CC BY
20Горючие сланцы Австралии, Тасмании и Новой Зеландии,
Отложения горючих сланцев Австралии концентрируются в ее юго-восточной части, в .английской колонии Новый Южный Уэльс, но западной границе имеющегося вдесь каменноугольного бассейна. Восточный край этого бассейна, за исключением .двух пунктов Greta и Murrurundi, не имеет сланцевых залежей. Наиболее важные в промышленном отношении месторождения западной части бассейна находятся в Hartley Vale, Joadja, New Hartley и Genowlen, где но данным 1902 года сосредоточивалась добыча и перегонка сланцев и откуда шел экспорт в различные страны. Кроме перечисленных местностей горючий сланец разрабатывался и частью продолжает еще разрабатываться во многих других пунктах вдоль упомянутого западного края каменноугольного бассейна и обнаружен в целом ряде новых залежей, промышленное значение которых но вполне определилось. Горючие сланцы Нового Южного Уэльса, дают при перегонке большие количества жидких погонов, и поэтому получили название „керосиновых" сланцев. Месторождения керосиновых сланцев по своему геологическому характеру относятся к Пермско-Ка-меяяоугольному ярусу и в этом отношении сходны с залежами горючих сланцев Oruia.
Органическая масса керосиновых сланце:* также, как и в других сланцах, типа сапро-пелитов, состоит из скоплений растительных образований, принимаемых одними исследователями за простейшие водоросли, другими за споры сосудистых тайнобрачных и цветень хвойных растений, распределенных в однородном органическом субстрате, гумусовом студне, состоящем, как предполагают, из ульмБновых кислот. Присутствие гумусового студня дает право отнести керосиновые сланцы в ряд образований, сходных с кэниедями, богхедамп и торбанитами, и является характерным от- ’ дичием от кукерсита Эстляндни п Петроградской губернии, в котором гумусового студня не обнаружено. Сходство с кеныелямн дополняется многими другими признаками, нанр., растрескиванием на огне, способностью гореть с образованием пламени, окраской п т. и. (Наввание кэныель—Cannel представляет измонепное слово Candle—свеча. Относительно способности растрескиваться на огне надо заметить, что это свойство особенно своеобразно выражено у кэннолей, известных иод названием Parrot-Coal, которые при внесении в огонь растрескиваются с резким звуком, похожим на крик поиугия. Осюда нх название Parrot—попугай). J. Е. Car по считает кероеп-
новью сланцы идентичными с торбанитамм НЛП богходамп п относит их в группу „бурых* кэнноло!, отличающихся от обыкновенных „черных кэшшлой преобладанием растительных остатков, водорослей илп спор, над гумусовой массой, и отличающихся от обыкновенных „масляных" сланцев (Oil — shales) Шотландии н других стран малым содержанием минеральных составных частей. По терминологии, приводимой J. Е. Сагпс, сланцы Шотландии, как содержащие значительное ко-бпчестно зольных элементов, относятся в осо-лую группу „ глинистыхи кэннелей.
Так как исходным материалом для получения летучих углеводородов служат, преимущественно, растительные образования, но не гумусовая масса, то по отношению между процентным содержанием летучих углеводородов и не летучего углорода можно судить о характере данного сланца. Это отношение у лучших образцов керосиновых сланцев очень велико. Среднее содержание летучих углеводородов в наиболее богатом сланце uq-сторождения Joadja — 88,88%, нелетучего углерода—6.25%, отсюда отношение летучих углеводородов к нелетучему углероду равно 14,2:1, для более бедных образцов, с содержанием летучих в 69,85% и нелетучего углерода в 14,10%, это отношение равно 4,9:1, такое яге, приблизительно, отношение наблюдается в шотландских богхедах, в то время как в типичных черных кэднелях среднее содержание летучих выражается в цифре 40,14%, а нелетучего углерода в- 40,36%, что дает отношение 1:1.
Большое содержание летучих при весьма незначительной зольности делает керосиновые сланцы особенно пригодными для обогащения каменноугольного газа. Непосредственное получение светильного газа затрудняется вследствие легкоплавкости их золы. Газ, получаемый из керосиновых сланцев, обладает очень высокой осветительной способностью, для измерения ее приходятся разбавлять нрооу обыкновенным светильным газом.
