Как можно сделать бензин в домашних условиях
Содержание:
- Какие марки бывают
- Послесловие
- Риформинг
- Получение
- Послесловие
- Процесс прямой перегонки для создания бензина
- Значение букв АИ в названии топлива
- Повышение качества автомобильного бензина
- Влияние на здоровье человека
- Послесловие
- Простые эфиры
- Процесс получения бензина из нефти кустарным способом
- Добыча нефти
- Парадокс рынка
- Переработка отходов в топливо в России
- Этапы производства бензина
- Установки непрерывного действия
- Получение бензина из угля
- Основные свойства бензина
- Получение газового бензина
- Температура кипения бензина
Какие марки бывают
Прежде чем стать бензином, нефть перерабатывается на соответствующих предприятиях. Полученный в результате продукт должен отвечать ГОСТу 2084-77 или 51105-97. Последний соответствует высоким европейским стандартам экологической безопасности и качества, но при этом маркировка бензина имеет несколько иную терминологию.
Нормаль 80
Бензин марки Нормаль используется для заправки грузового автотранспорта. Преимущества продукта:
- присутствие антиокислительной присадки Агидон-1 (0,013%);
- отсутствие монометиланилина, который провоцирует опухолевые процессы в организме человека и вредит окружающей среде;
- отсутствие тяжелых металлов, в том числе и соединений свинца;
- определение ОЧ по исследовательскому методу.
Такое топливо содержит около 8,2 мг/кг серы. Благодаря этой особенности двигатели не повреждаются нагаром и служат гораздо дольше.
Регуляр 92, АИ 92
Популярная марка горючего, которая используется в карбюраторных и инжекторных двигателях. Особенности продукта:
- отсутствие присадок, разрушительных для топливной системы и вредных для окружающей среды;
- высокий класс экологичности — К5;
- температура кипения в диапазоне от +33 до +205°C;
- ОЧ, определенное исследовательским методом и равное 92,6;
- отсутствие монометиланилина — примеси, токсичной для человека.
Для разного времени года и разных регионов предусмотрены летняя и зимняя разновидности марки Регуляр-92. В зимнем бензине выше массовая доля низкокипящих углеводородов. Продукт также используется, как растворитель жирных пятен на тканях и сырье при изготовлении парафина.
Премиум 95, АИ 95
Высокооктановый бензин, в основе которого:
- дистиллятное сырье;
- бензин, полученный при каталитическом крекинге;
- добавки: газовый бензин, изопарафиновые (ароматические) элементы.
В продукте нет ядовитого тетраэтилсвинца, мало серы и аренов. Он не вреден для окружающей среды. Содержит присадки, обеспечивающие антидетонационные свойства.
В разновидности Экстра АИ-95 массовая доля свинца на 30% меньше, чем в АИ-95. Кислородсодержащие компоненты повышают полноту сгорания бензина и обеспечивают равномерное распределение детонационных свойств. Все вместе они снижают износ двигателя, облегчают его запуск, обеспечивают более экономичный расход по сравнению с Регуляр-92. Таким топливом заправляют в основном зарубежные автомобили.
АИ 98
Бензин марки Супер, содержащий метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) в качестве октаноповышающего компонента, который также добавляется для полного сгорания топлива, удаления нагара и других отложений на двигателе. Экологическая безопасность продукта соответствует высоким европейским уровням: 3, 4 и 5. В бензин не включены: метанол, металлические присадки и олефиновые углеводороды, но могут использоваться: изооктан, изопентан и толуол.
Послесловие
Если использовать не нефтяные ресурсы в качестве источника для получения топлива, то перспективы как экологии, так и самого наличия топливно-энергетического комплекса выглядят не столь удручающе, как это есть на сегодняшний момент.
В качестве альтернатив могут быть использованы технологии переработки сжиженных газов, растительных масел из ряда непищевых сортов, спирты на основе этилового, но главное – водород, не оставляющий после себя СО и СО2.
Отдельное направление – создание экономичных и компактных аккумуляторов и электродвигателя, работающего в паре с ними.
Пока что идёт химическое совершенствование бензинов, ужесточение экологических требований к ним, но, как следствие – увеличение цены. Что вкупе с увеличением численности народонаселения планеты и доступ всё большего числа людей всех континентов к благам цивилизации, к которым, несомненно, относится и всеобщая автомобилизация – перспективы отрасли остаются неопределёнными.
Риформинг
Высокотехнологический процесс, который используется для получения высококачественного бензина и прочего топлива, а также ароматических углеводородов. Он является очень сложным, но принцип таков: нефть разделяют на составляющие части с помощью химических реакций, уменьшая в ней количество воды и избавляясь от тех или иных соединений, делая смесь более простой, что и образует топливо.
Преимущества риформинга:
- Высокий КПД — бензина на выходе получается до 40–50% от первоначального объёма нефти. Это в среднем в три раза более эффективно, нежели перегонка. Так, из барреля получается около 80 литров горючего, что позволяет рациональнее расходовать ограниченную в количестве нефть.
- Более высокое октановое число, достигающее 80 единиц. Разумеется, такой бензин не может быть использован сразу, но он требует меньшего количества присадок, что позволяет сократить расходы при производстве, а сам бензин сделать более качественным и «натуральным».
Современные специалисты в области обработки нефти стремятся прийти к полному отказу от использования присадок. Для этого разрабатываются технологии вроде крекинга, платформинга и прочих.
Недостаток способа в плане производства бензина самостоятельно лишь один. Этот процесс является очень сложным, требуя точного контроля и серьёзной подготовки — оборудования и знаний.
Получение
Прямогонные бензины
Долгое время бензин получали путём ректификации (перегонки) и отбора фракций нефти, выкипающих в определённых температурных пределах (до 100 °C — бензин I сорта, до 110 °C — бензин специальный, до 130 °C — бензин II сорта). Однако общим свойством этих бензинов является низкое октановое число. Вообще получение прямогонных бензинов с октановым числом выше 65 по моторному методу редко и возможно лишь из нефти Азербайджана, Средней Азии, Краснодарского края и Сахалина. Однако даже для дистиллятов из этих нефтей характерно резкое понижение октанового числа с ростом температуры конца отбора. Поэтому всю бензиновую фракцию (конец кипения 180 °C) используют редко. Для нефтей Урало-Волжского бассейна, Казахстана, а также месторождений Западной Сибири характерно преобладание нормальных парафиновых углеводородов, поэтому прямогонные бензины из них характеризуются низкими октановыми числами. Это побудило нефтепереработчиков ещё в 1930-е годы отбирать фракцию до 90-95 °C, чтобы в неё не попадал н-гептан, либо включать в отбор более тяжёлые фракции с их последующей чёткой ректификацией для удаления нормальных парафинов. Подобная «денормализация» прямогонных бензинов позволяет довести октановое число до 74-76 пунктов с существенным, однако, снижением выхода целевого продукта. В настоящее время из нефтей отгоняют фракцию НК-180 °C, которую потом вторично делят на фракции НК-62 °C или НК-85 °C. Эти последние дистилляты используют как компоненты товарных бензинов либо направляют на облагораживание (изомеризация).
Алкил-бензин
Алкил-бензин представляет собой смесь изомеров углеводородов С7 и С8 и получается в процессе алкилирования изобутана бутиленами. Алкил-бензин широко используется как компонент автомобильных и авиационных бензинов и обладает высоким 90-93. Алкил-бензин можно получать, вовлекая в сырьё алкилирования пропилен и амилены.
Лидером по производству алкил-бензина являются США (более 40 млн т/год). В России производится менее 1 млн т/год алкил-бензина, что объясняется отсутствием ресурсов бутан-бутиленовой фракции, которую получают в процессе каталитического крекинга, не получившего широкого распространения в России. Кроме того, сам процесс алкилирования в России технически устарел и стал малоэффективным, что повлекло сжигание избытка сырья.
В первой половине XX века для повышения октанового числа начали применять крекинг и риформинг, которые преобразуют линейные цепочки нормальных алканов — основной составляющей прямогонного бензина — в разветвлённые алканы и ароматические соединения соответственно.
Послесловие
Если использовать не нефтяные ресурсы в качестве источника для получения топлива, то перспективы как экологии, так и самого наличия топливно-энергетического комплекса выглядят не столь удручающе, как это есть на сегодняшний момент.
В качестве альтернатив могут быть использованы технологии переработки сжиженных газов, растительных масел из ряда непищевых сортов, спирты на основе этилового, но главное – водород, не оставляющий после себя СО и СО2.
Отдельное направление – создание экономичных и компактных аккумуляторов и электродвигателя, работающего в паре с ними.
Пока что идёт химическое совершенствование бензинов, ужесточение экологических требований к ним, но, как следствие – увеличение цены. Что вкупе с увеличением численности народонаселения планеты и доступ всё большего числа людей всех континентов к благам цивилизации, к которым, несомненно, относится и всеобщая автомобилизация – перспективы отрасли остаются неопределёнными.
Процесс прямой перегонки для создания бензина
Этот способ является самым простым и был открыть раньше других. Такой процесс отличается малым КПД перегонки нефти в топливо, но может быть воспроизведён самостоятельно.
Суть перегонки заключается в нагревании нефти. При высоких температурах по очереди испаряются требуемые элементы, в конечном итоге оставляя бензин. Процесс проходит в закрытой ёмкости, которая имеет особое атмосферное давление. Отвод газов происходит через специальную трубку. От температуры зависит состав получаемой смеси:
- При температуре 35–200°C производится бензин;
- При 150–305°C — керосин;
- При 150–360°C — дизельное топливо.
Недостатки прямой перегонки нефти:
- Малый объём полученного топлива. Из одного барелля подготовленной нефти можно произвести примерно 25 л бензина — около 15% от изначального объёма.
- Полученное горючее имеет низкое октановое число (показатель, который говорит о способности топлива сопротивляться воспламенению при сжатии. Чем больше коэффициент, тем более устойчиво к детонации топливо) — порядка 50–60 единиц. Для его повышения до привычных 92–95 понадобится добавить множество присадок и спиртов.
Процесс перегонки давно устарел — для массового производства такой способ невыгоден. Тем не менее, этот процесс можно повторить самостоятельно, ведь он не требует дорогого оборудования и особых умений.
Значение букв АИ в названии топлива
В аббревиатуре АИ первая буква означает назначение продукта «Автомобильный». Буква «И» говорит о том, что октановое число данной марки было определено исследовательским способом (ИОЧ). Суть метода состоит в тестировании бензина при небольших и средних нагрузках, для которых характерна:
- температура всасываемого воздуха, равная 52°C;
- угол опережения зажигания — 13°;
- частота вращения коленчатого вала — 600 об/мин;
- переменная степень сжатия.
Моторный метод (МОЧ) тоже проводится с использованием двухтактного двигателя, но имитирует более жесткие условия, такие как:
- температура всасываемого воздуха — 149°C;
- частота вращения коленвала — 900 об/мин.
Такой режим проявляется при езде в гору и любой другой высокой нагрузке на двигатель. АМ всегда ниже, чем АИ. Эта разница называется чувствительностью топлива.
В так называемых экспортных бензинах А-80 и А-92 маркировка не содержит буквы «и», но, тем не менее, ОЧ в них определено при помощи исследовательского метода.
Повышение качества автомобильного бензина
В первую очередь, не следует путать качество и марку (согласно октановому числу) бензина: бензин более низких марок (например, А-76) вовсе не обязательно является менее качественным, чем высокооктановый (зачастую — наоборот), а просто рассчитан на иные условия работы. Также не является он и более экологически вредным (опять же — зачастую наоборот, так как в его составе содержится меньшее количество присадок, некоторые из которых достаточно токсичны).
Повысить качество автомобильных бензинов можно за счёт следующих мероприятий:
- неприменения свинцовых соединений, вредных и для двигателя, и для обслуживающего персонала;
- снижения содержания в бензине серы до 0,05 %, а в перспективе до 0,003 %;
- снижения содержания в бензине ароматических углеводородов до 45 %, а в перспективе — до 35 %;
- нормирования концентрации фактических смол в бензинах на месте применения на уровне не более 5 мг на 100 см³;
- деления бензинов по фракционному составу и давлению насыщенных паров на 8 классов с учётом сезона эксплуатации автомобилей и температуры окружающей среды, характерной для конкретной климатической зоны. Наличие классов позволяет выпускать бензин со свойствами, оптимальными для реальных температур окружающего воздуха, что обеспечивает работу двигателей без образования паровых пробок при температурах воздуха до +60 °С, а также гарантирует высокую испаряемость бензинов и лёгкий пуск двигателя при температурах ниже −35 °С;
- введения моющих присадок, не допускающих загрязнения и осмоления деталей топливной аппаратуры.
