Hva er bensin laget av? Bensinproduksjonsteknologi. Raffineri

I dagens verden stiger bensinprisene jevnt og trutt, til tross for at oljekostnadene stadig faller.

I denne forbindelse begynner mange å tenke på om det er mulig å lage bensin hjemme og hvordan man gjør det.

Å komme fra kull

Det er to effektive og velprøvde metoder. Begge disse metodene ble utviklet av tyske forskere på begynnelsen av forrige århundre.

Under den store patriotiske krigen flyttet nesten alt tysk utstyr ved hjelp av kullbrensel.

Tross alt er det som kjent ingen oljefelt i Tyskland, men kulldrift er etablert. Tyskerne laget diesel og bensin syntetisk drivstoff av brunkull.

Overraskende nok, når det gjelder kjemi, er ikke kull så forskjellig fra olje som mange tror. De har en basis - det er hydrogen og brennbare karbonforbindelser. Riktignok er det mindre hydrogen i kull. En brennbar blanding kan oppnås ved å nivellere hydrogenindikatorene.

Du kan gjøre dette på følgende måter:

• hydrogenering eller på annen måte flytendegjøring;
• gassifisering.

Hva er hydrogenering

Omtrent 80 kg bensin kan fås fra ett tonn kull. Samtidig skal kull inneholde 35 % flyktige stoffer.

For å starte bearbeidingen blir kullet finmalt til pulverform. Deretter tørkes kullstøvet grundig. Deretter blandes den med fyringsolje eller olje til en pastalignende masse oppnås.

Hydrogenering er tilsetningen av det manglende hydrogenet til kullblandingen. Vi legger råvaren i en spesialisert autoklav og varmer den opp. Temperaturen i den skal ligge på rundt 500 grader, og trykket skal være 200 bar.

For å danne bensin kreves det to faser:

• flytende fase;
• dampfase.

Flere ganske komplekse kjemiske reaksjoner finner sted i autoklaven. Kull er mettet med nødvendig hydrogen, og de komplekse partiklene som er inkludert i sammensetningen brytes ned til enkle.

Som et resultat får vi diesel eller bensin. Dette vil avhenge av selve prosessen.

Nok en gang, hele prosessen med hydrogenering punkt for punkt:

1. maling av kull til en tilstand av støv;
2. tilsett olje til det;
3. oppvarming i autoklav ved høy temperatur.

Det er veldig viktig å lage riktig utstyr. Hjemme er det ganske vanskelig å lage det selv, fordi trykket i autoklaver er høyere enn i oksygenflasker.

Det er viktig: husk sikkerhetstiltak. Selve prosessen er ganske eksplosiv. Røy aldri i nærheten av enheten og ikke tenn bål.

Gassifisering

Gassifisering er dekomponering av fast brensel til gasser.

Senere tilsettes de manglende stoffene til de oppnådde gassene og omdannes til flytende tilstand for å oppnå bensin.

Det er flere måter å omdanne kull til bensin ved gassifisering.

Den første metoden kan teoretisk brukes hjemme. Det kalles Fischer-Tropsch-metoden. Men denne metoden er ganske arbeidskrevende i utførelse, krever for komplekst utstyr og viser seg til slutt å være ulønnsom, siden det brukes mye kull og ferdig bensin er billigere.

I tillegg frigjøres en stor mengde karbondioksid, resirkuleringsprosessen blir veldig farlig hjemme. Derfor vil vi ikke analysere denne metoden mer detaljert.

Det er også en termisk gassifiseringsmetode. Det utføres ved å varme opp råmaterialet i fullstendig fravær av oksygen. Dette krever naturligvis også riktig utstyr. Tross alt er temperaturen for dekomponering av kull til gass 1200 grader.

Den største fordelen med denne metoden er at en del av gassene sendes til syntese av bensin, og en del til oppvarming av råvarer. Dette bidrar til å holde kostnadene nede. Dermed varmes selve kullet opp.

Lage bensin av gamle dekk

Du kan lage bensin med egne hender ved å bruke gamle gummidekk.

Dette vil kreve:

• gummi avfall;
• bake;
• destilleri;
• ildfaste beholdere.

Ekspertråd: ikke lag bensin i en byleilighet. Prosessen er ledsaget av røyk med en skarp lukt av gummi.

Trinn-for-trinn-instruksjoner for å lage bensin fra gummidekk er som følger:

1. Det er nødvendig å forberede en metalltønne med et tettsittende lokk. I tillegg kreves et varmebestandig rør. Den må kobles ovenfra til dekselet. Slik får du en hjemmelaget replikk. Da trenger du en beholder for kondensat og en annen liten beholder med to rør for å lage en vanntetning. Det ene røret senkes ned i vannet, og det andre holdes over det.
2. Deretter må du sette sammen en enhet for å produsere hydrokarboner i flytende form. For å gjøre dette kobler vi et rør fra vår retort til kondensatet. Da kobler vi også sammen kondensatet og vanntetningen med en slange. Vi kobler det andre røret til ovnen som vi installerer retorten på. Resultatet er et lukket system for oppsprekking ved høye temperaturer.
3. Vi legger gummien i retorten og lukker lokket tett, så er det nødvendig å varme det over høy varme. Ved høye temperaturer blir gummimolekylene ødelagt. Sublimering skjer, dvs. overgangen fra en fast tilstand til en gassformig tilstand som går utenom væsketrinnet. Denne gassen kommer så inn i kondensatoren vår, hvor temperaturen er mye lavere. Damper kondenserer, og som et resultat får vi olje i flytende form.
4. Det resulterende stoffet må renses, for dette trenger du en destilleri, som ofte brukes når du bruker moonshine stills. Suspensjonen bringes til å koke ved en temperatur på 200 grader, og bensin oppnås.

