Z čoho sa vyrába benzín? Technológia výroby benzínu. Rafinéria

V dnešnom svete ceny benzínu neustále rastú, napriek tomu, že cena ropy neustále klesá.

V tomto ohľade mnohí začínajú premýšľať o tom, či je možné vyrobiť benzín doma a ako to urobiť.

Získavanie z uhlia

Existujú dve účinné a overené metódy. Obe tieto metódy vyvinuli nemeckí vedci začiatkom minulého storočia.

Počas Veľkej vlasteneckej vojny sa takmer všetko nemecké vybavenie pohybovalo pomocou uhoľného paliva.

Koniec koncov, ako viete, v Nemecku nie sú žiadne ropné polia, ale bola zavedená ťažba uhlia. Nemci vyrábali naftu a benzín syntetické palivo z hnedého uhlia.

Čo sa týka chémie, uhlie sa prekvapivo až tak nelíši od ropy, ako si mnohí myslia. Majú jeden základ – ide o vodík a horľavé zlúčeniny uhlíka. Pravda, v uhlí je menej vodíka. Horľavú zmes je možné získať vyrovnaním indikátorov vodíka.

Môžete to urobiť nasledujúcimi spôsobmi:

• hydrogenácia alebo iné skvapalnenie;
• splyňovanie.

Čo je hydrogenácia

Z jednej tony uhlia sa dá získať približne 80 kg benzínu. Zároveň musí uhlie obsahovať 35 % prchavých látok.

Na začatie spracovania sa uhlie jemne rozomelie do stavu prášku. Potom sa uhoľný prach dôkladne vysuší. Potom sa zmieša s vykurovacím olejom alebo olejom, kým sa nezíska hmota podobná paste.

Hydrogenácia je pridávanie chýbajúceho vodíka do uhoľnej zmesi. Surovinu umiestnime do špecializovaného autoklávu a zohrejeme. Teplota v ňom by mala byť okolo 500 stupňov a tlak by mal byť 200 barov.

Na výrobu benzínu sú potrebné dve fázy:

• kvapalná fáza;
• parná fáza.

V autokláve prebieha niekoľko pomerne zložitých chemických reakcií. Uhlie je nasýtené potrebným vodíkom a zložité častice obsiahnuté v jeho zložení sa rozpadajú na jednoduché.

V dôsledku toho dostaneme motorovú naftu alebo benzín. To bude závisieť od samotného procesu.

Ešte raz, celý proces hydrogenácie bod po bode:

1. mletie uhlia do stavu prachu;
2. pridanie oleja do neho;
3. zahrievanie v autokláve pri vysokej teplote.

Je veľmi dôležité urobiť správne vybavenie. Doma je dosť ťažké si to vyrobiť sami, pretože tlak v autoklávoch je vyšší ako v kyslíkových fľašiach.

To je dôležité: pamätajte na bezpečnostné opatrenia. Samotný proces je dosť výbušný. Nikdy nefajčite v blízkosti jednotky a nezapaľujte oheň.

Splyňovanie

Splyňovanie je rozklad tuhého paliva na plyny.

Neskôr sa k získaným plynom pridávajú chýbajúce látky a transformujú sa do kvapalného stavu, čím sa získa benzín.

Existuje niekoľko spôsobov, ako premeniť uhlie na benzín splyňovaním.

Prvá metóda sa dá teoreticky použiť aj doma. Nazýva sa Fischer-Tropschova metóda. Táto metóda je však pri vykonávaní dosť namáhavá, vyžaduje príliš zložité vybavenie a nakoniec sa ukáže ako nerentabilná, pretože sa minie veľa uhlia a hotový benzín je lacnejší.

Okrem toho sa uvoľňuje veľké množstvo oxidu uhličitého, proces recyklácie sa doma stáva veľmi nebezpečným. Preto túto metódu nebudeme podrobnejšie rozoberať.

Existuje aj metóda tepelného splyňovania. Vykonáva sa zahrievaním suroviny v úplnej neprítomnosti kyslíka. To si samozrejme vyžaduje aj príslušné vybavenie. Koniec koncov, teplota rozkladu uhlia na plyn je 1200 stupňov.

Hlavnou výhodou tejto metódy je, že časť plynov sa posiela na syntézu benzínového paliva a časť na ohrev surovín. To pomáha udržiavať nízke náklady. Samotné uhlie sa teda zahrieva.

Výroba benzínu zo starých pneumatík

Benzín si môžete vyrobiť vlastnými rukami pomocou starých gumových pneumatík.

To si bude vyžadovať:

• gumový odpad;
• piecť;
• liehovar;
• žiaruvzdorné nádoby.

Odborná rada: nevyrábajte benzín v mestskom byte. Proces je sprevádzaný dymom s prenikavým zápachom gumy.

Podrobné pokyny na výrobu benzínu z gumových pneumatík sú nasledovné:

1. Je potrebné pripraviť kovový sud s tesne priliehajúcim vekom. Okrem toho je potrebná tepelne odolná trubica. Musí byť pripojený zhora k krytu. Takto získate domácu retortu. Potom potrebujete nádobu na kondenzát a ďalšiu malú nádobu s dvoma rúrkami na vytvorenie vodného uzáveru. Jedna trubica sa spustí do vody a druhá sa drží nad ňou.
2. Ďalej je potrebné zostaviť zariadenie na výrobu uhľovodíkov v kvapalnej forme. Za týmto účelom pripojíme rúrku z našej retorty ku kondenzátu. Potom hadicou spojíme aj kondenzát a vodný uzáver. Druhú rúrku pripojíme k sporáku, na ktorý nainštalujeme retortu. Výsledkom je uzavretý systém praskania pri vysokých teplotách.
3. Gumu vložíme do retorty a pevne zatvoríme veko, potom je potrebné ju zahriať na vysoký oheň. Pri vysokých teplotách sa molekuly gumy ničia. Dochádza k sublimácii, t.j. prechodu z pevného skupenstva do plynného skupenstva obchádzajúcom kvapalný stupeň. Tento plyn potom vstupuje do nášho kondenzátora, kde je teplota oveľa nižšia. Pary kondenzujú a v dôsledku toho dostaneme olej v tekutej forme.
4. Výsledná látka sa musí vyčistiť, na to potrebujete destilátor, ktorý sa často používa pri použití mesačných destilačných prístrojov. Suspenzia sa privedie do varu pri teplote 200 stupňov a získa sa benzín.