Наиболее массовые отечественные бензины А-76, АИ-93 (ГОСТ 2084-77) и АИ-92 (ТУ 38.001165-97) не отвечают указанным требованиям по содержанию свинца (для этилированных бензинов), массовой доли серы, отсутствию регламентации содержания бензола и моющих присадок. Впрочем, они и давно не производятся (так, этилированный бензин вообще можно увидеть разве что в гараже запасливого пенсионера). В настоящее время на бензоколонки поставляется в основном так называемое топливо «евро»-стандарта (на самом деле — соответствующий техрегламенту Таможенного союза ТР ТС 013/2011).
Влияние на здоровье человека
Отравление
Вдыхание паров бензина очень опасно для человека, может вызывать острые и хронические отравления.
При вдыхании небольших концентраций паров бензина наблюдаются симптомы, похожие на алкогольную интоксикацию: психическое возбуждение, эйфория, головокружение, тошнота, слабость, рвота, покраснение кожных покровов, учащение пульса. В более тяжёлых случаях могут отмечаться галлюцинации, обморочные состояния, судороги, повышенная температура.
Хроническое отравление бензином выражается в повышенной раздражительности, головокружении, поражении печени и ослаблении сердечной деятельности.
Попадание бензина в лёгкие, при засасывании его в шланг, используемый как сифон с целью слива из бака, может привести к развитию «бензиновой пневмонии»: появляются боли в боку, одышка, кашель с ржавой мокротой, повышение температуры.
При попадании бензина внутрь появляются обильная и повторная рвота, головная боль, боли в животе, жидкий стул. Иногда отмечаются увеличение печени и её болезненность, желтушность склер.
Бензиновая токсикомания
Бензиновая токсикомания | |
МКБ-10 | F18.2 |
---|---|
MeSH |
Бензиновая токсикомания заключается во вдыхании паров бензина с целью получения непродолжительного опьянения. Чаще всего бензиновая токсикомания встречается у подростков. Однако в последнее время она стала серьёзной проблемой среди австралийских аборигенов.
При бензиновой токсикомании быстро развивается зависимость, которая ведёт к тяжёлым поражениям центральной нервной системы, психоорганическому синдрому, необратимому падению интеллекта, влекущему за собой инвалидизацию.
Послесловие
Если использовать не нефтяные ресурсы в качестве источника для получения топлива, то перспективы как экологии, так и самого наличия топливно-энергетического комплекса выглядят не столь удручающе, как это есть на сегодняшний момент.
В качестве альтернатив могут быть использованы технологии переработки сжиженных газов, растительных масел из ряда непищевых сортов, спирты на основе этилового, но главное – водород, не оставляющий после себя СО и СО2.
Отдельное направление – создание экономичных и компактных аккумуляторов и электродвигателя, работающего в паре с ними.
Пока что идёт химическое совершенствование бензинов, ужесточение экологических требований к ним, но, как следствие – увеличение цены. Что вкупе с увеличением численности народонаселения планеты и доступ всё большего числа людей всех континентов к благам цивилизации, к которым, несомненно, относится и всеобщая автомобилизация – перспективы отрасли остаются неопределёнными.
Простые эфиры
Эфиры — бесцветные, подвижные, легкокипящие жидкости с характерным запахом.
Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) в настоящее время считается самым перспективным антидетонатором. В России его разрешено добавлять в автомобильные топлива в количестве до 15%. Ограничения вызваны особенностями эксплуатационных характеристик: относительно низкой теплотой сгорания и высокой агрессивностью по отношению к резинам. Согласно результатам дорожных испытаний, неэтилированные бензины, содержащие 7-8% МТБЭ, превосходят этилированные бензины при всех скоростях движения. Добавка 10% МТБЭ в бензин повышает октановое число по исследовательскому методу на 2,1—5,9 единиц, а 20% — на 4,6—12,6 единиц, в связи с чем он эффективнее таких известных добавок, как алкилбензин и метанол.