Merk: Unngå åpen ild under destillasjonsprosessen. Det er best å bruke en elektrisk komfyr.

Alternative måter

Bensin lages ikke bare av kull- og gummidekk.

Det kan fås fra søppel, ved, pellets, blader, nøtteskall, frøskal, maiskorn, torv, halm, siv, ugress, siv, gamle sviller, tørr fugle- og dyregjødsel, plastflasker, medisinsk avfall m.m.

Prosessen med å produsere bensin hjemme, diskutert ovenfor, er ikke så komplisert som det ser ut ved første øyekast. Begreper som hydrogenering, gassifisering osv. kan være misvisende. Men faktisk er det ikke så vanskelig som det ser ut til å sette opp produksjon og lage bensin med egne hender.

Vi bringer til deg en interessant rapport om hvordan du lager bensin hjemme:

Bensin stiger i pris – selv om oljen faller! Hvor rart alt er ordnet i landet vårt. Vel, ok, mange av oss tenker - er det mulig å lage bensin hjemme? Og hvordan gjøres det generelt? Hva slags kompleks teknisk prosess er dette, hvoretter bensin nå koster akkurat som "gull". I dag bestemte jeg meg for å skrive en kort artikkel, der vi vil vurdere produksjonsprosessen for dette drivstoffet. Du vil se at det ikke er så vanskelig som det ser ut til...

Som du vet, er bensin laget av olje, hvis du vil, så er dette en "blank" for fremtidens drivstoff. Forresten, fra restene etter destillasjon får de mye mer, for eksempel parafin, fyringsolje osv. Så en liter av dette "fossilet" er delt inn i mange komponenter.

I sin tur kan olje dekomponeres i to hovedkomponenter, disse er karbon (ca. 85%) og hydrogen (ca. 15%). De er forbundet med hundrevis av bindinger, som vi da kaller hydrokarboner - i sin tur kan de også deles inn i komplekse og lette sammensetninger - men alle disse forbindelsene er faktisk olje.

Bensin utvinnes fra den på to hovedmåter - dette er den "direkte destillasjonsprosessen", og en mer avansert som har mange navn - plattforming, reformering, hydroreforming, men de mest populære nå er termisk og katalytisk cracking. Nå mer detaljert.

Rett destillasjonsprosess

Dette er en veldig gammel metode, den ble oppfunnet ved begynnelsen av bensinmotorer. Hvis du vil, skiller det seg ikke i superteknologier, og det kan enkelt gjentas i alle hjem, mer om det senere.

Selve den fysiske prosessen består i å varme opp oljen og fordampe de nødvendige sammensetningene fra den etter tur. . Prosessen foregår ved atmosfærisk trykk og en lukket beholder hvor et gassutløpsrør er installert. Ved oppvarming begynner flyktige forbindelser å fordampe fra olje:

• Temperatur fra 35 til 200 ° C - vi får bensin
• Temperatur fra 150 til 305 °C - parafin
• Fra 150 til 360 °С - diesel.

Deretter blir de ganske enkelt kondensert til en annen beholder.

Men denne metoden har mange ulemper:

• Vi får veldig lite drivstoff - så det oppnås kun 150 ml fra en liter. bensin.
• Den resulterende bensinen er svært lavoktan, omtrent 50 - 60 enheter. Som du forstår, for å komme opp til 92 - 95, trenger du mange tilsetningsstoffer.

Generelt er denne prosessen håpløst utdatert, i moderne forhold er den rett og slett ikke kommersielt lønnsom. Derfor har mange foredlingsbedrifter nå gått over til en mer lønnsom, avansert produksjonsmetode.

Termisk og katalytisk sprekkdannelse

Denne prosessen med å skaffe bensin er veldig komplisert, du kan ikke få den hjemme på denne måten - definitivt! Jeg ønsker ikke å klatre inn i jungelen, belaste deg med komplekse kjemiske og fysiske termer. Derfor vil jeg prøve å fortelle hva som sies «på fingrene».

Essensen av cracking er enkel . Olje dekomponeres kjemisk og fysisk til sine bestanddeler – det vil si at store, komplekse hydrokarbonmolekyler lages til mindre og enklere som danner bensin.

Hva gir det oss, hva er fordelene:

• Produksjonen av bensin øker flere ganger, opptil 40 - 50%. Det vil si at sammenlignet med destillasjon har vi allerede nesten en halv liter drivstoff.
• Oktantallet er mye, økt - vanligvis er det omtrent 70 - 80 enheter. Selvfølgelig kan du ikke sykle på den heller, men du trenger et minimum av tilsetningsstoffer før du får det ferdige produktet.

Generelt er denne prosessen helt klart fremtiden. Det er derfor det er så mange av dem i dag - plattforming, reformering, hydroreforming, cracking. Hver prosess prøver å øke mengden drivstoff som produseres + forbedre oktantallet, ideelt for å klare seg uten tilsetningsstoffer i det hele tatt.

Oktan og fortynning

Jeg vil fortsatt snakke litt om å fortynne den originale bensinen. Det vil si hvordan får vi oktantallet lik 92, 95 og 98, som brukes nå.

Oktantallet karakteriserer bensindrivstoffets motstand mot detonasjon, med enkle ord kan det beskrives som følger - i drivstoffblandingen (bensin + luft), som komprimeres i forbrenningskammeret, sprer flammen seg med en hastighet på 1500 - 2500 m/s. Hvis blandingens tenningstrykk er for høyt, begynner ytterligere peroksider å dannes, eksplosjonskraften øker - dette er en enkel detonasjonsprosess som på ingen måte er nyttig for motorstempler.

