Как делается бензин: Как делают бензин из нефти. Сколько можно получить из литра + подробное видео

Бензин из угля в домашних условиях своими руками: технолошия производста

Далеко не каждая европейская, да и любая страна мира может похвастать большими запасами нефти. Зато углеводородное топливо в виде бензина или солярки активно используется во всех странах. В то же время залежи бурого и каменного угля встречаются куда чаще, отсюда и возникла идея получать дизельное топливо и бензин из угля. В этой статье мы рассмотрим, как это делается на производстве и можно ли что-то подобное организовать в условиях частного домашнего хозяйства.

Как происходит выделение бензина из угля?

Стоит отметить, что переработка угля с целью получить разные виды моторного топлива – вовсе не миф. Более, того существует две проверенных методики, реализованные на практике еще в начале прошлого века.

В те времена нацистская Германия, стремящаяся завоевать всю Европу, именно этими способами обеспечивала свою военную технику горючим, поскольку собственных месторождений нефти у нее нет. В то же время в распоряжении страны имелись залежи бурого угля, из которого на двух десятках заводов производился синтетический бензин и дизельное топливо.

Для справки. Обе методики были изобретены разными немецкими учеными в начале 20-го века, соответственно, получили их имена.

Как оказалось, уголь по своему химическому составу не слишком отличается от нефти. Основа у них общая – горючие соединения углерода с водородом, только доля водорода в нефти значительно больше. Если число водорода в углях удастся уравнять с нефтью, то и получение жидкого горючего станет реальностью. Вот способы решения проблемы:

• гидрогенизация, иначе – ожижение (процесс Бергиуса).
•  газификация с последующим синтезом топлива (процесс Фишера – Тропша).

Чтобы понять, удастся ли наладить выделение бензина в домашних условиях, надо получить общее представление об этих химико-технологических процессах, о них будет рассказано ниже.

Процесс гидрогенизации

Для успешного проведения процесса и получения до 800 кг жидкого топлива из 1 т сырья берут бурый или каменный уголь. Главное условие эффективного достижения результата – наличие в углях 35% летучих веществ. Перед переработкой их перемалывают, измельчая до пылевидной фракции, а затем просушивают. После этого угольную фракцию смешивают с мазутом или тяжелыми маслами, чтобы получилось сырье в виде пасты.

Во время протекания процесса деструктивной гидрогенизации технология предусматривает прямое добавление недостающего водорода в уголь.

Для этого сырье помещают в специальный автоклав и производят его нагрев. При этом давление внутри сосуда достигает 200 Бар, а температура – 500 °С. Мало того, в зоне химической реакции должны находиться вещества — катализаторы и растворители. По данной методике получение бензина из угля проходит внутри автоклава в 2 стадии:

• жидкофазная;
• парофазная.

В сосуде под большим давлением и при высокой температуре протекает несколько сложных химических реакций. Чтобы не нагружать рассказ специфическими терминами, поясним простыми словами: в автоклаве происходит насыщение угля водородом и распад сложных органических соединений на простые. В результате после операций очистки на выходе получаем синтетическое дизтопливо или бензин. Это зависит от условий протекания процесса и степени трансформации угольно-масляной смеси. Но выходу горючего из установки предшествует еще ряд операций:

• центрифугирование;
• полукоксование;
• дистилляция.

Как видите, наладить столь сложное производство своими руками не представляется возможным. Главная сложность – оборудование, вряд ли удастся такое изготовить самому. Взять хотя бы автоклав, где давление выше, чем в кислородных баллонах. Да и в целом подобное производство представляет взрывопожарную опасность.

Получение бензина путем газификации

Данный метод, изобретенный немецкими учеными Ф. Фишером и Г. Тропшем, предусматривает производство дизельного топлива и бензина путем предварительной газификации угольного сырья. Это происходит в большой емкости – реакторе при температуре до 350 °С и давлении не более 30 Бар. Хотя здесь условия и не настолько жесткие, как при гидрогенизации, но реализовать их ничуть не проще. Например, потому что сквозь слой угля надо под большим давлением продувать перегретый водяной пар, а значит, не обойтись без мощного парового котла.

После газификации на выходе из реактора образуется так называемый синтез-газ, состоящий из водорода и обычного угарного газа (СО). Кстати, сингаз можно прямо использовать в качестве газообразного топлива без последующей переработки.