Использование топлива с метил-трет-бутиловым эфиром несколько улучшает мощность и экономические показатели двигателя. МТБЭ представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с резким запахом. Температура кипения составляет 54—55°С, плотность 0,74 г/см3. Октановое число по этому методу составляет 115—135 пунктов. Мировое производство МТБЭ исчисляется десятками миллионов тонн в год.
В качестве потенциальных антидетонаторов возможно применение этил-трет-бутилового эфира, трет-амилметилового эфира, а также простых метиловых эфиров, полученных из олефинов С6-С7.
Свойства некоторых эфиров.
Эфир | Формула | ОЧИМ | ОЧММ | ОЧср | Ткип, °С |
МТБЭ | CH3-O-C(CH3)3 | 118 | 110 | 114 | 55 |
ЭТБЭ | C2H5-O-C(CH3)3 | 118 | 102 | 110 | 70 |
МТАЭ | CH3-O-C(CH3)2C2H5 | 111 | 98 | 104,5 | 87 |
ДИПЭ | (CH3)2CH-O-CH(CH3)2 | 110 | 99 | 104,5 | 69 |
Для получения бензинов АИ-95 и АИ-98 обычно используют добавки МТБЭ или его смесь с трет-бутиловым спиртом, которая называется Фэтэрол — торговое название Октан-115. Недостатком таких кислородсодержащих компонентов является улетучивание эфиров в жаркую погоду, что ведёт к понижению октанового числа.
Процесс получения бензина из нефти кустарным способом
Для получения бензина из нефти кустарным способом необходимы две емкости с герметичным закрыванием, источник тепла и охлаждение.
Нефть заливают в емкость и закрывают крышкой с отверстием, через которое пары горючего, при нагреве емкости до +180ºС, по трубе или шлангу попадают во вторую емкость, где, охлаждаясь, будет конденсироваться топливо. Применять полученное топливо не рекомендуется, т. к. октановое число у него низкое, а для повышения октанового числа необходимы присадки.
Оставшееся сырье в первой емкости, керосин, газойль и пр., перегоняют таким же способом, но с применением температуры +450ºС.
Производить топливо в домашних условиях можно при наличии необходимого оборудования и знаний. И называть самодельный бензин «халява» не стоит, т. к. кроме оборудования и знаний надо еще приложить немало труда, чтобы получить продукт.
Добыча нефти
Добыча нефти и газового конденсата в России в октябре 2020 года по сравнению с аналогичным периодом 2019 года снизилась на 11,5%, до 42,2 млн тонн,сообщили в ЦДУ ТЭК. С начала года добыча уменьшилась на 8,2%, до 429,1 млн тонн.
Россия участвует в соглашении ОПЕК+ о сокращении добычи нефти, которое действует с мая этого года. В целом по году РФ снизит производство нефти примерно на 10% год к году.
Согласно данным по международным стандартам финансовой отчетности (МСФО), «Роснефть» в октябре снизила добычу нефти на 12,4%, до 16,2 млн тонн (с начала года — на 9,3%, до 164,5 млн тонн). Добыча «Лукойла» за тот же период сократилась на 13,8%, до 6 млн тонн (с начала года — на 9,3%, до 61,8 млн тонн).
«Сургутнефтегаз» в октябре снизил добычу на 14,9% — до 4,4 млн тонн, с начала года на 8,9% — до 46 млн тонн. Компания «Газпром нефть» за месяц добыла 4,6 млн тонн, что на 8% ниже показателя годом ранее, с начала года компания сократила добычу на 6%, до 47,6 млн тонн.
Добыча «Татнефти» в октябре уменьшилась на 12,9% — до 2,18 млн тонн, с начала года сокращение составило 12,6% — до 21,7 млн тонн, добыча нефти у «Новатэка» за месяц — 1 млн тонн (рост на 2,3%), с начала года — 9,75 млн тонн (сокращение на 1,5%).
Операторы соглашения о разделе продукции сократили добычу нефти и конденсата в октябре на 4,4%, до 1,18 млн тонн, а с начала года на 4,4%, до 11,7 млн тонн.