Det er motstanden til drivstoffet mot detonasjon som estimeres ved oktantallet. Nå er det installasjoner som inneholder en referansevæske - vanligvis en blanding av isooktan (den har et tall lik "100") og heptan (den har nøyaktig "0").

Deretter sammenlignes to drivstoff på stativet, ett hentet fra olje (bensinblanding), det andre fra isooktan. De sammenlignes hvis motorene fungerer på samme måte, de ser på den andre blandingen og antall isooktan i den - dermed får de oktantallet. Selvfølgelig er dette alt ideelt, laboratorietester.

I praksis kan banking skyldes mange andre motorproblemer, som feil gassposisjon, mager drivstoffblanding, feil tenning, overoppheting av motoren, avleiringer i drivstoffsystemet osv.

For å oppsummere, nå brukes alkoholer, etere, alkyler som tilsetningsstoffer for å øke oktantallet, de er veldig miljøvennlige, så vel som tilsetningsstoffer for. Forholdet i sammensetningen er omtrent det samme - sammensetningen av katolsk cracking (73 - 75%), alkyler (25 - 30%), butylenfraksjoner (5 - 7%). Til sammenligning ble tidligere tetraetylbly brukt for å øke oktantallet, det forbedrer drivstoffet perfekt, men det forårsaker alvorlig skade på miljøet (alle levende ting), og legger seg også i lungene og kan forårsake kreft. Så nå er det forlatt.

Hvordan lage bensin hjemme - instruksjoner

Du vet, bestefaren min ville enkelt og greit laget bensin hjemme! Alt fordi måneskinnet fortsatt kommer godt med, egnet for denne begivenheten. Det gjenstår å finne råolje et sted!

Ok, trinn for trinn prosess:

• Vi ser etter en forseglet beholder, det skal være et gassutløpsrør på toppen, som skal gå til en annen beholder. Et høytemperaturtermometer bør også installeres for å overvåke temperaturen inne.
• Nå heller vi olje i den første beholderen, setter den på oppvarming (du kan til og med bruke gass, men den er eksplosiv, fordi vi får bensin), det er bedre å bruke det elektriske alternativet. Vi setter den andre beholderen i et kaldt rom, ca + 5 grader, hvis dette ikke er mulig, legger vi røret som går til beholderen i kulden, men dekker det i det minste med is fra kjøleskapet.
• I den første tanken begynner vi å varme opp, og ettersom vi allerede har demontert ovenfra, er en temperatur på 35 - 200 grader nok til at lette fraksjoner (bensin) begynner å fordampe. Vanligvis er allerede 100 - 120 grader nok. Vi varmer det opp, og siden dampene kommer inn i den kalde beholderen eller røret gjennom røret, kondenserer de - de faller i flytende tilstand, inn i den andre beholderen.

Bensin har blitt knapp - mange bilister tenker på hva annet de skal finne på for å redde den, eller til og med erstatte den. Ideer fremmes, tvister oppstår. Det viser seg imidlertid at ikke alle deltakerne deres klart forestiller seg hva den aktuelle motorbensinen er. Vi bestemte oss for å dedikere dagens forelesning, utarbeidet i henhold til litterære kilder, til dette emnet.

Bensin er kjent for å komme fra olje.. Denne naturlige væsken består i utgangspunktet av bare to kjemiske elementer - karbon (84-87%) og hydrogen (12-14%). Men de kombineres med hverandre i en stor variasjon av kombinasjoner, og danner stoffer som vi kaller hydrokarboner. En blanding av forskjellige flytende hydrokarboner er olje.

Hvis olje varmes opp ved atmosfærisk trykk, fordamper de letteste hydrokarboner fra den først, og etter hvert som temperaturen stiger, flere og flere tunge. Kondenserer vi dem hver for seg, får vi forskjellige brøker; de som kokte bort i temperaturområdet fra 35° til 205°C regnes som bensin (til sammenligning kalles kondensatet oppnådd ved temperaturer fra 150 til 315°C parafin, fra 150 til 360°C - diesel).

Imidlertid produserer denne metoden (det kalles direkte destillasjon) svært lite bensin - bare 10-15% av den destillerte oljen. En stor bilpark som trenger denne typen drivstoff kan ikke "mates" på den måten. Derfor produseres hoveddelen av kommersiell bensin som et resultat av de såkalte sekundære oljeraffineringsprosessene, som inkluderer termisk og katalytisk krakking, plattformbygging, reformering, hydroreforming og mange flere. Disse prosessene er komplekse, men de er forent av et felles mål - å bryte opp store og komplekse molekyler av tunge hydrokarboner til mindre og lettere, og danner bensin. Uten å gå inn på de teknologiske detaljene ved sekundær prosessering, merker vi bare at det ikke bare tillater å øke utbyttet av bensin fra olje flere ganger, men gir også en høyere produktkvalitet sammenlignet med direkte destillasjon.

Så lette oljefraksjoner, som kan tjene som drivstoff for forgasserbilmotorer, er oppnådd, og det er nødvendig å tilberede kommersiell bensin med visse egenskaper fra dem. Vi vil snakke om disse egenskapene.

Forbrenningsvarme. Den kjemiske energien som finnes i ethvert drivstoff frigjøres i form av varme under forbrenningen, og den kan omdannes til mekanisk arbeid. Dette er nøyaktig hva som skjer i motorene til bilene våre. Den spesifikke forbrenningsvarmen til motorbensin er en ganske konstant verdi, hver

et kilo av dette drivstoffet frigjør omtrent 10 600 kilokalorier - en alvorlig energiøkning, som for eksempel er tilstrekkelig til å løfte en vekt på 4,5 tusen tonn til en meters høyde.