Средний выход гава из тонны сланца 13,716 кубических футов, светящая сила 5-ти футов газа в шотландской горелке типа «рыбий хвоет“ соответствовала 132,94 свечам, (спермацетовым, сжигающим 120 гран спермацета в час;, для очистки 5,686 кубич. Фут. газа потребовался 1 бушель (363,5 лит.) извести, общее количество газа, полученное
из одной тонны сланца, соответствовало 6251,26 фунт, спермацета. Лучшие обравцы месторождения Joadja дают и8 тонны 171/* тысяч куб. футов гава. Таким образом но выходу и по осветительной способности ras, получаемый из керосиновых сланцев, значительно превосходит .тучшйе сорта каменноугольного гава. Для обогащения обыкновенного газа достаточно подменивать керосиновый сланец к каменному углю в количествах 5—6 процентов; при этом не замечается ухудшения рыночных качеств кокса и прочих побочных продуктов газового производства. Исключительная пригодность керосиновых сланцев для указанной цели создала благоприятные условия экспорта его на континент. Главными его потребителями, кроме газовых заводов Сиднея и Мельбурна, являются заводы Италии, Голландии и Испанки. Генуя, Роттердам и Барселона представляют те порты, куда направляется большая часть экспортируемого хдаица. Значительное количество его идет также во Францию и Англию для того же применения. Экспотируется сланец лучшего качества с наименьшей зольностью, остальной сланец перерабатывается на месте сухой перегонкой в ретортах ка жидкие продукты дестпдлации.
Приводим таблицу анализов, дающих представление об. экспортных и идущих на перегонку сортах керосинового сланца. Таблица занмствована из химической части ые-муара о горючих сланцах Шотландии D. R. Steuart‘a 1912 г.:
Название сортов керосинового сланца.
j * Hartley Экспортный Hartley Перего- ночный Capcrteo Персго-| ионный. о ■£ с rt 102 О
Влажность . . . Летучие вещества Нелетуч, углерод . Зола 1,02 75,20 15,30 8,48 0,85 45,32 31,27 22,56 1,15 46,52 32,13 20,20 1,40 2S,90 6,30 63,40 ! I
100,00 \ 100,00 1 100,00 i 100,00
Сера <VS() | Удельный вес . . | 1,оСЗ ; 1:2<>3 0,25—0,68 1,218-1,407 i J I
Стоящий в последней графе этой таблицы сорт Splint представляет также пере-
гоночный сорт, но перерабатывается отдельно от типичных керосиновых сланцев, так как дает более густой дестиллат, закупоривающий обычного тина холодильники; кроме того, от примеси этого сорта к хорошим сланцам, получается парафин с не поддающейся отбелке, желтой окраской.
Как экспорт, так и перегонка керосиновых сланцев Нового Южного Уэльса начались с шестидесятых годов прошлого столетня. Сланец самого старого по времени открытия (около 1824 года] месторождения Hartley Vaic начал перегоняться компанией Hartley Kerosene Oil ami Paraffine C° около 1866 года.
С тех пор дело перегонки керосиновых сланцев пережило много кризисов, но уцелело. На месте погибших предприятий создавались новые промышленные компании, которые, начиная с 1871 года, объединились в одну общую компанию под названием: „The New South Wales Shale and Oil Company, Limited". Развитие перегоночного дела прошло 8дееь те же фазисы, какие имели место в шотландской сланцевой промышленности и в других странах. Начали с горизонтальных, клепаных из котельного железа, реторт плоско-овального сечения и постепенно, не оставляя, пока, старых горизонтальных реторт (месторожде- \ ние Joadja и др.), перешли к типу, близкому в основных чертах к шотландским вертикальным ретортам, но не столь совершенному в смысле механизации ухода за ретортами: Отопляютея эти реторты каменным углем; загрузка и выгребание производится вручную, сланец измельчается на куски в 5—6 дюймов также от руки. Отсутствие на месте работ достаточного количества воды не дает возможности применить механическую силу. Действие реторт периодическое, они работают только днем, на ночь крышки засыпаются песком. Отработанный сланец выгружается ив реторт каждые пять часов. В день каждая реторта способна переработать около 3-х тонн сланца. Реторты—овального сечения, составлены иэ двух частей, верхней чугунной и нижней кирпичной, по типу похожи на реторты Юнга и Бейльби образца 1881 года, но с отводом продуктов перегонки им же вагрузочмой воронки.
