Какие вещи делают из нефти

Варианты самодельного бензина

Производство топлива для транспортных средств — процесс сложный и высокотехнологичный, требующий больших затрат, начиная от добычи нефти до ее переработки и получения конечного продукта. Но из-за постоянного роста цен на горючее и стремления удешевить содержание своего автомобиля народные умельцы изыскивают возможность произвести продукт, альтернативу топливу, которое с помощью различных устройств умудряются получить. Используя в качестве одного из компонентов различные виды сырья и материалов, производят следующие виды топлива:

1. Метанол или метиловый спирт. Этот продукт получается при соединении газа пропан-бутан и водяного пара.
2. Этанол. При производстве этанола применяют сельскохозяйственные культуры (кукуруза, просо и пр.).
3. Биодизельное. Производят с применением растительного масла и животных жиров.
4. Бензин. Для производства конечного продукта применяют старые автошины, отходы резины и резинотехнических изделий.
5. Бензин. Производят кустарным способом из сырой нефти.
6. Бензин. Путем термической обработки угля.
7. Топливо. Методом газификации.
8. Бензин. Производят путем переработки бытового мусора, бытовых отходов, пластика и пр.

И все же, как сделать бензин в домашних условиях, необходимо рассмотреть эти способы.

Виды НПЗ

В настоящее время на рынке можно приобрести мини-завод по переработке нефти практически любого типа. Это является наиболее важным критерием, так как эксплуатировать эти промышленные мощности приходится в самых различных климатических условиях. По этой причине рынок насыщен самыми разными видами НПЗ. Присутствуют любые экземпляры, начиная от жаровыносливых и коррозионностойких, до «арктических» установок. Большой выбор среди мини-НПЗ позволяет осуществлять переработку сырого продукта практически в любых условиях.

Стоит отметить, что сами по себе нефтеперерабатывающие заводы также могут работать на разном топливе. Для их функционирования можно использовать природный или сжиженный газ, дизельное топливо, мазут, сырую нефть. Такой выбор топлива для работы самой фабрики предоставляет широкий спектр возможностей для эксплуатации объекта, а также позволяет удовлетворить какие-либо индивидуальные предпочтения по выбору рабочего горючего продукта.

Бензин на нефтезаводах

Итак, сразу стоит сказать, что процесс производства бензинового топлива — это длительный, требующий терпения и знания химии процесс.

Производством бензина в России занимаются 32 нефтеперерабатывающих завода. Такое количество промышленных мощностей позволяет Российской Федерации поддерживать высокую марку топлива. Из чего делают бензин? Конечно же, начальным сырьем для производства этого горючего топлива является сырая нефть. Для примера можно взять 1 баррель нефти. Чтобы было понятнее, 1 баррель — это 159 литров

Также важно отметить, что при переработке сырой нефти ее объем постоянно увеличивается и достигает 168 литров. В итоге из этого объема можно получить следующее количество топлива:

• 102 литра обычного бензина.
• 30 литров дизельного топлива.
• 25 литров топлива, используемого авиацией.
• 11 литров нефтезаводского газа, который получается путем перегонки нефти.
• 10 литров вторичного продукта — нефтяного кокса.

Состав бензина

В состав бензина входит смесь жидких углеводородов, выкипающих при температуре от 33°С (пусковая фракция, отвечающая за легкость старта силового агрегата в зимний период). Конец выкипания топлива происходит при нагреве до 205°С. Температурный диапазон кипения может корректироваться в зависимости от количества и типа введенных присадок. В составе горючего присутствует сера (вредная примесь, допустимая объемная доля не превышает 0,05%) и бензол (допускается объемное содержание до 5%).

Для улучшения устойчивости к детонации в состав горючего вводят присадки. Например, в СССР для получения бензина сорта АИ-93 использовался тетраэтилсвинец. Поскольку компонент является токсичным и негативно влияет на каталитические нейтрализаторы (стали устанавливаться в Европе и США с начала 80-х годов), то его применение запретили. Монометиланилин позволяет поднять октановое число, но при сгорании образуется нагар, который оседает на клапанах и электродах свечей, выводя мотор из строя.

Для получения горючего с числом 92, 95 или 98 используются эфиры и спирты, которые могут растворять резиновые или пластиковые элементы систем впрыска. Для снижения негативного эффекта объемная доля присадок ограничивается 15% от объема горючего. При сгорании эфира и спирта образуется водяной пар и углекислый газ, нагар на компонентах выпускной системы не формируется.