Poznámka: Počas procesu destilácie sa vyhýbajte otvorenému ohňu. Najlepšie je použiť elektrický sporák.

Alternatívne spôsoby

Benzín sa vyrába nielen z uhlia a gumových pneumatík.

Dá sa získať z odpadu, palivového dreva, peliet, listov, orechových škrupín, šupiek semien, kukuričných zŕn, rašeliny, slamy, tŕstia, buriny, tŕstia, starých podvalov, suchého vtáčieho a zvieracieho hnoja, plastových fliaš, medicínskeho odpadu atď.

Proces výroby benzínu doma, diskutovaný vyššie, nie je taký zložitý, ako sa zdá na prvý pohľad. Pojmy ako hydrogenácia, splyňovanie atď. môžu byť zavádzajúce. V skutočnosti však nastavenie výroby a výroba benzínu vlastnými rukami nie je také ťažké, ako sa zdá.

Upozorňujeme na zaujímavú správu o tom, ako vyrobiť benzín doma:

Benzín zdražuje – hoci ropa klesá! Aké zvláštne je u nás všetko usporiadané. No dobre, mnohí z nás si myslia – je možné vyrobiť si benzín doma? A ako sa to robí vo všeobecnosti? Čo je to za zložitý technický proces, po ktorom teraz benzín stojí rovnako ako „zlato“. Dnes som sa rozhodol napísať krátky článok, kde sa budeme zaoberať výrobným procesom tohto paliva. Uvidíte, že to nie je také ťažké, ako sa zdá...

Ako viete, benzín sa vyrába z ropy, ak chcete, potom je to „blank“ pre budúce palivo. Mimochodom, zo zvyškov po destilácii získajú oveľa viac, napríklad petrolej, vykurovací olej atď. Takže liter tejto „fosílie“ je rozdelený do mnohých zložiek.

Ropa sa zase môže rozložiť na dve hlavné zložky, a to uhlík (asi 85 %) a vodík (asi 15 %). Sú pospájané stovkami väzieb, ktoré potom nazývame uhľovodíky – zas ich možno rozdeliť aj na zložité a ľahké kompozície – ale všetky tieto zlúčeniny sú v skutočnosti ropa.

Benzín sa z neho získava dvoma hlavnými spôsobmi - ide o proces „priamej destilácie“ a pokročilejší proces, ktorý má veľa mien - platformovanie, reformovanie, hydroreformovanie, ale najobľúbenejšie sú teraz tepelné a katalytické krakovanie. Teraz podrobnejšie.

Priamy destilačný proces

Toto je veľmi stará metóda, bola vynájdená na úsvite benzínových motorov. Ak chcete, nelíši sa v super technológiách a pokojne sa dá zopakovať v každej domácnosti, o tom neskôr.

Samotný fyzikálny proces spočíva v zahrievaní oleja a odparovaní požadovaných kompozícií z neho. . Proces prebieha pri atmosférickom tlaku a uzavretej nádobe, v ktorej je inštalovaná trubica na výstup plynu. Pri zahrievaní sa z oleja začnú odparovať prchavé zlúčeniny:

• Teplota od 35 do 200 ° C - dostaneme benzín
• Teplota od 150 do 305 °C - petrolej
• Od 150 do 360 °С - motorová nafta.

Potom sa jednoducho kondenzujú do inej nádoby.

Ale táto metóda má veľa nevýhod:

• Dostaneme veľmi málo paliva – z jedného litra sa teda získa len 150 ml. benzín.
• Výsledný benzín má veľmi nízke oktánové číslo, asi 50 - 60 jednotiek. Ako viete, aby ste dosiahli 92 - 95, potrebujete veľa prísad.

Vo všeobecnosti je tento proces beznádejne zastaraný, v moderných podmienkach jednoducho nie je komerčne ziskový. Preto mnohé spracovateľské podniky teraz prešli na ziskovejší a pokročilejší spôsob výroby.

Tepelné a katalytické krakovanie

Tento proces získavania benzínu je veľmi komplikovaný, týmto spôsobom ho doma nedostanete - určite! Nechcem liezť do džungle, zaťažovať vás zložitými chemickými a fyzikálnymi pojmami. Preto sa pokúsim povedať, čo sa hovorí „na prstoch“.

Podstata praskania je jednoduchá . Ropa sa chemicky a fyzikálne rozkladá na svoje zložky – to znamená, že veľké, zložité molekuly uhľovodíkov sa menia na menšie a jednoduchšie, ktoré tvoria benzín.

Čo nám to dáva, aké sú výhody:

• Výkon benzínu sa niekoľkonásobne zvyšuje, až o 40 - 50%. To znamená, že v porovnaní s destiláciou už máme takmer pol litra paliva.
• Oktánové číslo je oveľa, zvýšené - zvyčajne je to asi 70 - 80 jednotiek. Samozrejme, nemôžete na ňom jazdiť, ale potrebujete minimum prísad, kým získate hotový výrobok.

Vo všeobecnosti je tento proces jednoznačne budúcnosťou. Preto je ich dnes toľko – platforming, reforming, hydroreforming, cracking. Každý proces sa snaží zvýšiť množstvo vyrobeného paliva + zlepšiť oktánové číslo, ideálne úplne bez prísad.

Oktán a riedenie

Ešte chcem trochu porozprávať o riedení pôvodného benzínu. To znamená, ako získame oktánové číslo rovnajúce sa 92, 95 a 98, ktoré sa teraz používajú.

Oktánové číslo charakterizuje odolnosť benzínového paliva voči detonácii, zjednodušene ho možno opísať takto - v palivovej zmesi (benzín + vzduch), ktorá je stlačená v spaľovacej komore, sa plameň šíri rýchlosťou 1500 - 2500 pani. Ak je zápalný tlak zmesi príliš vysoký, začnú sa vytvárať ďalšie peroxidy, zvyšuje sa sila výbuchu - ide o jednoduchý detonačný proces, ktorý nie je v žiadnom prípade užitočný pre piesty motora.

