Вопросы практического использования менилитовых сланцев в народном хозяйстве

22.03.2020

Содержание органического вещества в менилитовых сланцах и возможность получения из них путем сухой перегонки сланцевой смолы давно привлекали внимание исследователей, и в литературе имеются описания соответствующих испытаний ряда наиболее подходящих для этой цели сланцев из различных пунктов Карпат. Наиболее полным отчетом по такого рода исследованиям, имевшим место в 20-х годах нынешнего столетия, является работа польского химика А. Ружиикого. Однако органическое вещество сланцев оказалось с высоким содержанием кислорода, а выход сланцевой смолы невысоким — в среднем 4—5%. Отрицательным явилось также большое количество минерального остатка в виде сажистого черного порошка, не находившего себе применения. В условиях конкуренции с карпатской нефтью такое использование менилитовых сланцев оказалось нерентабельным. Поэтому дальнейшие опыты по практическому их использованию были прекращены.

В советский период изучения геологии Карпат менилитовые сланцы явились объектом специального геохимического изучения в плане широко популярных представлений о генетической связи органического вещества этих сланцев с нефтью карпатских нефтяных месторождений. Результаты исследования менилитовых сланцев как пород «нефтематеринских» содержатся в ряде работ В.Б. Порфирьева и И.В. Гринберга. Нефть карпатских месторождений, в том числе и находящаяся в песчаниках самой менилитовой свиты, оказалась по своему составу совершенно чуждой органическому веществу менилитовых сланцев, мигрировавшей в комплекс мезозойских и третичных отложений по полостям разрывов.

Большой материал по составу и природе как органической, так и минеральной составляющих менилитовых сланцев позволил по-новому поставить вопрос о возможности их комплексной переработки с использованием ранее не находившего себе применения так называемого полукокса, т. е. остатка от сухой перегонки. Институтом геологии и геохимии горючих ископаемых АН Украины, где проводились эти исследования, были разработаны способы использования минеральной части сланцев для получения ряда ценных строительных материалов. Результаты этих исследований приведены в ряде опубликованных Институтом работ.

Естественное направление практического использования менилитовых сланцев — получение из них путем сухой перегонки ценной сланцевой смолы. Продуктами перегонки, протекающей при температуре 600—700° С, являются сланцевая смола, подсмольные воды, газ и минеральный остаток — полукокс. Выход смолы при перегонке в стандартном реторте Фишера в среднем 4%, поднимаясь в отдельных случаях (месторождения Синевидско-Выжне, Пасечная идр.) до6,7% (табл. 151).

Сланцевая смола — подвижная жидкость красновато-бурого цвета с характерным ихтиоловым запахом и удельным весом 0,9491—0,91812 (табл. 152). Характерной особенностью является высокое содержание серы (в среднем 6—7%). Значительное количество сера-, кислород- и азотсодержащих функциональных групп обусловливает высокую активность отдельных фракций смолы в отношении химических преобразований, что делает ее ценным сырьем для химии органического синтеза.

При перегонке смолы под вакуумом (остаточное давление 1—3 мм в атмосфере CO2) получается серия бесцветных и светлых фракций: бензиновая — 25—30%, керосиновая — от 20 до 35%, масел — от 15 до 25% и вязкий темно-коричневый остаток — до 40%.

Проведенные в лаборатории Института геологии и геохимии горючих ископаемых АН Украины исследования отдельных фракций сланцевой смолы показали возможность использования некоторых сланцев в качестве сырья для изготовления ряда марок сернистых красителей и для замены растительного масла при изготовлении лаков и эмалевых красок.

Для синтеза модифицированных сланцевой смолой лаков наиболее подходящими оказались фракции, возникающие в температурных пределах от 200 до 300° С. В лабораторных условиях получены глифталевые и пентафталевые лаки с заменой льняного масла фракцией сланцевой смолы в количестве до 70%. Помимо смолы, при перегонке сланцев получается горючий газ в среднем до 30 л на 1 кг сухого сланца. Состав газа: СО2 20—23%, СnH2n+2 20—28%, СnН2n 5%, Нг 34—39%, CO 2—3% и др.

Около 50% энергетических расходов, потребных для сухой перегонки, может быть компенсировано этим газом. Однако высокое содержание водорода и непредельных углеводородов придает им ценность в качестве сырья для химической промышленности.

Определенную ценность представляют также подсмольные воды, содержащие химически активные вещества — аммиачные, фенольные и сероводородные соединения.

На основе проведенных исследований подсчитано, что при перегонке каждой тысячи тонн менилитовых сланцев можно получить 10 т бензина, 15 т керосина, 15 т масел и 10 г дорожного битума.

Исследования Института геологии и геохимии горючих ископаемых АН УССР показали возможность использования как естественных менилитовых сланцев, так и их полукокса, т. е. минерального остатка после сухой перегонки, для изготовления ряда строительных материалов (цемент строительных марок известково-пуццоланового типа, легкий вспученный материал— заполнитель для легких бетонов), крупноразмерных керамических изделий, как компонент легкоплавких глазурей, минеральную составляющую дорожных асфальтобетонов, добавку к портланд-цементу, петрургическое сырье и т. д.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна