Спирт как моторное топливо

шаблоны сайтов
joomla

Спирт как моторное топливо

Первые попытки применить спирт в качестве моторного топлива относятся еще к 90 - м годам прошлого столетия — к младенческим годам автомобилизма. Первые опыты со спиртовыми моторными топливами были поставлены в Германии и во Франции. Об этих опытах имеется обширная литература, представляющая, однако, в целом лишь исторический интерес. Самая первая работа в этой области была опубликована в 1898 г. Игерннгом (Ihering, Verwendung des Spiritus zum motorischen Betrieb).

В Германии вопросы о применении спирта в качестве моторного топлива разрабатывали Высшая техническая школа в Берлине и Бродильный институт (1896—1906 гг.) Поставленные опыты с несомненностью показали, что двигатели внутреннего сгорания работают на спирте не хуже,, чем на бензине и керосине. Особенно благоприятно оказалось применение спирта на моторах с большой степенью сжатия.

Во Франции спирт стал использоваться для мотора также в конце прошлого столетия. В 1898 г. Лепретр выпустил смесь спирта с бензолом („электрин"), показавшую превосходные результаты. После испробования ее на ряде автомобильных пробегов эта смесь стала применяться с 1906 г. Парижским автобусным обществом. Бензольно-спиртовое топливо успешно конкурировало с бензином. Однако большого распространения оно не получило, так как ресурсы спирта и бензола были очень ограничены. Во время мировой войны и после нее, особенно за последние годы, мы видим, что спиртовые моторные смеси получают все большее и большее распространение. В Германии, в военное время, широко применялись смеси спирта с бензином и бензолом, было создано даже специальное государственное стандартное моторное топливо, состоявшее из 50°/0 (объемных) спирта, 25°/0 бензола и 25°/0 тетралина.

У нас в СССР во время гражданской войны применялись различные смеси спирта с углеводородами (бензолом, непредельными нафтенами) и с эфиром. После мировой войны применение спирта в качества моторного топлива за границей стало развиваться с 20-х годов нашего столетня и особенно сильно в самое последнее время. Во многих странах введены даже специальные законы об обязательном примешивании к моторным топлнвам спирта.

Впервые подобный декрет был издан 28 февраля 1923 г. во Франции. По этому закону вводились в качестве „ национального карбюраторного топлива" смеси, содержащие до 50°/о спирта, импортеры обязаны были уплачивать налог в размере 5 франков с каждого гектолитра ввозимого * Е. Meyer, „Zs. V. D. I." 1903, S. 513/ 600, 632 & 669. 5 бензина; этот налог шел на развитие производства абсолютного спирта, предназначенного для моторного топлива. Закон должен был обеспечить употребление во Франции для моторов ежегодно до 450 ООО гл абсолютного спирта. Однако фактически вследствие недостаточной мощности французской спиртовой промышленности это количество спирта не могло быть уделено для моторов. Но мы наблюдаем, как во Франции, где свыше 50% всей спиртовой продукции идет на технические надобности, поощряется развитие спиртовой промышленности и ее сырьевой базы.