Парадокс рынка
В том, что наличие нефтедобывающих и перерабатывающих заводов внутри страны не снижает цены, а наоборот, держит на уровне мирового рынка. И в таких «равных» условиях, даже при наценке, для жителей Европы не возникает особых затрат на топливо, чего не скажешь о соотечественниках. Но это уже вопрос среднемесячной зарплаты.
Для граждан Евросоюза расходы на автозаправку не превышают и 2% от среднего заработка
Не будем сегодня заострять внимание на уровне дохода россиян, думаю, что причина вышеуказанных отличий очевидна
Совсем недавно Игорь Сечин, он же Глава «Роснефти», определил затраты для добычи нефти на месторождениях компании суммой, менее 3$ за баррель. Словно подтверждая его слова, бывший замминистра энергетики Кирилл Молодцов оценил себестоимость в 2 доллара.
А если работа относится к трудноизвлекаемым запасам – 20 долларов. Казалось бы, затраты РФ на разведку и добычу сырья вполне умеренны, но на внутреннем рынке наблюдается непрерывное повышение стоимости бензина в стране.
И, наконец-то, это привлекло внимание Минфина. Согласно статистическим данным Росстата, начиная с января, цены выросли на 3,4% на бензин и 4,2% на дизтопливо
Таким образом, можно подсчитать, что тариф в этом году растет значительно быстрее, что не могло не вызвать недовольство граждан.
В результате происходящего, правительство решилось на неожиданный шаг – вместо привычного увеличения акцизов, их решили уменьшить на 3000 рублей за тонну бензина. Хотя, не стоит надеяться, что заправки снизят стоимость, но все же появляется возможность увидеть стабильность нынешних цен.
На данный момент можно смело сказать, что большинство выводов, сделанных аналитиками в 2017 году, сбылось. Это и резкое увеличение тарифа, и изменение ценовой политики для стабилизации рынка (уменьшение акцизов).
И хотя нам интересны более точные прогнозы, профильные специалисты стараются воздержаться от точных определений, чтобы не повлиять каким-либо образом на стоимость. Официальная позиция была отмечена сотрудником ФАС Анатолием Голомолзиным (заместитель руководителя): «Высказывания в СМИ прогнозов о росте цен могут спровоцировать неестественный ажиотаж на бензин, что приведет к искусственному увеличению стоимости».
Переработка отходов в топливо в России
В январе 2019 президент страны В. Путин подписал указ о создании компании «Российский экологический оператор», которая станет единым мусорным оператором страны в форме публично-правовой компании (ППК); функции учредителя будет осуществлять Минприроды. Оператор будет заниматься госпрограммами по обращению с отходами и привлекать инвесторов для проектов по их утилизации.
- Инновации
Отходоперерабатывающие комплексы:
Впервые в рамках отечественных исследований поставлена задача (2011 г.) объединить разрозненные передовые разработки по многим отраслям промышленности.
Будут разработаны несколько вариантов экологически чистых, высокотехнологичных, конкурентоспособных на мировом рынке отходоперерабатывающих комплексов.Оптимизация сырьевых, тепловых, газовых потоков обеспечит максимальное получение жидких топливных фракций и стройматериалов — без каких-либо технологических отходов, кроме сбросных каталитически очищенных газов.
В результате переработки будет выпускаться рентабельная продукция: топливо, присадки, строительные материалы.
На 1-м этапе предполагается комплектация экспериментальной линии для проведения исследований, испытаний, сертификации и патентования.
Данная работа будет проводиться совместно с Фондом «Сколково», участником которого является компания «Русэкойл».
Планируется строительство мобильных или стационарных перерабатывающих комплексов в составе 1-5 однотипных линий с годовым объёмом переработки 50-250 тыс. тонн подготовленных ТБО (вновь образуемых и полигонного захоронения), «хвостов» сортировки, иловых осадков, торфа, углешламов, деревоотходов и другой органики.
В результате переработки будет выпускаться товарной продукция:
- дизельное топливо
- химпродукция: (бензол, толуол и нефрас или объединённая фракция БТК),
- цемент,
- газопенобетон.