Ide o odolnosť paliva voči výbuchu, ktorá sa odhaduje podľa oktánového čísla. Teraz existujú inštalácie, ktoré obsahujú referenčnú kvapalinu - zvyčajne zmes izooktánu (má číslo rovné "100") a heptánu (má presne "0").

Potom sa na stojane porovnávajú dve palivá, jedno získané z ropy (benzínovej zmesi), druhé z izooktánu. Porovnávajú sa, či motory pracujú rovnako, pozerajú sa na druhú zmes a počet izooktánov v nej – teda dostanú oktánové číslo. Samozrejme, to všetko je ideálne, laboratórne testy.

V praxi môže byť klepanie spôsobené mnohými ďalšími problémami motora, ako je nesprávna poloha škrtiacej klapky, chudobná zmes paliva, nesprávne zapaľovanie, prehrievanie motora, usadeniny v palivovom systéme atď.

Aby som to zhrnul, teraz sa alkoholy, étery, alkyly používajú ako prísady na zvýšenie oktánového čísla, sú veľmi šetrné k životnému prostrediu, ako aj prísady do. Pomer v zložení je približne rovnaký - zloženie katolíckeho krakovania (73 - 75%), alkylov (25 - 30%), butylénových frakcií (5 - 7%). Pre porovnanie, skoršie tetraetylolovo sa používalo na zvýšenie oktánového čísla, dokonale zlepšuje palivo, ale vážne poškodzuje životné prostredie (všetko živé) a tiež sa usadzuje v pľúcach a môže spôsobiť rakovinu. Takže teraz sa od toho upustilo.

Ako vyrobiť benzín doma - návod

Viete, môj starý otec by si ľahko a jednoducho vyrobil benzínové palivo doma! Všetko preto, že mesačný svit stále príde vhod, vhodný na túto udalosť. Zostáva niekde nájsť ropu!

Dobre, postup krok za krokom:

• Hľadáme zapečatenú nádobu, na vrchu musí byť výstupné potrubie plynu, ktoré pôjde do inej nádoby. Na monitorovanie teploty vo vnútri by mal byť nainštalovaný aj vysokoteplotný teplomer.
• Teraz nalejeme olej do prvej nádoby, zahrejeme ju (môžete dokonca použiť plyn, ale je výbušný, pretože dostaneme benzín), je lepšie použiť elektrickú možnosť. Druhú nádobu dáme do chladnej miestnosti, cca + 5 stupňov, ak to nie je možné tak hadičku, ktorá ide do nádoby, dáme do chladu, ale prikryjeme ju aspoň ľadom z chladničky.
• V prvej nádrži začneme ohrievať a ako sme už demontovali zhora, stačí nám teplota 35 - 200 stupňov, aby sa začali odparovať ľahké frakcie (benzín). Zvyčajne stačí už 100 - 120 stupňov. Zahrejeme, a keďže sa pary hadičkou dostávajú do studenej nádoby alebo trubice, kondenzujú – spadajú do tekutého stavu, do druhej nádoby.

Benzín sa stal vzácnym – mnohí motoristi rozmýšľajú, čo ešte vymyslieť, aby ho zachránili, či dokonca vymenili. Predkladajú sa nápady, vznikajú spory. Ukazuje sa však, že nie všetci ich účastníci si jasne predstavujú, čo je súčasný automobilový benzín. Tejto téme sme sa rozhodli venovať našu dnešnú prednášku pripravenú podľa literárnych zdrojov.

Je známe, že benzín pochádza z ropy.. Táto prírodná kvapalina pozostáva v podstate len z dvoch chemických prvkov – uhlíka (84 – 87 %) a vodíka (12 – 14 %). Ale kombinujú sa navzájom vo veľkej rozmanitosti kombinácií, pričom vytvárajú látky, ktoré nazývame uhľovodíky. Zmes rôznych kvapalných uhľovodíkov je olej.

Ak sa ropa zahrieva pri atmosférickom tlaku, tak sa z nej najskôr odparujú najľahšie uhľovodíky a so stúpajúcou teplotou čoraz viac ťažké. Ich oddelenou kondenzáciou získame rôzne frakcie; za benzín sa považujú tie, ktoré sa vyvarili v rozmedzí teplôt od 35° do 205°C (pre porovnanie, kondenzát získaný pri teplotách od 150 do 315°C sa nazýva petrolej, od 150 do 360°C - motorová nafta).

Táto metóda (nazýva sa priama destilácia) však produkuje veľmi málo benzínu – iba 10 – 15 % destilovaného oleja. Obrovský vozový park, ktorý potrebuje tento typ paliva, nie je možné takto „nakŕmiť“. Preto sa väčšina komerčného benzínu vyrába v dôsledku takzvaných procesov sekundárnej rafinácie ropy, ktoré zahŕňajú tepelné a katalytické krakovanie, platforming, reforming, hydroreforming a mnohé ďalšie. Tieto procesy sú zložité, no spája ich spoločný cieľ – rozbiť veľké a zložité molekuly ťažkých uhľovodíkov na menšie a ľahšie, za vzniku benzínu. Bez toho, aby sme zachádzali do technologických detailov sekundárneho spracovania, poznamenávame len, že umožňuje nielen niekoľkonásobne zvýšiť výťažok benzínu z ropy, ale poskytuje aj vyššiu kvalitu produktu v porovnaní s priamou destiláciou.

Získali sa teda frakcie ľahkého oleja, ktoré môžu slúžiť ako palivo pre karburátorové automobilové motory a je potrebné z nich pripraviť komerčný benzín s určitými vlastnosťami. Budeme hovoriť o týchto vlastnostiach.

Spaľovacie teplo. Chemická energia obsiahnutá v akomkoľvek palive sa pri jeho spaľovaní uvoľňuje vo forme tepla a môže sa premeniť na mechanickú prácu. Presne to sa deje v motoroch našich áut. Špecifické spalné teplo motorového benzínu je pomerne konštantná hodnota

kilogram tohto paliva uvoľní približne 10 600 kilokalórií - poriadna dávka energie, ktorá stačí napríklad na zdvihnutie závažia s hmotnosťou 4,5 tisíc ton do metrovej výšky.

