> Техника, страница 81 > Сланцы

Сланцы

Сланцы горючие, глинистая или мергелистая порода, относящаяся к типу сапропе-¹ левых образований (смотрите Сапропелиты) и обла-¹ дающая способностью раскалываться на тон-I кие плитки, загораться от спички в сухом ви-I де и гореть коптящим пламенем, распростра-! няя при этом характерный запах битумов (смотрите), j При перегонке С. образуются нефтеобразные ! продукты, которые нельзя получить обработкой ! их растворителями, чем горючие С. отличаются I от других С., пропитанных нефтью или ас-I фальтом и из которых битумы м. б. извлечены ор-S ганич. растворителями—сернистым углеродом I и бензолом. В качестве промышленного использования нашли себе применение С. первого типа, не содержащие готовых битумов.

Вопрос утилизации горючих С. чрезвычайно важен по тому количеству разнообразных про-I дуктов, которые могут быть получены из них в результате их переработки. Прежде всего го-! рючие С. используются в твердом виде как τόπι ливо для паровозных установок (Эстония).

; Сверх того там, где сланцеперегонная промсть ! вполне обосновалась и успешно развивается,

! из С. получают следующие продукты. 1) Легкий бензин (уд. в 0,66—0,75), применяемый как растворитель вместо петролейного эфира;

I его прибавляют также к более тяжелым бензи-¹ нам для двигателей внутреннего сгорания, ра-! ботающих на карбюрированном топливе. 2) Сред-! ний бензин, т. н. сланцевая нафта (уд. в.

! 0,75—0,77), применяемый как моторное топли-ί во. 3) Горючее ламповое масло (уд. в 0,77—

; 0,83), применяемое для ламп и для более тяже-I лых двигателей. 4) Газовое масло (уд. в 0,840—

I 0,865), применяемое для производства и обогащения газа и для нек-рых видов растворения в технике. 5) Смазочное масло (уд. в 0,870— 0,895), применяемое для смазывания машин, частей паровозов и прочие (удобно в холодное время года). 6) Парафин (с температурой плавления 40 -Г 54°), применяемый подобно нефтяному парафину для изготовления свечей, сургуча, гуталина, смолок и прочие 7) Кубный кокс, кубная мазь, асфальтовоподобный пек, применяемые для заливки аккумуляторов, для фабрикации элементных батарей, для изготовления толя, асфальтирования улиц и тому подобное. 8) Газ, применяемый для отопления и освещения. 9) Сульфат аммония, применяемый в качестве удобрения. 10) Ихтиол и другие дополнительные про-I дукты: сера, фенолы. 11) Материал для роман-; цемента и для кирпичей и тому подобное.

Утилизация С. началась в конце прошлого века гл. обр. в Шотландии, затем в Германии, Франции, Швеции, Канаде и США. В настоящее время добыча и переработка горючих С. сосредоточиваются в Англии (Шотландия), Эстонии и Манчжурии. Мировая добыча горючих С. приведена в таблице 1. В Шотландии выра-

кольцеобразными каналами вверх, проходят через С. в реторте, производя их перегонку. Перегонка совершается при t° 550°. Летучие вещества из верхней части реторты проходят в сепараторы через холодильник, эксгаустер, экстрактор, конденсатор. Часть газов вместе с сырыми С. используется для нагрева котлов.

Т а б л. 1Д обыча горючих сланцев по странам (в т.).

Страны	Средний выход нефти в	1913	1923	1 1924	1925	1926	1927
	л/т						1
СССР *i..			29 779	11 684	1 130	1 871	9 434
Великобритания.	95	3 888 048	2 906 546	2 902 960	2 504 390	1 991 250	2 080 122
Франция..	46—91	208 000 *2	62 124	70 900	—	—	—
Германия *з..	60	—	1 202	529	406	10	—
Эстония ..	180	—	214 099	233 631,	288 104	434 742	! 39 7 600
Италия ..	26—87	2 640	5 660	2 986	5 448	10 197	I 10 700
Австрия ..	60—100	3 000 *4	377	373	653	473	—
США..·	115	—	9 300	21 20)	—	—	1 _
Австралия..	862	17 268	2 345	2 254	833	2 161	—

*! Годы, оканчивающиеся ВО сентября. *² Предположительно. *³ Бавария. *⁴ Австро-Венгрия.

!___________

ботка сланцевых продуктов падает параллельно снижению добычи С. и увеличению ввоза нефтепродуктов.

Эстонские С. покрывают площадь около 2 400 км^{* 2}. Цвет С. колеблется от светлокоричневого до темнокоричневого, консистенция очень мягкая, уд. в 1, 2,-|-1,8, б. ч. 1,5. Состав этих С. приведен в таблице 2, а результаты их перегонки даны в таблице 3.

Таблица 2.—Состав эстонских сланцев.*!

Род С.	Воды	Золы	со2	Золы и со2	Орган. вещ.
Свежедобытый. Высушенный на	18,2	30,0	7,9	37,9	43,4
воздухе *3..	1,5	36,1	9,5	45,6	52,9

*! Содержание этих сланцев близко подходит к химической формуле (С₉НцО). *² Теплопроизво-дительность В ооо—3 500 Са jm. *³ Теплопроизводи-

тельность 5 200—4 500 Са1/9€г.

Таблица 3.—П ерегонка эстонских сланцев при различных (°.

t°	ВЫХОД смолы, о/о	Выход смолы, л/т	Выход газа, мЗ/т	Калорийность смолы, Са1/гсг
410	27,1	63,3	1 900	4 500
500	29,7	72,9	2 250	4 600
600	37,8	74,8	5 000	—
700	27,5	65,0	4 500	—
900	21*7	49,7	7 200	—

Самая крупная перегонная сланцевая установка в Эстонии (в Кохтле) состоит из шести реторт генераторного типа сист. Пинч. Шведская компания установила в Силломягах реторту с туннельной печью. Выход смолы составлял 15%. В настоящее время англ. Об-во Голдфилдс (Лондон), имеющее в Эстонии концессию, сооружает новую установку с вращающейся ретортой Давидсона. Реторта Пинч состоит из вертикального чугунного цилиндра, облицованного кирпичем. Ее внешний диам.

2 м, высота 5 метров С. дробятся в куски величиной 5—10 сантиметров (куски такого размера наиболее удобны для работы). С. засыпаются обычным путем через воронку. Газы из камеры горения, находящейся внизу генератора, поднимаются

Полученная сланцевая смола имеет следующие свойства:

Уд. в при 15°. ок. 1,0 Влажность. ок. 1% Нерастворимых в бензине. ., 0,3%

Содержание серы ок. 1%

Калорийность в СаЩгг. 9 600

Реакция. нейтр. ί° вспышки. 8 *°

Вязкость при 50° 5

1 ж%газов содержит ок. 20 г легкого бензина: калорийность газов 1 240 Cal/м³. Сланцевая смола в Кохтле содержит ничтожное количество бензина. Основные вещества, получаемые при перегонке этой смолы и имеющие промышленное значение, следующие. 1) Нефть или дизельное масло; дистиллат нейтрализуется, а более низкокипящие составные части уносятся паром; свойства нефти следующие: t° вспышки (Пенский-Мартенс) свыше 80°; вязкость при 50° 1,0-Г1,3° Е; уд. в 0,93—0,95; содержание серы ок. 0,9%, кокса 3—4%; калорийность 9 700А-Ю 000 Са1/кг.

При перегонке до 200° перегоняется 5-=- 8% нефти

» » » 200—=-250⁰ » 15-P20% »

» » » 250-=-300° » 20-г-30% »

» » » 30CK-360⁰ » ЗО-г-40% »

2) Смазочное масло хорошего качества (получалось лишь лабораторным путем). 3) Битум-остаток от перегонки сырой смолы с температурой плавления от 70 до 90°.

С. в Эстонии находят применение в трех основных направлениях: 1) в качестве топлива для паровых установок, 2) как исходный материал для получения бензинов, 3) как исходный материал для получения различных материалов для химич. пром-сти. Сжигание С. в топках паровоза дало настолько хорошие результаты, что побудило перевести на отопление С. большую часть эстонских железных дорог (паровозные топки), причем специальная правительственная комиссия, обследовавшая результаты применения сланцев в паровозах, пришла к заключению, что применение сланцев даст экономию в 22% по сравнению с дровами и каменным углем и 43% по сравнению с торфом. Сланцевый бензин имеет применение в авиации вследствие своей значительной детонационной стойкости.