Полученные газы поступают во второй реактор, где и происходит окончательная переработка угля в жидкое топливо. Там же располагаются вещества – катализаторы. В промышленности для этой цели могут использоваться разные соединения, но любое из них обязательно содержит железо, никель или кобальт. Не вдаваясь в тонкости химии, отметим, что на выходе из второго реактора получается горючее, которое должно еще пройти процедуру крекинга. То есть, разделение на бензин и дизельное топливо из угля.

Побочными продуктами реакции являются различные вещества и парафин. Среди выделяющихся летучих веществ наибольшая доля приходится на углекислый газ, что считается большой проблемой производства горючего подобным методом. Также достаточно быстро теряет активность катализатор, поэтому его постоянно требуется обновлять. Эти факторы, да еще ряд не столь значительных причин, приводят к высокой себестоимости продукта. При цене на нефть 50 долларов за баррель производство бензина из угля методом Фишера – Тропша считается нерентабельным.

Существует и другой метод газификации углей – термический. Он схож с явлением пиролиза, поскольку осуществляется нагревом сырья в емкости извне и при отсутствии кислорода. Другое дело, что разложение твердого топлива на газы происходит при температуре 1200 °С, а для этого требуется соответствующее оборудование. Позитивная сторона термического метода состоит в том, что часть пиролизных газов направляется на подогрев исходного сырья, а другая – на синтез бензина. За счет этого снижаются затраты на энергоносители, так как уголь во время разложения может подогревать себя сам.

Для справки. На просторах интернета можно найти описание разных установок, с помощью которых можно получить бензин из природного газа в домашних условиях. Вначале он конвертируется в синтез-газ, а затем перерабатывается в жидкое топливо. Даже если считать, что эти самодельные аппараты работоспособны, провести газификацию угля гораздо сложнее.

Выводы

Невзирая на то, что выделение моторного топлива из каменного и бурого угля вполне реально и давно проверено на производстве, организовать его в домашних условиях вряд ли возможно. Конечно, всегда найдется несколько умельцев – энтузиастов, что любят добиваться поставленной цели и смогут синтезировать бензин своими руками. Но для этого надо подробно изучить технологию и прилично повозиться с оборудованием, не говоря уже о пожарной опасности.

Как делать бензин из мусора в наше время с помощью агрегатов

Переработка мусора — выгодный бизнес, приносящий много пользы. Вот почему превращение его в пригодное для использования топливо заманчивая идея. Насчитывается немало людей пытающихся превратить органические отходы в высокооктановый бензин, используя микроорганизмы и химические процессы.

Содержание статьи:

Теория

До настоящего времени ничто не оказалось действительно эффективным. Нет экологически верного решения растущей глобальной проблемы с полигонами. Фактически топливо из отходов не оправдывало ожидание, полученный на выходе продукт оказывался дорогостоящим, энергомалоэффективным или одинаково вредным для окружающей среды, как сам пластик.

С развивающейся технологией пиролиза, есть решение, которое является удивительно простым, экономически жизнеспособным и безопасным.

Получить топливо в домашних условиях можно, если человек хоть немного знаком с основными химическими реакциями. В процессе разложения органических отходов используется смешанная культура микроорганизмов, встречающихся в естественной среде, как пастбища крупного рогатого скота, болот. Благодаря ферментации биомассы смесь преобразуется в карбоновую кислоту. Процесс кислотной ферментации превращающий биомассу, углеродсодержащее сырье давно применяется на западе. Полученный органический газ превращается в высокооктановый бензин благодаря конденсации газа, который можно смешивать непосредственно в топливный бак, избегая проблем, представленных этанолом.

Химическая реакция деструкции вещества

Пиролиз был разработан в 70-х годах. Использовался для разложения органического вещества. Та же технология применяется для переработки пластика. Пиролизный процесс с источником тепла для горения (нефть, уголь или газ) энергоемкий из-за его низкого коэффициента теплопередачи. Нецелесообразно инвестировать или управлять коммерческим пиролизом пластмасс.

Пиролиз представляет собой разложение материала при повышенной температуре без участия кислорода. В химическом процессе длинные молекулы полимера разлагаются на более короткие цепи углеводородов с помощью тепла и давления.