Высота ретортной печи от основания до верхнего края загрузочной воронки равна
42 футам 6-ти дюймам, сама реторта высотою 30 фут., верхняя чугунная часть ее имеет высоту 10 футов; овальное сечение имеет по верхнему краю чугунной части размеры 3 фута 8 дюймов на 2 фута, по нижнему—4 фута на 2,5 фута и в нижней каменной части—4 фута 6 дюймов на 2 фута 6 дюймов. Вместимость реторты около 14 тонн сланца. Сорок, ретор* соединяются в один общий блок и располагаются в два ряда по двадцать реторт с каждой стороны ретортной батареи. Конденсация продуктов перегонки производится посредством вертикальных воздушных холодильников обычного типа, состоящих из системы труб; газы, отсасываемые эксгаустором Бэкера, проходят через две башни, водяную и масляную с маслом удельного веса 0,860. В первой башне отмывается аммиак, во второй легкие углеводороды .Выход еырого масла равен в среднем пятидесяти двум галлонам из тонны сланца нижних частей пкаета,, непригодных для экспорта. В перегонку поступает также мелочь от экспортных сортов. Выход сырого масла редко бывает меньше 80 галлонов из тонны сланца. В большинстве случаев он значительно выше и доходит до 130—150 галлонов.
Сырое масло при перегонке дает следующие продукты:
Нафты.............3%
Газовых масел. . .65%
Синего масла . . .10%
Парафина..........8%
Потерь в виде смолы и газов . . . .14%
На перегоночных установках в месторождении Joadja, где до 1902 года перегонка велась из 66-тп горизонтальных реторт, вмещающих 50 cwt (1 cwt — Centweight, Hundredweight соответствует 50,802 килограмма), получались следующие продукты:
1. Осветительные масла и другие осветительные материалы.
Керосин „Южный Крест", «орт Water-white, вспышка 120 гр. Фар.
Керосин „Южный Крестсорт High test, вспышка 150 гр. Фаа
Нафта, для употребления в лампах для нафты и переносных газовых ламиах.
Газолин, уд. вое 0,680. Употребляется я газовых машинах.
w i а.
НКФТННОК и СЛАНЦЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО
I—I—> „—. .___’ *
Синее масли/ Масло с голубой окраской. Применяется на г&говых заводах для получения газа. Один галлон дает 127 куб. фут. газа осветительной силы в 64 свечи.
Свечи „Южный Крест
2. Масла-растворители для целей очистки:
Бензин. Уд. вес 0,700.
Спонгалнн.
Масло для чистки майин. Температура .вспышки 260 гр. Фар.
3. Масла для консервирования и пропитывания.
Масло для пропитывания дерева. •
Масло против сырости.
4. Смазочные масла:
Масло для осей, уд. вес 0,985.
Цилиндровое масло.
No’No I, II, Паи III машинного масла.
Смазка для тачек.
NoNo I и II осевая смазка.
Минеральная мазь.
Прозрачная ма8ь.
Мазь для горячих осей.
Аммиачная вода получается крепостью в 6,5 градусов Твэддля. Разгонка и очистка сырого масла п добывание парафина производится по приемам шотландских заводов. Для обесцвечивания парафина, кроме угля, применяется также Ф>лоридская сукновальная глина. Керосиновые сланцы не дают больших количеств аммиака, кроме того, отсутствие на месте добычи сланцев сернокислых заводов и, как следствие этого, высокая цена на серную кислоту не дают возможности полученную при перегонке аммиачную воду превращать в серноаммониевую соль. Приходится ограничиваться сгущением раствора до 21 градуса Твэддля (13,6 Боме, уд. в. 1,105) и полученный раствор транспортировать на специальнный заиод в Клайде, около Сиднея, где из него приготовляется сухой аммиак. Сорокаретортная печь дает в неделю 1400 галлонов концентрированной аммиачной жидкости.