Фушунский сланец (Манчжурия) залегает на глубине 143 метров непосредственно поверх каменноугольных пластов. Запасы его исчисляются в 5 000 000 000 т, из которых 2 300 000 000 ш находятся на глубине 305 метров.

Задачей перегонки футунского С., бедного содержанием смолы и обладающего низкой калорийностью, является добывание сырой смолы с выделением аммиака. Здесь применен газогенератор Монда в целях получения максимального количества аммиака. Получаемые из С. в газогенераторе горючий газ, пар, аммиак и др. продукты смешиваются с горючим газом, нагреваемым извне, поступают в перегонную реторту, где перегоняется сырая смола, и выходят из реторты вместе с парами смолы. Эти смешанные газы охлаждаются в первом охладителе до надлежащей t°. При прохождении газов через дезинтегратор выделяется смола, $атем при прохождении через поглотитель аммиака, поставленный вслед за дезинтегратором, из газа выделяется аммиак, причем аммиак поглощается серной к-той, служащей одним из промывательных потоков. Наконец во втором охладителе пар, насыщенный этими газами, частично конденсируется и уходит, оставляя в охладителе только горючие газы. Часть этих газов, проходя через подогреватель, нагревается и идет обратно в нижнюю часть перегонной реторты, где отдает свое тепло для дальнейшей перегонки. Другая часть горючих газов используется как топливо в подогревателе; наконец часть газов служит источником тепла для парового котла и других целей. Вся установка хорошо работает без газгольдера. Перегонная реторта и газогенератор имеют пропускную способность в 50 ш в день. Реторта сделана из листового железа с воронкообразным дном и облицована кирпичом; внутренний диам. реторты 2,6 метров Свойства смолы, получаемой из сырого С., следующие:

Цвет темнокоричн.

Уд. в при 15°.. 0,990

Затвердевание.. 36°

Вязкость по Сейболту при со⁰. 55,6

Теплотворная способность в Cal/ws. 11 450

Содержание парафина с 51°. 14,7%

Фушунская установка для перегонки сланцев дает следующую годовую продукцию (в тоннах):

Сланцевой смолы.. 1 360 000

Перегонной сырой смолы.. 69 000

Сульфата аммония.. 18 000

Смолы для топлива.. 54 000

Смолистого кокса.. 4 000

Высшего сорта белого парафина (1°_пл. 56°). 7 ооо

С. в США имеются в довольно значительном количестве, что вызвало в последние годы развитие интереса к использованию С. в связи с непрерывно растущей потребностью в жидких топливах. Особенно много внимания, начиная с 1922 г., было уделено этому вопросу в Калифорнии, где был установлен ряд печей. Газ для перегонки получался из сланцев в газогенераторе, и смесь его с воздухом (в пропорции 60% газа и 40% воздуха) вводилась в шахту печи. Перегонка велась при t° 450°. Выход смолы из С. составлял ок. 16% от веса С. Результаты перегонки С. следующие:

i и

Уд. в смолы.. 0,987 0,931

Содержание серы в смоле. 6,77% 0,47%

Выход бензина из смолы крекированием 55% 58%

Выход моторного топлива крекированием 34% 34%

Содержание золы.. 0,42% 51,7%

» серы.. 2,17% 1,01%

Месторождения С. в СССР. Месторождения С. с указанием их химич. характеристик даны в таблице 4. Столь большие запасы С. заставляют обратить большое вниманий на их использование, ограниченное вследствие их высокого балласта (большое содержание золы, доходящее до 60—70%) применением С. вблизи места их залегания, т. к. перевозка такого топлива на большие расстояния не м. б. рентабельной. Исключение составляют только С. Гдовского района, высокая калорийность которых делает их доставку в Ленинград вполне целесообразной. Нормальное использование С. в СССР возможно в следующих направлениях. 1) В твердом виде С. могут сжигаться в котлах

Таблица 4.—Залежи сланцев СССР и.их характеристика.