Преимущество пиролиза заключается в том, что этот процесс не создает вредных загрязнителей, побочные продукты используются в домашних условиях для запуска установки. В случае с пластмассой топливо из мусора, полученное благодаря химической реакции, представляет собой:

• Бензин.
• Нефть из мусора.
• Бензол.
• Толуол.
• Ксилол.

Килограмм отходов может давать до одного литра бензина из мусора, сжигание пластика приведет к 3 кг CO2. Пиролиз отходов шин является популярным в России и самый прибыльный из всех.

Основной процесс пиролиза заключается в следующем:

1. Тщательное измельчение. Переработка мусора в топливо зависит от первичной подготовки материалов. Отходы должны быть разделены. Органические остатки, пластмассу, шины измельчают, чтобы ускорить реакцию и обеспечить завершение химического процесса.
2. Анаэробное преображение. Измельченный материал нагревается в установке. Важной частью процесса является поддержание правильной температуры, скорости нагрева. Они определяют стоимость конечного продукта.
3. Конденсация. Газ, выходящий из реактора, выпаривается путем пропускания вещества через конденсационную трубку или прямым смешиванием (барботаж) в воде.
4. Дистилляция. Смесь масла, полученная из отходов, используется как топочная жидкость, но для двигателей вещество недостаточно чистое. Использовать бензин из мусора можно после фракционной перегонки.

Технология пиролизной установки для производства бензина из мусора своими руками пользуется все большей популярностью и спросом в России. Коммерческие машины для домашнего использования по-прежнему дорогие. Пиролизная установка для производства бензина из мусора своими руками — это существенная экономия средств.

Благодаря технологии может получиться мазут, топливо из отходов пластмассы в процессе пиролиза. Сначала определяется масштаб настройки. В идеале 1 кг пластика, шин может вырабатывать 1 кг нефти. Для перегонки большего объема продукта необходимо использовать полипропилен, то есть изделие из пластмассы с маркировкой PP. Уникальная схема работы энергокомплекса может принести пользу, функционируя в автономном режиме без внешних электросетей, а продукты из мазута ценятся на рынке.

Пиролизная установка для производства бензина из мусора преобразует пластмассы в топливо поэтапно:

1. Полученный пар в ходе пиролиза преобразуется в жидкость благодаря конденсатору.
2. Прибор должен быть прочным, термостойким и герметичным. В кустарных условиях используют медные трубки (применяемые в кондиционерах и холодильниках), но может использоваться алюминий или сталь. Длина конденсатора может оказаться недостаточной для циркуляции воды, чтобы довести пар в домашних условиях до комнатной температуры.
3. Необходимо большое количество воды, плавающее масло от высокоплотной технологической жидкости отделяется.

Начало производства черного золота

Завершив строительные работы, установка для перегонки используется в домашних условиях, чтобы получить нефть из мусора. Начинается увлекательный процесс превращения отходов в черное золото.

Процесс превращения:

1. Измельчается материал для получения нефти.
2. Плотно утрамбовывается сырье в камере реактора.
3. Настройка оборудование (подробных схем работы множество).
4. Переработка мусора в бензин.

Конверсия пластика в мазут включает 2 этапа. 1 стадия от 100 до 250 градусов. Легкий газ должен быть выпущен при 100 градусах, а нефтяной при 120. Известно, что от 280 до 360 градусов — верхний интервал выходной скорости. Коллектор может скапливать нефтяной газ. Затем тяжелые частицы и масло собираются в центре коллектора, опускаясь в резервуар.

Более легкий газ будет сжижаться до многофункциональных конденсаторов, затем храниться в масляном баке. Неконденсирующийся через десульфирование и удаление пыли с помощью гидроизоляции будет приводить к нагреву печи для снижения стоимости энергии. Мусор исчезает, и все, что осталось — пригодное для использования масло с высокой энергетической способностью. Если необходимо получить очищенные пригодные для использования продукты из этой смеси проводится тщательная фракционная перегонка. Преобразование отходов пластмассы в топливо является экологически чистым, выброс может достигнуть стандарта.

Благодаря этому процессу пиролиза, проклятие отвратительных пластиковых отходов, теперь может стать благом, источником обильной неиссякаемой энергии. Производство синтетического топлива уменьшит количество пластмассы на полигонах, сократит выбросы, станет надежной альтернативой истощению ископаемых видов топлива.

