Как сделать бензин в домашних условиях: особенности и нюансы технологии

Производством горючего занимаются нефтеперерабатывающие предприятия. Но стоимость в литрах на автозаправках настолько отпугивающая, что часто автовладельцы спрашивают: как можно сделать бензин в домашних условиях. Ежегодно в атмосферу выбрасываются кучи отходов. А если пустить их в дело, подобрать агрегат для перегонки, то можно вполне попробовать изготовить метанол (метиловый спирт) своими силами.

Что такое метанол и как его изготовить

Метанол — ядовитый бесцветный растворитель со вкусом питьевого спирта, октановое число которого равняется 150. По сути, то же горючее. Хотя от автомобильного бензина отличается тем, что после заливки:

Повышает мощность двигателя на 20%, срок службы в несколько раз
Не выделяет вредные компоненты при выхлопах включенного мотора. Значит, является экологически чистым продуктом.

Как сделать бензин из метанола в кустарных условиях? Можно по технологии самогоноварения либо денатурации (добавление лигроина, керосина). Процесс перегонки метанола – поэтапный, чем и отличается от перегонки самогона. На выходе должно получиться чистое горючее с наименьшим количеством воды. При производстве потребуется монтировать к агрегату очищающие фильтры, которые будут выводить излишки жидкости из топливного спирта.

Этанол – растворитель. Станет смывать разъеденную грязь с топливных линий в цилиндры. Значит, именно фильтры послужат отделителем сора и воды от бака с горючим. Пошаговые действия по изготовлению самодельного бензина из метанола:

Выбор изначального сырья для изготовления затора (пшеница, кукуруза, просо, топинамбур).
Соединение продуктов с сахаром, чтобы начался процесс ферментации, затем — брожения для добычи спирта.
Подбор агрегата из нержавеющей стали, можно железа. Для получения 3 л бензина за 1 час достаточно подобрать медные тонкие трубки следующих габаритов: ширина-30 см, длина-50 см, высота-20 см, диаметр-75 мм. В качестве краника подойдет капиллярная трубка от отработанного холодильника, а редукционный клапан — от газового баллона.
Установка смесителя с реактором по горизонтали для нагрева.
Подключение конструкции к водопроводу с разделением на 2 потока. Один будет проходить в холодильник через краник и отверстие. Другой — входить в смеситель через кран с отверстием.

Вода пойдет сквозь отверстие, начнет охлаждаться, превращаться в конденсат и синтез-газ. Природный газ, подсоединенный к трубопроводу — выходить в смеситель, перемешиваться с паром воды, нагреваться до t +120 гр. с помощью горелки

Краник важно отрегулировать сразу. Так в конденсаторе будет поддерживаться оптимальное давление. Нельзя закрывать его полностью. Достаточно приоткрыть, чтобы начала поступать вода. Когда температура в реакторе будет доведена до +250, то стоит еще немного приоткрыть краник, чтобы пошел бензин тонкой струйкой. Еще приоткрыть слегка в случае просачивания горючего с примесями газа.

Агрегат подключается к газовой горелке, настраивается на высокую производительность. Важно, чтобы в смесителе образовывался пар в наименьшем количестве, а в горючем на выходе практически не оставалось воды. Проверить содержание можно спиртометром. На конденсатор к отверстию крепится манометр для удержания под контролем давления в пределах 10 атм.

В составе водопроводной воды – хлор. Значит, мгновенно приведет к отравлению катализатора второго реактора. Именно поэтому многие народные умельцы заливают в установку (реактор) дистиллированную воду. Также в газ входят примеси серы и активные органические соединения. Для достижения лучших результатов лучше использовать моноэтаноламинную очистку газа.

Существует ли вечное полено

В реальности это не бревно, а обычный металлический бак (труба), заваренный с обеих сторон. Сверху по всей длине в нем сделаны отверстия, предназначенные для выхода пара. В самой трубе тоже есть отверстие, которое можно закрывать при помощи вентиля после того, как весь объем будет заполнен водой.

Можно использовать холодную, но с горячей нагрев будет быстрее. Как работает устройство:

Бак кладут на самый низ печки. Слева, справа и сверху обкладывают его обычными поленьями. Печку растапливают.
При разогреве до большой температуры из трубы начинает выходить водяной пар.
Он поступает на горящие угли, смешиваясь при этом с воздухом. Удельная теплоемкость такой смеси в 2 раза больше, чем у обычного воздуха. Водяной пар имеет теплоемкость 2,14 кДж/кг·К, а воздух – 1 кДж/кг·К.