		Характеристика			сланцев	i		Состав золы				Содер жание ще лочи о /о
Месторождение и рудник	Запас, млн. т	Влаж ность, о /о	Содер жание золы, % 1	Теплотворная способы., Cal /кг	Со- держ. серы, %	Содержание летучих, %	Si02, %	B2O3, %	CaO, %	MgO, %	SO3, %
I. Северный район Вейнмарнское месторождение	1 250	7,0	43,8	3 525	1,5	60	32,6	19,2	35,2	2,7	ί 6,8 i	8,2
Гдовское месторождение.		0,5	30,2	5 793	2,86	59,15	39,2	22,7	30,6	0,5	8,22	1,03
II. Среднее Поволжье Ундорское месторождение.	1 350	15,0	61,9	2 210	4—6	16--30	1 46,8	19,5	21,0	1,8	1 j 7,0	5,9
Захарьевское месторождение		10,8	69,3	1900	—	_	_	—	—	—	—	-
Кашпирское месторождение.	100	11,5	58,8	2 699	4—6	10—30	38,5	17,1	27,1	1,5	9,8	3,6
Общий Сырт.	2 000	6,9	40,2	3 900	4—6	14—49>	42,3	21,36	19,92	0,62	11,7	4,08
III. В я т ско-Ве т л у ж с к. край.	6 530	6,6	49,7	3 600	0,4—7,0	50—75	_	_			_
IV. Сибирь Иркутский и Ха-харейский районы.	650				i t i					!
1 " i Всего.	I 1 9 880	-	-	-	i	-	i ~~	1 -		1	-	-

паровых установок. 2) Они могут генерироваться для получения газа, смол и золы. 3) Они могут служить исходным материалом для химия. пром-сти. Эти три метода предполагают в силу сказанного применение С. в местах, непосредственно прилегающих к соответствующим районам сланцезалегания, где м. б. организованы соответствующие химия, и цементные производства, энергия для которых будет получаться сжиганием С. под котлами паровых или газовых электроцентралей. 4) Получающаяся при газификации С. смола может уже вполне рентабельно транспортироваться в виде тяжелых топлив для двигателей Дизеля или в виде бензина для двигателей автомобильных и авиационных. 5) Наконец в местах залегания С. может быть развернута сланцеперегонная промсть, которая будет вырабатывать из них моторное топливо (легкое и тяжелое). В области непосредственного сжигания С. как топлива в промышленном масштабе имеется уже значительный опыт, и возможность их энергетического использования считается доказанной: горючие С. можно сжигать также экономно, как и всякие другие виды высококалорийного топлива. Для иллюстрации экономичности применения С. в паровых установках в таблице 5 приводятся сравнительные стои-

Таблица 5. — Сравнительная стоимость (в коп.) энергии, полученной при сжигании сланцев, донецкого топлива и мазута.

Место установки	Единица энергии	Стоимость в коп.
		Слан цы	Донецкое топливо	[Мазут
Ленинград. Самара. Кашпир. Ульяновск. Ундоры. Общий Сырт.	10 000 Cal 10 000 » 10 000 » 10 ооо » 10 000 » 1 kWh	2,5 2,75 1,29 3,0 2,14 2,93	4,0 3,53	3.10 3.10 3,5 3,0—3,50 j 3,48

мости единицы энергии на разных сортах топлива. Доказано также, что зола, получающаяся при сжигании С., может найти применение как добавка к цементу. Однако С. не нашли еще себе в СССР широкого применения как энергетическое топливо. Помимо своего значения как топлива горючие С. являются высококачественным сырьем для химич. промышленности и в первую очередь служат новым источником получения жидкого горючего моторного топлива. Однако химич. переработка горючих С. в СССР находится еще на более низком уровне своего развития, чем энергетическое их использование, и не вышла еще из стадии лабораторных и полузаводских опытов. Тем не менее данные о применении С. как моторного топлива (получены при испытаниях С. в газогенераторах), сланцевых смол в двигателях Дизеля и с запальным шаром и сланцевых бензинов в автомобилях доказали принципиальную возможность использования С. в указанных выше целях в большом числе вариантов.