Преимущества утилизации отходов:

1. Экологические преимущества. Нефть из мусора — меньший вред окружающей природе.
2. Сокращение затрат. Уменьшение количества отходов, которые отправляют непосредственно на полигон, может принести значительную экономию за счет налога на свалку.
3. Соблюдение обязательств. Предприятия в некоторых отраслях промышленности несут юридическую ответственность за переработку. Обеспечение соблюдения схем рециркуляции означает предотвращение штрафов.
4. Экономия топлива. Переработка мусора в бензин использует меньше энергии, чем прямое сырье.

Промышленные агрегаты

Как пластик, так и шина могут обрабатываться в одном реакторе преобразователя. Добытое масло промышленными агрегатами содержит до 95% дизельного топлива. В России можно приобрести запатентованные на международном уровне технологические установки. Продукция испытана на соответствие требованиям безопасности.

Продукция, полученная в домашних условиях, может применяться как промышленное топливо для выработки тепла и электроэнергии, в производстве нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо, смазочные материалы). Установка для переработки пластмассы газ пиролиза используется в качестве топлива при нагреве.

Во многих странах нет своего завода по переработке пластмасс. Часто экономически нецелесообразно сжигать отходы, легче экспортировать. Народные умельцы придумали в России альтернативный способ справиться с этим. Вместо того, чтобы отправлять пластик, шины, бумагу (углеродсодержащие материалы) на свалку или мусоросжигательные пункты, отходы перерабатываются в домашних установках. Дизель и бензин, полученный в ходе химического процесса, используется для личных нужд человека.

Engineering and Technology History Wiki

Ранний трехколесный велосипед с бензиновым двигателем, конец 1890-х гг.

Первоначальная версия этой статьи была создана Франческо Джерали, стипендиатом Элизабет и Эмерсон Пью 2019 г., проживающим в Центре истории IEEE .

Рекомендуется цитировать эту статью как:

Ф. Герали (2019). Бензин , Вики по истории техники и технологий. [Онлайн] Доступно: https://ethw.org/Gasoline

Нефть – это продукт, который используется очень редко. Продукция передается на нефтеперерабатывающие заводы для преобразования ее в другие продукты, такие как бензин, который впервые был обнаружен случайно как побочный продукт переработки нефти для получения керосина для освещения.

В 1861 году в Нью-Джерси работал небольшой нефтеперерабатывающий завод, который перегонял всего несколько баррелей масла для ламп. У оператора была задача проверить, когда керосин сконденсировался. Однажды он пустил пламя больше раз, чем следовало, а по возвращении обнаружил, что конденсат, образовавшийся внутри банки, оказался не керосином, а той дурно пахнущей, почти бесцветной жидкостью, которая беспокоила операторов, очень легко воспламеняется, что обычно вырабатывается при переработке керосина. Этот инцидент, описанный в хрониках ранней нефтяной промышленности, эмпирически показал, как тяжелые нефтепродукты могут быть преобразованы в более легкие фракции за счет более продолжительного нагревания.

Эта легколетучая жидкость была известна на нефтеперегонных заводах как нежелательный остаточный побочный продукт переработки лампового масла и называлась эссенцией, поскольку ее сравнивали с природной эссенцией, эссенцией нефти, но потом она получила название бензина. Считавшийся почти бесполезным, со слишком низкой температурой кипения, на некоторых нефтеперерабатывающих заводах он перерабатывался в топливо для котлов при перегонке нефти. Чаще тысячи бочек его выливались и плыли по ручьям и рекам, а земля вокруг нефтеперерабатывающего завода пропитывалась им.

В 1860–1880-х годах никто из зарождающейся индустрии двигателей внутреннего сгорания не интересовался бензином, поскольку в качестве топлива для первых прототипов двигателей использовались в основном дистилляты каменноугольной смолы и более легкие фракции керосина для освещения. В то время как были разработаны новые методы использования керосина для сжигания карбюраторов, бензин начал использоваться в качестве растворителя для общих целей. Первый важный скачок в сторону автомобильного бензина сделал немецкий инженер Карл Фридрих Михаэль Вайян Бенц (1844-1919 гг.).29), выпускник Технологического института Карлсруэ,

[1] , который в 1879 г. построил первый прототип одноцилиндрового двигателя, работающего на бензине, который, наконец, был запатентован Даймлером в 1886 г. В Соединенных Штатах 6 сентября 1892 г. первый трактор с бензиновым двигателем был изготовлен Джоном Фрелихом из Айовы. Он имел вертикальный одноцилиндровый бензиновый двигатель, установленный на деревянных балках. 11 июня 1895 года Чарльзу Дюри из Спрингфилда, штат Массачусетс, был выдан первый патент США на автомобиль с бензиновым двигателем.

В течение 1900-1914 гг. произошел быстрый переход от лошадиных двигателей к двигателям, работающим на бензине. Нефтяные компании производили бензин как простой дистиллят из нефти, но автомобильная промышленность создала потребность в новых видах топлива. Кроме того, производство не поспевает за темпами спроса.

С 1905 года количество владельцев автомобилей с бензиновым двигателем в США начало стремительно расти, и к 1907 году производство, сосредоточенное в Детройте с Olds Motor Works, Cadillac и Ford, обогнало производство во Франции. Набеги Standard Oil в Европу и на Дальний Восток в поисках новых зарубежных баз операций отражали ее желание не только сократить транспортные расходы, но и уменьшить давление на свои внутренние производственные мощности для удовлетворения растущего внутреннего спроса на бензин. В 1903, в Европе возникли трудности с получением достаточного количества бензина из Соединенных Штатов, чтобы удовлетворить спрос на дорожные транспортные средства. Цепочка поставок оказалась под давлением, чтобы удовлетворить растущий спрос, и растущая нефтяная компания Shell в Европе также только что сумела разрушить монополию Standard на небольшом, но растущем рынке бензина в Великобритании. Количество торговых точек в Лондоне, имеющих лицензию на продажу моторного бензина, подскочило с 15 в 1900 г. до более 150 в 1903 г. После открытия богатого месторождения очень легкой нефти на Борнео в конце 1900.00.2008 Shell открыла наливные танкеры для доставки бензина в Темз-Хейвен, Эссекс, Великобритания. В конце 1901 года Shell также начала поставлять с Суматры бензин производства Royal Dutch, что означало дальнейшее сотрудничество между двумя компаниями. В США к началу 1900-х Standard Oil начала импортировать бензин у Royal Dutch и Shell; отчасти это было связано с удаленностью западного побережья от регионов к востоку от Миссисипи, где производились более легкие сорта нефти, но в большей степени с трудностями, с которыми восточная промышленность начинала сталкиваться в удовлетворении быстро растущего спроса в атлантическом регионе. Приход танкеров с полными партиями бензина с дальневосточных месторождений для выгрузки иностранных нефтепродуктов в Нью-Йорк казался лишней задачей.

Очевидна потребность в улучшении процесса очистки для количества и качества топлива. Двигатели нуждались в бензине, способном предотвратить детонацию двигателя и повысить эффективность двигателя. Требовались многочисленные процессы и агенты, чтобы улучшить качество бензина, сделав его более качественным товаром, особенно для новых автомобильных двигателей с высокой степенью сжатия, которые разрабатывались. К 1910-м годам бензин нельзя было определить просто как чистую фракцию нефти, а скорее как смесь нескольких химических веществ, полученных после прохождения многочисленных процессов. В те годы инженеры-химики Уильям Бертон и Роберт Хамфрис из Standard Oil запатентовали метод переработки нефти, значительно увеличивающий выход бензина. Известный как термический крекинг, два химика обнаружили, что, применяя тепло и давление во время дистилляции, более тяжелые молекулы нефти могут быть расщеплены или расщеплены на более легкие молекулы бензина. Открытие является толчком для новой автомобильной промышленности, чьим топливом теперь был бензин.

В начале 20-го века производители автомобилей искали химическое вещество, которое уменьшило бы эффект детонации двигателя. В 1921 году автомобильные инженеры, работающие в General Motors, обнаружили, что тетраэтилсвинец обеспечивает октановое число бензина и предотвращает детонацию двигателя. В то время как ароматические углеводороды (такие как бензол) и спирты (такие как этанол) были хорошо известными источниками октанового числа в то время, свинец был предпочтительным выбором из-за его более низкой стоимости производства.