Этапы производства бензина
За последние годы процесс каталитического крекинга при производстве бензина, стал усовершенствованным, с целью повышения селективности при конверсии исходного вторичного сырья в бензин. Нефтеперерабатывающее производство, в результате которого получают бензин, состоит из трех основных этапов:
- первичная переработка нефти: осуществляется разделение сырой нефти на отдельные фракции, каждая из которых отличаются температурой кипения.
- вторичная переработка: осуществляется обработка фракций, которые были получены после первого этапа. На данной стадии получаются «товарные» нефтепродукты.
- товарное производство: разные фракции должны пройти дополнительную очистку и, если это необходимо, обогащаются присадками, увеличивающими октановое количество топлива.
Хотя в Европе уже давно такая практика запрещена, в будущем планируется запретить её и в России за счет нового технического регламента. Будет ли это так — большой вопрос, так как далеко не каждый завод по переработке нефти может пройти переоснащение.
После того, как нефть прошла переработку, получают не только дизельное топливо и бензин, но и парафины, смазочные масла, битумы. Многие привычные для нас вещи созданы именно благодаря процессу переработки нефти.
Уровень очистки нефти напрямую зависит от заводского оборудования. Не каждый нефтеперерабатывающий завод может создать 95-ю и хотя бы 92-ю марку бензина: оборудование не позволяет. Но, безусловно, стоит этим заниматься, так как применение присадок вредит окружающей природе и даже моторам автомобилей.
Установки непрерывного действия
Данное оборудование представляет собой второе поколение установок, которые работают по принципу фракционирования нефти. Оно способно переработать за год около 10-20 тысяч тонн сырья. Стоимость такого оборудования достаточно высокая – от 80 до 150 тысяч долларов. Чтоб удешевить его, применяют следующие приемы:
- данные приборы изготавливают из дешевой стали, срок службы которой составляет 1-2 года;
- применение водоохлаждающих холодильников;
- не используют детали, которые позволяют автоматически обслуживать НПЗ.
Схема установки для перегона нефти своими руками
Данное оборудование представляет собой кубы, в которых несколько раз происходит испарение и конденсация нефтепродуктов. Они могут дополнительно оснащаться насосами, холодильными установками. Нагрев сырья происходит при помощи мазутной или дизельной горелки.
Установка для фракционирования нефти
Чаще всего после покупки оборудования такого типа можно столкнуться с множеством проблем:
- отсутствие трубопроводов и арматуры;
- наличие некачественных труб – сварных шовных;
- в комплектацию установки включена водопроводная арматура, которая категорически запрещена для такого оборудования из-за своей небезопасности;
- это оборудование является полулегальным. Полностью узаконить его использование нереально;
- качество полученного бензина и дизельного топлива низкое. Оно не отвечает государственным стандартам.
Получение бензина из угля
В основном топливо производят из нефти. Но многие страны, не обладая запасами нефти, также производят топливо, используя в качестве сырья уголь. Примером могут служить страны Европы, производящие топливо с применением бурого угля в начале 20 столетия.
В частности, предвоенная Германия в основном таким способом добывала себе топливо. Обладая большими залежами угля (имеется в виду угольный бассейн Рур), добыча которого и производство бензина были поставлены на промышленные рельсы.
Как происходит выделение бензина из угля
Бензин добывали из угля двумя способами. Уголь и нефть имеют сходство по своему химическому составу с общей основой, углеродные соединения с водородом, только у бурого угля молекул водорода меньше. Увеличивая количество молекул водорода в угле, получают вещество, равное по химической структуре с составом нефти, что позволяет в дальнейшем уже производить и бензин. Производство бензина путем переработки бурого угля было разработано учеными из Германии в 20 годы прошлого века:
- Гидрогенизация, или ожижение (способ Бергиуса).
- Газификация и синтез топлива (способ Фишера-Тропша).
Что собой представляет гидрогенизация
Технология производства синтетического бензина из бурого угля способом гидрогенизации заключается в следующем:
- Уголь мелко размельчают, смешивая с жирной и вязкой жидкостью, применяя, например, мазут или масло, получая пастообразное вещество.
- Пастообразный уголь помещают в герметичный сосуд, добавляют катализатор и растворитель, где под высоким давлением (200 атм) и температурой (+500ºС) происходит обогащение угля, которое протекает вначале в жидкой фазе, а затем переходит в фазу пара.