Oktánové číslo. V zmesi benzínových pár so vzduchom, ktorý je stlačený v spaľovacom priestore motora, sa plameň šíri rýchlosťou 1500-2500 m/s. Ak je kompresia príliš vysoká, v horľavej zmesi sa tvoria peroxidy a horenie sa stáva výbušným. Ide o motoristom dobre známu detonáciu, ktorá vedie k núdzovej poruche motora.

Odolnosť benzínu voči klepaniu sa meria jeho oktánovým číslom. Stanovuje sa porovnaním testovaného benzínu so špeciálnym referenčným palivom pozostávajúcim zo zmesi izooktánu (jeho oktánové číslo sa berie ako 100) a heptánu (berie sa ako nula). Koľko percent izooktánu v zmesi, na ktorú motor beží rovnako ako na daný benzín, také je oktánové číslo tohto benzínu.

Samozrejme, nastavenie motora v tomto experimente je špeciálne, výskum a všetky podmienky experimentu sú štandardizované. Ak hovoríme o jazde za normálnych prevádzkových podmienok, potom by bolo nesprávne pripisovať detonáciu iba vlastnostiam samotného benzínu. Nebezpečenstvo jeho výskytu sa zvyšuje z nasledujúcich dôvodov: veľký otvor škrtiacej klapky v karburátore, chudobná zmes paliva, zvýšené časovanie zapaľovania, zvýšená teplota motora, znížené otáčky kľukového hriadeľa, veľké množstvo karbónových usadenín vo valcoch, nepriaznivé atmosférické podmienky (vysoká teplota a nízka vlhkosť vzduchu, zvýšený barometrický tlak). Mimochodom, kombinácia týchto faktorov často vedie vodiča k chybným záverom, hovorí sa, že na čerpacej stanici sa nalial zlý benzín alebo naopak - to je to, čo dobrý motor nevybuchne ani na nízkooktánovom benzíne.

Tu si treba uvedomiť, že oktánové číslo benzínu je určené predovšetkým tým, aké frakcie, aké uhľovodíky v ňom prevládajú. Medzi vysokooktánové zložky patrí alkylbenzín (zmes aromatických uhľovodíkov), toluén, izooktán, alkylát (zmes izoparafínových uhľovodíkov).

Je však možné zvýšiť oktánové číslo benzínu pridaním špeciálnej prísady - antidetonačného činidla. Donedávna sa na tento účel veľmi hojne využívalo tetraetylolovo (TES) alebo tetrametylolovo, ktoré pripravovalo každému známe olovnaté benzíny. Pri ich použití sa však na sviečkach, ventiloch a stenách spaľovacej komory usadzuje oxid olovnatý, čo je pre motor škodlivé. Hlavná vec je však v inej tepelnej elektrárni prudký jed, jeho prítomnosť vo výfukových plynoch otravuje atmosféru a škodí ľuďom a vôbec všetkému živému. Preto sa teraz všade, vrátane našej krajiny, upúšťa od etylovej kvapaliny, napriek súvisiacemu zvýšeniu nákladov na benzín.

Frakčné zloženie objektívne charakterizuje prchavosť motorového paliva.Čím je nižšia teplota, pri ktorej sa destiluje 10% benzínu, tým má lepšie štartovacie vlastnosti, ale tým väčšie je riziko vzniku parných uzáverov v prívodnom potrubí paliva, ako aj námrazy karburátora. Relatívne nízka destilačná teplota 50% benzínu svedčí o jeho dobrej prchavosti v prevádzkových podmienkach, ale opäť o schopnosti spôsobovať námrazu. Napokon vysoká destilačná teplota 90% naznačuje, že v benzíne je veľa ťažkých frakcií, ktoré prispievajú k riedeniu oleja v kľukovej skrini a s tým spojenému zhoršeniu mazania častí motora.

Práve sme spomenuli parný zámok a námrazu karburátora. Prvý, samozrejme, nevyžaduje špeciálne vysvetlenie, pretože tento jav je známy každému motoristovi. Treba poznamenať, že pre komerčný benzín dodávaný na čerpacie stanice v chladnom období (od októbra do marca vrátane) je destilačná teplota 10% z celkového objemu 55 ° C av lete - 70 ° C. Preto „zimný“ benzín uskladnený do horúceho obdobia vedia pri jazde pekne potrápiť parné zámky, najmä v zápchach na uliciach.

Pokiaľ ide o námrazu karburátora, stojí za to povedať o ňom pár slov. Vyparovanie kvapaliny je vždy spojené s absorpciou tepla a ochladzovaním odparovacej zóny. To isté platí pre karburátor. Jeden z reálnych experimentov ukázal, že pri teplote vzduchu +7 °C sa dve minúty po naštartovaní motora škrtiaca klapka ochladila na -14 °C; ak neexistujú žiadne ochranné opatrenia, tvorba ľadu je v takomto prípade nevyhnutná. Hlavným z týchto opatrení je nasávanie vzduchu do vzduchového filtra zo zóny výfukových potrubí („zimná“ poloha nasávania). Treba mať na pamäti, že podmienky, za ktorých námraza karburátora predstavuje skutočné nebezpečenstvo, sú nasledovné: teplota vzduchu od -2 ° do + 10 ° C, relatívna vlhkosť - 70 - 100%. Záver je jednoduchý: hoci je veľa karburátorov vyhrievaných kvapalinou a do moderných komerčných benzínov sa zavádza špeciálna prísada proti námraze, napriek tomu s príchodom chladného počasia netreba premeškať moment a prepnúť nasávanie vzduchu na zimu. pozíciu včas.

