атома водорода связаны с одним атомом углерода.

Соединяясь в сложные кольца или длинные цепи, молекулы метана могут образовать газообразные, жидкие и твердые углеводороды. Если соединить между собой больше четырех молекул метана, можно получить жидкое топливо, бензин, керосин, смазочные масла. Начиная с соединения в четырнадцать молекул метана, идут твердые вещества — парафины. В их молекулы зачастую входят десятки углеродных атомов. Если разложить парафин, можно получить вещества с более шепкими молекулами. Так из каждой молекулы вазелина — одного из (парафинов — при расщеплении получаются две молекулы бензина.

Но парафины есть не только в нефти. Их можно получить и из угля. При сухой перегонке угля, когда уголь разлагают на составные части, нагревая его без доступа воздуха, выделяются смолы, удивительно похожие на те тяжелые нефтяные масла, из которых получил бензин Н. Д. Зелинский. Это сходство словно подсказывало химикам мысль подвергнуть уголь такой же обработке, что и нефть.

Мысль насытить водородом уголь дала плодотворные результаты. Гидрогенизация угля в настоящее время — основной метод получения искусственного жидкого топлива.

При (гидрогенизации мелко размолотый угольный порошок смешивается с тяжелыми маслами-смолами, также полученными из угля. Эту густую пасту специальные насосы подают в подогреватель. Сюда же нагнетается водород. Нагретая смесь идет в реактор — огромную стальную камеру высотой в пятиэтажный дом. Она весит около 100 т и обладает исключительной прочностью: ей при-

НА ПАРОВУЮ БЕДНЫЙ ГАЗ ФАЗУ

/ идрогенизация цгля.

ДЕСТИЛЛЯЦИЯ