|
Керосин
(петролеум, фотоген, гелиозоль, астралол, олеофин и
проч.). — Продукт, обращающийся ныне под этими названиями в огромном
количестве в житейском обиходе, состоит из смеси различных веществ,
получаемых перегонкой из нефти и подвергнутых некоторой химической обработке
для очищения. Природная или сырая нефть (см.) представляет смесь
многообразных, преимущественно жидких углеводородных соединений, отличающихся
друг от друга различными температурами кипения, плотностью, внутренним
трением и др. свойствами. При перегонке нефти из нее отделяются, в
парообразном состоянии, т. е. в форме отгонов, смеси этих веществ; их удельный
вес [При возрастании температуры кипения продуктов перегонки нефти, хотя в
обычных (технических) условиях происходит постепенное увеличение удельного
веса, но при тщательной (лабораторной) дробной перегонке тех порций нефти,
которые отвечают бензину и керосину, как для русской, так и для американской
нефти замечается всегда, что после возрастания удельного веса наступает его
уменьшение, затем вновь увеличение, опять уменьшение и т. д. Это наблюдение сперва
сделано было Менделеевым, потом изучалось подробнее г-ми Расинским и Тищенко.
Зависит оно от содержания в нефти смеси различных гомологических рядов
углеводородов (см. Нефть, химический состав, Нафтены). — Д. Менделеев.] и
температуры кипения постоянно повышаются по мере приближения перегонки к концу.
Нефтяной отгон, сгущаемый в холодильниках, разделяется по особым сборникам
(фракционируется) и получаемые таким образом различного свойства жидкие
продукты носят (торговые) названия: газолина, лигроина или нефтяного эфира,
бензина, керосина, парфюмерного солярового масла, за ними следуют разной
густоты смазочные масла и нефтяные остатки (мазут). В настоящей статье будет
рассмотрен Керосин, главным образом с точки зрения заводского производства,
употребляемые в последнем перегонные и др. аппараты и химическая обработка.
Для разделения отгонов следующих друг за другом, по мере того как идет
последовательный нагрев нефти в перегонном кубе, на практике руководствуются
не столько температурой их кипения, сколько их удельным весом, находящимся в
связи с температурами кипения. Контроль над ходом перегонки более или менее
ограничивается одним определением удельного веса дистиллятов, который и
кладется в основу их классификации. Собственно К. (из русской нефти)
называется смесь, состоящая из продуктов с удельным весом (при 15° Ц.) от
0,800 до 0,845 или в среднем 0,820 — плотность, которую должен иметь этот
осветительный материал, чтобы быть пригодным для горения в лампах обычного
устройства. Удельный вес, однако, сам по себе еще недостаточно характеризует
свойства продукта, так как возможно получить смеси среднего удельного веса из
самых тяжелых и легких составных частей, непригодные по своей огнеопасности,
а между тем по среднему удельному весу сходные или тожественные с Керосином. Поэтому
для правильного составления К. из дистиллятов руководствуются еще, помимо
удельных весов, температурой вспышки (см.). После перемешивания собранных в
общий сборник погонов, составляющих К., испытывают эту смесь (см. Вспышка
керосина), чтобы узнать этим путем температуру ее вспышки. Американский К.