Лит.: Розанов А., Горючие сланцы европ. части СССР, «Материалы по общ. и прикл. геологии», № 73, Л., 1927; Вассерман А., Сырье и энергия, Л., 1931; Стюарт Д., Химия горючих сланцев, пер. с англ., Л., 1920; Вологдин М., Сибирские сапропелиты, Ново-Сибирск, 1931,-Гиттис В., Сланцы как моторное топливо, Л., 1932; Потонье Г., Сапропелиты, пер. с франц., Л., 1920; Вахрушев Г., Горючие ископаемые Башкирии, Уфа, 1932; Вальгис В., Сланцевая смола и продукты ее перегонки, «Нефтяное и сланцевое хозяйство», Л., 1920, 1—3- Гвоздев Н., Сланцевая промышленность в Шотландии, там же, 1920,

1—3; его же, Горючие сланцы США, там же, 1920, 1—3; его же, Горючие сланцы Австралии, там же, 1920, 1—3; Соловьев П., Перегонка волжских сланцев на бензин, там же, 1920, 1—3; Якубов В., Нефть и сланцы в экономике России, там же, 1920, 4—8; Соловьев П., Гонки для сланцев, там же, 1920, 4—8; К и н д В., Сланцы в цементном деле, там же, 1920, 4—8; Вальгис В., Сланцы, как материал для светильного газа, там же, 1920, 4—8; его же, Сланцы в газогенераторных установках, там же, 1920, 4—8; его же, Сланцевая смола в двигателях внутреннего сгорания, там же, 1920, 4—8; Коняев Г., Сланцы в металлургии, там же, 1920, 4—8; Бекон и Г е м п е р, Сланцевое дело в Шотландии, пер. с англ., там же, 1920, 4—8; Гвоздев С., Материалы для библиографии горючих сланцев, там же, 1920, 4—8. С л у-гинИ., Шишкин В., Сланцы Савельевского месторождения, «Горючие сланцы», М., 1931; их ж е, К Омутнинской проблеме, там же, 1931, 2—3; Шишкин В., Кашпирское месторождение горючих сланцев, там же, 1932, 2; его же, Горючие сланцы Чувашской АССР, там же, 1932, 2; е г о ж е, За качество сланца, там же, 1932, δ—6; его же, Горючие сланцы Башкирской АССР, там же, 1932, 5—6; Розанов А., Возможно ли открытие в Заволжьи к С. и С.-З. от Общего Сырта сланцев крупного промышленного значения, там же, 1932, 5—0; Волькевич А., Задачи и методы геол.-развед. работ в Заволжьи, там же, 1932, 4; Асмус В., Распространение сланцев по отдельным районам СССР с краткой характеристикой их залежей, «Горючие сланцы и их технич. использование», под ред. Дубова П. и Че-линцева В., Л., 1932; Погребов П., Месторождение горючих сланцев Ленинградской области, там же, 1932; Розанов А., Геологии.-развед. обследование месторождений горючих сланцев на Общем Сырте Нижнего Поволжья, там же, 1932; Попов Н.и Горяйнова О., Месторождения горючих сланцев в Савельевском районе Нижне-Волжского края, там же, 1932; S а п-(ier, Braunkohle bituminose Gesteine, «Brennstoffchemie», Essen, 1929, Η. 10; Sande r, Oelschiefer, ibid., 1925, Heft 8; Trenkler, Oelschiefer, «Feuerungstechnik», Leipzig, 1925, B. 13, 17; Sander, Leuchtgas aus Oelschiefer, «Gas-u. Wasserfach», Munchen, 1928, B. 71, 29; Fleischmann, Schwellung v. Oelschiefern in Dreli-ofen, «Brennstoffchemie», Essen, 1928, B. 7,15; Meti v i e r, «Arts et Metiers», P., 1924, t. 77, 43; Brow n-1 i e, Carbonisation к basses temperatures du chiste, «Cha-leur Industrie», P., 1928, t. 9, 102; Soellhen, Oel-schiefervergasung im Gaswerk, «Gas-Wasserfach», Mch., 1922, B. 65, 32; Kagermann, Oil-Shale Industry of Estonia, «Gesamtbericht d. 2 Weltkraft Konferenz», B. 8, B., 1931; Chittis W., Schiefer als Brennstoff f. Gasgeneratoranlagen, «Wirtschafts-Motor», В., 1923, 6; Chittis W., Schiefer als Brennstoff f. Gasgenera-toranlagen, ibid., 1923, 5; J e n s ο n J. B., «Chemical Metallurgical Engineering», N. Y., 1922, 15/IH; T h i e s-s о n, «Brennstoffchemie», Essen, 1922, 16; Me Coy,

