От какво се прави бензин? Технология за производство на бензин. Рафинерия

В съвременния свят цените на бензина непрекъснато се покачват, въпреки факта, че цената на петрола непрекъснато пада.

В тази връзка мнозина започват да мислят дали е възможно да се направи бензин у дома и как да го направите.

Получаване от въглища

Има два ефективни и доказани метода. И двата метода са разработени от немски учени в началото на миналия век.

По време на Великата отечествена война почти цялото немско оборудване се движи с помощта на въглищно гориво.

В края на краищата, както знаете, в Германия няма петролни находища, но е установен добив на въглища. Германците направиха дизелово и бензиново синтетично гориво от кафяви въглища.

Изненадващо, по отношение на химията въглищата не са толкова различни от петрола, колкото много хора си мислят. Те имат една основа - това е водород и горими въглеродни съединения. Вярно е, че във въглищата има по-малко водород. Горима смес може да се получи чрез изравняване на водородните индикатори.

Можете да направите това по следните начини:

• хидрогениране или друго втечняване;
• газификация.

Какво е хидрогениране

От един тон въглища могат да се получат приблизително 80 кг бензин. В същото време въглищата трябва да съдържат 35% летливи вещества.

За да започне обработката, въглищата се смилат фино до прахообразно състояние. След това въглищният прах се изсушава старателно. След това се смесва с мазут или масло до получаване на пастообразна маса.

Хидрогенирането е добавянето на липсващия водород към въглищната смес.Поставяме суровината в специализиран автоклав и я загряваме. Температурата в него трябва да бъде около 500 градуса, а налягането - 200 бара.

За да се образува бензин, са необходими две фази:

• течна фаза;
• парна фаза.

В автоклава протичат няколко доста сложни химични реакции. Въглищата се насищат с необходимия водород, а сложните частици, включени в състава му, се разпадат на прости.

В резултат на това получаваме дизелово гориво или бензин. Това ще зависи от самия процес.

Още веднъж, целият процес на хидрогениране точка по точка:

1. смилане на въглища до състояние на прах;
2. добавяне на масло към него;
3. нагряване в автоклав при висока температура.

Много е важно да направите правилното оборудване. У дома е доста трудно да го направите сами, тъй като налягането в автоклавите е по-високо, отколкото в кислородните бутилки.

Важно е:запомнете мерките за безопасност. Самият процес е доста експлозивен. Никога не пушете в близост до уреда и не палете огън.

Газификация

Газификацията е разграждането на твърдо гориво до газове.

По-късно липсващите вещества се добавят към получените газове и се превръщат в течно състояние, за да се получи бензин.

Има няколко начина за преобразуване на въглища в бензин чрез газификация.

Първият метод теоретично може да се използва у дома. Нарича се метод на Фишер-Тропш. Но този метод е доста трудоемък в изпълнението, изисква твърде сложно оборудване и в крайна сметка се оказва нерентабилен, тъй като се изразходват много въглища и готовият бензин е по-евтин.

Освен това се отделя голямо количество въглероден диоксид, процесът на рециклиране става много опасен у дома. Ето защо няма да анализираме този метод по-подробно.

Съществува и метод на термична газификация. Извършва се чрез нагряване на суровината при пълно отсъствие на кислород. Естествено, това изисква и подходящо оборудване. В крайна сметка температурата на разлагане на въглища в газ е 1200 градуса.

Основното предимство на този метод е, че част от газовете се изпращат за синтез на бензиново гориво, а част за отопление на суровини. Това помага за намаляване на разходите. Така самите въглища се нагряват.

Производство на бензин от стари гуми

Можете да направите бензин със собствените си ръце, като използвате стари гумени гуми.

Това ще изисква:

• гумени отпадъци;
• печем;
• дестилатор;
• огнеупорни съдове.

Експертен съвет:не правете бензин в градски апартамент. Процесът е придружен от дим с остра миризма на каучук.

Инструкциите стъпка по стъпка за производство на бензин от гумени гуми са както следва:

1. Необходимо е да се подготви метален варел с плътно прилягащ капак. Освен това е необходима топлоустойчива тръба. Тя трябва да бъде свързана отгоре към капака. По този начин получавате домашна реторта. След това се нуждаете от контейнер за кондензат и друг малък контейнер с две тръби, за да създадете воден затвор. Едната тръба се спуска във водата, а втората се държи над нея.
2. След това трябва да сглобите устройство за производство на въглеводороди в течна форма. За да направите това, свързваме тръба от нашата реторта към кондензата. След това също свързваме конденза и водния затвор с маркуч. Свързваме втората тръба към печката, върху която монтираме ретортата. Резултатът е затворена система за напукване при високи температури.
3. Поставяме гумата в ретортата и плътно затваряме капака, след което е необходимо да я загреем на силен огън. При високи температури молекулите на каучука се разрушават. Настъпва сублимация, т.е. преход от твърдо състояние към газообразно състояние, заобикаляйки течния етап. След това този газ влиза в нашия кондензатор, където температурата е много по-ниска. Парите се кондензират и в резултат на това получаваме масло в течна форма.
4. Полученото вещество трябва да бъде пречистено, за това ви е необходим дестилатор, който често се използва при използване на лунни дестилатори. Суспензията се довежда до кипене при температура 200 градуса и се получава бензин.