Tvorba živice. V priebehu času môžu v prostredí kvapalných uhľovodíkov prebehnúť chemické reakcie, ktorých výsledkom je vznik lepkavých látok podobných gume nazývaných živice. Sú veľmi škodlivé, pretože upchávajú karburátor a usadzujú sa na driekoch sacích ventilov. Predispozícia jedného alebo druhého komerčného benzínu k tvorbe gumy môže byť rôzna, závisí to od frakčného a chemického zloženia zmesi, ale existujú aj všeobecné vonkajšie podmienky, ktoré treba mať na pamäti. Poďme si ich vymenovať. Čím viac benzínu prichádza do styku so vzduchom, tým rýchlejšie sa v ňom tvoria živice, takže živicovanie v nádrži auta ide oveľa rýchlejšie ako v kanistri naplnenom po vrch a upchatom. Teplo a svetlo, ako aj prítomnosť vody urýchľujú vyzrážanie živice. Svoju úlohu zohráva aj materiál, z ktorého je nádoba vyrobená: meď a olovo podporujú tvorbu živice.

Hygroskopickosť. Voda sa v zásade nezmieša s čistým benzínom, klesne na dno nádoby a zostane tam ako samostatná vrstva. Ale veľmi malé množstvo (60-100 gramov na tonu benzínu) stále ide do roztoku. V aromatických uhľovodíkoch (benzén, toluén) je rozpustnosť vody 8-10 krát väčšia, preto tie komerčné benzíny, ktoré obsahujú takéto zložky, môžu obsahovať malé, ale stále viditeľné množstvo vody. Nie je to prekážkou spaľovania paliva, ale ak je roztok nasýtený, potom za určitých podmienok (povedzme, keď teplota klesne), voda môže vystupovať z paliva a spôsobiť veľa problémov - vytvárať ľadové kryštály v karburátore. dávkovacie prvky alebo prispievajú k ich oxidácii. Preto by sa mal benzín držať čo najďalej od vody.

Samozrejme, dnes sme nespomenuli všetko, čo sa týka benzínu a je známe z praktického záujmu motoristov. „V zákulisí“ stále máme témy, ktoré si zaslúžia samostatnú diskusiu: o hodnotení, označovaní, vlastnostiach a sortimente komerčného benzínu. No pár slov o zložení dvoch dnes najbežnejších značiek tu ešte treba povedať.

Benzín A-76. Jeho základom je produkt katalytického reformovania alebo katalytického krakovania, ktorý je zmiešaný s tepelne krakovaným alebo priamo destilačným benzínom. Na získanie požadovaného oktánového čísla sa do tejto zmesi pridajú buď etylové kvapalné alebo vysokooktánové uhľovodíkové zložky.

Benzín AI-93 v olovnatej verzii je produktom mierneho katalytického reformovania (75–80 %), do ktorého sa pridáva toluén (10–15 %), alkylbenzén (8–10 %) a etylová kvapalina. Bezolovnatý benzín AI-93 získaný na základe produktu katalytického reformovania tvrdého spôsobu (70-75 %) s prídavkom alkylbenzénu (25-28 %) a bután-butylénovej frakcie (5-7 %).

Informácie o stroji na výrobu benzínu z vody a plynu pre domácnosť

Tento materiál bol publikovaný asi pred 10 rokmi v časopise Paritet. Myšlienka získavania kvapalného paliva z plynu a vody sa nám zdala zaujímavá (jednoducho sme predtým nevedeli o takejto technológii výroby syntetického benzínu). Samozrejme, informácie uvedené v materiáli nestačia na vykonanie vhodnej pracovnej inštalácie. Dúfame ale, že tento materiál pomôže našim domácim kutilom nájsť náhradu za benzín, ktorý v poslednej dobe stúpa na cene.

Všeobecný popis zariadenia na výrobu benzínu z vody a plynu pre domácnosť

Kvapalina prijatá pomocou tohto zariadenia - metanol (metylalkohol).

Ako viete, metanol v čistej forme sa používa ako rozpúšťadlo a ako vysokooktánová prísada do motorového paliva, je to tiež benzín s najvyšším oktánovým číslom (oktánové číslo je 150). Ide o rovnaký benzín, ktorý plní nádrže pretekárskych motocyklov a áut. Ako ukazujú zahraničné štúdie, motor na metanol vydrží mnohonásobne dlhšie ako pri použití klasického benzínu, jeho výkon sa zvýši o 20 %. Výfuk motora bežiaceho na toto palivo je ekologický a pri kontrole toxicity výfukových plynov v nich prakticky nie sú žiadne škodlivé látky.

Zariadenie na výrobu metanolu sa ľahko vyrába, nevyžaduje špeciálne znalosti a nedostatok dielov, je bezporuchové v prevádzke a má malé rozmery. Mimochodom, jeho výkon, ktorý závisí od mnohých faktorov, určujú aj jeho rozmery. Prístroj, ktorého schéma a popis montáže Vám dávame do pozornosti, s vonkajším priemerom miešadla D = 75 mm, dáva 3 litre hotového paliva za hodinu, hmotnosť zmontovaného prístroja je asi 20 kg, jeho rozmery sú približne nasledovné: výška - 20 cm, dĺžka - 50 cm, šírka - 30 cm.

Upozornenie: metanol je silný jed. Je to bezfarebná kvapalina s bodom varu 65°C, má vôňu podobnú bežnému pitnému alkoholu a je vo všetkých ohľadoch miešateľná s vodou a mnohými organickými kvapalinami. Pamätajte, že 30 mm vypitého metanolu je smrteľných! Je jasné, že bežný benzín nie je o nič menej nebezpečný.

Princíp činnosti a činnosti zariadenia na výrobu benzínu z vody a domáceho plynu

Voda z vodovodu je pripojená k „Water Inlet“, z ktorého sa jedna časť vody posiela (cez kohútik) do mixéra a druhá časť (už cez vlastný kohútik) vstupuje do chladničky, cez ktorú chladí obe. syntézny plyn a benzínový kondenzát (obr. 1).

Do rovnakého zmiešavača sa privádza domáci zemný plyn napojený na plynovod „Vstup plynu“. Keďže teplota v miešačke je 100 ... 120 °C (miešačka je vyhrievaná horákom), vytvára sa v nej zohriata zmes plynu a vodnej pary, ktorá sa z miešačky dostáva do reaktora č.1. Ten je naplnený katalyzátorom č. 1, ktorý pozostáva z 25 % niklu a 75 % hliníka (vo forme triesok alebo zŕn, priemyselná kvalita GIAL-16). V reaktore č. 1 vyhrievanom horákom sa vplyvom vysokej teploty (od 500 °C a viac) tvorí syntézny plyn. Ďalej sa zohriaty syntézny plyn ochladí v chladničke aspoň na teplotu 30...40°C. Po chladničke sa ochladený syntézny plyn stlačí v kompresore, ktorým môže byť kompresor z akejkoľvek domácej alebo priemyselnej chladničky. Ďalej syntézny plyn stlačený na tlak 5...50 atmosfér vstupuje do reaktora č. 2, naplneného katalyzátorom č. 2 (značka SNM-1), pozostávajúceho z medených triesok (80 %) a zinku (20 %). V tomto reaktore č. 2, ktorý je hlavnou jednotkou zariadenia, vzniká para syntézneho benzínu. Teplota v reaktore by nemala presiahnuť 270 °C. Keďže v reaktore nie je žiadna regulácia teploty, je potrebné, aby stlačený syntézny plyn vstupujúci do reaktora už mal vhodnú teplotu, čo sa v chladničke dosiahne nastavením prietoku chladiacej vody ventilom. Teplota v reaktore je kontrolovaná teplomerom. Upozorňujem na skutočnosť, že je žiaduce udržiavať túto teplotu v rozmedzí 200 ... 250 ° C, ale môže byť nižšia.

Z reaktora vstupujú benzínové výpary a nezreagovaný syntézny plyn do tej istej chladničky, kde benzínové výpary kondenzujú. Ďalej sa kondenzát a nezreagovaný syntézny plyn vypúšťajú do kondenzátora, kde sa hromadí hotový plyn, ktorý sa odvádza z kondenzátora do nádoby.

Tlakomer inštalovaný v kondenzátore slúži na kontrolu tlaku v ňom, ktorý je udržiavaný do 5 ... recyklácie. Kohútik na vypúšťanie benzínu z kondenzátora je nastavený tak, aby z kondenzátora neustále vychádzal čistý tekutý benzín bez plynu. V tomto prípade bude lepšie, ak sa hladina benzínu v kondenzátore počas prevádzky začne mierne zvyšovať, než znižovať. Ale najoptimálnejší prípad je, keď hladina benzínu v kondenzátore zostáva konštantná (polohu hladiny je možné kontrolovať pomocou skla zabudovaného v stene kondenzátora alebo iným spôsobom). Kohútik, ktorý reguluje prietok vody do mixéra, je nastavený do takej polohy, aby vo výslednom benzíne nebol žiadny plyn.

Hlavné konštrukcie hlavných komponentov inštalácie sú znázornené na obr. 2-6.

D - vonkajší priemer; L - výška.

Spustenie stroja na výrobu benzínu

Otvorte plynový prístup k mixéru (do neho sa stále dodáva voda), zapáľte horáky pod mixérom a reaktorom č.1. Kohútik, ktorý reguluje tok vody do chladničky, je úplne otvorený, kompresor je zapnutý, kohútik na vypúšťanie benzínu z kondenzátora je zatvorený a kohútik na „potrubí“ mixéra je úplne otvorený.

Potom sa kohútik mierne pootvorí, čím sa reguluje prístup vody do mixéra a kohútik na spomínanom „potrubí“ nastaví požadovaný tlak v kondenzátore, pričom ho riadi tlakomerom. Ale v žiadnom prípade nezatvárajte kohútik na "potrubí" úplne !!! Potom, po piatich minútach, sa teplota v reaktore č. 2 zvýši na 200...250°C pomocou kohútika na privádzanie vody do miešačky. Potom sa na kondenzátore mierne otvorí vypúšťací kohút benzínu a z kohútika by mal vytekať prúd benzínu. Ak stále svieti, otvorte väčší kohútik, ale ak sa benzín mieša s plynom, otvorte kohútik na prívod vody do mixéra. Vo všeobecnosti platí, že čím väčší výkon zariadenie nastavíte, tým lepšie. Obsah vody v benzíne (metanole) môžete skontrolovať liehomerom. Hustota benzínu (metanolu) je 793 kg/m³.

Všetky komponenty tohto zariadenia sú vyrobené z vhodnej nehrdzavejúcej ocele (čo je lepšie) alebo z bežných oceľových rúr. Medené rúrky sú vhodné ako tenké spojovacie rúrky. V chladničke je potrebné, aby pomer medzi dĺžkami (výškami) hadov pre syntézny plyn (X) a pary syntetického benzínu (Y) bol rovný 4. To znamená, ak je napríklad výška chladničky 300 mm, dĺžka X by sa mala rovnať 240 mm, a Y, respektíve 60 mm (240/60=4). Čím viac závitov špirály sa zmestí do chladničky na oboch stranách, tým lepšie. Všetky kohútiky sú použité z plynových zváracích horákov. Namiesto kohútikov, ktoré regulujú vypúšťanie benzínu z kondenzátora a prúdenie nezreagovaného syntézneho plynu do mixéra, možno použiť redukčné ventily z plynových fliaš pre domácnosť.

No to je asi všetko. Na záver dodávam, že tento dizajn na podomácky vyrobený benzín bol uverejnený v jednom z vydaní časopisu Paritet.

A teraz komentáre autora-vynálezcu Gennadija Nikolajeviča Vaksa v podobe odpovedí na otázky domácich ľudí. (Autor túto svoju prvú inštaláciu v budúcnosti opakovane vylepšoval, preto sa v komentároch často odvoláva na „nové technológie“, ktoré v tu popísanom aparáte absentujú. - pozn. red.)

Čo robiť a čo nerobiť

Čo treba zvážiť, pokiaľ ide o počet požadovaných kompresorov?