В СССР в состав этилированного топлива входил краситель, предупреждавший водителя о наличии тетраэтилсвинца и позволявший армейским службам быстро определить сорт горючего. Например, А-72 отличался розовым цветом, а А-76 имел насыщенный желтый оттенок. В АИ-93 вводился краситель красно-оранжевого цвета, а АИ-98 отличался насыщенным синим цветом. Пигмент попадал в цилиндры мотора и сгорал, не оставляя нагара на стенках и выхлопных каналах.

В авиационный бензин обязательно вводятся красящие добавки и антиокислители, не позволяющие формирование осадков из соединений свинца. В горючем присутствуют компоненты, не допускающие коррозию трубопроводов подачи топлива и корпусов карбюраторов или аппаратуры впрыска бензина. Поскольку на самолете установлено несколько баков, то имеются электрические помпы для перекачки горючего в расходный резервуар. В бензине присутствуют добавки для устранения электростатического заряда.

Чем больше октановое число, тем лучше, работает ли это на бензине

Октановое число не влияет на качество бензина. Оно лишь показывает устойчивость топлива к возможному воспламенению под давлением. Чем выше октановое число, тем более производительным должен быть двигатель. Большая часть машин отечественных марок, а также недорогие модели иностранного производства не имеют такой производительности форсунок, которая позволяла бы эффективно расходовать АИ-98.

В европейских странах большой популярностью пользуется бензин с показателем в 105-110 единиц. Такое топливо называется Е85, представляет собой сжатый газ и является более экологичным. Его преимущество в том, что на 85% это горючее является этиловым спиртом, способным быстро охлаждать клапаны и не смывающим топливную пленку. Но заливать такое топливо в бензобак обычной машины не стоит – неподготовленный мотор, скорее всего, такого «удара» не выдержит. Да и стоимость Е85 в нашей стране очень высокая. Таким образом, сказать, что чем лучше октановое число, тем лучше, нельзя.

Октановое число влияет детонационную устойчивость, то есть высокий показатель обеспечивает лучшее сжатие. Для автомобилей с мощными двигателями создали более стабильное горючее. Использование бензина с низким октановым числом, которое не подходит к тому или иному автомобилю, наносит непоправимый вред двигателю, а также делает расход больше. Некоторые считают, что для профилактики иногда стоит заправляться дорогостоящим бензином, но это ошибочное мнение. Октановое число в 98 марке говорит о медленном процессе горения. Если в машину, рассчитанную на Аи-95, заливают Аи-98, то есть вероятность взрыва в двигателе, увеличенного расхода и дополнительных поломок. Поэтому высокое октановое число не свидетельствует о превосходстве. Это касается только тех двигателей, которые рассчитаны на такое топливо.

Получение сырья для производства горючего спирта на дому

Самая большой проблемой в создании горючего спирта в домашних условиях в данное время либо в каком-то гипотетическом или апокалиптическом будущем, является само сырье. Для того чтобы сделать затор, который можно будет потом дистиллировать в топливный спирт, вам необходимо какое-то зерно или другой материал растительного происхождения, и в большом его количестве. Если у вас есть место где можно вырастить сырье, проблем в том же денежном эквиваленте у вас будет значительно меньше.

В основном этанол делают из кукурузы. С каждых 40 соток возможно производить до 1500 тыс. литров этилового спирта в год. Из других культур еще большую эффективность показало просо, с той же площади за 1 год урожайность превысила 2200 тыс. литров этилового спирта. При идеальных условиях с просо можно получить и 4500 тыс. литров этилового спирта.

При отсутствии посевных площадей для выращивания допустим той же кукурузы, просо, сахарной свеклы или других видов культурных растений, получение спирта в домашних условиях будет уже нежизнеспособным проектом.

Из чего делают бензин

Схема производства бензина

Горючее выпускается на мощностях нефтеперерабатывающих заводов. Сам производственный процесс очень сложен и делится на несколько циклов.

Сначала сырая нефть поступает на предприятие по трубопроводам, закачивается в огромные резервуары, после чего отстаивается. Далее начинается промывка нефти – в нее добавляется вода, а потом пропускается электрический ток. В итоге соли оседают на дно и стенки резервуаров.

Во время последующей атмосферно-вакуумной перегонки происходит подогрев нефти и ее деление на несколько типов. Осуществляются 2 этапа обработки:

1. Вакуумная;
2. Термическая.

По завершении процесса первичной переработки начинается каталитический риформинг, во время которого происходит очередное очищение бензина и извлечение фракций 92-го, 95-го и 98-го бензина.

Фото: aif.ru

Это процесс, который еще называют вторичной переработкой, включает 2 основных этапа:

1. Крекинг – очистка нефти от примесей серы;
2. Риформинг – наделение субстанции октановым числом.

Видео: Как делают бензин из нефти. Просто о сложном

Как делают бензин из нефти. Просто о сложном

По окончании данных этапов проходит контроль качества горючего, который занимает несколько часов.