Забележка:Избягвайте открит пламък по време на процеса на дестилация. Най-добре е да използвате електрическа печка.

Алтернативни начини

Бензинът се произвежда не само от въглища и гумени гуми.

Може да се получи от боклук, дърва за огрев, пелети, листа, черупки от ядки, люспи от семена, царевични зърна, торф, слама, тръстика, плевели, тръстика, стар траверс, сух птичи и животински тор, пластмасови бутилки, медицински отпадъци и др.

Процесът на производство на бензин у дома, разгледан по-горе, не е толкова сложен, колкото изглежда на пръв поглед. Термини като хидрогениране, газификация и др. могат да бъдат подвеждащи. Но всъщност създаването на производство и производството на бензин със собствените си ръце не е толкова трудно, колкото изглежда.

Предлагаме на вашето внимание интересен доклад за това как да направите бензин у дома:

Бензинът поскъпва - въпреки че петролът пада! Колко странно е устроено всичко у нас. Е, добре, много от нас си мислят - възможно ли е да се направи бензин у дома? И как се прави по принцип? Какъв сложен технически процес е това, след което бензинът сега струва точно като „злато“. Днес реших да напиша кратка статия, в която ще разгледаме процеса на производство на това гориво. Ще видите, че не е толкова трудно, колкото изглежда...

Както знаете, бензинът се произвежда от петрол, ако искате, тогава това е "заготовка" за бъдещото гориво. Между другото, от остатъците след дестилация те получават много повече, например керосин, мазут и др. Така един литър от този „фосил“ е разделен на много компоненти.

От своя страна маслото може да се разложи на два основни компонента, това са въглерод (около 85%) и водород (около 15%). Те са свързани помежду си със стотици връзки, които тогава наричаме въглеводороди - от своя страна те също могат да бъдат разделени на сложни и леки състави - но всички тези съединения всъщност са масло.

Бензинът се извлича от него по два основни начина - това е процесът на „директна дестилация“ и по-напреднал, който има много имена - платформинг, реформинг, хидрореформинг, но най-популярните сега са термичният и каталитичен крекинг. Сега по-подробно.

Прав процес на дестилация

Това е много древен метод, изобретен е в зората на бензиновите двигатели. Ако желаете, не се отличава със супер технологии и лесно може да се повтори във всеки дом, повече за това по-късно.

Самият физически процес се състои в нагряване на маслото и последователно изпаряване на необходимите състави от него. . Процесът протича при атмосферно налягане и затворен съд, в който е монтирана изходна тръба за газ. При нагряване летливите съединения започват да се изпаряват от маслото:

• Температура от 35 до 200 ° C - получаваме бензин
• Температура от 150 до 305 °C - керосин
• От 150 до 360 °С - дизелово гориво.

След това те просто се кондензират в друг контейнер.

Но този метод има много недостатъци:

• Получаваме много малко гориво - така че от един литър се получават само 150 ml. бензин.
• Полученият бензин е с много ниско октаново число, около 50 - 60 единици. Както разбирате, за да наваксате до 92 - 95, имате нужда от много добавки.

Като цяло този процес е безнадеждно остарял, в съвременните условия той просто не е търговски изгоден. Поради това много преработвателни предприятия вече са преминали към по-печеливш, усъвършенстван метод на производство.

Термичен и каталитичен крекинг

Този процес на получаване на бензин е много сложен, не можете да го получите у дома по този начин - определено! Не искам да се катеря в джунглата, да ви натоварвам със сложни химични и физични термини. Затова ще се опитам да кажа какво се казва "на пръсти".

Същността на кракването е проста . Петролът се разлага химически и физически на своите съставки - тоест големи, сложни въглеводородни молекули се превръщат в по-малки и по-прости, които образуват бензин.

Какво ни дава, какви са предимствата:

• Производството на бензин се увеличава няколко пъти, до 40 - 50%. Тоест, в сравнение с дестилацията, вече имаме почти половин литър гориво.
• Октановото число е много, повишено - обикновено е около 70 - 80 единици. Разбира се, вие също не можете да го карате, но имате нужда от минимум добавки, преди да получите готовия продукт.

Като цяло, този процес очевидно е бъдещето. Ето защо днес има толкова много от тях - платформинг, реформинг, хидрореформинг, крекинг. Всеки процес се опитва да увеличи количеството произведено гориво + да подобри октановото число, в идеалния случай изобщо без добавки.

Октаново число и разреждане

Все още искам да говоря малко за разреждането на оригиналния бензин. Тоест как да получим октановото число равно на 92, 95 и 98, които се използват сега.

Октановото число характеризира устойчивостта на бензиновото гориво към детонация, с прости думи може да се опише по следния начин - в горивната смес (бензин + въздух), която се компресира в горивната камера, пламъкът се разпространява със скорост 1500 - 2500 Госпожица. Ако налягането на запалване на сместа е твърде високо, тогава започват да се образуват допълнителни пероксиди, силата на експлозия се увеличава - това е прост процес на детонация, който по никакъв начин не е полезен за буталата на двигателя.

Това е устойчивостта на горивото към детонация, която се оценява чрез октановото число. Сега има инсталации, които съдържат еталонна течност - обикновено смес от изооктан (има число равно на "100") и хептан (има точно "0").

След това на стенда се сравняват две горива, едното получено от масло (бензинова смес), второто от изооктан. Сравняват се дали двигателите работят еднакво, гледат втората смес и изооктановото число в нея - така получават октановото число. Разбира се, всичко това е в идеалния случай, лабораторни изследвания.

На практика тропането може да бъде причинено от много други проблеми с двигателя, като неправилна позиция на дросела, бедна горивна смес, неправилно запалване, прегряване на двигателя, отлагания в горивната система и др.

За да обобщим, сега алкохоли, етери, алкили се използват като добавки за увеличаване на октановото число, те са много екологични, както и добавки за. Съотношението в състава е приблизително същото - съставът на католичен крекинг (73 - 75%), алкили (25 - 30%), бутиленови фракции (5 - 7%). За сравнение, по-рано тетраетиловото олово се използва за увеличаване на октановото число, идеално подобрява горивото, но причинява сериозна вреда на околната среда (всички живи същества), а също така се установява в белите дробове и може да причини рак. Така че сега е изоставен.

Как да си направим бензин у дома - инструкции

Знаеш ли, дядо ми лесно и просто би направил бензиново гориво у дома! Всичко, защото лунната светлина все още е полезна, подходяща за това събитие. Остава да намерим отнякъде суров петрол!

Добре, процес стъпка по стъпка:

• Търсим запечатан контейнер, отгоре трябва да има изходна тръба за газ, която ще отиде в друг контейнер. Трябва също да се монтира термометър за висока температура, за да се следи температурата вътре.
• Сега наливаме масло в първия контейнер, поставяме го на отопление (можете дори да използвате газ, но е експлозивен, защото получаваме бензин), по-добре е да използвате електрическата опция. Поставяме втория съд в студено помещение, около + 5 градуса, ако това не е възможно тогава поставяме тръбата, която отива към контейнера, на студено, но поне го покрийте с лед от хладилника.
• В първия резервоар започваме да загряваме и както вече сме го демонтирали отгоре ни е достатъчна температура от 35 - 200 градуса, за да започнат да се изпаряват леки фракции (бензин). Обикновено вече 100 - 120 градуса е достатъчно. Ние го загряваме и тъй като парите влизат през тръбата в студения контейнер или тръба, те кондензират - попадат в течно състояние, във втория контейнер.

Бензинът стана оскъден - много шофьори мислят какво друго да измислят, за да го спестят или дори да го заменят. Излагат се идеи, възникват спорове. Оказва се обаче, че не всички от участниците в тях ясно си представят какъв е сегашният автомобилен бензин. На тази тема решихме да посветим днешната си лекция, подготвена по литературни източници.

Известно е, че бензинът се получава от нефт.. Тази естествена течност основно се състои само от два химични елемента - въглерод (84-87%) и водород (12-14%). Но те се комбинират помежду си в голямо разнообразие от комбинации, образувайки вещества, които наричаме въглеводороди. Смес от различни течни въглеводороди е масло.

Ако маслото се нагрява при атмосферно налягане, тогава от него първо се изпаряват най-леките въглеводороди, а с повишаване на температурата - все повече и повече тежки. Кондензирайки ги отделно, получаваме различни фракции; тези, които кипят в температурния диапазон от 35 ° до 205 ° C, се считат за бензин (за сравнение, кондензатът, получен при температури от 150 до 315 ° C, се нарича керосин, от 150 до 360 ° C - дизелово гориво).

Въпреки това, този метод (нарича се директна дестилация) произвежда много малко бензин - само 10-15% от дестилираното масло. Огромен автомобилен парк, който се нуждае от този вид гориво, не може да бъде „захранен“ така. Следователно по-голямата част от търговския бензин се произвежда в резултат на така наречените вторични процеси на рафиниране на нефт, които включват термичен и каталитичен крекинг, платформинг, реформинг, хидрореформинг и много други. Тези процеси са сложни, но са обединени от обща цел - да раздробят големи и сложни молекули на тежки въглеводороди на по-малки и по-леки, образувайки бензин. Без да навлизаме в технологичните подробности на вторичната обработка, ние само отбелязваме, че тя позволява не само да се увеличи добивът на бензин от петрол няколко пъти, но и осигурява по-високо качество на продукта в сравнение с директната дестилация.

По този начин са получени леки маслени фракции, които могат да служат като гориво за карбураторни автомобилни двигатели и от тях е необходимо да се приготви търговски бензин с определени свойства. Ще говорим за тези свойства.

Топлина на изгаряне. Химическата енергия, съдържаща се във всяко гориво, се отделя под формата на топлина по време на изгарянето му и може да се преобразува в механична работа. Точно това се случва в двигателите на нашите автомобили. Специфичната топлина на изгаряне на автомобилния бензин е сравнително постоянна стойност

килограм от това гориво освобождава приблизително 10 600 килокалории - сериозен прилив на енергия, който е достатъчен например за вдигане на тегло от 4,5 хиляди тона на метър височина.