Oktantall. I en blanding av bensindamper med luft, som komprimeres i motorens forbrenningskammer, forplanter flammen seg med en hastighet på 1500-2500 m/s. Hvis kompresjonen er for høy, dannes det peroksider i den brennbare blandingen, og forbrenningen blir eksplosiv. Dette er detonasjonen som er velkjent for bilister, som fører til en nødmotorsvikt.

Bankemotstanden til bensin måles ved oktantallet. Det bestemmes ved å sammenligne testbensinen med et spesielt referansedrivstoff som består av en blanding av isooktan (oktantallet er tatt som 100) og heptan (tatt som null). Hvor mange prosent av isooktan i en blanding som motoren går på på samme måte som på en gitt bensin, slik er oktantallet på denne bensinen.

Selvfølgelig er det motoriske oppsettet i dette eksperimentet spesielt, forskning, og alle betingelsene for eksperimentet er standardiserte. Hvis vi snakker om kjøring under normale driftsforhold, ville det være feil å tilskrive detonasjon bare til egenskapene til selve bensinen. Faren for at det oppstår øker på grunn av følgende: stor gassåpning i forgasseren, mager drivstoffblanding, økt tenningstidspunkt, økt motortemperatur, redusert veivakselhastighet, en stor mengde karbonavleiringer i sylindrene, ugunstige atmosfæriske forhold (høy temperatur). og lav luftfuktighet, forhøyet barometertrykk). Kombinasjonen av disse faktorene fører forresten ofte føreren til feilaktige konklusjoner, sier de, dårlig bensin ble hellet på bensinstasjonen, eller omvendt - det er det en god motor detonerer ikke selv på lavoktanbensin.

Det skal bemerkes her at oktantallet til bensin bestemmes først og fremst av hvilke fraksjoner, hvilke hydrokarboner som dominerer i den. Høyoktankomponenter inkluderer alkylbensin (en blanding av aromatiske hydrokarboner), toluen, isooktan, alkylat (en blanding av isoparafinhydrokarboner).

Det er imidlertid mulig å øke oktantallet for bensin ved å tilsette et spesielt tilsetningsstoff - et antibankemiddel. Inntil nylig ble tetraetylbly (TES) eller tetrametylbly svært mye brukt til dette formålet, og tilberedte blyholdige bensiner kjent for alle. Men når de brukes, avsettes blyoksid på stearinlys, ventiler og veggene i forbrenningskammeret, og dette er skadelig for motoren. Det viktigste i et annet termisk kraftverk er imidlertid en sterk gift, dens tilstedeværelse i eksosgasser forgifter atmosfæren og skader mennesker og alle levende ting generelt. Derfor, nå overalt, inkludert i vårt land, blir etylvæske forlatt, til tross for den tilhørende økningen i bensinkostnadene.

Fraksjonssammensetningen karakteriserer objektivt flyktigheten til motordrivstoff.Jo lavere temperatur som 10 % av bensinen destilleres ved, jo bedre startegenskaper, men jo større er risikoen for damplåser i drivstofftilførselsledningen, samt forgasserising. Den relativt lave destillasjonstemperaturen på 50 % bensin indikerer dens gode flyktighet under driftsforhold, men igjen, dens evne til å forårsake ising. Til slutt indikerer en høy destillasjonstemperatur på 90 % at det er mange tunge fraksjoner i bensin, som bidrar til fortynningen av oljen i veivhuset og den tilhørende forringelsen av smøringen av motordeler.

Vi nevnte nettopp damplås og forgasserising. Den første krever åpenbart ingen spesiell forklaring, siden dette fenomenet er kjent for enhver bilist. Det skal bare bemerkes at for kommersiell bensin levert til bensinstasjoner i den kalde årstiden (fra oktober til mars), er destillasjonstemperaturen på 10 % av det totale volumet 55 °C, og om sommeren - 70 °C. Det er grunnen til at "vinter" bensin, lagret til den varme årstiden, kan bli ganske plaget av damplåser når du kjører, spesielt i gateoverbelastning.

Når det gjelder isingen på forgasseren, er det verdt å si noen ord om det. Fordampning av en væske er alltid forbundet med absorpsjon av varme og avkjøling av fordampningssonen. Det samme gjelder forgasseren. Et av de virkelige eksperimentene viste at ved en lufttemperatur på +7 ° C, to minutter etter start av motoren, ble gassventilen avkjølt til -14 ° C; hvis det ikke er beskyttelsestiltak, er dannelsen av is i et slikt tilfelle uunngåelig. De viktigste av disse tiltakene er inntak av luft i luftfilteret fra sonen til eksosrørene («vinter»-posisjon av inntaket). Det bør huskes at forholdene under hvilke forgasserising utgjør en reell fare er som følger: lufttemperatur fra -2 ° til + 10 ° C, relativ fuktighet - 70-100%. Konklusjonen er enkel: selv om mange forgassere er væskeoppvarmede, og et spesielt anti-ising-tilsetningsstoff introduseres i moderne kommersielle bensiner, må man likevel, med fremkomsten av kaldt vær, ikke gå glipp av øyeblikket og bytte luftinntaket til vinteren posisjon i rett tid.

Harpiksdannelse. Over tid kan det oppstå kjemiske reaksjoner i det flytende hydrokarbonmiljøet, noe som resulterer i dannelse av klebrige gummilignende stoffer kalt harpiks. De er svært skadelige fordi de tetter til forgasseren og legger seg på inntaksventilstammene. Predisponeringen av en eller annen kommersiell bensin til tannkjøttdannelse kan være forskjellig, det avhenger av blandingens fraksjonelle og kjemiske sammensetning, men det er også generelle ytre forhold som bør tas i betraktning. La oss liste dem opp. Jo mer bensin kommer i kontakt med luft, desto raskere dannes det harpiks i den, så resinifisering i en biltank går mye raskere enn i en dunk fylt til toppen og tilstoppet. Varme og lys, samt tilstedeværelsen av vann, akselererer harpiksutfelling. Materialet som beholderen er laget av spiller også en rolle: kobber og bly forbedrer harpiksdannelsen.

