Відомо, що бензин, гас, соляр і мазут отримують з нафти. Зацікавлені можуть отримати відомості щодо отримання бензину та інших видів палива наприклад ось тут. У зв'язку з цим багато хто вважає, що нафтою Німеччина в цікавий для нас період часу забезпечувалася виключно з Румунії. Однак ж це не зовсім так. У самій Німеччині та в Австрії (яка була приєднана до Німеччини в 1937 році) були родовища нафти.
Перша згадка про німецьку нафти відноситься до одна тисяча п'ятсот сорок шість (тисяча п'ятсот сорок шостому році), коли німецький вчений Георгій Агрікола, (справжнє ім'я Георг Павер) вважається батьком німецької мінералогії, зазначив, що в околицях Ханігсена знайдено нафту. Нафта добувалася місцевими жителями і використовувалася для змащування осей возів та інших подібних цілей. Перша свердловина в Німеччині була пробурена близько Wietze, що належав тоді Ганноверу в 1859 році. Бо думка ж видобуток нафти почався в Німеччині з 1881 року, коли близько Ольхейма було знайдено родовище нафти з достатніми запасами. Видобувається нафта в Німеччині і до цього дня.
У цій же статті піде мова про синтетичному пальному. Оскільки власної нафти і імпортованої нафти не вистачало, а після приходу Гітлера до влади був узятий курс на автаркію. німецькі хіміки звернули свої погляди на те, чого в Німеччині завжди було багато, а саме на кам'яне вугілля. Основними методами виробництва в Німеччині були метод Бергиус (він же метод гідрогенізації) і метод Фішера-Тропша.
На зображенні зліва направо - Бергиус, Фішер, Тропш.
Треба зауважити, що методи отримання рідкого палива з вугілля розроблені німцями не в ході Другої Світової війни, а задовго до неї. Ще в 1913 році німецький хіміком Фрідріх Бергиус отримав рідке паливо з вугілля і запатентував свій метод. Суть методу полягала в каталітичної гідрогенізації вугілля при впливі на нього водню під високим тиском і при високій температурі.
Практично це виглядало наступним чином: попередньо вугілля подрібнюють, поєднуючи процес подрібнення з сушінням. Робиться це для збільшення поверхні зіткнення вугілля і водню. Далі вугільний пил, замішують в пасту, з додатком кам'яновугільної смоли і каталізатора і подають в реактор - сталевий циліндр, забезпечений мішалкою. Туди ж подається водень. Процес йде при тиску 250-300 атм і температурі 400-600 °, в результаті утворюється масло, з якого разгонкой отримують бензин і деякі інші продукти, а саме кам'яновугільну смолу, яку знову пускають в процес. Добутий в процесі розгону газ також використовують безпосередньо у виробництві як паливо. В якості каталізатора використовується червоний шлам - відходи бокситний виробництва. Тут треба зазначити, що для гідрогенізації найкраще підходив буре вугілля, оскільки, зважаючи на свій складу з нього вихід рідкого палива вище.
Загальна схема синтезу за методом Бергиус.
Другий метод - метод Фішера-Тропша і як випливає з назви методу, розроблені Францем Фішером і Гансом Тропш. У 1922-1926 рр. в результаті досліджень Фішера і Тропша був здійснений в промисловому масштабі процес отримання синтетичного рідкого палива з суміші окису вуглецю і водню (так званого синтез газу) під низьким тиском. В результаті цього процесу, як і при гідрогенізації твердого палива, утворюється складна суміш рідких вуглеводнів, з яких в кінцевому рахунку (використовуючи розгонку) виходить синтетичний бензин.
Суть методу полягала в наступному: вугілля без доступу повітря при високій температурі розкладається на чадний газ і водень. Далі в присутності каталізатора з цих двох газів синтезується бензин, солярка, мазут, пропан і т.д. Товарні продукти конденсуються в охолоджувачах, легкі фракції типу пропану. бутану і т.д. спалюються в печі. Тепло виділяється при спалюванні і йде на створення температури для розкладання вугілля. В якості каталізаторів використовується залізо або кобальт. Умовами проведення процесу є: тиск від 1 атм (для кобальтових каталізаторів) до 30 атм, температура 190-240 ° C (низькотемпературний варіант, для кобальтового і залізного каталізаторів) або 320-350 ° C високотемпературний варіант, для залізного).
Схема процесу додається.
Знову ж таки не слід думати, що і даний метод Фішером і Тропш створений на порожньому місці. Ще в 1839 році німецький же хімік Густав Бішоф побудував перший газогенератор, правда газ там виходив з дерева. (До речі речовина бішофіт має свою назву саме з прізвища цього німця)
Існували ще два методи виробництва рідкого палива з кам'яновугільної смоли. (Кам'яновугільна смола - залишковий продукт після коксування вугілля). Тому для виробництва рідкого палива використовували або відходи коксового виробництва, або цілеспрямовано проводили піроліз вугілля для отримання кам'яновугільної смоли. Даний процес іменувався німцями карбонізацією і був двох видів: високотемпературний (при температурі понад 600 ° C) і низькотемпературний, при якому цілеспрямовано добувалася кам'яновугільна смола, яка потім перероблялася в рідке паливо шляхом сублімації. В якості рідкого палива використовувався також алкоголь. Історія використання алкоголю така. У 30 роки зважаючи на фінансову кризу для підтримки селян для добавок в паливо використовувався алкоголь, переганяється з картоплі. Здійснювалося це все на рівні держави. Імпортери і виробники були зобов'язані додавати алкоголь в паливо, купуючи його у державній етиловою монополії, яка в свою чергу скуповувала надлишки картоплі у селян. У різні роки відсоток алкоголю в паливі був різний. На самому початку відсоток алкоголю в паливі був 2,5%, до 1937 року відсоток алкоголю в паливі виріс до 10, потім до весни 1939 року було знижено до 8,5. Навесні 1939 року щодо добавки алкоголю в паливо, Німеччина була поділена на дві частини приблизно по лінії Bentschen на сході і Bentheim на заході. На північ, де споживалося зразкова одна третина всього німецького палива, вмісту алкоголю в паливі залишили незмінним, на південь від цієї лінії алкоголь був замінений на тетраетіл свинець. Крім того алкоголь міг використовуватися і безпосередньо як паливо.