Октаново число. В смес от бензинови пари с въздух, която се компресира в горивната камера на двигателя, пламъкът се разпространява със скорост 1500-2500 m/s. Ако компресията е твърде висока, в горимата смес се образуват пероксиди и горенето става експлозивно. Това е добре познатата на автомобилистите детонация, която води до аварийна повреда на двигателя.

Устойчивостта на детонация на бензина се измерва с неговото октаново число. Определя се чрез сравняване на тестовия бензин със специално еталонно гориво, състоящо се от смес от изооктан (неговото октаново число се приема за 100) и хептан (приема се за нула). Колко процента изооктан в смес, на която двигателят работи по същия начин като на даден бензин, толкова е октановото число на този бензин.

Разбира се, настройката на двигателя в този експеримент е специална, изследователска и всички условия на експеримента са стандартизирани. Ако говорим за шофиране при нормални работни условия, тогава би било погрешно да приписваме детонацията само на свойствата на самия бензин. Опасността от възникването му се увеличава поради следното: голям отвор на дросела в карбуратора, бедна горивна смес, увеличен момент на запалване, повишена температура на двигателя, намалени обороти на коляновия вал, голямо количество въглеродни отлагания в цилиндрите, неблагоприятни атмосферни условия (висока температура и ниска влажност на въздуха, повишено барометрично налягане). Между другото, комбинацията от тези фактори често води шофьора до погрешни заключения, те казват, лош бензин е бил излят на бензиностанцията или обратното - това е, което добър двигател не детонира дори на нискооктанов бензин.

Тук трябва да се отбележи, че октановото число на бензина се определя преди всичко от това какви фракции, какви въглеводороди преобладават в него. Високооктановите компоненти включват алкилбензин (смес от ароматни въглеводороди), толуен, изооктан, алкилат (смес от изопарафинови въглеводороди).

Възможно е обаче да се увеличи октановото число на бензина чрез добавяне на специална добавка към него - антидетонатор. Доскоро тетраетилолово (TES) или тетраметилолово беше много широко използвано за тази цел, приготвяйки оловни бензини, познати на всички. Но когато се използват, върху свещите, клапаните и стените на горивната камера се отлага оловен оксид, което е вредно за двигателя. Основното нещо обаче в друга ТЕЦ е силна отрова, присъствието й в изгорелите газове трови атмосферата и вреди на хората и на всички живи същества като цяло. Следователно сега навсякъде, включително и у нас, етиловата течност се изоставя, въпреки свързаното с това увеличение на цената на бензина.

Фракционният състав обективно характеризира летливостта на моторното гориво.Колкото по-ниска е температурата, при която се дестилират 10% от бензина, толкова по-добри са стартовите му свойства, но толкова по-голям е рискът от парни ключалки в захранващия тръбопровод за гориво, както и от заледяване на карбуратора. Относително ниската температура на дестилация на 50% бензин показва добрата му летливост при работни условия, но отново способността му да причинява заледяване. И накрая, висока температура на дестилация от 90% показва, че в бензина има много тежки фракции, които допринасят за разреждането на маслото в картера и свързаното с това влошаване на смазването на частите на двигателя.

Току-що споменахме изпарителния затвор и заледяването на карбуратора. Първото, очевидно, не изисква специално обяснение, тъй като това явление е познато на всеки шофьор. Трябва само да се отбележи, че за търговския бензин, доставян на бензиностанции през студения сезон (от октомври до март включително), температурата на дестилация на 10% от общия обем е 55 ° C, а през лятото - 70 ° C. Ето защо "зимният" бензин, съхраняван до горещия сезон, може да бъде доста измъчван от парни ключалки при шофиране, особено в улични задръствания.

Що се отнася до заледяването на карбуратора, струва си да кажете няколко думи за него. Изпарението на течност винаги е свързано с поглъщане на топлина и охлаждане на зоната на изпарение. Същото важи и за карбуратора. Един от реалните експерименти показа, че при температура на въздуха от +7 ° C, две минути след стартиране на двигателя, дроселната клапа се охлажда до -14 ° C; ако няма защитни мерки, образуването на лед в такъв случай е неизбежно. Основната от тези мерки е всмукването на въздух във въздушния филтър от зоната на изпускателните тръби („зимно“ положение на всмукателния отвор). Трябва да се има предвид, че условията, при които заледяването на карбуратора представлява реална опасност, са следните: температура на въздуха от -2 ° до + 10 ° C, относителна влажност - 70-100%. Изводът е прост: въпреки че много карбуратори се нагряват с течност и в съвременните търговски бензини се въвежда специална добавка против обледеняване, въпреки това с настъпването на студеното време не трябва да пропускате момента и да превключите всмуквания въздух към зимата позиция своевременно.