В отношении керосиновых сланцев с несомненностью установлено, что аналитические данные не всегда дают возможность судить о пригодности сланцев для перегонки. Анали* дает лишь самое приблизительное представление о качестве сланца в этом отношении, причем большое количество волы еще ничего не говорит о том, как себя будет вести сланец в реторт#. Хороший выход сырого масла
зависит в значительной степени о» температуры и способа гонки. Отношение же между содержанием летучих углеводородов и нелетучего углерода дает для выхода сырого масла более определенные указания. Приводим для примера несколько анализов:
^4 1 Сланец Joadja Creek 2. „ JVIurrurundl
^ 3. „
№ 4. 11 United States
Нелет. Летуч. Зола.
углер. углевод.
1 16,968 6,17
1 8,625 21,32
1 6,041 40,88
1 2,561 7,95
Сланец № 2 представляет гораздо более ценный для перегонки материал, чем № 4, хотя содержание золы в нем в два с половиною раза выше; сланец Л® 3 лишь немного хуже № 4-го, хотя золы в нем в 5 раз более. jYs 1—самый богатый сланец.
. В заключение описания горючих сланцев Нового Южного Уэльса, приводим составленную по оффициадьным данным сводку добычи сланцев погодам с 1865 по 190i год. К сожалению, данных за последние 19 лет, кроме 1912 года, найти не удалось.
1865 . . ТО!
1866 . . я
1867 . . . . . 4079 я
1868 . . . . . 16952 я
1869 . . я
1370 . . . . . 8530 Я
1871 . . . • . 14700 м
1872 . . п
1873 . . я
1874 . . я
1875 . . 31
1876 . . . . . 15998 я
1877 . . я
1878 . . . . . 24371 я
1879 . . . . . 32519 я
1880 . . . . . 19201 я
1881 . . . . . 27894 я
1882 . . . . . 48065 я
1863 . . . . . 49250 я
1884 . . . . . 31618 V
1885 . . . . 27162
1886 ..... 43563 тонн.
1867 ....... 40010 „
1838.........34869 „
1889 ....... 40561
1890 ..... 56010 „ 1691 ..... 40349 „
1о92 ....... 74197 „
1693 ....... 55660 ,
18У4.........21171 „
1895 ..... 59426 ,
1896 ....... 31889 „
1897 ....... 84096 ,
1898 ....... 29689 ,
1899 ....... 86719 ,.
19U0 ..... 22862 г 1901.........54777 ,
Всего за период 1865—1901 . 1073468 тонн. 1912 ....... 86000 тоня.
По количеству добытого до 1902 года горючего сланца первое место занимает месторождение Hartley Vale в 90 милях на запад от Сиднея (382560 тоип), второе место принадлежит месторождению Joadja, находящемуся в 77 милях к югу от Сиднея (374957 тонн), затем идет New Hartley на север от Hartley Vale, на 127-ой миле от Сиднея (71360 тони), затем расположенная но близости разработка Genowlan (61621 тонна). Кроме того, значительные количества сланца дали разработки около станции Кае-omba в 66 милях на запад от Сиднея (dorts
Gleu Wine—59G06 тонн и Ruined Castle—29341 тонна). Меньшие количества выработаны на восточной стороне каменноугольного бассейна в Murrurundi, в 217 милях на север от Сиднея (500 тонн) и в его южной, прилегающей к океану части. (В Mount КетЫа около порта Wollongong добыто за указанный период 20341 тонна).
Сланцеперегонному делу Австралии пришлось вести упорную борьбу за существование, несмотря на исключительные свойства керосиновых сланцев и богатство их месторождений, вследствие близости крупного нефтяного района на Суматре и усиленного ввоза нефти из Соединенных Штатов и Батума. Большой поддержкой в этой борьбе служил высокий спрос на экспортные сорта сланца для газовых заводов Европы. Для поддержания сланцеперегонного дела в Австралии в конце 1910-го года были установлены премии на продукты перегонки сланцев, полученные в пределах Австралии, в таких размерах: для керосина из сланцев, имеющего точку вспышки не ниже 7 3 гр. Фар., 2 пэнса на галлон, но не более 8000 фунтов стерлингов за 1910—1911 год, для последующих же годов, установлена предельная сумма по 16000 фунтов стерлингов в год. Для очищенного парафинового воска установлена премия в 2 шиллинга 6 пенсов на cwt, причем для первого года фиксирован максимум в 2000 фунтов стерлингов, а для второго и третьего 4000 фунтов.