- Для получения конечного продукта полученное топливо из автоклава обрабатывают в центрифуге, удаляют кокс и дистиллируют.
Производить бензин в домашних условиях таким способом, вероятней всего, невозможно по причине технологической сложности оборудования, изготовление которого кустарным способом затруднительное и затратное.
Получение бензина путем газификации
Производство бензина способом газификации (способ Фишера-Тропша) происходит путем предварительного соединения воды и угольного сырья. В герметичном паровом сосуде с температурой +350ºС и давлением до 30 атм продувают под большим давлением водяной пар.
В результате образуется синтетический газ, который в дальнейшем используют для переработки и получения топлива. Полученный синтез-газ помещают во второй герметический сосуд, заполненный катализатором, основой которого является железо, никель или кобальт. На выходе из второго сосуда получается горючее, из которого путем крекинга производят бензин и дизель.
При производстве топлива этим способом получают такой побочный продукт как парафин и газообразные смеси, большую долю из которых составляет углекислый газ. Способ получения топлива таким методом экологически грязный и неэффективный по затратам.
Существует и термический метод обработки угля, аналогичный с процессом пиролиза, при котором сырье нагревается в сосуде извне, без наличия кислорода. Процесс распада твердого топлива и переход в газообразное состояние происходит при температуре +1200ºС, что в домашних условиях осуществить крайне сложно.
А для получения конечного продукта необходимо еще дополнительное оборудование. Положительной чертой этого метода является использование пиролизных газов для подогрева сырья и синтез бензина, что позволяет немного уменьшить себестоимость продукта.
Основные свойства бензина
К основным свойствам бензина можно отнести такие его характеристики, как химический состав, а также способности к испарению, горению, воспламенению. Кроме этого можно еще выделить стойкость к детонации и активность коррозии.
Важно знать, что все физические и химические свойства бензинового топлива будут изменяться в зависимости от того, какое количество углеводородов и каких именно углеводородов в нем содержится. Для более наглядного примера можно взять за основу температуру замерзания для бензина
При обычной обработке показатель замерзания этой жидкости составляет -60 градусов по Цельсию. Однако при использовании дополнительных компонентов, эта цифра может достигать -71 градуса по Цельсию. Температура же испарения бензина — это 30 градусов. Чем выше поднимается этот показатель, тем быстрее будет происходить испарение. Также важно отметить, что количество паров топлива от 74 граммов до 123 граммов и более на один кубический метр уже будут образовывать взрывоопасную смесь.
Получение газового бензина
При извлечении углеводородов при переработке газов происходит их отбензинивание при помощи твердых сорбентов. Необходимо повысить поглощение активированным углем удельного количества углеводородов. Для этого в уголь добавляют растворитель типа толуола с дималеинимидом (0,1-1%). Затем через слой угля пропускают попутный или природный газ.
На специфически обработанном в течение 2 часов угле происходит удельное поглощение тяжелых углеводородов. Через насыщенный сорбент пропускают пар в таком же направлении, что и газ для отбензинивания. После чего сорбент сушат и используют в следующих циклах. Газоконденсат сепарируют. Это автоматически приводит к получению стабильного газового бензина.
Стоимость производства бензина из газа снижается за счет предварительной обработки сорбента и увеличения его поглотительного свойства больше чем на 50%. Это позволяет отказаться от применения пропускаемого через уголь стабильного вещества или уменьшить его количество. Уменьшаются затраты по использованию колонн и оснащенности аппаратурой.
Температура кипения бензина
Температура кипения бензина – также интересная величина. Сегодня мало кто из молодых водителей знает, что в своё время при жарком климате закипевший в топливопроводе или карбюраторе бензин мог обездвижить авто. Это явление просто создавало пробки в системе. Лёгкие фракции чрезмерно разогревались и начинали отделяться от более тяжёлых в виде пузырьков горючего газа. Автомобиль остывал, газы становились снова жидкостью – и можно было продолжать путь.
Сегодня бензин, реализуемый на АЗС, закипит (с очевидным бурлением с выделением газа) примерно при +80 °C с разбежкой в +-30% в зависимости от конкретного состава того или иного топлива.