Hygroskopisitet. I prinsippet blandes vann ikke med ren bensin, det synker til bunnen av fartøyet og forblir der som et eget lag. Men en svært liten mengde av det (60-100 gram per tonn bensin) går fortsatt i løsning. I aromatiske hydrokarboner (benzen, toluen) er løseligheten til vann 8-10 ganger større, derfor kan de kommersielle bensinene som inneholder slike komponenter inneholde en liten, men fortsatt merkbar mengde vann. Dette er ikke en hindring for forbrenning av drivstoff, men hvis løsningen er mettet, kan vann under visse forhold (for eksempel når temperaturen synker) skille seg ut fra drivstoffet og forårsake mye problemer - å danne iskrystaller i forgasseren doserer elementer eller bidrar til deres oksidasjon. Derfor bør bensin holdes så langt unna vann som mulig.

Selvfølgelig har vi i dag ikke nevnt alt som angår bensin og er av kjent praktisk interesse for bilister. "Bak kulissene" har vi fortsatt temaer som fortjener en egen diskusjon: om vurdering, merking, egenskaper og utvalg av kommersiell bensin. Men noen få ord om sammensetningen av de to vanligste merkene i dag må fortsatt sies her.

Bensin A-76. Den er basert på produktet fra katalytisk reformering eller katalytisk krakking, som blandes med termisk krakket eller direkte destillasjonsbensin. For å oppnå ønsket oktantall tilsettes enten flytende etyl eller høyoktan hydrokarbonkomponenter til denne blandingen.

Bensin AI-93 i blyholdig versjon er et produkt av mild modus katalytisk reformering (75–80 %), som tilsettes toluen (10–15 %), alkylbenzen (8–10 %) og etylvæske. Blyfri bensin AI-93 oppnådd på basis av produktet av katalytisk reformering av en hard modus (70-75%) med tilsetning av alkylbenzen (25-28%) og butan-butylenfraksjon (5-7%).

Informasjon om maskinen for produksjon av bensin fra vann og husholdningsgass

Dette materialet ble publisert for rundt 10 år siden i tidsskriftet Paritet. Ideen om å skaffe flytende drivstoff fra gass og vann virket interessant for oss (vi visste rett og slett ikke om en slik teknologi for produksjon av syntesebensin før). Selvfølgelig er informasjonen gitt i materialet ikke nok til å lage en passende arbeidsinstallasjon. Men vi håper at dette materialet vil hjelpe våre gjør-det-selv-folk til å finne en erstatning for bensin som har steget i pris i det siste.

Generell beskrivelse av apparatet for produksjon av bensin fra vann og husholdningsgass

Væsken mottatt ved hjelp av denne enheten - metanol (metylalkohol).

Som du vet, brukes metanol i sin rene form som løsningsmiddel og som et høyoktantilsetningsstoff til motordrivstoff, er det også den høyeste oktan (oktantallet er 150) bensin. Dette er den samme bensinen som fyller tankene til racermotorsykler og biler. Som utenlandske studier viser, varer en motor som kjører på metanol mange ganger lenger enn ved bruk av konvensjonell bensin, øker effekten med 20 %. Eksosen fra en motor som kjører på dette drivstoffet er miljøvennlig, og når eksosgasser kontrolleres for giftighet, er det praktisk talt ingen skadelige stoffer i dem.

Apparatet for å produsere metanol er enkelt å produsere, krever ikke spesiell kunnskap og knappe deler, er problemfritt i drift og har små dimensjoner. Forresten, ytelsen, som avhenger av mange faktorer, bestemmes også av dimensjonene. Apparatet, skjemaet og beskrivelsen av monteringen som vi gjør oppmerksom på, med en ytre diameter på blanderen D = 75 mm, gir 3 liter ferdig drivstoff per time, massen til det sammensatte apparatet er omtrent 20 kg, dens dimensjoner er omtrent som følger: høyde - 20 cm, lengde - 50 cm, bredde - 30 cm.

Advarsel: Metanol er en sterk gift. Det er en fargeløs væske med et kokepunkt på 65°C, har en lukt som ligner på vanlig drikkesprit, og er blandbar på alle måter med vann og mange organiske væsker. Husk at 30 mm drukket metanol er dødelig! Det er klart at vanlig bensin ikke er mindre farlig.

Prinsippet for drift og drift av apparatet for fremstilling av bensin fra vann og husholdningsgass

Vann fra springen er koblet til "Vanninntaket", hvorfra en del av vannet sendes (gjennom kranen) til blandebatteriet, og den andre delen (allerede gjennom sin egen kran) kommer inn i kjøleskapet, og passerer gjennom hvilken det avkjøler både syntesegass og bensinkondensat (fig. 1).