Углерод Петролеум Даббс

Carbon Petroleum Dubbs (1881-1962) ^[2] был сыном инженера и директора нефтеперерабатывающего завода в Калифорнии. Работая над патентами своего отца, в основном разрабатывал качества и свойства нефти в Калифорнии, а в 1923 году, после 5 лет инвестиций и исследований, он добился лучшего процесса термического крекинга, чем ведущий Бертон. Даббс, несомненно, был одним из самых плодовитых людей своего времени, внесшим свой вклад в развитие нефтепереработки, запатентовав более 40 патентов. Среди наиболее актуальных: Патент США 1 535 209.Компенсаторы (1925) ^[3] ; Патент США 1,715,062 Уровнемер для жидкостей под высоким давлением и температурой (1929) ^[4] ; патент США 1,857,532 Устройство для обработки углеводородов и т. п. (1932) ^[5] ; Патент США 2080118 «Процесс крекинга нефтяного масла» (1937 г.). ^[6]

С появлением автомобилей бензин стал одним из ведущих промышленных товаров, производимых в Соединенных Штатах. Тоннаж бензина в стране составлял три четверти тоннажа пиломатериалов, девять десятых тонны стали, в один с четвертью раза больше цемента и в два с половиной раза больше кирпича. Было подсчитано, что более 50% энергии, выработанной в стране в прошлом году, было выработано за счет бензина, и что автомобили, работающие на бензине, проехали примерно в сорок раз больше миль, чем железнодорожные поезда и троллейбусы вместе взятые. К 1930-х годов мнение о том, что представляет собой хороший автомобильный бензин, резко изменилось с начала века. Внимание привлекло внимание к тому, что требуется автомобильному двигателю для оптимальной работы, и к ограничениям, налагаемым на материал требованиями к транспортировке, обработке и хранению. Бензин теперь должен был иметь высокие стандарты в:

• Запуск
• Ускорение
• Стук или детонация
• Пробег
• Запах, не имеющий значения
• Некоррозийность (отсутствие у бензина склонности к коррозии тонких деталей впускной системы или к образованию отложений, которые могут вызвать их прилипание)
• Отсутствие чрезмерного разрежения картера. Бензин с высокой температурой кипения и низким содержанием летучих «тяжелых фракций» склонен давать неполное испарение. Низколетучий материал поступает в цилиндр в виде жидкости и растворяется в нефтяной пленке на стенках, где он остается несгоревшим, и в конечном итоге попадает в картер двигателя, разбавляя нефть и снижая ее вязкость и смазывающую способность.

Установка каталитического крекинга в Индиане, 1950 г.

Принципиальная схема установки каталитического крекинга

Французский инженер Эжен Жюль Удри (1892-1962) ^[7] провел эксперименты по использованию катализаторов для улучшения запуска процесса крекинга в 1925 году. В Соединенных Штатах он работал с Socony Vacuum Oil (1930), а затем с Sun Oil (1932). Используя катализаторы на основе диоксида кремния и оксида алюминия, он продемонстрировал, что не только можно производить больше бензина из нефти без использования высокого давления, но и что он имеет более высокое октановое число и сгорает более эффективно.

Применение этого метода в промышленном производстве началось в 1936-1937 гг. Это был полунепрерывный процесс с неподвижным слоем катализатора, благодаря которому бензин обладал антидетонационной способностью и исключительной стабильностью. Наличие катализатора модифицирует ход реакций крекинга, способствуя образованию насыщенных и стабильных углеводородов того типа, который наиболее подходит для моторных топлив.

В 1938 году была создана Catalytic Research Associates для координации исследований и разработок подразделений Standard Oil of Indiana, Standard Oil of Jersey, Shell и Texaco. В итоге в 1942 процесс с непрерывным циклом был реализован на реакторе с псевдоожиженным слоем. ^[8] Непрерывный технологический режим на установке обеспечивался использованием разных каталитических камер, как правило, трех, расположенных параллельно. Пока в одной из камер идет процесс крекинга паров масла, в двух других идет стадия регенерации катализатора. Этот метод позволяет сохранять катализатор в высокой степени активности и в течение более длительного времени.