Результаты такого эксперимента по заявлениям тех, кто его проводил:

Из дыма уходит черная сажа. Это объясняется реакцией частичек углерода с кислородом.
Пламя становится более насыщенным, с длинными языками.
Дрова горят дольше: 1 час 40 мин. в сравнении с 1 часом 10 мин. при горении без вечного полена. Время увеличивается на 40%.

Варианты самодельного бензина

Выработка настоящего топлива – сложный, затратный процесс. Сначала добывается нефть, затем перенаправляется на переработку. В домашних условиях изготовить качественный бензин вряд ли возможно. Однако, горючее для обогрева либо заправки бензопилы – вполне.

Продукты переработки нефти встречаются повсеместно. Это мусор под ногами людей (синтетические ткани, полиэтилен, пластик, резиновые покрышки, трухлявая древесина). Из них можно добывать дизельное топливо для двигателей внутреннего сгорания, если подвергнуть его пиролизу или нагреву в бескислородных условиях. Вторсырье при сгорании станет выделять углекислый газ. Значит, не навредит внешней среде. На выходе получится горючее ничем не хуже бензина с автозаправки.

Из 1 кг бутылочного пластика выходит 1 л топлива. Изготовить самодельный бензин в кустарных условиях можно из угля путем термической обработки, старых автошин, отходов резины, сырой нефти и методом газификации. Некоторые умельцы научились добывать бензин для двигателей внутреннего сгорания. Хорошее синтетическое дизельное топливо дает перегонка пластиковых бутылок и резиновых покрышек.

Послесловие

Чем можно обезжирить поверхность стеклянных или металлических изделий в домашних условиях

Если использовать не нефтяные ресурсы в качестве источника для получения топлива, то перспективы как экологии, так и самого наличия топливно-энергетического комплекса выглядят не столь удручающе, как это есть на сегодняшний момент.

В качестве альтернатив могут быть использованы технологии переработки сжиженных газов, растительных масел из ряда непищевых сортов, спирты на основе этилового, но главное – водород, не оставляющий после себя СО и СО2.

Отдельное направление – создание экономичных и компактных аккумуляторов и электродвигателя, работающего в паре с ними.

Пока что идёт химическое совершенствование бензинов, ужесточение экологических требований к ним, но, как следствие – увеличение цены. Что вкупе с увеличением численности народонаселения планеты и доступ всё большего числа людей всех континентов к благам цивилизации, к которым, несомненно, относится и всеобщая автомобилизация – перспективы отрасли остаются неопределёнными.

Получение бензина из угля

Страны Европы, не обладая нефтяными запасами, давно уже поставили на поток производство бензина из сырого угля. Также в довоенные годы добывала топливо Германия благодаря угольному бассейну Рур со своими большими залежами бурого угля

Как происходит выделение бензина из угля

У нефти и угля — идентичный химический состав (водород, углеродные соединения), который просто можно заменить. Это значит, что по мере увеличения количества молекул водорода в угле или гидрогенизации начнет выделяться сначала нефть, затем — бензин путем переработки.

Выделение топлива из нефти возможно двумя способами: Фишера-тропша, Бергиуса путем синтеза и газификации топлива или ожижения (гидрогенизации).

Почему же водой до сих пор не топят

Межмолекулярные связи воды возникают и разрываются гораздо легче, чем внутримолекулярные. Поэтому именно их и решили использовать в процессах теплообмена. Химиками экспериментально было установлено, что энергия межмолекулярных связей воды находится в пределах от 0,26 до 0,5 эВ (электронвольт).

Проблема заключается в том, что для получения топлива из воды ее необходимо разложить на составляющие. Простыми словами, ее нужно разложить на кислород и водород, затем сжечь водород и вновь получить воду. Расщепление достигается путем пропускания через жидкость электрического тока.

При кипении вода не разрывается на отдельные молекулы, а только испаряется. Нагревание от обычного горения не вызывает в жидкости никаких других реакций. Причем и на этот процесс требуется много энергии, которую можно было бы применить с пользой. К примеру:

сжигание 1 кг сухих дров с долей влажности не более 20% дает около 3,9 кВт;
если уровень влажности древесины повышается до 50%, то с 1 кг выделяется уже всего 2,2 кВт.

Разложение воды для получения реального горения требует значительных затрат энергии. Ее нужно намного больше, нежели выделится при использовании восстановленных элементов вновь в качестве горючего. Можно привести примерное соотношение:

100% энергии – на расщепление;
75% энергии – при сжигании восстановленных составляющих.