Innenlandsk naturgass koblet til "Gas inlet"-rørledningen mates inn i samme blander. Siden temperaturen i blanderen er 100 ... 120 ° C (blanderen varmes opp med en brenner), dannes en oppvarmet blanding av gass og vanndamp i den, som kommer inn i reaktor nr. 1 fra blanderen. Sistnevnte er fylt med katalysator nr. 1, bestående av 25% nikkel og 75% aluminium (i form av flis eller korn, industriell klasse GIAL-16). I reaktoren nr. 1 oppvarmet av brenneren, under påvirkning av høy temperatur (fra 500 ° C og over), dannes syntesegass. Deretter avkjøles den oppvarmede syntesegassen i kjøleskapet til minst en temperatur på 30...40°C. Etter kjøleskapet komprimeres den avkjølte syntesegassen i en kompressor, som kan være en kompressor fra ethvert husholdnings- eller industrikjøleskap. Videre kommer syntesegassen komprimert til et trykk på 5...50 atmosfærer inn i reaktor nr. 2, fylt med katalysator nr. 2 (SNM-1 merke), bestående av kobberspon (80%) og sink (20%). I denne reaktoren nr. 2, som er hovedenheten til apparatet, dannes damp av syntesebensin. Temperaturen i reaktoren bør ikke overstige 270°C. Siden det ikke er temperaturkontroll i reaktoren, er det nødvendig at den komprimerte syntesegassen som kommer inn i reaktoren allerede har riktig temperatur, som oppnås i kjøleskapet ved å justere kjølevannstrømmen med en ventil. Temperaturen i reaktoren styres av et termometer. Jeg gjør oppmerksom på det faktum at det er ønskelig å opprettholde denne temperaturen innen 200 ... 250 ° C, men den kan være lavere.

Fra reaktoren kommer bensindamp og ureagert syntesegass inn i samme kjøleskap, hvor bensindamp kondenseres. Videre slippes kondensatet og ureagert syntesegass ut til kondensatoren, hvor den ferdige gassen akkumuleres, som dreneres fra kondensatoren til en beholder.

Trykkmåleren installert i kondensatoren tjener til å kontrollere trykket i den, som opprettholdes innen 5 ... resirkulering. Kranen for å tappe bensin fra kondensatoren er justert slik at ren flytende bensin uten gass hele tiden kommer ut av kondensatoren. I dette tilfellet vil det være bedre hvis nivået av bensin i kondensatoren begynner å øke litt under drift, i stedet for å synke. Men det mest optimale tilfellet er når nivået av bensin i kondensatoren forblir konstant (posisjonen til nivået kan kontrolleres ved hjelp av et glass innebygd i kondensatorens vegg eller på annen måte). Kranen som regulerer strømmen av vann inn i blanderen er satt i en slik posisjon at det ikke er gass i den resulterende bensinen.

Hoveddesign av hovedkomponentene i installasjonen er vist i fig. 2-6.

D - ytre diameter; L - høyde.

Lansering av bensinmaskinen

Åpne gasstilgang til blanderen (vann tilføres fortsatt til sistnevnte), tenn brennerne under blanderen og reaktor nr. 1. Kranen som regulerer vannstrømmen inn i kjøleskapet er helt åpen, kompressoren er på, kranen for å tappe bensin fra kondensatoren er lukket, og kranen på kondensator-mikserens "rørledning" er helt åpen.

Deretter åpnes kranen litt, noe som regulerer tilgangen til vann til blanderen, og kranen på den nevnte "rørledningen" setter ønsket trykk i kondensatoren, og kontrollerer det med en trykkmåler. Men ikke i noe tilfelle lukk kranen på "rørledningen" helt !!! Deretter, etter fem minutter, bringes temperaturen i reaktoren nr. 2 til 200...250°C med en kran for tilførsel av vann til blanderen. Deretter, på kondensatoren, åpnes bensinavløpskranen litt, og en strøm av bensin skal komme ut av kranen. Hvis det går på hele tiden, åpne en større kran, men hvis bensin er blandet med gass, åpne kranen for å tilføre vann til blanderen. Generelt, jo mer ytelse du setter opp enheten, jo bedre. Du kan sjekke vanninnholdet i bensin (metanol) med en alkoholmåler. Tettheten av bensin (metanol) er 793 kg/m³.

Alle komponentene i dette apparatet er laget av egnet rustfritt stål (som er bedre) eller vanlige stålrør. Kobberrør egner seg som tynne forbindelsesrør. I kjøleskapet er det nødvendig at forholdet mellom lengdene (høydene) på spolene for syntesegass (X) og syntesebensindamp (Y) er lik 4. Det vil si for eksempel hvis høyden på kjøleskapet er 300 mm, skal lengden X være lik 240 mm, en Y, henholdsvis 60 mm (240/60=4). Jo flere omdreininger på spolen passer inn i kjøleskapet på begge sider, jo bedre. Alle kraner brukes fra gasssveisebrennere. I stedet for kraner som regulerer tømmingen av bensin fra kondensatoren og strømmen av ureagert syntesegass inn i blanderen, kan trykkreduksjonsventiler fra husholdningsgassflasker brukes.

Vel, det er nok alt. Avslutningsvis vil jeg legge til at dette designet for hjemmelaget bensin ble publisert i en av utgavene av magasinet Paritet.

Og nå kommentarene til forfatter-oppfinneren Gennady Nikolayevich Vaks i form av svar på spørsmål fra hjemmelagde mennesker. (I fremtiden har forfatteren gjentatte ganger forbedret denne første installasjonen av sin, derfor refererer han i kommentarene ofte til "nye teknologier" som er fraværende i apparatet som er beskrevet her. - Red.anm.)

Gjør og ikke gjør

Hva er hensynet til antall kompressorer som kreves?

Oppsettet mitt ble bygget i 1991, da gassen kostet noe sånt som 40 kopek, og jeg laget denne bilen for min egen fornøyelse. Apparatet ble designet for høyt trykk og krevde to kompressorer. Nå har vi forbedret det, beregnet det, det viser seg at det er mulig å gjennomføre prosessen ved å tilføre normalisert luft. Denne forenklingen dukket opp på grunn av dannelsen av trykkstøt i den magnetiske reaktoren. Dermed oppstår impulser som ligner pops inne i mediet. Disse popsene og deres generator er oppfinnelsen som vi tok med i utviklingen. Det meste som vi har beskrevet i forbindelse med metanolanlegget er velkjent.