Образуване на смола. С течение на времето могат да възникнат химични реакции в течната въглеводородна среда, което води до образуването на лепкави подобни на гума вещества, наречени смоли. Те са много вредни, защото запушват карбуратора и се отлагат по стеблата на всмукателните клапани. Предразположението на един или друг търговски бензин към образуване на смола може да бъде различно, зависи от фракционния и химичния състав на сместа, но има и общи външни условия, които трябва да се имат предвид. Нека ги изброим. Колкото повече бензин влиза в контакт с въздуха, толкова по-бързо се образуват смоли в него, следователно, осмоляването в резервоар на автомобил протича много по-бързо, отколкото в кутия, пълна до върха и запушена. Топлината и светлината, както и наличието на вода ускоряват утаяването на смолата. Материалът, от който е направен контейнерът, също играе роля: медта и оловото усилват образуването на смола.

Хигроскопичност. По принцип водата не се смесва с чистия бензин, тя потъва на дъното на съда и остава там като отделен слой. Но много малко количество от него (60-100 грама на тон бензин) все пак преминава в разтвор. В ароматните въглеводороди (бензен, толуен) разтворимостта на водата е 8-10 пъти по-голяма, следователно тези търговски бензини, които съдържат такива компоненти, могат да съдържат малко, но все пак забележимо количество вода. Това не е пречка за изгарянето на горивото, но ако разтворът е наситен, тогава при определени условия (да речем, когато температурата падне), водата може да се открои от горивото и да причини много проблеми - да се образуват ледени кристали в карбуратора дозиращи елементи или допринасят за тяхното окисляване. Затова бензинът трябва да се държи възможно най-далеч от водата.

Разбира се, днес не споменахме всичко, което се отнася до бензина и е от известен практически интерес за шофьорите. „Зад кулисите“ все още имаме теми, които заслужават отделна дискусия: за оценката, етикетирането, характеристиките и гамата на търговския бензин. Но тук все още трябва да се кажат няколко думи за състава на двете най-често срещани марки днес.

Бензин А-76. Базира се на продукта от каталитичен реформинг или каталитичен крекинг, който се смесва с термично крекиран или директен дестилационен бензин. За да се получи желаното октаново число, към тази смес се добавят или етилова течност, или високооктанови въглеводородни компоненти.

Бензин AI-93 в оловен варианте продукт на мек режим на каталитичен реформинг (75–80%), към който се добавят толуен (10–15%), алкилбензен (8–10%) и етилова течност. Безоловен бензин AI-93получен на базата на продукта от каталитичен реформинг на твърд режим (70-75%) с добавяне на алкилбензен (25-28%) и бутан-бутиленова фракция (5-7%).

Информация за машината за производство на бензин от вода и битов газ

Този материал е публикуван преди около 10 години в списание Паритет. Идеята за получаване на течно гориво от газ и вода ни се стори интересна (просто не знаехме за такава технология за производство на синтезен бензин преди). Разбира се, информацията, дадена в материала, не е достатъчна, за да се направи подходяща работеща инсталация. Но се надяваме, че този материал ще помогне на нашите домашни майстори да намерят заместител на поскъпващия напоследък бензин.

Общо описание на апарата за производство на бензин от вода и битов газ

Течността, получена с помощта на това устройство - метанол (метилов алкохол).

Както знаете, метанолът в чист вид се използва като разтворител и като високооктанова добавка към моторното гориво, той е и най-висококтановият (октаново число е 150) бензин. Това е същият бензин, който пълни резервоарите на състезателни мотоциклети и автомобили. Както показват чуждестранни проучвания, двигател, работещ с метанол, издържа многократно по-дълго, отколкото при използване на обикновен бензин, мощността му се увеличава с 20%. Отработените газове на двигател, работещ с това гориво, са екологични и когато отработените газове се проверяват за токсичност, в тях практически няма вредни вещества.

Апаратът за производство на метанол е лесен за производство, не изисква специални знания и оскъдни части, работи безотказно и има малки размери. Между другото, неговата производителност, която зависи от много фактори, се определя и от размерите му. Апаратът, чиято схема и описание на монтажа предлагаме на вашето внимание, с външен диаметър на смесителя D = 75 mm, дава 3 литра готово гориво на час, масата на сглобения апарат е около 20 kg, размерите му са приблизително следните: височина - 20 см, дължина - 50 см, ширина - 30 см.

Внимание: метанолът е силна отрова. Това е безцветна течност с точка на кипене 65°C, има миризма, подобна на обикновен алкохол за пиене, и се смесва във всички отношения с вода и много органични течности. Не забравяйте, че 30 mm пиян метанол е смъртоносен! Ясно е, че обикновеният бензин е не по-малко опасен.

Принципът на действие и действие на устройството за производство на бензин от вода и битов газ

Водата от чешмата е свързана към „Входа за вода“, от който една част от водата се изпраща (през крана) към смесителя, а другата част (вече през собствения си кран) влиза в хладилника, преминавайки през който охлажда и двете синтез газ и бензинов кондензат (фиг. 1).

