Hogyan készül a benzin? Mindent mindenről. Hogyan készül a benzin Hogyan lehet az olajat benzinné alakítani
A mai világban a benzin ára folyamatosan emelkedik, annak ellenére, hogy az olaj ára folyamatosan csökken.
Ebben a tekintetben sokan kezdenek gondolkodni azon, hogy lehet-e otthon benzint készíteni, és hogyan kell ezt megtenni.
Szénből szerezni
Két hatékony és bevált módszer létezik. Mindkét módszert német tudósok fejlesztették ki a múlt század elején.
A Nagy Honvédő Háború alatt szinte az összes német berendezés széntüzelőanyag segítségével mozgott.
Hiszen, mint tudják, Németországban nincsenek olajmezők, de a szénbányászat létrejött. A németek barnaszénből dízel és benzin szintetikus üzemanyagot készítettek.
Meglepő módon a szén kémiai szempontból nem különbözik annyira az olajtól, mint azt sokan gondolják. Egy alapjuk van - ez a hidrogén és az éghető szénvegyületek. Igaz, a szénben kevesebb hidrogén van. A hidrogénjelzők szintezésével éghető keveréket kaphatunk.
Ezt a következő módokon teheti meg:
- hidrogénezés vagy egyéb cseppfolyósítás;
- gázosítás.
Mi a hidrogénezés
Egy tonna szénből hozzávetőleg 80 kg benzin nyerhető. Ugyanakkor a szénnek 35% illékony anyagokat kell tartalmaznia.
A feldolgozás megkezdéséhez a szenet finomra őrlik por alakúra. Ezután a szénport alaposan megszárítjuk. Ezt követően fűtőolajjal vagy olajjal addig keverjük, amíg pasztaszerű masszát nem kapunk.
A hidrogénezés a hiányzó hidrogén hozzáadása a szénkeverékhez. Az alapanyagot speciális autoklávba helyezzük és felmelegítjük. A hőmérsékletnek 500 fok körül kell lennie, a nyomásnak pedig 200 barnak kell lennie.
A benzin előállításához két fázisra van szükség:
- folyékony fázis;
- gőzfázis.
Az autoklávban számos meglehetősen összetett kémiai reakció játszódik le. A szén telítődik a szükséges hidrogénnel, és az összetételében lévő összetett részecskék egyszerű részekre bomlanak.
Ennek eredményeként dízel üzemanyagot vagy benzint kapunk. Ez magától a folyamattól függ.
Még egyszer, a hidrogénezés teljes folyamata pontról pontra:
- szén őrlése poros állapotba;
- olaj hozzáadása;
- melegítés autoklávban magas hőmérsékleten.
Nagyon fontos a megfelelő felszerelés elkészítése. Otthon meglehetősen nehéz elkészíteni, mert az autoklávokban magasabb a nyomás, mint az oxigénpalackokban.
Fontos: ne feledje a biztonsági óvintézkedéseket. Maga a folyamat meglehetősen robbanásveszélyes. Soha ne dohányozzon a készülék közelében, és ne gyújtson tüzet.
Elgázosítás
Az elgázosítás a szilárd tüzelőanyag gázokká bomlása.
Később a hiányzó anyagokat hozzáadják a kapott gázokhoz, és folyékony halmazállapotúvá alakítva benzint kapnak.
Számos módja van a szenet gázosítással benzinné alakítani.
Az első módszer elméletileg otthon is használható. Fischer-Tropsch módszernek hívják. De ez a módszer meglehetősen fáradságos a végrehajtás során, túl bonyolult berendezéseket igényel, és végül veszteségesnek bizonyul, mivel sok szenet költenek el, és a kész benzin olcsóbb.
Ezenkívül nagy mennyiségű szén-dioxid szabadul fel, az újrahasznosítási folyamat nagyon veszélyessé válik otthon. Ezért ezt a módszert nem elemezzük részletesebben.
Létezik termikus gázosítási módszer is. Ezt úgy hajtják végre, hogy a nyersanyagot oxigén nélkül melegítik. Ehhez természetesen megfelelő felszerelés is szükséges. Végül is a szén gázgá bomlásának hőmérséklete 1200 fok.
Ennek a módszernek az a fő előnye, hogy a gázok egy része benzinüzemanyag szintézisébe kerül, egy része pedig a nyersanyagok melegítésére. Ez segít csökkenteni a költségeket. Így maga a szén felmelegszik.
Benzin készítése régi gumiabroncsokból
A régi gumiabroncsok segítségével saját kezűleg is készíthet benzint.
Ehhez szükség lesz:
- gumihulladék;
- süt;
- lepárló;
- tűzálló tartályok.
Szakértői tanács: ne csinálj benzint városi lakásban. A folyamatot szúrós gumiszagú füst kíséri.
Lépésről lépésre a benzin gumiabroncsokból történő előállítására vonatkozó utasítások a következők:
- Elő kell készíteni egy fém hordót szorosan záródó fedéllel. Ezenkívül hőálló csőre van szükség. Felülről kell csatlakoztatni a burkolathoz. Így kapsz egy házi készítésű retortát. Ezután szüksége van egy tartályra a kondenzvíz számára, és egy másik kis tartályra két csővel a vízzár létrehozásához. Az egyik csövet a vízbe engedjük, a másodikat pedig felette tartják.
- Ezután össze kell szerelnie egy berendezést szénhidrogének folyékony formában történő előállítására. Ehhez a retortunkból egy csövet csatlakoztatunk a kondenzátumhoz. Ezután a kondenzvizet és a vízzárat is összekötjük egy tömlővel. A második csövet csatlakoztatjuk a tűzhelyhez, amelyre a retortát telepítjük. Az eredmény egy zárt rendszer a magas hőmérsékleten történő repedéshez.
- A gumit beletesszük a retortába, és szorosan lezárjuk a fedelet, majd nagy lángon kell melegíteni. Magas hőmérsékleten a gumimolekulák elpusztulnak. Megtörténik a szublimáció, azaz a szilárd halmazállapotból a gáz halmazállapotba való átmenet a folyékony állapot megkerülésével. Ez a gáz ezután belép a kondenzátorunkba, ahol a hőmérséklet sokkal alacsonyabb. A gőzök lecsapódnak, és ennek eredményeként folyékony formában kapjuk az olajat.
- A kapott anyagot meg kell tisztítani, ehhez desztillátorra van szüksége, amelyet gyakran használnak holdfényes állóképek használatakor. A szuszpenziót 200 fokos hőmérsékleten felforraljuk, és benzint kapunk.
Jegyzet: Kerülje a nyílt láng használatát a desztillációs folyamat során. A legjobb az elektromos tűzhely használata.
Alternatív módok
A benzin nem csak szénből és gumiabroncsokból készül.
Beszerezhető szemétből, tűzifából, pelletből, levelekből, dióhéjból, maghéjból, kukoricaszemből, tőzegből, szalmából, nádból, gyomból, nádból, öreg talpfából, száraz madár- és állattrágyából, műanyag palackokból, orvosi hulladékból stb.
A fentebb tárgyalt benzin otthoni előállításának folyamata nem olyan bonyolult, mint amilyennek első pillantásra tűnik. Az olyan kifejezések, mint a hidrogénezés, gázosítás stb., félrevezetőek lehetnek. Valójában azonban a termelés beállítása és a benzin gyártása saját kezűleg nem olyan nehéz, mint amilyennek látszik.
Figyelmébe ajánlunk egy érdekes jelentést arról, hogyan lehet otthon benzint készíteni:
Oroszországban ez év eleje óta folyamatosan nő a benzin ára. Sok orosz aggódik az autóárak miatt, valamint a benzinkutakon vásárolt termék minősége miatt. Annak érdekében, hogy megtudjuk, hogyan készül a 95. és 92. „fekete aranyból”, látogassunk el a moszkvai olajfinomítóba.
Röviden a növényről
Az üzemet eleinte bakui olajból fűtőanyag előállítására szánták, majd rekonstruálták és új berendezéseket telepítettek. Ma a vállalkozás termelési kapacitása évi 12 millió tonna olaj.
A vállalkozás teljes területén (350 hektár) és még a föld alatt is csövek vannak kifeszítve, amelyeken keresztül víz, olaj és egyéb szükséges alkatrészek áramlanak. Az üzemben beléptetőt, overallt adnak ki, technológiáról előadást tartanak a kezdőknek.
A vállalkozás nem minden létesítménye fér hozzá az újságírókhoz és a vendégekhez, így nem mindenki láthatja az olajfinomítás folyamatait.
Benzingyártás technológia
A benzingyártás sémája
Az olajat atmoszférikus vákuumdesztillációnak vetik alá, majd elosztják a folyamatokhoz. Az egyik részét exportra dolgozzák fel benzinné, a másik része Euro-3-as dízel, valamint sugárhajtóművekhez. A benzingyártást katalitikus reformálásra és krakkolásra osztják, majd összekeverik és a megfelelő típusokra osztják.
Az olaj feldolgozása és tisztítása speciális tartályokban történik, és a folyamatot a szakemberek számítógép-monitorain jelenítik meg, akik mindent megfigyelnek, ami a szobájukban történik. A kezelő kétóránként ellenőrzi a berendezéseket, eszközöket, mivel a nyomásérzékelők működhetnek, de ez nem fog megjelenni a monitoron.
A cégnek van egy tartályparkja, négy alapvető alapanyag-tárolóval és további négy kisebb tárolóval. A fennmaradó tartályok kereskedelmi termékek és félkomponensek, például fűtőolaj tárolására szolgálnak.
Olajtároló tartályok
Itt tárolják az olajat, amely két olajvezetéken keresztül jut be a vállalkozásba, amelyet összekevernek és kissé ülepítenek.
Keverés és ülepítés után a "fekete aranyat" elsődleges feldolgozásnak vetik alá, azaz sótalanításnak és víztelenítésnek. Ehhez vizet adnak a tartályba, majd elektromos áram befolyásolja, aminek következtében a felesleges sók leülepednek az aljára vagy a falakra, vagyis az olajat lemossák.
Elsődleges feldolgozó rendszer. Atmoszférikus vákuumdesztilláció
Ezután következik az atmoszférikus-vákuumdesztilláció, ahol az olajat felmelegítik és típusokra osztják. Az elsődleges kiválasztás után az egyenes lefúvású benzin kerül kiosztásra, amelyet exportálnak. A többi alapanyagot tovább dolgozzák fel. A desztillációból származó maradékot a vákuumegységbe táplálják. A munkát overallban kell kísérni, itt átváltva janomra.
Érdemes megjegyezni, hogy az autó ilyen üzemanyaggal még nem fog működni.
Az elsődleges feldolgozórendszer sok cellát tartalmaz nagyon keskeny csövekkel. Vákuum- és hőkezelés után gázok, gázolaj, benzin és egyéb alkatrészek távoznak belőlük.
A vákuumegységben az összes forrásban lévő komponens ismét magas hőmérsékletnek van kitéve, így könnyű olajtermékek keletkeznek, amelyek alkalmasak dízel üzemanyaghoz.
Itt újra megtisztítják a leendő benzint, majd a 92-es és 95-ös frakciók jönnek ki. Ez azonban nem a gyártás utolsó szakasza.
Katalitikus reformálás és krakkolás
A katalitikus reformerben a benzinfrakciókhoz oktánszámot, azaz 92-es és 95-ös címkéket rendelnek.
Tehát megkezdődik a másodlagos desztilláció és a katalitikus reformálás. A termék nagy része atmoszférikus vákuumkezelés után a katalitikus krakkoló rendszerbe kerül. Ez a folyamat abból áll, hogy a nehéz olaj (összehúzó, zavaros zöldes színű keverék) felhasad. A sok molekulát tartalmazó folyadékban a kötések megszakadnak, és olyan anyagok keletkeznek, ahol kevés a molekula, és nagyon könnyűek. A gázolaj és a benzin gázfrakciói jönnek ki belőlük.
Így két különböző üzemrendszerben az olajat egyszerre érintik az újrahasznosítással kapcsolatos kémiai folyamatok. Ugyanakkor kiemelkedik a dízel, a benzin és a gázok.
A krakkolás eltávolítja a ként az olajból, a reformálás pedig oktánszámot ad a folyadéknak.
Speciális számítások szerint a benzin típusait és több komponensét összekeverik, és a végterméket kapják. Időben ez körülbelül 6 óra, és minden szükséges ellenőrzéssel - egy nap.
A feldolgozás után 1 tonna olajnak csak 72%-a kerül értékesítésre, a többit fűtőolajnak nevezik. A 72%-a körülbelül 30%-a gázolaj, 24%-a benzin, 11%-a repülőgép-üzemanyag és 8%-a gáz.
Ellenőrzés és ellenőrzés
A vállalkozás területén található egy laboratórium, ahol az olajat és annak feldolgozási termékeit egyaránt ellenőrzik. A laboratórium szakemberei nemcsak az üzembe kerülő alapanyagokat, hanem a feldolgozás egyes szakaszainak termékeit is ellenőrzik.
A benzin elemzése például körülbelül három órát vesz igénybe. A szakértők azt mondják, hogy lehetetlen ellenőrizni a benzin minőségét a szag miatt, először is figyelni kell a szennyeződések és a víz hiányára.
A benzinnek átlátszónak és tisztának kell lennie. De a gázolaj enyhén sárgás árnyalatú megengedett.
A kerozin a legszigorúbban tesztelt. Ennek ellenőrzésére katonai képviselő érkezik az üzembe, mert a kerozint katonai felszerelésekhez és repüléshez egyaránt használják.
Szinte lehetetlen szemmel meghatározni a gázolaj vagy a benzin minőségét. A speciális eszközök néhány perc alatt képesek meghatározni a minta összetételét.
Őrizetben
Egy másik fontos pont: ennek a vállalkozásnak a gyártási tartományában nincs AI-98 benzin.
Csupán 92-vel és 95-tel látják el a cégeket, ők pedig illegálisan 98-ra emelik.
Ami a dízelmotor környezetbarát jellegét illeti, az már megfelel az Euro-4 összes követelményének és szabványának. 2012-től ez a benzinre is vonatkozik. A moszkvai olajfinomító képviselői szerint az Euro-5-re való átállás csak 2015-re válik lehetővé, mivel ehhez nagyon drága berendezésekre van szükség.
Benzin - nehéz emlékezni valami ismerősebbre egy autós számára. Az autók naponta több százezer litert égetnek el ebből az üzemanyagból, de kevés autótulajdonos gondolta komolyan az előállítás módját, az üzemanyag-összetétel jellemzőit és egyéb szempontokat.
Némi terminológia
- aromás;
- olefin;
- Paraffin és mások.
Ezek a szénhidrogének éghetőek. A keverék forráspontja a felhasznált adalékanyagoktól függően 33 és 250 °C között változik.
Miből készül a benzin?
A benzingyártás sémája
Az üzemanyagot az olajfinomítók létesítményeiben állítják elő. Maga a gyártási folyamat nagyon összetett, és több ciklusra oszlik.
Először a kőolaj csővezetékeken keresztül jut be a vállalkozásba, hatalmas tartályokba szivattyúzzák, majd leülepszik. Ezután kezdődik az olajmosás - vizet adnak hozzá, majd elektromos áramot vezetnek át. Ennek eredményeként a sók leülepednek a tartályok alján és falán.
Az ezt követő atmoszférikus-vákuumdesztilláció során az olajat felmelegítik és több típusra osztják. A feldolgozásnak 2 szakasza van:
- vákuum;
- Termikus.
Az elsődleges feldolgozási folyamat befejeztével megkezdődik a katalitikus reformálás, amelynek során sor kerül a benzin következő tisztítására és a 92., 95. és 98. benzin frakcióinak kinyerésére.
Fotó: aif.ru
Ez a folyamat, amelyet újrahasznosításnak is neveznek, 2 fő szakaszból áll:
- Krakkolás - olaj tisztítása a kénszennyeződésektől;
- Reformálás - az anyag oktánszámmal való felruházása.
Videó: Hogyan készül a benzin az olajból. Csak úgy összetett
Ezen szakaszok végén az üzemanyag minősége elmúlik, ami több órát vesz igénybe.
Figyelemre méltó, hogy a hazai üzemek (többségében) 1 tonna olajból 240 liter benzint kapnak. A többi gáz, fűtőolaj és repülőgép-üzemanyag.
Mi az oktánszám
Ezt a kifejezést nagyon sokan ismerik, de nem mindenki tudja, hogy pontosan mit jelent ez a kifejezés, és miért olyan fontos.
Az oktánszám az üzemanyag (a benzint is beleértve) azon képessége, hogy ellenáll a nyomás alatti spontán égésnek. Más szóval a robbanásállósága.
A motor működése közben a dugattyú összenyomja a levegő-üzemanyag keveréket (kompressziós ütem). Ezen a ponton, amikor a kész keverék nyomás alatt van, spontán meggyulladhat, még mielőtt a gyújtógyertya szikra keletkezett. Az emberekben ezt a jelenséget egy szóval -. A detonáció jellegzetes jele a motor zaja - fémes csengés.
Ezért minél magasabb az oktánszám, annál nagyobb az üzemanyag robbanásálló képessége.
Benzines címkézés
A benzinkutakon sokféle név található, nem zárva ki a legtöbb autós számára legismertebbet. Általában a benzint "A" és "AI" betűkkel jelölik. A visszafejtésük:
- "A" - ez a jelölés azt jelzi;
- "AI" - az "I" betű azt a módszert jelenti, amellyel az oktánszámot meghatározták.
Az oktánszám meghatározásának két módja van: kutatási (AI) és motoros (AM).
Kutatási módszer - Az üzemanyag egyhengeres erőműben történő tesztelésével határozzák meg, változó sűrítési arány mellett, 600 ford./perc főtengely-fordulatszám, 13 ° gyújtási idő és 52 ° C levegő (beszívási) hőmérséklet mellett. Ezek a feltételek hasonlóak a könnyű és közepes terhelésekhez.
Motoros módszer - meghatározása hasonló telepítésen történik, de más feltételek eltérőek. A levegő (beszívott) hőmérséklet 149°C, a főtengely fordulatszáma 900 ford./perc, a gyújtás időzítése változó. Ez az üzemmód hasonló a nagy terhelésekhez - emelkedőn történő vezetés, terhelés alatti motor járás stb.
Következésképpen az AM száma mindig alacsonyabb, mint az AI, és a leolvasások különbsége jelzi az üzemanyag érzékenységét a tápegység működésére különböző üzemmódokban. Figyelemre méltó, hogy néhány nyugati államban az oktánszámot az "AM" és az "AI" értékek átlagaként határozzák meg. Az Orosz Föderációban csak az "AI" magasabb értéke van feltüntetve, amely minden benzinkúton látható.
Benzin márkák
Leggyakrabban a következő megnevezések találhatók a hazai benzinkutakon:
- AI-98 benzin. Eltér A GOST szerint gyártott AI-95-től eltérően a 98. a TU 38.401-58-122-95, valamint a TU 38.401-58-127-95 szerint készül. Az ilyen márkájú benzin gyártása során tilos alkil-ólom kopogásgátló szerek használata. Ennek a magas oktánszámú benzinnek a gyártása számos komponens – toluol, izopentán, izooktán és alkilbenzin – felhasználásával történik.
- Az Extra AI-95 egy kiváló minőségű benzin, amelyet kopogásgátló típusú adalékok használatával érnek el. Desztillátum alapanyagokból, katalitikus krakkolású benzinből, izoparaffin elemek (aromás) és gázbenzin hozzáadásával készül. A kompozíció nem tartalmaz ólmot, ami biztosítja a benzin magas minőségét.
- AI-95 - a fő különbség az Extra AI-95-től az ólomkoncentrációban, amely 30%-kal magasabb;
- AI-93 - 2 kategóriába sorolható: ólmozott és ólommentes. Az ólmozott üzemanyagot katalitikus reformáló benzin (lágy üzemmód) alapján állítják elő, toluol és alkilbenzin, valamint bután-butilén frakció hozzáadásával. Az ólommentes ugyanabból a katalitikus reformáló benzinből (kemény üzemmód) készül, bután-butilén frakció, alkilbenzin és izopentán hozzáadásával;
- Az AI-92 a legelterjedtebb közepes minőségű benzin a piacon, amely kopogásgátló típusú adalékokat tartalmaz. A maximális sűrűség 0,77 g/cmA-923. Lehet ólmozott vagy ólommentes;
- AI-91 - különbözik a kopogásgátló típusú adalékanyagok tartalmától. Ez egy szabálytalan sűrűségű ólommentes benzin, és bizonyos százalékban ólom van az összetételben;
- A-80 - ennek a benzinnek az összetétele hasonló az AI-92-éhez. Maximális sűrűség - 0,755g / cmA-803;
- A-76 - általában a mezőgazdaságban használják. Nem szabványos sűrűségű ólmozott és ólommentes A-76-ot gyártanak. Különböző típusú adalékokat (antioxidáns és kopogásgátló), közvetlen lefolyású benzint, valamint végső, pirolízist és krakkolást (termikus és katalitikus) tartalmaz.
Videó: AI-92 vagy AI-95? Gyorsulás 100 km-re és üzemanyag-fogyasztás a Mazda Demio-n (Ford Festiva Mini Wagon)
Milyen benzint töltsünk?
Sokan keresik a választ erre a kérdésre, hogy véletlenül ne károsítsák a motort. Ebben az esetben minden egyszerű - az üzemanyag-szükségletet az adott jármű használati utasításában jelzik, és a gáztartály fedelének hátoldalán is meg vannak másolva. Ha a gyártó az AI-95-öt jelölte meg ajánlott üzemanyagként, akkor a 92-essel csak saját felelősségére és kockázatára tankolhat. Érdemes azonban emlékezni arra, hogy mind az oktánszám, mind az üzemanyag márkája feltüntethető a kézikönyvben és a címkén.
Ezenkívül a kézikönyvben különböző típusú benzineket is fel lehet tüntetni. Például:
- AI-92 - érvényes;
- AI-95 - ajánlott;
- AI-98 - a teljesítmény javítása érdekében.
Amint látja, csak az autógyártó által ajánlott üzemanyagot szabad a tartályba tölteni. A magasabb oktánszámú benzin használata azonban nem okoz semmilyen kárt a motorban. Hiszen minél nagyobb az oktánszám, annál lassabb az égési sebesség és annál nagyobb az üzemanyag-hatékonyság, ami jótékony hatással van a motor teljesítményére, gazdaságosságára és egyéb pontokra. A teljesítmény és a hatásfok növekedése általában eléri a 7%-ot. Ezenkívül a modern autók olyan ECU-kkal vannak felszerelve, amelyek figyelembe veszik az üzemanyag minőségét és oktánszámát, és módosítják a beállításokat.
Ez azt jelenti, hogy az AI-95-öt egy modern, atmoszférikus motorral rendelkező autó tartályába kell önteni egy kiváló minőségű benzinkúton. Végső megoldásként az AI-92 engedélyezett. A tömörítés mértékére is összpontosíthat - ha 10 egység alatt van, akkor kitöltheti az AI-92-t. Ha magasabb - csak a 95.
Ami a turbófeltöltős motorokat illeti, az ajánlott üzemanyag az AI-98 vagy az Extra AI-95, de nem az AI-92.
Keverhető a benzin?
Sokan teszik fel ezt a kérdést. Általában nem történik semmi katasztrofális abból, ha különböző oktánszámú üzemanyagot keverünk össze, de csak akkor, ha az ajánlott benzint magasabb (oktánszám szerint) keverjük össze. Például az autóhoz ajánlott 92-est keverni kell a 95-össel. Azonban nem kell visszaminősíteni. Azt is érdemes megjegyezni, hogy a különböző oktánszámú benzin sűrűsége eltérő, így előfordulhat, hogy egyáltalán nem keveredik – a magasabb oktánszámú üzemanyag egyszerűen a tartály tetejére kerül, az alacsonyabb oktánszámú üzemanyag pedig a tartály tetejére kerül. alsó.
A jó öreg benzin az autók legnépszerűbb üzemanyaga bolygónkon. Naponta mintegy 800 millió falánk autó 7 milliárd litert fogyaszt ebből a folyadékból, és a kimeríthetetlen szomjúság folyamatosan nő. A világ gázvezetékeinek biztonságának fenntartása erősen gyúlékony folyadékkal átfolyva hihetetlenül nehéz és potenciálisan kockázatos vállalkozás. Ehhez briliáns mérnöki készség, vegyész készség, valamint kitartás és türelem kombinációja szükséges. Tehát miből készül a benzin?
Texas, USA. Megbocsátható, ha ezt a forró, élettelen, szélfútta területet vidéki vadonnak tekinti. De valójában ez a világ egyik leggazdagabb helye, hiszen Texas az amerikai olajipar szülőhelye.
Itt 1894 óta állítanak elő olajat. Az igazi olajboom azonban 1901-ben kezdődött, amikor a Lucas Gusher cég egyszerre megháromszorozta az olajtermelést az Egyesült Államokban.
Azóta csaknem 60 milliárd hordót szivattyúztak ki texasi földről, és ha jól számoltak az olajtársaságok, akkor még körülbelül 10 milliárdot kell kitermelni. A viszkózus, bűzös, fekete folyadék, amely vonzza őket, a kőolaj, amely a benzingyártás alapanyaga. Kisebb tengeri növények és állatok maradványaiból alakult ki a perm korszakban. 250 millió évvel később hő és nyomás hatására a világ egyik legfontosabb energiaforrásává váltak. Fekete arany, texasi tea, a legjobb, ami létezik. Rohadt tojásszagú, de pénznek is.
Egy forró, párás texasi reggelen egy fúróberendezés legénysége újabb kút fúrására készül. Texasban havonta több mint 2000 új kutat fúrnak, amelyek mindegyike több mint 900 000 hordó kőolajat szivattyúz ki naponta. Az olajtermelés ezen a szinten tartása érdekében az olyan termelők, mint az Occidental Petroleum, naponta átlagosan egy új kutat fúrnak. Az itt dolgozó munkások számára ez a forró, zajos, kemény munka teljesen normális. „Nagyon szeretem ezt a munkát, és 11 éve csinálom” – mondja egyikük. „Büszkék vagyunk a toronyban végzett munkánkra. Olyanok vagyunk, mint egy nagy család."
A brigád azonban időigényes feladattal néz szembe - olajkitermeléssel. Ezen a területen, az úgynevezett Permi-medencében a kőolaj négy kilométeres mélységben fekszik, mintegy 542 millió éves sziklákkal közrefogva. Ahhoz, hogy hozzá lehessen jutni, hatalmas motorokat használnak a tornyon, hogy egy gyémántvésővel ellátott deszkát mélyen a földbe süllyesztsenek.
A hőmérséklet a súrlódástól megemelkedik, ezért nagy nyomás alatt folyamatosan vizet pumpálnak a csőbe a fúrófej hűtésére. A víz ezután fúrófolyadék formájában felviszi a dugványokat a felszínre.
Ez zajos, veszélyes munka. A dolgozóknak fenn kell tartaniuk a megfelelő nyomást a fúrószáron. Ha túl kicsi, akkor a szerelék nem fúr, ha pedig túl nagy, akkor eltörik. Ezenkívül a dolgozóknak folyamatosan figyelniük kell a katasztrofális robbanásokat okozó gázkibocsátás veszélyére. "Az olajfúrótoronyon végzett munka nagyon veszélyes, rendkívül óvatosnak kell lennünk az ilyen munkákban." Fúrás közben a legénységnek folyamatosan új kilenc méteres fúrócsövet kell hozzáadnia egy hatalmas, öttonnás automata csőkulcs, az úgynevezett "vasasszisztens" segítségével. Mivel a fúrófej óránként körülbelül 5 méterrel mélyül, ezt a kemény munkát a nap folyamán kétóránként meg kell ismételni. Ha a végén szerencséjük van, olajforrást nyitnak.
Először a túlnyomásos olaj áttör a kész csőben lévő kis lyukakon, és a felszínre tör. De ez a természetes nyomás nem tart sokáig, ezért az olaj folyamatos áramlását pumpáló székeket vagy „bólogató szamarat” használnak. A forgó lendkerék körkörös mozgása függőlegessé alakul, és mint egy hatalmas fémfecskendő, olajat von a felszínre. A sivatagban szétszórva ezek a nyugodt, kitartóan bólogató "szamarak" Texas fekete aranyát aratják.
De ezek az olajmezők mérföldekre vannak attól, ahol kőolajra van szükség.
Tehát egy sor szivattyú egy csővezetékbe pumpálja, és hosszú útra küldi több ezer kilométerre a célállomásig, az Egyesült Államok másik részébe - a fényes ezüstcsövek fellegvárában - Baytown városába.
Kevesebb mint ötven kilométerre található Houstontól, és úgy néz ki, mint a Blade Runner című film futurisztikus díszlete. Ez az Egyesült Államok legnagyobb olajfinomítója. Területe több mint tíz négyzetkilométer. Fémcsövekkel, több mint nyolcezer kilométer hosszú, és naponta több mint 562 ezer hordó kőolaj feldolgozására képes. Nemcsak hihetetlenül meleg van, de a zaj is olyan fülsiketítő, hogy az itteni 4000 dolgozó évente több mint egymillió fülvédőt visel el.
A vállalkozás akkora, hogy nemcsak helyi eredetű termékeket szív fel, hanem a világ minden tájáról érkező olajat is finomítja. Baytown igényeinek kielégítésére hatalmas, 300 méteres hajók érkeznek ide speciálisan kialakított mólókon. Havonta több mint 20 ilyen erős hajó érkezik. Mindegyik hatalmas rakodótartályból körülbelül hárommillió hordónyi olajat rak ki, ugyanannyit, amennyit minden texasi fúrótoronyból három és fél nap alatt termelnek ki.
De ezt az egész olajat meg kell tisztítani, mert valóban feldolgozatlan, nyers. Autó üzemanyagként nem használható. A laboratórium a finomító közepén található. Szabályozza a kőolaj használható termékekké történő átalakításának folyamatát.
Ez kőolaj, és ebben az állapotban nem nagyon használható. Ha beleönti a tartályba, akkor sajnos nem fog tudni menni sehova.
A helyzet az, hogy a nyersolaj szénhidrogének keverékéből áll, amelyek mindegyike különböző számú szénatomot tartalmaz. Különböző súlyúak. A legkönnyebb propán, míg a legnehezebb aszfalt készítésére szolgál.
A benzin kinyerése ebből a keverékből nehéz feladat, és ehhez összetett kémiai eljárásokra van szükség. A finomító legnagyobb részében, egy holdfényes és katedrális magas épületben történik a kőolaj leválasztása. 370 Celsius fok fölé melegítik, és a torony aljába pumpálják. Onnan gőz száll fel, akár egy üstből. A hőkezelés során a molekulák kondenzálódnak. Először is, a legnehezebb, bitumenes, az alapnál. A benzint és a repülőgép-üzemanyagot alkotó könnyebb molekulák tovább emelkednek, amíg szintén cseppfolyósodnak és kiszivattyúzhatók.
A különböző típusú benzinek előállításának nehézsége azonban az, hogy mostanra szokatlanul robbanásveszélyes folyadékgá válik. Természetesen a benzin robbanási képessége az, ami annyira hasznossá teszi. Annak érdekében, hogy az elég robbanásveszélyes legyen, a dolgozók óvatosan elviszik a mintát egy laboratóriumba elemzés céljából. Mindegyik tartályból 191 liter kőolajjal állítsa elő:
88 liter benzin
48 liter gázolaj
körülbelül 26 liter repülőgép-üzemanyag és fűtőolaj
kb 7 liter propán
további 32 liter egyéb termékek, például kenőanyagok és műanyagok.
Ez az üzem naponta annyi benzint termel, hogy egy autónak 770-szer elegendő a Holdra és visszarepülnie. A laboratórium minden, a finomítóban előállított termékről végső elemzést készít, és ha az nem felel meg a vásárlói igényeknek, akkor nem hagyja el az üzemet. Az üzemanyagot úgy vizsgálják, hogy a benzin osztályozó szerelvényeibe öntik.
Az egyik egy elavult, de erős motor, amelyet ütésállóság szempontjából teszteltek. A motorban kopogás lép fel, amikor az üzemanyag spontán meggyullad, miközben összenyomódik a motor hengerében. Az előgyújtást a túl sok heptán és a kevés oktán okozza a keverékben. Az oktánszám növelésével a keverék a kopogás megszűnéséig javítható.
A labor ezután visszaküldi az adatokat a fő finomítóba, hogy kijavítsa a keverési hibákat és tökéletes keveréket kapjon.
Amikor a desztilláció befejeződik az üzemben, az ötszáz szelep közül néhányat kinyitnak, és a benzin egy föld alatti csővezetéken folyik keresztül, amely számos terminálhoz szállítja, például a dél-houstoni terminálhoz.
Innen hatalmas üzemanyagszállító teherautókba pumpálják közúti szállításhoz.
De egy tartálykocsi tankolása bonyolultabb, mint egyszerűen az autó feltöltése. Ez veszélyes tevékenység lehet, a tartálykocsi vezetőjének nagyon óvatosnak és figyelmesnek kell lennie. Több száz liter gyorsan elpárolgó rakomány szállítása azt jelenti, hogy a vezetőnek szigorúan be kell tartania a biztonsági intézkedéseket. A tartálykocsi be- és kirakodásának hibája robbanáshoz vezethet, ezért nem engedheti meg a veszélyes baleseteket. A fém test statikus elektromosságból képes szikrát kelteni, ezért először egy vezetéket erősítenek a pótkocsi földelésére, a túlcsordulást szabályozó szondákat pedig felül, minden rekeszre csatlakoztatják. A gyúlékony gőzök elkerülése érdekében csatlakoztasson egy második gőzvisszanyerő tömlőt. Kiszivattyúzza a szivárgást, amely egyébként a légkörbe kerülhet. Csak az összes ilyen eszköz telepítése és csatlakoztatása után a vezető csatlakoztathatja a tömlőket és megkezdheti a benzin szivattyúzását.
Csak erről a terminálról naponta több mint egymillió liter benzint szállítanak biztonságosan a helyi töltőállomásokra. A benzinkút hatalmas tartályába pumpált benzin végre fogyasztásra kész. Tehát amikor legközelebb tankolja fel az autót benzinnel, és meglep az ára, gondoljon önvigasztalásra, mennyi munkába került az autó kerekeinek pörögtetése.
A pénzügyi válság kellemetlen helyzetet mutat: az olaj ára csökken, de a benzin ára nő. A létrehozáshoz nincs szükség saját üzemre, összetett mechanizmusokkal és speciális ismeretekkel - a benzin előállításának folyamata meglehetősen egyszerű.
Hogyan készül a benzin az iparban
Az autók üzemanyagát olajból állítják elő, amely viszont két összetevőből áll:
- Széntartalom körülbelül 85%;
- Hidrogén - a tartalom körülbelül 15%.
A két szükséges összetevő szorosan összefügg. Molekuláris szinten egyesülnek és szénhidrogént képeznek. A folyadék kategóriája a két komponens egyikének mennyiségétől, valamint a készítmény összetettségétől függ.
A benzint kétféle módon vonják ki az olajból - közvetlen desztillációval vagy krakkolással. A második eljárás népszerűbb, valamint technológiailag fejlettebb, ezért az iparban használják.
Mennyi üzemanyagot lehet nyerni egy hordó kőolajból
Egy hordó 159 litert tartalmaz. Ennek a térfogatnak a feldolgozásakor az olaj mennyisége 168 literre nő, amelyből előállítható:
- 102 liter benzin keverék;
- 30 l dízel;
- 25 liter repülőgép-üzemanyag;
- 11 liter desztilláció után nyert finomítói gáz;
- 10 liter petróleumkoksz - másodlagos termék;
- 5,6 liter fűtőolaj, amelyet ház fűtésére vagy hajók, mozdonyok és generátorok energiaellátására használnak;
- 4,5 liter cseppfolyósított gáz;
- másfél kilogramm szén;
- 12 db propán gázpalack;
- Liter motorolaj.
Közvetlen desztillációs eljárás benzin előállítására
Ez a módszer a legegyszerűbb, és korábban fedezték fel, mint mások. Az ilyen eljárást az olaj üzemanyaggá történő desztillációjának alacsony hatékonysága jellemzi, de függetlenül reprodukálható.
A desztilláció lényege az olaj felmelegítése. Magas hőmérsékleten a szükséges elemek sorra elpárolognak, végül benzin marad. A folyamat zárt tartályban történik, amely speciális légköri nyomással rendelkezik. A gázok eltávolítása speciális csövön keresztül történik. A kapott keverék összetétele a hőmérséklettől függ:
- 35–200 °C hőmérsékleten benzin keletkezik;
- 150-305 ° C-on - kerozin;
- 150-360°C-on -.
Az olaj közvetlen desztillációjának hátrányai:
- Kis mennyiségű üzemanyag kapott. Egy hordó kezelt olajból körülbelül 25 liter benzin állítható elő - az eredeti térfogat körülbelül 15%-a.
- A kapott tüzelőanyag alacsony oktánszámú (egy mutató, amely jelzi az üzemanyag gyulladásnak ellenálló képességét a tömörítés során. Minél magasabb az együttható, annál ellenállóbb a detonációval szemben az üzemanyag) - körülbelül 50-60 egység. Ahhoz, hogy a szokásos 92–95-re növelje, sok adalékanyagot és alkoholt kell hozzáadnia.
A lepárlási folyamat már régóta elavult - a tömeggyártás számára ez a módszer veszteséges. Ez a folyamat azonban önállóan is megismételhető, mivel nem igényel drága felszerelést és speciális készségeket.
Reformálás
Csúcstechnológiás eljárás, amelyet kiváló minőségű benzin és egyéb üzemanyagok, valamint aromás szénhidrogének előállítására használnak. Nagyon összetett, de az alapelv ez: az olajat kémiai reakciókkal szétválasztják alkotórészeire, csökkentve a benne lévő víz mennyiségét és megszabadulva bizonyos vegyületektől, egyszerűbbé téve az elegyet, amely üzemanyagot képez.
A reformáció előnyei:
- Nagy hatásfok - a benzin a kimeneten a kezdeti olajmennyiség 40-50% -át teszi ki. Ez átlagosan háromszor hatékonyabb, mint a desztilláció. Tehát körülbelül 80 liter üzemanyagot nyernek egy hordóból, ami lehetővé teszi a korlátozott mennyiségű olaj ésszerűbb felhasználását.
- Magasabb oktánszám akár 80 egységig. Természetesen az ilyen benzint nem lehet azonnal felhasználni, de kevesebb adalékanyagot igényel, ami lehetővé teszi a termelési költségek csökkentését, és maga a benzin jobb minőségű és „természetes” előállítását.
A mai olajfinomítók az adalékanyagok használatának megszüntetésére törekednek. Ehhez olyan technológiákat fejlesztenek ki, mint a cracking, a platforming és mások.
A módszer hátránya a benzin önmagában történő előállítása szempontjából csak egy. Ez a folyamat nagyon összetett, precíz irányítást és komoly képzést - felszerelést és tudást igényel.
Üzemanyag oktánszám
Minél magasabb az OC érték, annál biztonságosabb a benzin az üzemanyagrendszer számára. A nagyon rossz minőségű üzemanyag a motor felrobbanásának veszélyét hordozza magában. Az oktánszám növelésére további komponenseket használnak:
- alkoholok;
- éterek;
- alkilcsoportok;
- Fagyálló adalékok.
Az oktánszám növelése különböző módokon
Korábban tetraetil-ólmot is használtak. Kiváló munkát végzett, de negatívan befolyásolta a járművezetők és általában a természet egészségét, megtelepedett a tüdőben és rákot okozott. Az engedélyezett adalékok lehetővé teszik, hogy biztonságos és környezetbarát tüzelőanyagot hozzon létre mind laboratóriumban, mind önállóan.
Minőség ellenőrzés. Üzemanyag ellenőrzés
Minden termelés területén található egy laboratórium. Felügyeli az olaj és az abból származó termékek minőségét. A tüzelőanyag előállításának minden szakasza ellenőrzés alatt áll, a nyersanyagok szállításától a végső keverékig.
A benzin végső ellenőrzése a laboratóriumban három órát vesz igénybe. A szakértőket a szín, valamint az összetétel vezérli - az üzemanyag nem tartalmazhat vizet és szennyeződéseket a normát meghaladó mennyiségben. A benzinnek átlátszónak és üledékmentesnek kell lennie. A dízel üzemanyag sárgás színű lehet.
A kerozin megfelel a legkomolyabb tesztnek. Ezt a fajta üzemanyagot a repülésben használják, ezért kell. A produkciót katonai képviselő látogatja meg, aki a kerozin elemzését figyeli.
A laboratóriumi elemzés után az üzemanyagot egy speciális motorban tesztelik. A vizsgálati tüzelőanyagot összehasonlítják a referencia üzemanyaggal, amelynek oktánszáma 100. Attól függően, hogy a tesztmotor mennyire teljesít a referenciamotorhoz képest, megkapjuk az előállított tüzelőanyag tétel oktánszámát.
Önálló benzingyártás
Miután tanulmányozta az olaj lepárlásának folyamatát, megértheti, hogy nincs szükség üzemre és laboratóriumra az üzemanyag előállításához. Meg lehet csinálni az országban vagy bárhol máshol, egyszerű géppel és minimális tudással. Természetesen az ilyen üzemanyag kezdeti minősége sok kívánnivalót hagy maga után - különféle adalékokkal kell szabványosítani.
Mire lesz szükség:
- Lezárt tartály szellőzőcsővel. Bármilyen vashordó, szoros fedéllel és hegesztett kimenettel megteszi;
- Ipari hőmérő, amely figyeli a hőmérsékletet az edényben;
- Kondenzátor - bármely tartály, amelybe az elsőből származó gáz áramlik a desztilláció során;
- Lepárló (egy közönséges holdfény alkalmas);
- Fűtőelem - még egy konyhai elektromos tűzhely is megteszi;
- A harmadik tartály, amely vízzáró funkciót lát el;
- Olaj vagy olajfinomítói hulladék (beleértve a régi gumiabroncsokat vagy a használt olajat).
Telepítési gyűjtemény
Mindhárom tartály előkészítése után megkezdheti az összeszerelést. Az első edény (retorta) egy gázkivezető cső segítségével csatlakozik a másodikhoz (kondenzátor). Ez a kialakítás a fő a desztillációs folyamatban. A kondenzátortartálynak rendelkeznie kell egy tömlővel, amely a vízzáró csőhöz csatlakozik (a kettő közül az egyik) - mindkettő a vízszint alatt található. A vízzár második csöve csatlakozik a kemencéhez, amelyre a retorta kerül. Ez a kialakítás zárt, és lehetővé teszi a kőolajtermékek lepárlását. A folyamatot szabad levegőn vagy erős kipufogógázzal rendelkező helyiségben kell végrehajtani - a benzingőzök robbanásveszélyesek!
Abban az esetben, ha nem található közönséges olaj, a másodlagos termékek megteszik. Ez lehet fűtőolaj, használt motorolaj, régi gumiabroncsok és egyéb hulladékok. Természetesen ilyen anyagok felhasználásával az üzemanyag végső mennyisége még az eredeti térfogat 15%-ánál is kevesebb lesz.
A desztilláló készülék használata
Az olajat vagy másodlagos termékeit a retortába helyezik. A tartályt fűtésre helyezik (ha tűzhelyet használnak, akkor elektromos égőkkel kell rendelkeznie - a gázégők meggyújtják a benzingőzöket). A kondenzátort hűvös helyiségbe kell helyezni (kb. +5°C). Ha ez nem lehetséges, akkor legalább a retortát és a kondenzátort összekötő csövet fedje be jéggel.
Elég megfelelő üzemanyagot kaphat
Az első tartályt 35-200°C hőmérséklet-tartományban kell felmelegíteni. Ha a kétszáz fokot túllépik, akkor nem benzin lesz, hanem más típusú üzemanyag - dízel vagy kerozin. A gáz a csövön keresztül a lehűtött második tartályba áramlik, amely kondenzálva folyadékká válik - a benzin alapja. Gőzei melegítés hatására az olajtermékek fölé emelkednek, mivel könnyebbek, mint más anyagok. A magas forráspontú kompozíciók a retortában maradnak: kerozin, kőolaj stb.
A készülék működése során nemcsak gáz keletkezik, ami a benzin alapja, hanem metán is (valamint kisebb mennyiségben propán és bután). Ezért van szükség egy csőre, amely vagy eltávolítja a szénhidrogéngázokat, vagy égetőrendszer alkalmazása esetén a kemencébe irányítja.
Annak érdekében, hogy több folyadékot kapjunk, az első eljárás utáni maradványokat vastag falú, lezárt edénybe kell helyezni és 450 fokra melegíteni. Az olajtermékek nehéz komponensei lebomlanak, és a keletkező anyag újra desztillálható. Ez az eljárás a repedés egyszerűsített változata, amelyet az iparban használnak.
Octane Boost
Formálisan a kondenzátorban kapott folyadék benzin. Nem elegendő az oktánszáma, ezért nem alkalmas üzemanyagként. Tehát az egyenes lefutású benzint adalékanyagokkal kell dúsítani (még a tetraetil-ólom is megfelelő - kis mennyiségben, amely egy autó működéséhez szükséges, nem veszélyes). A kapott benzin felhasználható a rendeltetésszerűen, de nagy valószínűséggel nem alkalmas érzékeny üzemanyagrendszerrel rendelkező autókhoz - az alacsony OC, szennyeződésekkel párosulva, egyszerűen tönkreteszi a drága járművet.
Ami az egyszerű és a válogatós üzemanyagrendszerrel rendelkezőkben való felhasználást illeti, az otthoni benzin kiválóan alkalmas számukra. Az oktánszám növelése a kívánt indikátorra próba-hibával történik, ezért nem szabad érzékeny gépeken kísérletezni.
A gázolaj és a kerozin előállítása egymástól függetlenül pontosan ugyanúgy történik, kivéve a retortában lévő fűtési hőmérsékletet. Az ilyen típusú üzemanyagok 300, illetve 350 Celsius fokot igényelnek.
Következtetés
A modern üzemanyag-gyártó vállalatok hatalmas felárat számítanak fel termékeikre. Pénzmegtakarítás érdekében saját maga is előállíthat benzint és egyéb üzemanyagokat egy régi, de egyszerű rendszerrel - a közvetlen desztillációs eljárással. Másodlagos kőolajtermékekből történő desztillációnál körülbelül 10 térfogatszázalékos hatásfok várható.
A munkát erős páraelszívóval ellátott, szellőztetett helyen vagy friss levegőn kell végezni. A biztonság megőrzése érdekében a nyílt tűzforrások használata erősen ellenjavallt – a tartályok melegítését elektromos égővel ellátott tűzhelyen vagy tűzhelyen kell elvégezni.
kapcsolódó cikkek