Jeg er ikke kjemiker, jeg er fysiker og hentet data fra litteraturen. Nytt, som vi også introduserte, er en svært kompakt varmeveksler. Og den siste tingen: hvis i klassiske metanolreaktorer (det er mange av dem, de er vanlige), partikkelstørrelsesfordelingen til sfæriske katalysatorgranuler vanligvis er fra 1 til 3 cm, gjorde vi katalysatoren fint dispergert. Men for at gassens permeabilitet ikke skal forringes, er det nettopp periodisk kompresjon som oppstår, i plasmafysikk kalles dette klypeeffekten.

Kan ikke si. Selve den kjemiske sammensetningen av katalysatoren er hentet fra klassiske bøker. De første metanolanleggene opererte kun med en sinkoksidkatalysator. Det er i utgangspunktet sinkhvitt, et hvitt pulver. Men i fremtiden begynte kjemikere å gjøre eksperimenter på oksidene av kobber, krom og kobolt. Det er et stort antall rapporter. Det er et helt stativ i Statens offentlige bibliotek for naturvitenskap og teknologi. Disse katalysatorene er mer effektive enn sinkoksid. En god katalysator oppnås fra knuste gamle "sølv"-mynter, som består av nikkel og kobber. De, disse sagflisene, må selvfølgelig brennes, oksideres.

Og krom kan ikke legges til?

Du kan ikke legge til. Tilsynelatende er sammensetningen av den optimale katalysatoren ennå ikke funnet.

Kretsen må være forseglet. Men katalysatorene må tas ut og lastes inn i reaktorene.

I installasjonen fortsetter syntesereaksjonen ved 350°C. Derfor, hvis vi markerte beslag i diagrammet og noen gjorde dem litt feil, kan karbonmonoksid, hydrogen og dampformig metanol sive inn i rommet. Jeg legger merke til at alle disse gassene er farlige. Så vi ga en anbefaling - å bruke sveising, og denne anbefalingen forblir i prinsippet i kraft. Vel, hvis noen lager en åpningsplugg med alle forholdsregler for å bytte katalysator, selvfølgelig, med en kobberpakning for å garantere tettheten til prosessen, er dette sannsynligvis mulig. Men det er ingen sikkerhet, så du bør ikke være for lat - sveis dekselet med argon, kok det deretter, bytt ut katalysatoren og sveis det på nytt.

Er det nødvendig med en vertikal reaktor?

Vertikal er et must.

Hvorfor forringes katalysatoren i reaktorer?

Hovedsykdommen i alle reaktorer der en katalysator brukes, er at sistnevnte blir forgiftet etter en tid, som kjemikere sier. La oss si at det er en urenhet i gassen - svovel eller noe annet. En slags film vises på overflaten av katalysatorgranulene. Det er mulig å organisere vibrasjonen av katalysatorpartiklene, som et resultat av at det er selvrensende når granulene gni mot hverandre. Denne rengjøringen forenkles også av det faktum at noen katalysatorgranulat er mer slipende enn andre.

Hvordan blandes vann og metan?

Selvfølgelig må vann og metan tilføres blanderen i et visst forhold. Dette gjøres ved den klassiske metoden ved bruk av en vanndispenser og en metandispenser. Vi har gitt opp dispensere. Faktum er at ved temperaturer i størrelsesorden 80...100°C blir trykket til mettende damper nesten atmosfærisk (faktisk koker vann derfor ved en temperatur på 100°C). Så vanndampen som vil være i metanboblene er ganske nok til å utføre konverteringsreaksjonen. Det er et alvorlig teknisk problem her. Under våre eksperimenter viste det seg at når du passerer gass gjennom en liten smule nedenfra for å "bryte" den, finner gassen alltid en vei for seg selv, som et resultat av at resten av dispergeringsmidlet ikke virker, dvs. , det blir en kork. Derfor må du hele tiden slå ned - bryte boblene, noe som oppnås ved hjelp av en elektromagnetisk vibrator. Så er det flere bobler som, mens de stiger, er fullstendig mettet med vann.

Hvordan reguleres andelen metan og vann?

Det er hovedsakelig temperaturkontrollert. Generelt er denne prosessen veldig komplisert. Instrumenteringssystemet for slike prosesser opptar et solid rom. Jeg var på metanolfabrikken i Tallinn og så dette mest komplekse systemet. Selvfølgelig kunne vi ikke gjenta det. Men likevel fant vi en vei ut av situasjonen ved å redusere all denne instrumenteringen til én veke. Jo mindre flammen er, jo mindre ureagert metan, hydrogen, karbonmonoksid forble i reaktoren. Jo færre av dem reagerer, jo flere flammeveker vil det være ved utløpet av reaktoren. Dermed kan du selv optimere prosessen. Tross alt kommer gass fra nettverket jevnt. Som et resultat er hovedoppgaven til operatøren å gjøre alt for å redusere vekens flamme. Bruk en dag eller to og lær hvordan du regulerer.

Er det nok gasstrykk i ledningen?

Presset er hva det er, la det være. Du kan fortsatt ikke øke eller redusere den.

Hva om freondamp kommer inn i systemet? Tross alt er kompressoren fylt med freonolje.

Hvis du ser nøye etter, er den laget på en slik måte at oljen ikke kan komme ut. Og hvis det går gjennom systemet, vil det ikke skje noe forferdelig.

Er det mulig å erstatte gassbrennere med elektriske varmeovner?

Kan. Men det er dyrt, er det ikke? Elektrisitet er dyrere enn gass. Gass kan tas direkte fra én brenner på en gasskomfyr. Lengden på flammen er omtrent 120...150 mm.