В то же время был запатентован другой процесс, известный как акволизация, который заключался в крекинге в присутствии большого количества пара. Он производил бензин хорошего качества, но ценой огромного и дорогого количества пара. Еще одним шагом вперед к обогащению бензина большим количеством октановых чисел стал термический риформинг, в котором использовалось либо тепло, либо катализатор для изменения молекулярной структуры бензина и придания ему большего антидетонационного эффекта. Это также работало для тяжелого топлива, такого как дизельное топливо. В 19В 47-м году американский инженер-химик немецкого происхождения Владимир Гензель (1914-2002) ^[9] изобретает платформинг — процесс производства более чистого высокооктанового топлива с использованием платинового катализатора для ускорения определенных химических реакций. Платформинг устраняет необходимость добавления свинца в бензин. В последующие годы другие методы, используемые для улучшения качества бензина и увеличения его поставок, включали:

• Полимеризация: превращение газообразных олефинов, таких как пропилен и бутилен, в более крупные молекулы бензинового ряда
• Алкилирование: процесс объединения олефина и парафина, такого как изобутан
• Изомеризация: преобразование углеводородов с прямой цепью в углеводороды с разветвленной цепью

После 1952 г. на примере платформинга было разработано несколько процессов каталитического риформинга для удовлетворения спроса на высокооктановый бензин и ограничений, связанных с экологическими проблемами, по применению свинецсодержащих добавок. Каталитический риформинг повышает качество бензина за счет производства ароматических топлив с высоким октановым числом. В процессе каталитического риформинга не происходит изменения интервала температур кипения шихты (масла); процессы стеллажей не проводятся, но активируется молекулярная перегруппировка с помощью катализаторов на основе благородных металлов, таких как платина и палладий. Остаточные углеводородные соединения, содержащие большое количество металлов, серы и азота, могут дезактивировать катализатор, поэтому их необходимо удалять из загрузки на установку. Обычно эта операция завершается процессом гидроочистки на установке гидроочистки. ^[10]

С конца 1900-х годов все крупные нефтяные компании всегда вели ожесточенную борьбу за разработку и производство автомобильного топлива. Часто компании изучали параллельные процессы, которые были «смоделированы» по патентам, зарегистрированным компаниями, которые раньше всех нашли лучшее решение, позволяющее избежать выплаты роялти. У каждой крупной нефтяной компании был свой метод, по их мнению, самый инновационный, но который на практике давал тот же результат, за исключением незначительных вариаций. Бизнес по производству лучшего бензина был большой научно-исследовательской работой, которая включала важное сотрудничество и партнерство между нефтяной и автомобильной промышленностью.

См. также

• Этанол
• Реактивное топливо
• Синтетическое топливо
• Термический крекинг

Ссылки

Аноним. «Реквизиция грузовиков для военных целей», Безлошадный век , 14 марта 1906 г .; «Британские военные бензиновые моторные тягачи», «Век без лошадей», 23 мая 1906 г.

Баркер Тео и Дориан Герхольд, Взлет и подъем автомобильного транспорта, 1700-1990 (Лондон: Macmillan, 1993.

Эккерманн, Эрик и Питер Л. Альбрехт. Всемирная история автомобиля . Уоррендейл, Пенсильвания: SAE International, 2001.

Lieckfeld, G. Oil Motors: их разработка, строительство и управление . Лондон: Чарльз Гриффин и Ко, 1908.

Хилл, Беннетт. «Как и почему производительность бензина». Труды Американского общества по испытанию материалов , Часть II. (1928): 653-669

Хаттон, Фредерик Ремсен. Газовый двигатель: трактат о двигателе внутреннего сгорания . 2-е изд. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья, 1906.

Йонкер, Юст и Ян Люйтен ван Занден. История Royal Dutch Shell. Том. 1 . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2007.

Каличевский Владимир Анатоль. Удивительная нефтяная промышленность . Издательство Рейнгольд, 1943 год.

Шоберт, Гарольд Х. Энергия и общество введение . Бока-Ратон: CRC Press, 2014.

E. T. C. Vogt B. M. Weckhuysen. «Жидкостный каталитический крекинг: последние разработки в области великой старушки цеолитного катализа». Обзоры химического общества 44, (2015): 7342-7370.

Уильямсон, Гарольд Фрэнсис. Американская нефтяная промышленность II: Эпоха энергии: 1899-1959 гг. Эванстон: издательство Северо-Западного университета, 1963.