Что касается до горючих сланцев Тасмании, то они имеются в долине реки Mersey н у Native Dog Creek. Известны эалежи и в других местах (Nook Road, Latrob и др.). Отложения известны давно. Достигают местами значительной мощности. Пласт ъ долине реки Mersey имеет 7 футов толщины и относится к нижнему камменноугольному ярусу, местами оя переслаивается пропластками песчаников. Имеет темно серый илж зеленовато - бурый цвет; в золе его, содержание которой высокое (свыше 45%), найдены кремнистые остатки диатомей (Navicula и Plcurosigma). Отложения содержат также Produetus, Pecton, Pach-ydomus, Platischisma. Джонстон относит их к /шрхному -отделу Пермско-каменноугольного яруса. Растворители извлекают лишь очень незначительную часть органического содержимого сланцев. Опыты с образцом сланца
из месторождения Native Dog Creek дали такие результаты:
Абсолютный алкоголь растворил . 1.28%
Этиловый эфир.................1,18%
Бензол........................0,28%
Сероуглерод...................1,58%
Почти ничего не извлекает терпентин и парафиновое масло.
Химический анализ того же образца показал.
Летучих ' . • . 34.55%
Нелетуч, угл. . . . . ■ • - 4,10%
Золы
Воды
100.00
Анализ образца* месторождения Mersey обнаружил такие цифры:
Летучие вещества . . . .20,41%
Нелетучий углерод \ . 5,50%
Зола.......)К0ЬС . 71,20%
Сера....................0,73%
Вода....................2,16%
При сухой перегонке образуется масло с сильно кислой реакцией, смолистое вещество п углистый остаток. Зажженный на воздухе сланец горит сильно коптящим пламеней. Исследования продуктов перегонки обнаружили значительное содержание олефпнов.
Профессор Пэнни делал опыты добывания газа из тасманского сланца и установил выход из тонны в 3000 куб. футов.
На эти сланцы, которые, по мнению некоторых исследователей, нужно отнести к типу морских сапропелитов, обращено внимание промышленников. Образована компания The Tasmanian Shale and Oil Syndicate, с целью дальнейших изысканий и промышленной их эксплоатации.
Горючие сланцы Новой Зеландии встречаются среди Верхне-каменноугольных отложений в рааличжых местах. Наиболее известны месторождения на территории Южного Острова в Orepuki, а также Kaikora и Шпе-skin (Otago), кроме того имеются горючие сланцы в Majapu и Mangonui в Оклэнде (северная часть Севорного Острова), и ил острове D’Urville в проливе Кука. Хорошие образцы сланца иайдоны также на острове Чэтом, хотя «одержат серу.
I
1
t
к
»
Химические анализы указывают на высокие качества сланцев:
Лотучпо: У гяород: Вода*. Зола:
IVUrvillo Island . . 81,79 7,89 (',69 9,54
Mangonui . . . . . 75,20 9,30 1,80 18,70
Chatham Island . . CO,43 20,41 4,61 8,50
* n . 64,67 19,87 7,13 8,33
В Orepuki установлена реторта нового шотландского типа, расчитанная на использования всего азота сланца и получение, кроме маслянистых погонов, также аммиака. Сланец исследован на большой площади и оказался болое высоких качеств, чем средний шотландский. Сланец подвергается механическому измельчению в дробильной машине, подается в загрузочную воронку элеватором, к механически выгребается из реторты. В
реторте сланоц находится в непрерывном движении. Продукты, дройдя через серию кон-денсеров, собираются и очищаются по выработанным в Шотландии приемам. Газы утилизируются.
Подробные сведения о горючих сланцах Австралии, Тасмании ж Океании собраны в капитальном труде геолога J. Е. Came под названием „Thh Kerosene Shale Deposits of New South Wales", изданном в Сиднее в 1903 году. Этот труд служил главным материалом- при составления данного краткого очерка.
Кроме того, имеются небольшие заметки по данному вопросу в „The Petroleum Review" за 1908 и 1911 года.
С. I воздов.