Именно тот факт, что при обратной реакции выделенных водорода и кислорода выделяется меньше энергии, и выступает причиной, почему вода как топливо для автомобилей и не только до сих пор не используется. Экономически такой метод оказался невыгоден. Более реально сделать топливо из мусора. Оно может быть жидким, газообразным и твердым.

Существует ли «водный» автомобиль

В 2008 году в Японии «водное» авто было представлено компанией Genepax на выставке в Осаке. В качестве топлива можно было использовать стакан воды из-под крана или из реки и даже обычную газировку.

Устройство расщепляло жидкость на молекулы водорода и кислорода, которые начинали гореть и давать автомобилю энергию для езды. На сегодня известно, что компания Genepax уже через год разорилась и закрылась.

Что собой представляет гидрогенизация

Гидрогенизация — технологический процесс для получения синтетического бензина из бурого угля. Этапы следующие:

размягчение угля, смешивание с жирной вязкой жидкостью (мазут, шинное масло) для получения пастообразного компонента;
размещение пасты в герметичном сосуде;
добавление растворителя и катализатора для обогащения угля.

Под воздействием температуры +500 градусов, высокого давления 200 атм уголь превращается в жидкое состояние, далее — в парообразное. Прокручивается на центрифуге для удаления кокса и проходит процесс дистилляции и гидрогенизации для получения конечного продукта.

Получение сырья для производства биодизельного топлива на дому

Самым замечательным в биодизельном топливе является то, что вы можете сделать его из огромного спектра растительных масел или животных жиров (даже сможете теоретически заполучить и бесплатное сырье из тех же местных ресторанов). Процесс получения исходного сырья достаточно прост, как на раз -два- три. Связываетесь с местными ресторанами, узнаете, имеются ли у них отходы растительных масел, а далее находите способ транспортировать эти отходы домой. Готово!

При отсутствии готового источника отходов масла для жарки, получение данного сырья для создания своего собственного биодизеля становится более сложным. Покупать масло в магазинах для добавления в ДТ (дизельное топливо) вещь накладная.

Другой вариант, он заключается в создании собственного растительного масла. Процесс длительный и малоцелесообразный. Может в далеком когда-то гипотетическом или постапокалиптическом будущем, когда все остальные ресурсы будут исчерпаны, это и будет экономически целесообразным, но только не сейчас и не в наше время.

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Итог: При должных знаниях технологии и технических средствах этот этиловый спирт для автомобилей сделать несколько проще, чем то же биодизельное топливо. Однако без применения выращенного материала для переработки такое создание домашнего топлива превращается в недешёвое удовольствие. Об этом надо помнить.

Получение бензина путем газификации

Метод Фишера-Тропша или газификации — поэтапный:

Угольное сырье соединяется с водой. Помещается в герметичный паровой сосуд.
Нагревается до t + 350 гр, подвергается давлению в 30 атмосфер.

В процессе образуется синтетический газ, который помещается в другой герметический сосуд, наполненный катализатором (железо, кобальт). Выходит горючее, подвергается крекингу для получения дизельного топлива.

Добыть бензин можно методом термической обработки угля. Хотя в кустарных условиях произвести сложно. Потребуется оборудование по типу доменной печи. Способ идентичен процессу пиролиза. Уголь помещается в сосуд без кислорода, подвергается t +200 гр и процессу распада с переходом из твердого состояния в газообразное.

Добавление воды в обычное топливо

Вода как топливо для вашего автомобиля может применяться в составе обычной солярки. Это еще одно предположение, которое было выдвинуто «домашними» изобретателями. Оказалось, что при добавлении в бутылку с водой небольшого количества солярки полученная смесь горит. Причем выделяется меньше копоти, а процесс горения становится более бурным.

Также в процессе горения бумажки, которую окунули в полученную смесь, появляется треск, но он всего лишь указывает на испарение жидкости. Кроме того, взбалтывание не растворяет солярку в воде. Однородной смеси здесь не получится. Со временем солярка, как и масло или бензин, собирается на поверхности.

Похожий эксперимент провели с трактором, в который залили солярку и воду, смешанные в определенных пропорциях. Агрегат завелся и стал тарахтеть, стоя на месте. Но только на это и хватает энергии подобного топлива. Да и высок риск, что двигатель выйдет из строя.

Как сделать бензин из газа

Понадобится агрегат по типу сосуда-смесителя для понимания того, как сделать топливо из газа. Например, из нержавейки и металла. В сосуд:

Заливается вода и газ пропан-бутан.
Происходит нагрев до t внутри смесителя +120, где и начинает происходить смешение паров воды с газом.

Газ уже в смешанном виде:

подается в реактор, заполненный катализатором из алюминия и стружки никеля;
нагревается до t+500 гр, образуя синтетическое вещество;
поступает в холодильник, остужается до t + 35-40 гр;
подается в герметичную емкость с катализатором из цинка и стружки меди;
подвергается давлению и t +270 гр, образуя синтетическое топливо.

Полученные пары поддаются из емкости в холодильник. Подвергаются охлаждению и конденсации под воздействием конденсата. Не растворенный в воде газ и синтетический бензин поступают в конденсатор. Из него сливается синтетический продукт. Газ можно вновь отправить на вторичную переработку.

Свойства воды как топлива

Формула воды известна практически каждому – H2O. В ней присутствуют два атома водорода (H2) и один кислорода (O2). Они соединены между собой ковалентной связью. Здесь стоит напомнить о сути любого топлива. Это вещества, способные к окислению под действием окислителя, которым является кислород.

Функцию окисла в составе воды может выполнять молекула кислорода (O2). Водород (H2) при этом становится своеобразным топливом. При его горении выделяется в 3 раза больше энергии, нежели при использовании обычного природного газа, и в 2 раза больше, чем при сжигании бензина. Именно эти свойства легли в основу идеи использовать воду вместо топлива.

Изготовление бензина из автошин

Заняться добычей топлива из резиновых покрышек выгодно и увлекательно. Потребуется 3 металлических бочки с крышками, доменная печь (источник тепла), дистиллятор, сырье (отходы).

Этапы:

разрезать резину на мелкие куски;
взять огнеупорную емкость, подсоединить жаропрочную трубку, погрузить в нее приготовленное сырье;
отвести конец трубки во второй сосуд, у которого 2 трубки (для отвода газов и приема жидкого топлива);
заполнить водой третий сосуд в качестве конденсатора;
у крышки от сосуда с наличием 2-ух трубок первый конец расположить в 1-2 см;
соединить трубку конденсатора с трубкой отвода газов;
подвести под первый сосуд вторую трубку конденсатора, подсоединить к газовой горелке;
трубку от первого сосуда поместить в трубу наибольшего диаметра, т.к. через нее будет течь вода для охлаждения;
зажечь основную горелку, чтобы стала течь вода в контур охлаждения, а резина – превращалась в пар.

При прохождении через трубу газ будет остужаться, стекать во второй сосуд уже в виде конденсата, поступать через отводную трубку на дно конденсатора.

Когда в первом сосуде резина закончится, то стоит отключить воду и горелку.

Конечно, из автошин качественного горючего не получить. Но для заправки бензопилы либо обогрева помещения вполне подойдет сделанный бензин.

Внимание! Нельзя применять метод в закрытых комнатах, условиях квартиры или частного дома. В процессе будут подниматься в воздух дым и гарь.

Создание биодизельного топлива дома

Прежде всего важно изначально понять различие того же масла и самого биодизельного топлива. Растительное масло (SVO), отходы растительного масла (WVO) и подобные жиры животного происхождения естественно способны питать дизельный двигатель, но они не являются как таковым биодизельным топливом.

Почему премиум бензин является пустой тратой денег для большинства автомобилей

В первом варианте без доработок самого двигателя не обойтись. Как минимум потребуется система грубой и тонкой фильтрации отходов растительного масла. Вариант не очень хороший для мотора.

Предпочтительнее изготовление данного биодизеля из SVO или из WVO масел. Процесс является более сложным и включает в себя «расщепление» химической структуры жиров или масел с использованием метанола и щелочи. Важно принять необходимые меры предосторожности, так как и метанол и щелочь являются токсичными веществами.

Процесс изготовления биодизельного топлива из SVO, в самых основных чертах.

-Нагревание масла;

-Добавление определенного количества смешанных ингредиентов метанола и щелочи, они облегчат химический процесс, известный как переэтерификация;

-Результатом этого процесса станет как-раз то, что в конечном итоге выйдет (получится) два продукта, а именно: биодизель и глицерин, который отделиться и осядет на дно данной смеси;

-Заключительный этап — сушка метиловых эфиров жирных кислот. Так как вода сама по-себе приводит к развитию микроорганизмов в биодизеле и способствует образованию свободных жирных кислот, которые вызывают в дальнейшем коррозию металлических деталей.

Хранить не более 3 месяцев.

Процесс получения бензина из нефти кустарным способом

Это один из альтернативных процессов. Понадобятся 2 емкости для охлаждения и тепла с герметичными крышками с отверстиями. В одну емкость наливается нефть, закрывается крышкой. Ставится на огонь, нагревается до t + 180 градусов. Из отверстий начинают выходить пары горючего, попадать во вторую емкость, охлаждаться и конденсироваться.

Внимание! Бензин из нефти на выходе будет с низким октановым числом. Для повышения рекомендуется использовать присадки.

Чем больше октановое число — тем лучше бензин?

Турбина на бензиновый двигатель своими руками в домашних условиях

Как сказано выше, использование топлива с октановым числом ниже, чем предусмотрено производителем, вредит двигателю и увеличивает расход топлива. Исходя из противного, некоторые автовладельцы считают, что ее горючее с завышенным октановым числом приносит пользу мотору. Существует даже мнение, что двигатель нужно периодически «баловать» топливом, детонационная устойчивость которого выше требуемой. Однако в реальности все не так.

Высокое октановое число означает, что процесс горения происходит медленнее.

Если в двигатель низкой степенью сжатия, рассчитанный на 80-й бензин, поступает 95-й, воздушно-топливная смесь загорится, когда поршень уже пройдет верхнюю мертвую точку и продолжает гореть даже при выходе через выпускные клапаны. В результате падает КПД, растет расход топлива, на поршнях, клапанах и электродах свечей зажигания образуется нагар. Но проблема не ограничивается этим.

Бензин с завышенным октановым числом приводит к перегреву седел и тарелок выпускных клапанов. При длительном использовании такого горючего клапана прогорают и мотор требует сложного дорогостоящего ремонта. Поэтому использовать надо лишь то топливо, в расчете на которое спроектирован двигатель.

Производители некоторых современных моторов предусмотрели возможность работы на топливе с небольшим расхождением детонационной устойчивости — АИ-92 или АИ-95. Октановое число этих сортов отличается всего лишь на 3%.

Это достигается за счет использования электронной октан-коррекции. Работает она за счет изменения момента искрообразования. Если октановое число занижено, свечи поджигают воздушно-бензиновую смесь немного позже. Если завышено — немного раньше. Момент искрообразования устанавливается автоматически. За это отвечает электронный блок управления двигателем, на который поступают данные от датчика детонации.

Меры безопасности

Метанол — сильнейший яд. Вот если случайно проглотить 30 мл, то может произойти смертельный исход. При работе с жидкостью важно соблюдать правила безопасности, надевать респиратор, не допускать попадания в глаза и рот.
Процесс изготовления этанола в домашних условиях схож с самогоноварением. Предполагает использовать горелку. Проводить эксперименты стоит подальше от легковоспламеняющихся предметов и материалов.
Недопустимо использовать открытые источники огня при производстве топлива из нефти.

Конечно, произвести бензин в домашних условиях сложно. Скорее, получатся производные горючего, на которых транспорт не поедет. Для получения чистого самодельного продукта придется потрудиться. Важно иметь не только технические навыки и необходимое оборудование, но и терпение, смекалку. Рекомендуется почитать сначала профессиональную литературу о тонкостях, нюансах данного производства. К тому же дело может стать не выгодным и даже незаконным. Для выработки суррогатного топлива большими объемами потребуются финансы на покупку дорогого оборудования и сырья. Затраты выйдут не меньше, чем на покупку обычного бензина для машины на ближайшей автозаправке.

Октановое число и разбавление

Чернитель резины своими руками: 10 средств для чернения шин, которые можно сделать в домашних условиях
Немного все же хочется поговорить про разбавление первоначального бензина. То есть как мы получаем октановое число равное 92, 95 и 98, применяемые сейчас.

Октановое число характеризует устойчивость бензинового топлива к детонации, простыми словами можно описать это так – в топливной смеси (бензин + воздух), которая сжимается в камере сгорания, пламя распространяется со скоростью 1500 – 2500 м/с. Если показатель давления при воспламенении смеси слишком велик, то начинают образовываться дополнительные перекиси, сила взрыва увеличивается – это простой процесс детонации, который никак неполезен для поршней двигателя.

Как раз стойкость топлива к детонации и оценивается октановым числом. Сейчас существуют установки, которые содержат эталонную жидкость – обычно это смесь изооктана (у него число равное «100») и гептана (у него ровно «0»).

Затем на стенде сравнивают два топлива один полученный из нефти (бензиновая смесь), второй из изооктана. Их сравнивают, если двигатели работают одинаково, смотрят на вторую смесь и на число изооктана в ней – таким образом, получают октановое число. Конечно это все в идеале, лабораторные испытания.

НА практике детонация может быть вызвана многими другими неисправностями двигателя, так например неправильное положение дроссельной заслонки, обедненная горючая смесь, неправильное зажигание, перегрев двигателя, нагары в топливной системе и т.д.

Если подвести итог — то сейчас в качестве присадок для повышения октанового числа применяют спирты, эфиры, алкилы, они очень экологичные, а также присадки для. Соотношение в составе примерно такое – состав католического крекинга (73 — 75%), алкилы (25 – 30%), бутиленовые фракции (5 – 7%). Для сравнения раньше для повышения октанового числа применяли тетраэтилсвинец, он прекрасно улучшает топливо, однако он наносит сильный вред экологии (всему живому), а также оседает в легких, может быть причиной рака. Поэтому сейчас от него отказались.

Все о транспорте газа

Ученые из Института нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева РАН получили моторное топливо из природного газа.По известной технологии, метан, которого в природном газе около 94%, превращают в синтез-газ (оксиды углерода в смеси с водородом). Из него делают метиловый спирт, затем моторное топливо. Регулировать состав конечного продукта не удается — получается смесь разных, в том числе слишком тяжелых углеводородов.

Сотрудники ИНХС предлагают получать синтез-газ в модифицированных двигателях. Двигатель становится своеобразным химическим реактором, который вырабатывает из синтез-газа демитиловый эфир и одновременно электроэнергию. Оказалось, что гораздо выгоднее получать из синтез-газа диметиловый эфир. Это соединение — прекрасное дизельное топливо, которое можно использовать как бытовой газ, топливо для электростанций, заменитель фреонов в холодильных установках. Получить его технически проще и экономически выгоднее, чем метанол.

Из диметилового эфира можно делать высокооктановый, чистый бензин. Этот синтез ученые разработали и осуществили на опытно-промышленном уровне. Предложен также синтез бензина из метана без промежуточных стадий получения метанола или диметилового эфира.

Первичные процессы

Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой её физическое разделение на фракции. Сначала промышленная нефть проходит первичный технологический процесс очистки добытой нефти от нефтяного газа, воды и механических примесей — этот процесс называется первичной сепарацией нефти.

Подготовка нефти

Нефть поступает на НПЗ (нефтеперерабатывающий завод) в подготовленном для транспортировки виде. На заводе она подвергается дополнительной очистке от механических примесей, удалению растворённых лёгких углеводородов (С1—С4) и обезвоживанию на электрообессоливающих установках (ЭЛОУ).

Атмосферная перегонка

Нефть поступает в ректификационные колонны на атмосферную перегонку (перегонку при атмосферном давлении), где разделяется на несколько фракций: легкую и тяжёлую бензиновые фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки — мазут. Качество получаемых фракций не соответствует требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому фракции подвергают дальнейшей (вторичной) переработке.

Материальный баланс атмосферной перегонки западно-сибирской нефти:

Пределы выкипания, °С	Выход фракции, % (масс.)
Газ	1,1
Бензиновые фракции
менее 62°С	4,1
62—85	2,3
85—120	4,5
120—140	3,0
140—180	6,0
Керосин
180—240	9,5
Дизельное топливо
240—350	19,0
Мазут	49,4
Потери	1,0

Вакуумная дистилляция

Вакуумная дистилляция — процесс отгонки из мазута (остатка атмосферной перегонки) фракций, пригодных для переработки в моторные топлива, масла, парафины и церезины, и другую продукцию нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Остающийся после этого тяжелый остаток называется гудроном. Может служить сырьем для получения битумов.

Процесс прямой перегонки

Это очень древний способ, его изобрели еще на заре бензиновых двигателей. Он если хотите не отличается супер технологиями, и его запросто можно повторить у каждого дома, про это чуть позже.

Сам физический процесс заключается в нагреве нефти и испарению из нее по очереди нужных составов. Процесс происходит при атмосферном давлении и закрытой емкости, в которую установлена газоотводящая трубка. При нагреве из нефти начинают испаряться летучие составы:

Температура от 35 до 200 °С – получаем бензин
Температура от 150 до 305 °С – керосин
От 150 до 360 °С – дизельное топливо.

После чего их просто конденсируют в другую емкость.

Но при таком методе есть очень много минусов:

Мы получаем очень мало топлива — так из одного литра получается всего 150 мл. бензина.
Полученный бензин очень низкого октанового числа, примерно около 50 – 60 единиц. Как вы понимаете чтобы его догнать до 92 – 95, нужно много присадок.

В общем, этот процесс безнадежно устарел, в современных условиях он просто коммерчески не выгоден. Поэтому многие перерабатывающие предприятия сейчас перешли на более выгодный, совершенный способ изготовления.

Октановое число и разбавление

Немного все же хочется поговорить про разбавление первоначального бензина. То есть как мы получаем октановое число равное 92, 95 и 98, применяемые сейчас.

Если подвести итог — то сейчас в качестве присадок для повышения октанового числа применяют спирты, эфиры, алкилы, они очень экологичные, а также присадки для устойчивости к замерзанию. Соотношение в составе примерно такое – состав католического крекинга (73 — 75%), алкилы (25 – 30%), бутиленовые фракции (5 – 7%). Для сравнения раньше для повышения октанового числа применяли тетраэтилсвинец, он прекрасно улучшает топливо, однако он наносит сильный вред экологии (всему живому), а также оседает в легких, может быть причиной рака. Поэтому сейчас от него отказались.

Вводная информация

Сложно представить современную цивилизацию без моторного топлива – дизеля, керосина, бензина. На них работают автомобили, самолеты, ракеты, водный транспорт. Но количество нефти в недрах ограничено. Еще не так давно считалось, что человечество скоро неизбежно столкнется с нехваткой горючего. Но оказалось, что не все так печально. Разрабатываются новые технологии, позволяющие добывать трудноизвлекаемые запасы, появляются альтернативные варианты. Можно упомянуть и о зеленой энергетике, и повышении эффективности использования ресурсов (современные малолитражки спокойно обходятся 4-6 литрами горючего на сто километров, хотя еще в начале нашего тысячелетия требовали около 10). Да и высококачественное топливо, как оказалось, можно получать из различного не нефтяного сырья.

Риформинг

Высокотехнологический процесс, который используется для получения высококачественного бензина и прочего топлива, а также ароматических углеводородов. Он является очень сложным, но принцип таков: нефть разделяют на составляющие части с помощью химических реакций, уменьшая в ней количество воды и избавляясь от тех или иных соединений, делая смесь более простой, что и образует топливо.

Преимущества риформинга:

Высокий КПД — бензина на выходе получается до 40–50% от первоначального объёма нефти. Это в среднем в три раза более эффективно, нежели перегонка. Так, из барреля получается около 80 литров горючего, что позволяет рациональнее расходовать ограниченную в количестве нефть.
Более высокое октановое число, достигающее 80 единиц. Разумеется, такой бензин не может быть использован сразу, но он требует меньшего количества присадок, что позволяет сократить расходы при производстве, а сам бензин сделать более качественным и «натуральным».

Современные специалисты в области обработки нефти стремятся прийти к полному отказу от использования присадок. Для этого разрабатываются технологии вроде крекинга, платформинга и прочих.

Недостаток способа в плане производства бензина самостоятельно лишь один. Этот процесс является очень сложным, требуя точного контроля и серьёзной подготовки — оборудования и знаний.

Октановое число и разбавление

Что получаем после перегонки нефти?

В конце любого производственного цикла, изготовитель получает конечный продукт. В данном случае топливо. Важным для любого завода является возможность определения качества конечного продукта

Очень важно такое свойство бензина как детонационная стойкость

Детонация — процесс, когда топливо быстро перерабатывается, иными словами, сгорает внутри автомобиля. При этом процесса в конце образуется энергию, которая заставляет автомобиль двигаться и все его внутренние системы работать.

Для детонации характерно образование и возникновение ударных волн. Это процесс крайне негативно влияют на топливную систему автомобиля и двигателя. Иногда даже приводит к прогорании поршней и выпускных клапанов.

Чтобы определить, как происходит детонация в двигателе вашей машины, обратите пристальное внимание на следующие признаки. Они появляются, когда что-то не в порядке

после заливки топлива в бак слышен через какое-то время непонятный стук;
отчетливо ощущается постоянная вибрация при движении машины. При этом вибрация заметно стихает, когда машина стоит на прогреве или парковке;
двигатель работает не так ровно, как должен. Выхлопные газы становятся более густыми, черного цвета. В самых запущенных случаях автомобиль может начать дымиться;
появляются непривычные звуки, напоминающие «металлические». Причина таких звуков кроется вибрация деталей от действия ударной волны в процессе детонации внутри автомобиля.

Как избежать запущенности процесса детонации? Для этого не стоит выбирать для заправки горючее со слишком низким октановым числом. Пренебрегая этим простым правилом, велика вероятность, что степень его возможного сжатия топлива не будет соответствовать нормам двигателя. Автомобиль просто перестанет «распознавать» бензин, которым заправляется водитель. Ухудшить детонацию могут следующие причины:

раннее зажигание;
нагар в камере сгорания;
несвоевременная смена передачи на ручном управлении. Резкое переключение с «высшей» на «низшую».

Если не решить проблемы с детонацией, то последствия для вашего автомобиля будут самыми плачевными. Например, возможно повреждение прокладки блока цилиндров, порча поршневой системы. В запущенных случаях придется заменить двигатель машины.

Список используемой литературы:

Бензин — Википедия
Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
ПАО «Татнефть» — Главный портал «Татнефть»
РуссНефть — www.russneft.ru

Контроль качества. Проверка топлива

На территории каждого производства есть лаборатория. В ней отслеживается качество нефти и продуктов, получаемых из неё. Контролю подлежит каждый этап создания топлива от завоза сырья до окончательной смеси.

Конечная проверка бензина в лаборатории занимает три часа. Эксперты ориентируются на цвет, а также состав — топливо не должно содержать воду и примеси в количествах, превышающих норму. На вид бензин должен быть прозрачным и без осадка. Дизельное топливо может иметь желтоватый цвет.

Керосин проходит наиболее серьёзную проверку. Этот вид топлива используется в авиации, поэтому должен иметь высшее качество. Производство посещает военный представитель, который следит за анализом керосина.

После лабораторных анализов топливо подвергается испытанию в специальном двигателе. Исследуемое топливо сравнивается с эталонным, которое имеет октановое число 100. В зависимости от того, насколько хорошо работает испытательный двигатель относительно эталонного, получают ОЧ произведённой партии топлива.

Получение и виды

Бензины и другие углеводороды (дизельное топливо, керосин и др.) получают путем перегонки нефти. Существует несколько способов получения фракций из нефти:

прямая перегонка (ректификация);
крекинг;
риформинг.

Прямая перегонка

Прямая перегонка заключается в отборе разных фракций путем нагревания в определенных температурных пределах. Пары бензина собираются в верхней части колонны, а затем конденсируются и охлаждаются, образуя жидкий бензин. Ниже по уровню колонны получают фракции лигроина, керосина, солярового масла, а в самом нижнем остатке получается мазут.

Перегонка нефти

До 100°C получают I сорт, до 110°C – специальный, до 130°C – II сорт. Но получаемый таким образом бензин имеет низкое октановое число, как правило, не выше 65-70. Его доля составляет всего 5-15% от объема нефти.

В результате прямой перегонки получают также и дизельное топливо как смесь солярового масла и керосина. От бензина оно отличается узким фракционным составом и применяется в двигателях с воспламенением от сжатия, то есть, в дизельных. Способность воспламеняться под давлением и температурой – это главное свойство дизельного топлива. Для его характеристики используются не октановое, а цетановое число.

Крекинг

Название этого способа происходит от английского глагола «to crack» – «расщеплять», «раскалывать». Метод позволяет увеличить долю бензиновых фракций до 50-60%. В его основе лежат деструктивные методы, то есть, высокомолекулярные фракции расщепляются на фракции с низкомолекулярной массой. Разные группы углеводородов, такие как парафиновые, нафтеновые или ароматические, разлагаются с разной скоростью.

Крекинг

В свою очередь, крекинг-процесс может происходить двумя способами: расщепление под действием высокой температуры и расщепление в присутствии катализаторов (алюмосиликаты). Термический крекинг происходит под давлением и при температуре 470-500°C. Каталитический крекинг является более совершенным. Катализатор превращает часть непредельных углеводородов в предельные, тем самым повышается качество. Конечно, технологически эти процессы более сложны. Но даже при более совершенном каталитическом крекинге октановое число не выше 75-80.

Риформинг

Риформинг – это вид крекинга, где сырьем служат лигроины или низкооктановые бензины. Таким способом увеличивают октановое число после прямой перегонки нефти или после термического или каталитического крекинга. Получают бензины с октановым числом 95-98, а с добавлением этиловой жидкости (спиртов) доводят до 100 и выше. Это также сложный технологический процесс, имеющий несколько видов.