Moja zostava bola postavená v roku 1991, keď benzín stál niečo ako 40 kopejok, a toto auto som si vyrobil pre vlastné potešenie. Zariadenie bolo navrhnuté pre vysoký tlak a vyžadovalo dva kompresory. Teraz sme to vylepšili, vypočítali, ukázalo sa, že proces je možné vykonať dodávaním normalizovaného vzduchu. Toto zjednodušenie sa objavilo v dôsledku vytvárania tlakových rázov v magnetickom reaktore. Vo vnútri média tak vznikajú impulzy pripomínajúce puky. Tieto pukance a ich generátor sú vynálezom, ktorý sme priniesli do vývoja. Väčšina vecí, ktoré sme opísali v súvislosti s továrňou na výrobu metanolu, je dobre známa.

Nie som chemik, som fyzik a čerpal som údaje z literatúry. Novinkou, ktorú sme tiež predstavili, je veľmi kompaktný výmenník tepla. A posledná vec: ak v klasických metanolových reaktoroch (je ich veľa, sú bežné) je distribúcia veľkosti častíc guľovitých granúl katalyzátora zvyčajne od 1 do 3 cm, urobili sme katalyzátor jemne rozptýlený. Aby sa však nezhoršovala priepustnosť plynu, dochádza práve k periodickej kompresii, v plazmovej fyzike sa tomu hovorí pinch efekt.

Nemôžem povedať. Samotné chemické zloženie katalyzátora je prevzaté z klasických kníh. Prvé závody na výrobu metanolu fungovali len s katalyzátorom na báze oxidu zinočnatého. Je to v podstate zinková biela, biely prášok. V budúcnosti však chemici začali experimentovať s oxidmi medi, chrómu a kobaltu. Existuje obrovské množstvo správ. V Štátnej verejnej knižnici pre vedu a techniku ​​je celý regál. Tieto katalyzátory sú účinnejšie ako oxid zinočnatý. Dobrý katalyzátor sa získava z rozdrvených starých „strieborných“ mincí, ktoré pozostávajú z niklu a medi. Oni, tieto piliny, musia byť, samozrejme, spálené, oxidované.

A chróm sa nedá pridať?

Nesmiete pridať. Podľa všetkého sa zatiaľ nepodarilo nájsť zloženie optimálneho katalyzátora.

Okruh musí byť utesnený. Ale katalyzátory musia byť vybraté a naložené do reaktorov.

V zariadení syntézna reakcia prebieha pri 350 °C. Ak by sme teda v schéme označili armatúry a niekto ich trochu pomýlil, oxid uhoľnatý, vodík a výpary metanolu by mohli preniknúť do miestnosti. Podotýkam, že všetky tieto plyny sú nebezpečné. Preto sme dali odporúčanie - používať zváranie a toto odporúčanie v zásade zostáva v platnosti. No, ak niekto vyrobí otváraciu zátku so všetkými opatreniami na výmenu katalyzátora, samozrejme, s medeným tesnením, aby bola zaručená tesnosť procesu, je to pravdepodobne možné. Neexistuje však žiadna istota, takže by ste nemali byť príliš leniví - zvarte kryt argónom, potom ho prevarte, vymeňte katalyzátor a znova ho zvarte.

Je potrebný vertikálny reaktor?

Vertikálne je nutnosťou.

Prečo sa katalyzátor v reaktoroch zhoršuje?

Hlavnou chorobou všetkých reaktorov, v ktorých sa používa katalyzátor, je to, že tento sa po určitom čase otrávi, ako hovoria chemici. Povedzme, že v plyne je nečistota - síra alebo niečo iné. Na povrchu granúl katalyzátora sa objaví nejaký druh filmu. Je možné organizovať vibrácie častíc katalyzátora, v dôsledku čoho dochádza k samočisteniu, keď sa granuly navzájom o seba trú. Toto čistenie je tiež uľahčené skutočnosťou, že niektoré granuly katalyzátora sú abrazivnejšie ako iné.

Ako sa zmiešava voda a metán?

Samozrejme, voda a metán musia byť dodávané do miešačky v určitom pomere. Robí sa to klasickou metódou pomocou dávkovača vody a dávkovača metánu. Vzdali sme sa dávkovačov. Faktom je, že pri teplotách rádovo 80...100°C sa tlak nasýtených pár stáva takmer atmosférickým (v skutočnosti voda preto vrie pri teplote 100°C). Takže vodná para, ktorá bude v bublinách metánu, je dosť na uskutočnenie konverznej reakcie. Je tu vážny technický problém. Počas našich experimentov sa ukázalo, že keď prechádzate plynom cez malú strúhanku zospodu, aby ste ju „rozbili“, plyn si vždy nájde cestu sám pre seba, výsledkom čoho je, že zvyšok dispergátora nefunguje, tzn. , stáva sa z nej korok. Preto musíte neustále zraziť - rozbiť bubliny, čo sa dosiahne pomocou elektromagnetického vibrátora. Potom je viac bublín, ktoré sa pri stúpaní úplne nasýtia vodou.

Ako sa reguluje percento metánu a vody?

Ide hlavne o reguláciu teploty. Vo všeobecnosti je tento proces veľmi komplikovaný. Systém prístrojového vybavenia pre takéto procesy zaberá solídny priestor. Bol som v továrni na výrobu metanolu v Talline a videl som tento najzložitejší systém. Samozrejme, nemohli sme to zopakovať. Napriek tomu sme našli východisko zo situácie zredukovaním všetkých týchto prístrojov na jeden knôt. Čím menší je jeho plameň, tým menej nezreagovaného metánu, vodíka a oxidu uhoľnatého zostalo v reaktore. Čím menej z nich zareaguje, tým viac knôtov plameňa bude na výstupe z reaktora. Proces tak môžete optimalizovať aj vy sami. Plyn zo siete totiž prichádza rovnomerne. V dôsledku toho je hlavnou úlohou operátora urobiť všetko pre zníženie plameňa knôtu. Strávte deň alebo dva a naučte sa regulovať.

Je v potrubí dostatočný tlak plynu?

Tlak je taký, aký je, nech je. Stále ho nemôžete zvýšiť ani znížiť.

Čo ak sa pary freónu dostanú do systému? Koniec koncov, kompresor je naplnený freónovým olejom.

Ak sa pozriete pozorne, je vyrobený tak, že olej nemôže vytekať. A ak to prejde cez systém, tak sa nič strašné nestane.