Битовият природен газ, свързан към тръбопровода "Вход на газ", се подава в същия смесител. Тъй като температурата в смесителя е 100 ... 120 ° C (смесителят се нагрява с горелка), в него се образува нагрята смес от газ и водна пара, която влиза в реактор № 1 от смесителя. Последният е напълнен с катализатор № 1, състоящ се от 25% никел и 75% алуминий (под формата на стружки или зърна, промишлен клас GIAL-16). В реактор № 1, загрят от горелката, под въздействието на висока температура (от 500 ° C и повече) се образува синтезен газ. След това нагрятият синтезен газ се охлажда в хладилник най-малко до температура от 30...40°C. След хладилника охладеният синтезен газ се компресира в компресор, който може да бъде компресор от всеки домашен или промишлен хладилник. Освен това синтезният газ, компресиран до налягане от 5...50 атмосфери, влиза в реактор № 2, напълнен с катализатор № 2 (марка SNM-1), състоящ се от медни стърготини (80%) и цинк (20%). В този реактор № 2, който е основният блок на апарата, се образува пара от синтезен бензин. Температурата в реактора не трябва да надвишава 270°C. Тъй като в реактора няма контрол на температурата, е необходимо компресираният синтезен газ, влизащ в реактора, вече да има подходяща температура, която се постига в хладилника чрез регулиране на потока охлаждаща вода с клапан. Температурата в реактора се контролира с термометър. Обръщам внимание на факта, че е желателно тази температура да се поддържа в рамките на 200 ... 250 ° C, но може да бъде по-ниска.

От реактора бензиновите пари и нереагиралият синтезен газ влизат в същия хладилник, където бензиновите пари се кондензират. Освен това кондензатът и нереагиралият синтезен газ се изхвърлят в кондензатора, където се натрупва готовият газ, който се източва от кондензатора в контейнер.

Монтираният в кондензатора манометър служи за контрол на налягането в него, което се поддържа в рамките на 5 ... рециклиране. Кранът за източване на бензин от кондензатора е настроен така, че от кондензатора постоянно да излиза чист течен бензин без газ. В този случай ще бъде по-добре, ако нивото на бензин в кондензатора започне леко да се увеличава по време на работа, а не да намалява. Но най-оптималния случай е, когато нивото на бензина в кондензатора остава постоянно (позицията на нивото може да се контролира с помощта на стъкло, вградено в стената на кондензатора или по друг начин). Кранът, който регулира потока вода в смесителя, е поставен в такава позиция, че в получения бензин да няма газ.

Принципните проекти на основните компоненти на инсталацията са показани на фиг. 2-6.

D - външен диаметър; L - височина.

Пускане на машина за производство на бензин

Отворете достъпа на газ до смесителя (към последния все още се подава вода), запалете горелките под смесителя и реактор № 1. Кранът, който регулира притока на вода в хладилника, е напълно отворен, компресорът е включен, кранът за източване на бензин от кондензатора е затворен, а кранът на „тръбопровода“ на кондензатора-смесител е напълно отворен.

След това кранът леко се отваря, което регулира достъпа на вода до смесителя, а кранът на гореспоменатия „тръбопровод“ задава желаното налягане в кондензатора, контролирайки го с манометър. Но в никакъв случай не затваряйте напълно крана на "тръбопровода" !!!След това, след пет минути, температурата в реактор № 2 се довежда до 200 ... 250 ° C с кран за подаване на вода към смесителя. След това на кондензатора кранът за източване на бензин се отваря леко и от крана трябва да излезе струя бензин. Ако свети непрекъснато, отворете по-голям кран, но ако се смесва бензин с газ, отворете крана за подаване на вода към смесителя. Като цяло, колкото повече производителност настроите на устройството, толкова по-добре. Можете да проверите съдържанието на вода в бензина (метанол) със спиртомер. Плътността на бензина (метанол) е 793 kg/m³.

Всички компоненти на този апарат са направени от подходяща неръждаема стомана (което е по-добре) или обикновени стоманени тръби. Като тънки свързващи тръби са подходящи медни тръби. В хладилника е необходимо съотношението между дължините (височините) на намотките за синтез газ (X) и парите на синтезния бензин (Y) да е равно на 4. Тоест, ако например височината на хладилника е 300 mm, дължината X трябва да бъде равна на 240 mm, а Y съответно 60 mm (240/60=4). Колкото повече обороти на намотката се поберат в хладилника от двете страни, толкова по-добре. Всички кранове се използват от газови заваръчни горелки. Вместо кранове, които регулират изтичането на бензин от кондензатора и потока на нереагиралия синтезен газ в смесителя, могат да се използват вентили за намаляване на налягането от битови газови бутилки.

Е, това е може би всичко. В заключение бих искал да добавя, че този дизайн за домашно приготвен бензин беше публикуван в един от броевете на списание Paritet.

А сега коментарите на автора-изобретател Генадий Николаевич Вакс под формата на отговори на въпроси от домашни хора. (В бъдеще авторът многократно подобрява тази своя първа инсталация, следователно в коментарите той често се позовава на „нови технологии“, които липсват в описаното тук устройство. - Бел. на редактора.)

Какво да правим и какво не

Какво е съображението по отношение на необходимия брой компресори?