«Journ. of Geology», Chicago, 1919, p. 252; M i t c h e 1 G. E., Billions of Barrels of Oil Locked in Rocks, «Geological Magazine», L., 1918, 33; A 1 d e r s ο n Y. C., Oil Shale Industry, «Chem. a. Met. Eng.», N. Y., 1918. СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО, см. Холодная обработка. СЛИВА (Prunus, сем. Amygdalaceae), кустарник или небольшое дерево (до 7—8 метров высотой). Нетребовательна к почве, довольствуется сухой и каменистой, почему может служить наир, для облесения Яйлы (Крым). Древесина сливы тверда; уд. в 0,80—0,83; светлобурая; ценится краснодеревцами (богатая игра древесины под полировкой) и токарями. Известно семь видов С. :1) Венгерка (Prunus oeconomica, Pr. damascena—чернослив), культура которой распространена до 56—57° с. ш. Сочинский сушеный чернослив (Черноморское побережье, ) по своему качеству стоит выше лучших сортов французского чернослива (Бордо). Химич. состав чернослива (по Церевитинову):

Инв. сахар Сахароза Вода

Сочинский чернослив. 35,70—44,68 0,93—6,25 24,45—32,59

Французский чернослив. . 35,78—44,44 1,07—3,37 28,59—33,54

2) Садов ая слива, область распространения немного севернее района распространения венгерки. Известно до 800 сортов садовой С.

3) Тернослива (Pr. insititia), граница распространения — линия Харьков — Саратов — Сретенск (в Крыму не встречается). 4) Алыча, аладуса, лыча (Pr. divaricata), область распространения—, Туркестан. 5) Терн,

терновник (Pr. spinosa), район распространения—. В Среднем Поволжьи терн разводят как садовую культуру. 6) Ренклод (Рг. italica), область распространения—Крым, ,. 7) Мирабель (Pr. syriaca) СЛИЗЕВАЯ КИСЛОТА СООН(СНОН)₄· •СООН, получена впервые Шееле окислением молочного сахара в 1780 г. Получается также при окислении дулыщта, галактозы, галакто-новой к-ты, камедей, растительных слизей и т. д. Оптически инактивна вследствие внутренней компенсации вращения. Благодаря этому ее можно получить как из ϊ-галактозы, так и из ^-галактозы, двух оптически противоположных соединений. Ее конфигурация, обладающая внутренней симметрией, устанавливается окислением азотной кислотой а-гексо-иовой кислоты.

СООН

но н-

-II

-он

-он но

--н

Соответственно с такой конфигурацией попытки расщепить С. к. на оптические антиподы кристаллизацией ее солей с онтич. деятельными лоидами не привели к успеху. При восстановлении С. к. получается рацемич. dl-га-лактоновая к-та. При окислении С. к.перманганатом образуются виноградная и щавелевая к-ты. С. к.—белый кристаллич. порошок, t°_nJl. 213°. Трудно растворима в воде (в 300 ч. холодной воды) в противоположность сахарной к-те. Это свойство С. к. используют при открытии галактозы. С. к. не восстанавливает фелингов раствор. При действии уксусного ангидрида С. к. дает диэтиловый эфир С₂Н₅· •ОСО(СНОН)₄СООС₂Н₅ с t°_njl 172°.

Лит.: Чичибабин А., Основные начала орга-

яич. химии, 3 изд., М.—Л., 1931; Шорыгин П., Химия углеводов, 2 изд., М.—Л., 1931; Meyer V., Jacobson Р., Lehrbuch d. organischen Chemie, 2 Aufl., В. 1, T. 2, Lpz., 1923. А. Панченко и А. Вомпе.