легче русского и имеет в среднем удельный вес 0,800; существуют, однако,
американские К. с удельным весом до 0,795, но в то же время достаточно
безопасные, например так называемое астральное масло имеет в среднем удельный
вес 0,788. Это зависит от разницы в натуре углеводородов той и другой нефти:
составные части американской нефти отличаются от русской меньшим удельным
весом, при той же температуре кипения (см. ниже таблицу). Еще более
существенная разница является в отношении выходов К. из нефти; американская (пенсильванская)
нефть дает до 70% осветительных масел, тогда как из русской нефти может быть
получено всего лишь 25—35% К. [Изложенные суждения об относительных свойствах
русской (бакинской) и американской (пенсильванской) нефти опираются на обычное
определение керосина как нефтяного масла, со вспышкой от 20° до 40°, горящего
в обыкновенных керосиновых лампах, приноровленных к американскому К., который
появился в потреблении с конца 50-х гг., тогда как русский К., приноровленный
поныне к тем же лампам, появился в России в сколько-либо значительных
количествах лишь с середины 60-х гг., а за границу начал вывозиться лишь с
80-х гг. Дело в том, что керосин, пригодный для таких ламп, получается из бакинской
нефти лишь в количестве 20—30% и это потому одному, что русской нефти должны
отвечать другие лампы. Тип их известен (см. Горелки и Лампы), но их еще мало
делают и применяют. Тяжелая смесь всех, кроме самых летучих, продуктов
перегонки бакинской нефти, имея после очищения удельный вес около 0,86, совершенно
и равномерно до конца способна гореть, как обычный керосин, в лампах
подходящего устройства, как я испытывал и демонстрировал еще в середине 80-х
гг., смесь же (названная мной "бакуоль") обычного бакинского
керосина с промежуточными маслами, имея удельный вес около 0,84, отлично
горит в лампах, употребляемых для так называемого солярового масла. Первой
смеси из бакинской нефти легко получается до 75%, второй до 50%. Эти смеси
или эти виды осветительных нефтяных масел представляют то большое преимущество
перед распространенным ныне К., что имеют температуру вспышки гораздо высшую,
чем К., а именно: первая смесь легко получается со вспышкой более 70°, а
вторая более 40°, а потому они гораздо безопаснее для потребителей, чем К.
Вот эти-то осветительные масла, отвечающие бакинской нефти (и мало
соответствующие пенсильванской), найдут со временем, когда устроятся в России
столь же большие нефтепроводы, как в Америке (см. Вазелин и Нефтепроводы),
обширнейшее всемирное применение. Ныне в России получается около 300 млн.
пудов нефти, из них около 80 млн. пудов К., из которых около 30 млн. пудов
применяется в самой России и около 50 млн. вывозится за границу. В Северной
Америке получается также около 300 млн. пудов нефти, они дают около 200 млн.
пудов К., которого Америка вывозит раза в 3 больше, чем Россия. Цена сырой
нефти в Баку ныне едва 2—4 коп. за пуд, в Америке на местах добычи 12—17 коп.
за пуд. Успехи русского нефтяного дела всецело зависят от осуществления двух
мер: построения длинных нефтепроводов (от Баку до Батума, от Грозного до
Новороссийска, от Баку до Персидского залива и др.) и распространения
(фабрикации в большом виде и уменья распространять) ламп для сжигания тяжелых
масел, отвечающим нашей нефти и соответствующих пожарной безопасности. — Д. Менделеев.].
Независимо от того, выходы легких осветительных масел в пропорции к тяжелым
смазочным могут быть из одной и той же нефти неодинаковы, смотря по методу и
приемам перегонки. Малое содержание легких составных частей вызывает иногда
со стороны наших керосинозаводчиков введение в состав Керосина, с целью
увеличения его выходов, продуктов, значительно разнящихся по своему удельному
весу от указанных выше норм, так как прибавлением к нормальному К., с одной
стороны, более тяжелых продуктов, с другой — легких, возможно получить смесь,
достаточно хорошо горящую в обыкновенных керосиновых лампах. Количество этих
подмесей, возможное для такого увеличения выходов К., сдержано
правительственными установлениями, касающимися предельной температуры вспышки
(для России не ниже 28° Ц.), понижение которой именно и зависит от
относительного содержания, в общей смеси, более легких нефтяных продуктов.
Увеличивая выход К. из русской нефти этим путем, возможно довести его до
35—40% от веса нефти, без существенного уклонения от узаконенной температуры
вспышки. В состав обыкновенного К. из балаханской кавказской нефти входит
весь погон в пределах удельного веса 0,775—0,860.