Моята настройка е създадена през 1991 г., когато бензинът струваше около 40 копейки, и направих тази кола за собствено удоволствие. Апаратът е проектиран за високо налягане и изисква два компресора. Сега го подобрихме, изчислихме, оказа се, че е възможно да се извърши процесът чрез подаване на нормализиран въздух. Това опростяване се появи поради създаването на скокове на налягането в магнитния реактор. Така вътре в средата възникват импулси, наподобяващи пукания. Тези пукания и техният генератор са изобретението, което внедрихме в разработката. Повечето от нещата, които описахме във връзка с завода за метанол, са добре известни.

Аз не съм химик, аз съм физик и взех данни от литературата. Новост, която също представихме, е много компактен топлообменник. И последното нещо: ако в класическите метанолови реактори (има много от тях, те са често срещани), разпределението на размера на частиците на сферичните гранули на катализатора обикновено е от 1 до 3 cm, ние направихме катализатора фино диспергиран. Но за да не се влоши пропускливостта на газа, се получава точно периодично компресиране, във физиката на плазмата това се нарича ефект на щипка.

Не мога да кажа. Самият химичен състав на катализатора е взет от класически книги. Първите заводи за метанол работят само с катализатор цинков оксид. Основно е цинково бяло, бял прах. Но в бъдеще химиците започнаха да правят експерименти с оксидите на медта, хрома и кобалта. Има огромен брой доклади. В Държавната обществена библиотека за наука и техника има цял стелаж. Тези катализатори са по-ефективни от цинковия оксид. Добър катализатор се получава от натрошени стари "сребърни" монети, които се състоят от никел и мед. Те, тези стърготини, трябва, разбира се, да бъдат изгорени, окислени.

И хром не може да се добави?

Може да не добавяте. Очевидно съставът на оптималния катализатор все още не е намерен.

Веригата трябва да бъде запечатана. Но катализаторите трябва да бъдат извадени и заредени в реакторите.

В инсталацията реакцията на синтез протича при 350°C. Следователно, ако маркираме фитингите на диаграмата и някой ги направи малко погрешно, както би трябвало, въглеродният окис, водородът и изпарения метанол могат да проникнат в стаята. Отбелязвам, че всички тези газове са опасни. Затова направихме препоръка - да се използва заваряване и тази препоръка по принцип остава в сила. Е, ако някой направи, с всички предпазни мерки за смяна на катализатора, пробка за отваряне, разбира се, с медно уплътнение, за да гарантира херметичността на процеса, това вероятно е възможно. Но няма сигурност, така че не трябва да бъдете твърде мързеливи - заварете капака с аргон, след това го сварете, сменете катализатора и го заварете отново.

Необходим ли е вертикален реактор?

Вертикалното е задължително.

Защо катализаторът се разваля в реакторите?

Основната болест на всички реактори, където се използва катализатор, е, че той след известно време се отравя, както казват химиците. Да кажем, че има примес в газа - сяра или нещо друго. На повърхността на гранулите на катализатора се появява някакъв вид филм. Възможно е да се организира вибрацията на частиците на катализатора, в резултат на което той се самопочиства, когато гранулите се трият една в друга. Това почистване се улеснява и от факта, че някои гранули на катализатора са по-абразивни от други.

Как се смесват вода и метан?

Разбира се, водата и метанът трябва да се подават към смесителя в определено съотношение. Това става по класическия метод с помощта на диспенсър за вода и диспенсър за метан. Ние се отказахме от дозаторите. Факт е, че при температури от порядъка на 80...100°C, налягането на насищащите пари става почти атмосферно (всъщност водата следователно кипи при температура 100°C). Така че водната пара, която ще бъде в метановите мехурчета, е напълно достатъчна за извършване на реакцията на преобразуване. Тук има сериозен технически проблем. По време на нашите експерименти се оказа, че когато прекарвате газ през малка трохичка отдолу, за да я „счупите“, газът винаги намира път за себе си, в резултат на което останалата част от дисперсанта не работи, т.е. , става на тапа. Ето защо трябва постоянно да събаряте - разбивате мехурчетата, което се постига с помощта на електромагнитен вибратор. След това има още мехурчета, които, докато се издигат, са напълно наситени с вода.

Как се регулира процентното съотношение метан и вода?

Основно се контролира температурата. Като цяло този процес е много сложен. Системата от апаратура за такива процеси заема солидно помещение. Бях в завода за метанол в Талин и видях тази най-сложна система. Разбира се, не можахме да го повторим. Но все пак намерихме изход от ситуацията, като сведохме цялата тази апаратура до един фитил. Колкото по-малък е пламъкът му, толкова по-малко нереагирали метан, водород, въглероден окис остават в реактора. Колкото по-малко от тях реагират, толкова повече пламъчни фитили ще има на изхода на реактора. Така вие сами можете да оптимизирате процеса. В крайна сметка газът от мрежата идва равномерно. В резултат на това основната задача на оператора е да направи всичко, за да намали пламъка на фитила. Прекарайте ден-два и се научете как да регулирате.

Има ли достатъчно налягане на газа в тръбопровода?

Напрежението е каквото е, оставете го. Все още не можете да го увеличите или намалите.

Какво става, ако фреонови пари попаднат в системата? В крайна сметка компресорът е пълен с фреоново масло.

Ако се вгледате, така е направено, че маслото не може да излезе. И ако премине през системата, тогава няма да се случи нищо ужасно.