Дана табличка показує використання спиртів як палива.
Як паливо використовувався і бензол. Існували також паливні суміші складаються з алкоголю, бензолу і тетраліна.
Оскільки температура плавлення у всіх трьох речовин різна, то можливо ця суміш розкладалася при низьких температурах на фракції. (Можливо на цьому засноване думка про те, що синтетичний бензин нібито при низьких температурах розкладається на фракції. Проте ж дана суміш бензином взагалі не є.) Раз вже пішла розмова про всілякі ерзаци і
замінниках, необхідно відзначити, що вже в довоєнні роки в Німеччині використовувався зріджений бутан і пропан в якості палива. Обидва ці газу - побічні продукти хімічного виробництва. Дане паливо позначалося як Triebgas. Суміш газів зріджують під тиском 2-3 атмосфери і заправляли в сталеві балони довжиною 1.3 метра і діаметром 30 см. У такому балоні містилося приблизно 78 літрів (або 35 кг) скрапленого газу. Вантажівки працюють на газі зазвичай мали два таких балона, а автобуси від трьох до п'яти. Вантажівки здійснюють перевезення на великі відстані мали до 10 таких балонів. Заправка таких газоавтомобілей здійснювалася шляхом заміни балонів і займала приблизно 10 хвилин. Крім того існували автомобілі обладнані спеціальними ємностями, в які містилося 300 літрів зрідженого газу, однак такі автомобілі треба було заправляти на спеціальних заправних станціях.
Тепер перейдемо безпосередньо до продуктів виробництва. Отже, в результаті процесу синтезуються такі продукти, що мають значення як паливо: при гідрогенізації утворюється переважно бензин, в результаті методу Фішера Тропша - бензин, соляру і мазут. Зупинимося на бензині.
За німецької класифікації бензин використовується як автомобільний позначався німцями Vergaserkraftstoff. Згідно зі статистичними даними - синтетичний автобензин німці отримували методом Фішера Тропша. Бензин був пофарбований в червоний колір і октанове число його було 72. Проведені американцями дослідження властивостей цього бензину показали, що даний бензин втрачає свою текучість при температурі -23 ° C -25 ° C. Власне американцями використовувався термін pour point, що стосовно нафтопродуктів означає, що рідина при даній температурі не може самостійно протікати по трубках або трубах. Про які то розкладах на якісь фракції при низьких температурах (про що постійно пишуть в російськомовних інтернетах) нічого не повідомляється. Методом гідрогенізації знову ж згідно німецької статистики отримували в основному авіаційний бензин.
Авіапаливо мало такі позначення.
Бензин А3 - офарблювався в синій колір. Октанове число 70, с додаванням тетраетіл свинцю октанове число зростало до 80. Використовувався німцями для заправки навчальних літаків, що природно не виключало і застосування його в ході бойових дій.
Бензин В4 - був також забарвлений в синій колір. Октанове число 72. При додаванні тетраетіл з віце - 89. Використовувався німцями для заправки бомбардувальників.
Бензин С3 - зеленого кольору, використовувався для заправки винищувачів. Згідно знову ж американських даних октанове число даного бензину в ході війни підвищився від 94 в 1940 році до 97в 1943. Згідно з тими ж даними температура замерзання - freezing point - була нижче -60 ° C. Раз вже мова зайшла про авіапаливі необхідно торкнуться бензину С2 - це той же самий бензин, що і С3, але що отримується з нафти.
Крім того існувала авісолярка з позначеннями Е1 і Е2. Оскільки літаків з авідізелямі у німців як таких і не було - згадую про цю маркування палива виключно в порядку історичного інтересу.
Паливо для реактивних літаків позначалося J2.
Видно, що з року в рік виробництво синтетичного палива (Synthetic production) неухильно зростала від 1.6 мільйона тонн в 1938 році до 5.7 мільйонів тонн в 1944.
Положення заводів з виробництва синтетичного пального представлений на на наступній картинці.
Значення ж синтетичного палива наочно демонструє наступна табличка.
Дані за перший квартал 1944 року - це фактично пік німецького виробництва, оскільки в даний період (в перший квартал 1944 року) об'єкти нафтопереробки і заводи з виробництва синтетичного пального майже не піддавалися бомбардуванням. Необхідні пояснення до таблиці - aviation gasoline - авіабензин, motor gasoline - автобензин, diesel oil - паливо для дизелів (солярка) fuel oil - мазут, lubricating oils - мастила, producer gas - попутні гази, які використовуються у виробництві. Наочно видно, що основна роль у виробництві авіабензину (92%) припадає саме на процес гідрогенізації вугілля. Поизводство автобензину і синтетичної солярки - приблизно третина від усього виробленого. Виробництво мазуту синтетичним шляхом - тільки 14% від усього виробленого.
Необхідно зареєструватися щоб прочитати текст або скачати файли