Слишком тяжелый Керосин в лампах обыкновенного нынешнего
устройства дает слабое и коптящее пламя или вовсе не горит; для его сжигания
требуются особое устройство лампы, несколько типов которых уже существует в
настоящее время, но они еще недостаточно разработаны и распространение не
имеют. Введение во всеобщее употребление ламп, годных для сжигания тяжелых
осветительных масел, представляет для нашей нефтяной промышленности
существеннейший вопрос, так как наша нефть по своим свойствам наиболее
пригодна именно для производства тяжелых сортов К., со вспышкой в 50—60° Ц.,
и, следовательно, более удобного для повсеместного распространения в качестве
дешевевшего и вполне огнебезопасного осветительного материала. Такой Керосин
возможно получать из бакинской нефти в количестве до 60%. Дробная перегонка
сырой нефти в современной заводской практике распадается на две отдельные
операции: 1) перегонку нефти с получением всех легких продуктов и Керосина и
2) перегонку остающегося от первой операции легкого или первого нефтяного
остатка (мазута), с получением из него парфюмерных, соляровых и смазочных
масел, после чего остающееся в котлах представляет тяжелые нефтяные остатки
(гудрон) — весьма ценный материал для добычи из него полужидких и твердых
нефтяных продуктов, особенно — натурального вазелина (см.); ныне гудрон у нас
потребляется более как топливо. Следует заметить, что и первый, легкий,
остаток после отгонки К. не всегда перерабатывается на русских заводах, а
иногда весь, иногда частью употребляется и продается как топливо. Перегонка
на нынешних крупных керосиновых заводах ведется почти исключительно в
цилиндрических лежачих котлах из котельного железа, вместимостью в 600—2000
пудов сырой нефти. Употреблявшиеся прежде простые перегоночные кубы, а также
плоские стоячие цилиндрические котлы с гофрированным днищем (Cheese-box stills),
имевшие наиболее широкое распространение, и огромные американские так
называемые вагонные кубы, с внутренними дымоходами, в настоящее время почти
всюду оставлены. Большой размер их (некоторые из них вмещают свыше 15000
пудов нефти), большая стоимость, сложный уход за топками (под большими кубами
системы Cheese-box устраивается до 17 отдельных топок) оказались на деле
непрактичными; такие котлы сохранились еще лишь кое-где на старых фабриках,
дослуживая до износа. С другой стороны, слишком мелкие перегонные кубы
простейшего устройства все еще очень распространены на Кавказе на небольших
армянских и персидских кустарных заводах, фабрикующих Керосин по самым
примитивным приемам. Нагрев перегонных котлов всегда производится голым
огнем, причем топливом служит у нас на Кавказе преимущественно нефть и
нефтяные остатки, сжигаемые при помощи форсунок или на особых колосниках. На
американских заводах работают преимущественно на каменном угле, иногда
заменяя его газообразными и другими малоценными продуктами нефти. Во время
перегонки в куб постоянно впускается в обильном количестве перегретый водяной
пар из парового котла, так что вся перегонка может быть названа паровой, хотя
часть нагрева столь же постоянно идет от наружных топок. Перегонные котлы
нередко устраиваются с одной или несколькими внутренними жаровыми трубами,
наподобие английских паровых котлов (корнвалийского и ланкаширского); такая
конструкция, однако, на деле оказалась также малопрактичной, по причине чаще
случающегося в них лекажа и неравномерности нагрева содержимого, и в
настоящее время отдается предпочтение обыкновенным цилиндрическим котлам с
простой печной вмазкой. Для некоторого дефлегмирования дистиллята, т. е.
отделения паров его от механически увлеченных частиц жидкостей с высшей
температурой кипения и большим удельным весом, вылет пара устраивается через
особые паросушители, состоящие, как видно на фиг. 1, из шлема C и изогнутой
паропроводной трубы, входящей в сепаратор A, откуда сгущенные через воздушное
охлаждение жидкости стекают обратно в котел; по трубе B пар проводится в
холодильник.
|