Възможно ли е да се заменят газовите горелки с електрически нагреватели?

Мога. Но е скъпо, нали? Електричеството е по-скъпо от газа. Газ може да се вземе директно от една горелка на газова печка. Дължината на пламъка е приблизително 120...150 мм.

Колко стегнат е контролът на температурата?

Не много трудно. В рамките на 100°C. Можете, разбира се, да инсталирате термодвойка. Но повечето майстори „направи си сам“ не биха могли да го завършат. Платиновите термодвойки също са много скъпи. Най-лесният начин за наблюдение на температурата е с термични бои или дори сплави. Всеки има своя точка на топене. Трябва да има сплав като високотопим припой.

Как да стартирам инсталацията?

Първо включете горелките. В цялата система пуснете газ и запалете фитила. Газът започва да преминава през диспергатора и се насища с вода. Газът продължава да гори във фитила. Нищо друго не се случва. Насищането на газа с вода продължава, горелките горят. Температурата в реактора се повишава до 350...800°C. Започва превръщането на метана, който се превръща във въглероден окис и водород. В същото време метанът остава частично непокътнат, докато въглеродният диоксид също се появява по пътя. Излишната вода все още тече. Процесът е ендотермичен, тоест с поглъщане на топлина. Докато топлообменниците (възлите) се загряват, фитилът ще гори с променлива интензивност. По време на преобразуването се отделя топлина, така че процесът ще продължи сам, той започва да се люлее.

Какъв е очакваният срок на експлоатация на такава инсталация?

Устройството ще работи дълго време, само животът на катализатора ще спре непрекъснатата работа. Тук много зависи от замърсяването на газа, от свойствата на катализатора. Ако в газа има много сяра, може да се образува сярна киселина, тя е агресивна при високи температури.

Искам и аз да направя малко уточнение. По-рано беше споменато, че тръбите за хладилници са дебелостенни, дълги 7 m. Факт е, че по-рано беше планирано да се направят топлообменници под формата на намотки. След това ги опростихме и ги направихме във формата на кутия с пълнител.

Каква е основната необходимост от използване на хладилен компресор в инсталацията?

В своята издръжливост, надеждност, безшумност, наличност.

Съвети и опит на практици, правили инсталации за производство на бензин

Генадий Иванович Федан, механик, изобретател, има много свои собствени разработки. Специалното му хоби е автомобилът. По професия е минен инженер, завършил Донецкия политехнически университет. Едно време е работил като сервизен механик на писта, а след това се е запознал с използването на метанол.

Ето какво каза той: „Около осем години, откакто започнахме да използваме метанол в колата. През първите две години се борихме с корозията. Образува се воден кондензат, беше необходимо да се неутрализира по някакъв начин. По принцип корозията засегна буталната система. В Запорожец самият двигател е чугунен, а карбураторът е дуралуминий. Буталната система е стоманена. Корозирали клапани, легла на клапани. Опитахме да добавим рициново масло. Той значително подобрява компресията. Авиомоделистите например използват метанол с добавка на 15% рициново масло. Но отново има много корозия: след всяко използване на тази смес всичко трябва да се измие.

Ние се спасихме от това, като добавихме авиационно масло към метанола. За 20 литра метанол добавяме 1 литър авиационно масло MS-20. Нашите традиционни автомобилни масла са изоставени, защото образуват сажди при изгаряне. В резултат на това клапаните изгарят. Авиационното масло, от друга страна, има висок вискозитет, не позволява повърхността да се намокри и поради това не възниква корозия. И така, в смес от 5% MS-20, останалото е метанол.

Трябва да кажа, че метанолът в много отношения е много привлекателен като автомобилно гориво. Между другото имаме стар, доста износен двигател, но работи добре с метанол. При скорости над средните има смисъл да добавяте вода. В този случай запасът от гориво на двигателя се увеличава. Все още експериментално уточнявам дозировката. Разработвам инсталация за да има дозирано добавяне на вода в зависимост от режима на работа на двигателя. Веднага след като се повишат високите скорости, инжектирането започва.

Да кажем, че по някаква причина трябва временно или постоянно да преминете към бензин. За тези случаи опростих настройката на главната горивна струя. Факт е, че под метанол напречното сечение на струята трябва да се увеличи. Ако оставите струята както беше за бензин, тогава при използване на метанол мощността ще падне. За да предотвратите това, трябва да увеличите напречното сечение на струята и двигателят ще работи перфектно.

През зимата двигател с метанол стартира много по-лесно, отколкото с бензин, буквално за няколко секунди. Детонация изобщо няма. Още нещо положително. Често се налагаше оказване на помощ на собствениците на "Лада", които образуваха ледена тапа по пътя на горивото. Случва се непрекъснато. Продават бензин разреден с вода. Не може да се определи на око. Човекът купи, наводни - и толкова. През зимата в горивната система се образува ледена тапа. Трябва да разглобите двигателя, да промиете всичко. Шофьорите отделят до два дни за това. Междувременно задръстването може да бъде премахнато буквално в рамките на два часа. Вземам 2 литра метанол, наливам го в горивната система и пробката се разтваря. Без разглобяване на двигателя.