С последней-целью во Франции громадные площади засеваются сахарной свекловицей. В Германии, как указано было выше, спиртовые смеси получили распространение еще в военное время, к 1921/22 г. количество ежегодно употребляемого на эти смеси спирта достигло 2-70 ООО гл. Однако в 1923 г. мы наблюдаем там резкое падение в расходе спирта на моторное топливо. Причиной этого был недостаток сырьевой базы для производства спирта в Германии. В связи с этим мы наблюдаем, что в Германии, с одной стороны, много затрачивается сил и средств на получение высококачественных и стабильных моторных смесей, содержащих меньший процент спирта, чем прежде, и с другой стороны, спиртовая промышленность также перестраивается — ведутся сначала изыскания, а потом применяются новые методы получения абсолютного алкоголя. Прежние смеси „монополина экстра", содержащие в своем составе бензин, бензол и спирт, заменяются новым составом моноподина, куда входят лишь бензин и абсолютный спирт (последний крепостью 99,8°/0). Новые спиртовые смеси очень хорошо себя зарекомендовали и с каждым годом их распространение, а вместе с тем и потребление алкоголя для моторного топлива (табл. 1) в Германии возрастало. Таблица 1 Потребление этилового алкоголя в Германии в качестве моторного топлива Примечание 1913/14 1918 1921/22 1924/25 1925/26 1926/27 1927/28 1929 1930 900 32 500 21600 4 300 8 000 13 000 14 300 25 000 55 000 Таблица составлена по данным 1). статьи Dietrich „Autom. techn. Zs* 34, № 9—10, S. 109 и 234, 1931. 2) Br. Chetn. 11, № 14, S. 122, 1930. В 1929 г.

в Германии из 1,05 млн. т моторного топлива на долю спиртовых смесей пришлось 100 000 т, или 25 000 т алкоголя, и последний стал уже играть важную роль в моторном топливном балансе. В 1930 г. (4 июля) германское правительство последовало примеру Франции и других стран и издало закон об обязательном примешивании спирта в моторное топливо. По этому закону все импортеры моторного горючего и масла и все внутренние производители его обязаны приобре- 6 тать у государственного монопольного спиртового управления абсолютный спирт (крепостью не ниже 99,6°/0) в количестве 2,5°/0 от всего горючего по цене 80 марок за гектолитр. Спиртовая монополия принимает обратно спирт лишь по 65 марок за гектолитр. Спиртовые моторные смеси должны составляться под государственным контролем и содержать не менее 20°/0 и не более 30°/0 абсолютного спирта по весу.

С 1 апреля 1931 г. в закон были внесены такие существенные изменения, как повышение процента обязательного приобретения спирта до 3,5°/0 и снижение продажной цены на абсолютный спирт с 80 до 70 марок за гектолитр. Все это еще больше должно способствовать увеличению применения спирта в качестве моторного топлива в Германии. Производство спирта в Германии достигло в результате этого огромных размеров, и из всей продукции спирта там расходуется свыше 63°/0 на технические надобности (в том числе значительная доля в качестве моторного топлива). В Италии употребление спиртовых моторных смесей было введено законом от 9 июля 1924 г. Для проработки вопроса о „национальном спиртовом горючем" был создан „Спиртовой комитет". По расчетам проф. Гарелли и Мецадролли (1928 г.) в Италии возможно вырабатывать ежегодно 1,1 млн. гл абсолютного алкоголя. По новейшим исследованиям 1 эту цифру можно увеличить до 2 млн. гл алкоголя при условии увеличения посевов картофеля, сахарной свеклы и других сахаристых растений, которых очень много культивируется в этой стране. Если учесть, что общее потребление бензина в Италии около 5 млн. гл (данные 1929 г.), то отсюда видно, что внедрение спиртового моторного топлива может сократить на 20—25°/0 ввоз бензина.

С другой стороны, развитие спиртовой промышленности облегчает и кризис итальянского виноградоводства. Все эти причины способствуют употреблению спиртовых смесей в Италии.

Уже несколько лет в Северной Италии употребляются смеси, содержащие от 38 до 82°/0 чистого алкоголя. В итальянском военном ведомстве испробованы смеси, содержащие от 44 до 70°/0 алкоголя По закону 1924 г. итальянские винокуренные заводы должны 25°/„ вырабатываемого ими спирта (95%) оставлять для моторных смесей. В 1930 г. примесь спирта к бензину была еще подтверждена итальянским правительством, и среди импортеров бензина было распределено 100 000 гл спирта. Внедрению спиртовых смесей, однако, итальянские импортеры, так же как и в Германии и во Франции, всячески препятствуют, так как это им невыгодно экономически. По пути замены ввозного бензина спиртовыми и бензольными смесями как для автомобилей, так и для тракторов идет и Ч е х о-С ловакия2. В ней большое распространение получила очень хорошо зарекомендовавшая себя смесь — „Dynalkol 2" из 50°/0 спирта, 25—30% бензола и 25—30°/о бензина.

Эта смесь введена на городских и почтовых автобусных линиях. В последнее время вводится смесь из 25°/0 абсолютного алкоголя и 75°/0 бензина. В настоящее время закон об обязательном примешивании спирта к моторному топливу проведен и в этой стране и теперь там расходуется на технические цели до 53°/0 всей спиртовой продукции. * 1 М. Deckert (Roma) „Br. Chem." II, № 19, S. 161 - 162, 1930. 2 R. Siegel „Br. Chem.", № 18, S. 378, 1930. 7 В Венгрии закон от 1 ноября 1929 г. обязывает к тяжёлому моторному бензину примешивать 20% абсолютного спирта. В этой стране спиртовая смесь известна под названием „моталко".

На ее изготовление в 1929/30 г. пошло 99 300 гл спирта, что составляет 1/4 всей спиртовой продукции Венгрии. В Австрии и Испании также имеются обязательные постановления о примешивании спирта к бензину. Однако в полной мере это постановление не осуществляется из-за недостаточной выработки спирта,, причиной чего является слабая сырьевая база в этих странах.

Большое распространение спиртовые моторные смеси получили в Швеции. В этой стране были проведены под руководством проф. X у б е н-д и г а 1 большие исследования по применению спирта в качестве топлива для моторов. В результате были найдены хорошие спирто-бензино-бензоль-ные смеси и далее смеси бензина с абсолютным алкоголем (последнего 25% весовых). Эта смесь под названием »„леттбентил" была выпущена на рынок и получила большое распространение.

Спирт в Швеции получается в качестве побочного продукта сульфитно-целлюлозного производства. Цена его там не высока. Кроме того, для поощрения употребления спиртовых моторных смесей шведское правительство облагает бензин высокой пошлиной и специальным налогом. В последние годы очень большое внимание уделяется спиртовым моторным смесям и в соседних с нашим Союзом государствах. В Латвии уже введен закон об обязательной примеси к моторному топливу 25°/0 спирта, подобный же закон вводится ивЭстонии2. Оба эти государства стремятся, благодаря этому, с одной стороны, достигнуть экономии на ввозе бензина (в Эстонии предвидится сокращение ввоза бензина на 2000 от), а затем расширить рынок для сбыта картофеля (в Эстонии в связи с этим ожидается увеличение продукции картофеля на 25 000 от).

Польша также проявляет в последнее время большую заинтересованность к спиртовым моторным смесям: ведутся под руководством проф. Свентославского3 большие научные исследования по этому вопросу, создано наполовину государственное общество „ Польмин", которое продает смесь из 70% бензина с 30°/о абсолютного спирта. В связи с введением в употребление спиртовых моторных смесей в Польше быстро развертывается спиртовая промышленность. Так государственный спиртовой завод в Кутно увеличил свою продукцию с 6000 гл спирта в 1928/29 г. до 20 000 гл в 1930 г. Основным сырьем для выработки спирта в Польше является картофель. Цена спирта в Польше на 20% ниже, чем во Франции.

Даже в странах, богатых нефтью и торгующих бензином, спиртовые смеси получают распространение. В самой Англии, как имеются указания, спиртовые смеси употребляются при скоростных испытаниях (на гонках). Далее в Англии проводятся как научно-исследовательские работы (Кинг 1 Е. Hubendick, „Autotechnik", 1927—1929;„SpiritusMotoren", 1925, S. 1—28» Insjeniörs Vetenskaps Akademien", № 21. S. 1—128, 1923, № 67, S. 1—24, 1927 „Meddelanben fran Svenska Motokulturföreningen" № 81, S. 1—62, 1920; № 84. S. 1—13, 1921; „Petroleum" 26 №. 50, Beilage № 12, S. 3—9,1930; „Zs.f. Spiritustad.", № 35, S. 231, 1930; „Motorenbetrieb" № 12, S. 3—9, 1930. 2 „Br. Chem, 1], № 21, S. 177, 1930. 3 W. Swientoslawski, „Chem. and Ind.", 49, J& 43, p. 976,1930. 8 и Мэн инг)1 по изучению спиртовых моторных смесей, так и в большом масштабе соответствующие моторные лабораторные (Рикардо) и эксгошатационные испытания (Лондонской омнибусной компанией) 2. В результате был выработан ряд спиртовых моторных смесей, некоторые из них были выпущены на рынок, таковы „дисколь" („Discol"), состоящий на 50% из 95% спирта, а в остальном из смеси бензола, бензина и других углеводородов, или смесь Лондонской омнибусной компании, состоящая из 70% спирта и 30% бензола, наконец: смесь „Pover Methylated Spirit", состоящая из 90% бензина и 10% абсолютного алкоголя.

С другой стороны, в Англии уделяется большое внимание развитию паточно-свекловично-спиртовой промышленности, а в колониях разводятся в огромных количествах сахаристые растения с целью добычи из них спирта. В английских доминионах спиртовые моторные смеси в большом употреблении. В Австралии — обязательна примесь не менее 5% алкоголя в моторное топливо, и сам Шелл торгует спиртовой смесью под-названием „шеллколь". В Индии3 обязательна примесь к моторному топливу уже не менее 12% алкоголя. В Южной Африке4 спиртовые смеси (с примесью эфира) уже давно в большом ходу. Наконец, вКанаде5 приступлено к строительству огромных комбинатов („Canadian Industrial Alcogol С0") для получения алкоголя для технических и моторных надобностей и вводится закон об обязательной примеси в моторное топливо до 5% спирта.

Из других стран в Кубе издан закон о введении „национального моторного топлива", состоящего из 50% смеси спирта с бензином. В Панаме построен большой завод для выработки абсолютного алкоголя с целью введения его в употребление в качестве моторного топлива. В Б р а з и л и и 6 уже несколько лет назад были выпущены спиртовым кооперативом в Пернамбуко моторные смеси из спирта и эфира, известные в промышленности под названием „азулина" („Azulina") н построены большие комбинаты для выработки этого топлива. Бразильское моторное „ национальное" топливо с успехом конкурировало с бензином. Стоимость этой смеси оказалась настолько низкой, что, несмотря на повышенный ее расход в моторе (на 50%) она давала экономию на 10%.

В 1930 г. потребление бензина в связи с успехом „национального горючего" в Пернамбуко сократилось на 50%. Несмотря на это бразильское правительство, с целью еще большего внедрения спиртового моторного топлива, издало закон об обязательном примешивании к бензину 10% спирта. Наконец, по литературным данным, мы знаем, что в Японии

Первые попытки применить спирт для двигателей внутреннего сгорания у нас относятся ко времени еще империалистической войны (в 1915 г. работы Н. Бриллинга1 и3и Д. Дьякова2). Во время гражданской войны, когда наш Союз был отрезан от своих нефтяных районов и испытывал острую нужду в бензине, в нашей авиации и автотранспорте применялась так называемая „казанская смесь", состоявшая из 30% спирта, 60% углеводородов (бензина, бензола и толуола) и 10% эфира3.

Кроме этой смеси употреблялись и другие — например, „спиртовая смесь", состоящая из 97% денатурированного спирта и 3% эфира. С тех пор, однако, вопрос о спиртовых моторных смесях у нас временно заглох. Лишь в 1928 г. по инициативе НАТИ, Центроспирта и УВВС разрешение проблемы спиртовых смесей с нашими бензинами и бензолами было выдвинуто в качестве очередной научно-техни-ческой проблемы.