Hvor tett er temperaturkontrollen?

Ikke veldig vanskelig. Innen 100°C. Du kan selvfølgelig installere et termoelement. Men de fleste gjør-det-selv-folk ville ikke være i stand til å oppgradere det. Platina termoelementer er også veldig dyre. Den enkleste måten å overvåke temperaturen på er med termisk maling eller til og med legeringer. Hver har sitt eget smeltepunkt. Det bør være en legering som høysmeltende loddemetall.

Hvordan starte installasjonen?

Slå på brennerne først. Start gassen gjennom hele systemet og tenn veken. Gassen begynner å passere gjennom dispergeringsmidlet og blir mettet med vann. Gassen fortsetter å brenne i veken. Ingenting annet skjer. Metningen av gassen med vann fortsetter, brennerne brenner. Temperaturen i reaktoren stiger til 350...800°C. Omdannelsen av metan begynner, som blir til karbonmonoksid og hydrogen. Samtidig forblir metan delvis intakt, mens karbondioksid også dukker opp underveis. Overflødig vann renner fortsatt. Prosessen er endoterm, det vil si med absorpsjon av varme. Mens varmevekslerne (nodene) varmes opp, vil veken brenne med variabel intensitet. Under konverteringen frigjøres varme, så prosessen vil fortsette av seg selv, den begynner å svinge seg selv.

Hva er forventet levetid for et slikt anlegg?

Enheten vil fungere i lang tid, bare levetiden til katalysatoren vil stoppe kontinuerlig drift. Mye avhenger her av forurensning av gassen, på egenskapene til katalysatoren. Er det mye svovel i gassen kan det dannes svovelsyre, den er aggressiv ved høye temperaturer.

Jeg vil også gjøre en avklaring. Det ble tidligere nevnt at rørene til kjøleskap er tykkveggede, 7 m lange. Faktum er at det tidligere var planlagt å lage varmevekslere i form av spoler. Og så forenklet vi dem og gjorde dem boksformede med filler.

Hva er det grunnleggende behovet for å bruke en kjøleskapskompressor i installasjonen?

I sin holdbarhet, pålitelighet, lydløshet, tilgjengelighet.

Rådgivning og erfaring fra utøvere som har laget installasjoner for produksjon av bensin

Gennady Ivanovich Fedan, mekaniker, oppfinner, han har mange av sine egne utviklinger. Hans spesielle hobby er bilen. Han er gruveingeniør av yrke, utdannet ved Donetsk Polytechnic University. Han jobbet en gang som speedway-servicemekaniker, og deretter ble han kjent med bruken av metanol.

Her er hva han sa: «Omtrent åtte år siden vi begynte å bruke metanol i bilen. I løpet av de to første årene kjempet vi mot korrosjon. Det ble dannet vannkondensat, det var nødvendig å nøytralisere det på en eller annen måte. I utgangspunktet påvirket korrosjon stempelsystemet. I Zaporozhets er selve motoren støpejern, og forgasseren er duraluminium. Stempelsystemet er av stål. Korroderte ventiler, ventilseter. Vi prøvde å tilsette lakserolje. Det forbedrer kompresjonen betraktelig. Aeromodellere bruker for eksempel metanol med tilsetning av 15 % lakserolje. Men igjen, det er mye korrosjon: etter hver bruk av denne blandingen må alt vaskes.

Vi reddet oss fra dette ved å tilsette flyolje til metanolen. For 20 liter metanol tilsetter vi 1 liter MS-20 flyolje. Våre tradisjonelle biloljer har blitt forlatt fordi de danner sot når de brennes. Som et resultat brenner ventiler. Flyolje har derimot høy viskositet, lar ikke overflaten fuktes, og på grunn av dette oppstår ikke korrosjon. Så, i en blanding av 5 % MS-20, er resten metanol.

Jeg må si at metanol på mange måter er veldig attraktivt som drivstoff til biler. Vi har forresten en gammel, ganske utslitt motor, men den fungerer fint med metanol. Ved hastigheter over gjennomsnittet er det fornuftig å tilsette vann. I dette tilfellet øker drivstoffreserven til motoren. Jeg prøver fortsatt å spesifisere doseringen. Jeg utvikler en installasjon slik at det blir en dosert tilførsel av vann avhengig av driftsmodusen til motoren. Så snart høye hastigheter går, begynner injeksjonen.

La oss si at du av en eller annen grunn må bytte til bensin midlertidig eller permanent. For disse tilfellene forenklet jeg justeringen av hoveddrivstoffstrålen. Faktum er at under metanol må tverrsnittet av strålen økes. Hvis du lar strålen være som den var for bensin, vil strømmen falle når du bruker metanol. For å forhindre at dette skjer, må du øke tverrsnittet av jetflyet, og motoren vil fungere perfekt.

Om vinteren starter en motor med metanol mye lettere enn med bensin, bokstavelig talt i løpet av noen få sekunder. Det er ingen detonasjon i det hele tatt. En annen positiv ting. Ofte var det nødvendig å gi hjelp til eierne av "Lada", som dannet en ispropp i drivstoffbanen. Det skjer hele tiden. De selger bensin fortynnet med vann. Det kan ikke bestemmes med øyet. Mannen kjøpte, oversvømte – og det var det. Om vinteren dannes det en ispropp i drivstoffsystemet. Du må demontere motoren, skylle alt. Bilistene bruker opptil to dager på dette. I mellomtiden kan trafikkorken elimineres bokstavelig talt innen to timer. Jeg tar 2 liter metanol, heller den i drivstoffsystemet, og pluggen løses opp. Ingen demontering av motor.