Je možné nahradiť plynové horáky elektrickými ohrievačmi?

Môcť. Ale je to drahé, nie? Elektrina je drahšia ako plyn. Plyn je možné odoberať priamo z jedného horáka plynového sporáka. Dĺžka plameňa je približne 120...150 mm.

Ako prísne je ovládanie teploty?

Nie veľmi tvrdé. Do 100°C. Môžete samozrejme nainštalovať termočlánok. Väčšina domácich kutilov by ho ale nezvládla absolvovať. Platinové termočlánky sú tiež veľmi drahé. Najjednoduchší spôsob sledovania teploty je pomocou termálnych farieb alebo dokonca zliatin. Každý z nich má svoj vlastný bod topenia. Mala by existovať zliatina ako spájka s vysokou teplotou topenia.

Ako spustiť inštaláciu?

Najskôr zapnite horáky. V celom systéme naštartujte plyn a zapáľte knôt. Plyn začne prechádzať cez dispergačné činidlo a nasýti sa vodou. Plyn naďalej horí v knôte. Nič iné sa nedeje. Nasýtenie plynu vodou pokračuje, horáky horia. Teplota v reaktore stúpne na 350...800°C. Začína sa premena metánu, ktorý sa mení na oxid uhoľnatý a vodík. Metán zároveň zostáva čiastočne nedotknutý, pričom sa cestou objavuje aj oxid uhličitý. Prebytočná voda stále tečie. Proces je endotermický, to znamená s absorpciou tepla. Kým sa tepelné výmenníky (uzly) zahrievajú, knôt bude horieť premenlivou intenzitou. Pri premene sa uvoľňuje teplo, takže proces bude pokračovať sám, začne sa sám hojdať.

Aká je predpokladaná životnosť takéhoto zariadenia?

Jednotka bude pracovať dlhú dobu, iba životnosť katalyzátora zastaví nepretržitú prevádzku. Tu veľa závisí od kontaminácie plynu, od vlastností katalyzátora. Ak je v plyne veľa síry, môže vzniknúť kyselina sírová, pri vysokých teplotách je agresívna.

Chcem tiež niečo objasniť. Už skôr bolo spomenuté, že rúry pre chladničky sú hrubostenné, 7 m dlhé. Faktom je, že skôr sa plánovalo vyrábať výmenníky tepla vo forme cievok. A potom sme ich zjednodušili a urobili z nich krabicový tvar s výplňou.

Aká je základná potreba použitia kompresora chladničky v inštalácii?

Vo svojej odolnosti, spoľahlivosti, bezhlučnosti, dostupnosti.

Rady a skúsenosti odborníkov, ktorí urobili zariadenia na výrobu benzínu

Gennadij Ivanovič Fedan, mechanik, vynálezca, má veľa vlastných vývojov. Jeho špeciálnym koníčkom je auto. Povolaním je banský inžinier, absolvent Doneckej polytechnickej univerzity. Svojho času pracoval ako mechanik plochodrážnej služby a potom sa zoznámil s používaním metanolu.

Tu je to, čo povedal: „Asi osem rokov odvtedy, čo sme začali používať metanol v aute. Počas prvých dvoch rokov sme bojovali proti korózii. Vznikol vodný kondenzát, bolo potrebné ho nejako neutralizovať. V podstate korózia ovplyvnila piestový systém. V Záporoží je samotný motor z liatiny a karburátor je duralový. Piestový systém je oceľový. Skorodované ventily, ventilové sedlá. Skúsili sme pridať ricínový olej. Výrazne zlepšuje kompresiu. Leteckí modelári napríklad používajú metanol s prídavkom 15 % ricínového oleja. Ale opäť je tu veľa korózie: po každom použití tejto zmesi je potrebné všetko umyť.

Zachránili sme sa toho pridaním leteckého oleja do metanolu. Na 20 litrov metanolu pridáme 1 liter leteckého oleja MS-20. Od našich tradičných automobilových olejov sa upustilo, pretože pri spaľovaní tvoria sadze. V dôsledku toho horia ventily. Letecký olej má naopak vysokú viskozitu, nedovoľuje zmáčanie povrchu a vďaka tomu nedochádza ku korózii. Takže v zmesi 5% MS-20 je zvyšok metanol.

Musím povedať, že metanol je v mnohých smeroch veľmi atraktívny ako automobilové palivo. Mimochodom, máme starý, dosť opotrebovaný motor, ale s metanolom funguje dobre. Pri nadpriemerných rýchlostiach má zmysel pridávať vodu. V tomto prípade sa zvyšuje palivová rezerva motora. Dávkovanie ešte experimentálne upresňujem. Vyvíjam inštaláciu tak, aby došlo k dávkovaniu vody v závislosti od prevádzkového režimu motora. Akonáhle prejdú vysoké otáčky, začne vstrekovanie.

Povedzme, že z nejakého dôvodu musíte dočasne alebo trvalo prejsť na benzín. Pre tieto prípady som zjednodušil úpravu hlavného palivového prúdu. Faktom je, že pod metanolom sa musí zväčšiť prierez prúdu. Ak necháte trysku ako pri benzíne, potom pri použití metanolu výkon klesne. Aby ste tomu zabránili, musíte zväčšiť prierez prúdu a motor bude fungovať perfektne.

V zime motor s metanolom štartuje oveľa ľahšie ako s benzínom, doslova v priebehu niekoľkých sekúnd. Neexistuje vôbec žiadna detonácia. Ďalšia pozitívna vec. Často bolo potrebné poskytnúť pomoc majiteľom "Lada", ktorý vytvoril ľadovú zátku v ceste paliva. Stáva sa to stále. Predávajú benzín riedený vodou. Okom sa to nedá určiť. Muž kúpil, zatopil - a je to. V zime sa v palivovom systéme tvorí ľadová zátka. Treba rozobrať motor, všetko prepláchnuť. Motoristi na to strávia až dva dni. Medzitým sa dá dopravná zápcha odstrániť doslova do dvoch hodín. Vezmem 2 litre metanolu, nalejem do palivového systému a zátka sa rozpustí. Bez demontáže motora.