Дополнительная литература

1. ↑ https://www.kit.edu/kit/english/1083.php
2. ↑ https://cdsun.library.cornell.edu/?a=d&d=CDS19310108.2.65&
3. ↑ http://www.freepatentsonline.com/1535209.html
4. ↑ http://www.freepatentsonline.com/1715062.html
5. ↑ http://www.freepatentsonline.com/1857532.html
6. ↑ http://www.freepatentsonline.com/2080118.html
7. ↑ https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/houdry.html
8. ↑ https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/fluidbedreactor.html
9. ↑ https://www.nae.edu/55060/Владимир-Хензель
10. ↑ https://www.mckinseyenergyinsights.com/resources/refinery-reference-desk/hydrotreater/

Бензин | McKinsey Energy Insights

• Ресурсы ›
• Справочная служба НПЗ ›
• Бензин

• A

• Б

• С

• Д

• Е

• Ф

• Г

• Н

• я

• Дж

• К

• Л

• М

• Н

• О

• П

• Вопрос

• Р

• С

• Т

• У

• В

• Вт

• Х

• Д

• З

Также известен как: бензин, автомобильный бензин, могас, бензин

Бензин является одним из основных нефтепродуктов, получаемых при переработке сырой нефти на нефтеперерабатывающем заводе.

Бензин является одним из наиболее ценных светлых продуктов (наряду с реактивным топливом и дизельным топливом). Он используется почти исключительно в транспортном секторе, в основном в качестве топлива для автомобилей и других малотоннажных транспортных средств. Спрос на бензин меняется в зависимости от сезона, причем самый высокий спрос приходится на лето в Северном полушарии. Летом также, когда требования к качеству бензина (особенно давление паров), как правило, являются самыми жесткими, что приводит к более высоким ценам в эти месяцы.

Как правило, нефтеперерабатывающие заводы стараются максимизировать выход бензина вместе с дизельным топливом, чтобы максимизировать прибыль. Поскольку эти два продукта получают из материала с разным диапазоном кипения, они в значительной степени дополняют друг друга. Тем не менее, есть несколько единиц конверсии, которые отдают предпочтение одной из них, а не другой, что вынуждает переработчиков делать выбор в пользу того, что будет более ценным. В частности, FCC будут стремиться модернизировать VGO в большей степени до бензина, а установки гидрокрекинга будут модернизировать VGO в большей степени до дизельного топлива.

Качество бензина

В автомобилях с бензиновым двигателем используются двигатели, работающие по циклу Отто (искровое зажигание). Чтобы работать хорошо и свести к минимуму воздействие на окружающую среду, необходимо, чтобы бензин обладал определенными качествами продукта. Некоторые из наиболее важных из них:

• Октановое число — показатель устойчивости топлива к самовоспламенению (детонации) при сжатии воздухом в двигателе с искровым зажиганием
• Давление паров. Летучесть топлива или склонность к испарению
• Профиль перегонки — Сколько бензина (объемные %) испаряется при различных температурах
• Индекс паровой пробки — склонность бензина к испарению в топливной системе, вызывающая паровую пробку
• Индекс управляемости — мера характеристик топлива как при холодном пуске, так и при прогретом состоянии
• Содержание серы. Мера содержания серы, оставшейся в топливе
• Содержание ароматических соединений. Ароматические соединения включают высокооктановые вещества, такие как бензол, толуол и ксилол
• Содержание бензола – известный канцероген для человека, поэтому во многих сортах бензина его количество ограничено очень небольшим количеством
• Содержание олефинов — имеют тенденцию образовывать налет на стенках двигателя, снижая производительность с течением времени

Смешивание бензина

Бензин обычно представляет собой сложную смесь многих различных промежуточных потоков нефтепереработки. Наиболее распространенными компонентами бензинового пула, произведенными на нефтеперерабатывающих заводах, являются:

• Бензин FCC с установки FCC — хорошее октановое число и давление паров, но часто с высоким содержанием серы и олефинов
• Риформат из установки риформинга — Высокое октановое число и низкое давление паров, но с высоким содержанием ароматических соединений
• Алкилат из установки алкилирования – хорошее октановое число и давление паров, без ароматических соединений, олефинов или серы
• Изомерат с установки изомеризации – умеренно высокое октановое число, низкое содержание ароматических соединений и серы, но высокое давление паров
• Легкая прямогонная нафта непосредственно из дистилляционной колонны – низкое октановое число и высокое давление паров

Бензин также часто содержит компоненты смеси, не произведенные на нефтеперерабатывающих заводах, либо в качестве присадок для повышения октанового числа, либо в соответствии с мандатом на возобновляемые виды топлива.