Примечательно, что отечественные заводы (в большинстве) из 1 тонны нефти получают 240 литров бензина. Остальное приходится на газ, дизтопливо, мазут и авиационное горючее.

Альтернативные способы

Его можно получить из мусора, дров, пеллетов, листьев, скорлупы орехов, шелухи от семечек, кукурузных стержней, торфа, соломы, камыша, сорняков, тростника, старых шпал, сухого навоза птиц и животных, пластиковых бутылок, медицинский отходов и др.

Процесс производства бензина в домашних условиях, рассмотренный выше, не так сложен, как кажется на первый взгляд. Такие термины, как гидрогенизация, газификация и пр. могут вводить в заблуждение. Но на самом деле наладить производство и изготовить бензин своими руками не так трудно, как кажется.

Предлагаем Вашему вниманию интересный репортаж о том, как сделать бензин в домашних условиях:

Риформинг

Риформинг — это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы. Ароматические углеводороды имеют более высокое октановое число, чем молекулы других углеводородов, и поэтому они предпочтительней для производства современного высокооктанового бензина. Существуют два основных вида риформинга – термический и каталитический. В первом соответствующие фракции первичной перегонки нефти превращаются в высокооктановый бензин только под воздействием высокой температуры; во втором преобразование исходного продукта происходит при одновременном воздействии как высокой температуры, так и катализаторов.

Более старый и менее эффективный термический риформинг используется до сих пор, но в развитых странах почти все установки термического риформинга заменены на установки каталитического риформинга. Если бензин является предпочтительным продуктом, то почти весь риформинг осуществляется на платиновых катализаторах, нанесенных на алюминий оксидный, или алюмосиликатный носитель. Реакции, в результате которых при каталитическом риформинге повышается октановое число, включают:

• дегидрирование нафтенов и их превращение в соответствующие ароматические соединения;
• превращение линейных парафиновых углеводородов в их разветвленные изомеры;
• гидрокрекинг тяжелых парафиновых углеводородов в легкие высокооктановые фракции;
• образование ароматических углеводородов из тяжелых парафиновых путем отщепления водорода.

Что такое бензин

Бензином называют горючую смесь легких углеводородов с различными примесями. Температура кипения от 33°C до 205°C. Средняя плотность составляет 0,71 г/см3. Начало кристаллизации -60°C. Получают бензин путем переработки нефти и в основном используют в качестве моторного топлива. Смесь легко испаряется уже при температуре 30°C, а с ростом температуры этот процесс ускоряется.

Автомобильный бензин

Точную химическую формулу вывести сложно, так как это смесь углеводородов со следами серы, азота, кислорода и других соединений. Бензин имеет низкие детонационные свойства. Это одна из его важнейших характеристик, поскольку такие понятия, как октановое число, детонация и степень сжатия являются ключевыми в работе двигателя и топлива.

Разберем кратко понятия октанового числа и детонации, которые связаны между собой. Чем выше октановое число бензина, тем он устойчивее к детонации, то есть, способен гореть без взрыва при сжатии. Углеводород изооктан, входящий в состав, имеет антидетонационные свойства. Его значение берут за 100. Н-гептан легко взрывается и имеет значение 0. Соотношение этих углеводородов и образует октановое число.

Производство, потребление и экспорт из СНГ

Динамика производства бензина в Российской Федерации в 1992—2008 годах, в млн тонн

В структуре производства на 2000-е (35 млн т) основную долю занимает АИ-92 — около 18 млн т (51 %), АИ-80 — около 10 млн т (29 %), на АИ-95 приходится до 4 млн т (11 %), прямогонный бензин около 3 млн т (8 %), на АИ-98 приходится меньше процента всего производства. В том числе производство МТБЭ составляет около 700 тыс. т.

На 2007 год внутреннее потребление бензина в стране составляет около 29 млн т в год, рост потребления, несмотря на существенный рост автомобильного парка (8 %), составляет около 1,5 % в год. Структура потребления повторяет структуру производства с меньшими долями экспортных прямогонного и 80-го бензинов: АИ-92 — 62 %, АИ-80 — 24 %, АИ-95 — 14 %. Причём прирост потребления отмечается прежде всего за счёт высокооктановых (АИ-95) бензинов, происходит постепенное замещение ими низкооктановых. Основным потребителем АИ-80 является грузовой, малотоннажный и внутригородской пассажирский транспорт.

Значительную часть экспорта составляет полуфабрикатный прямогонный, а также бензин марки АИ-80 экспортный.

• В 2005 году 5,9 млн тонн бензина на 2,5 млрд долл.
• В 2006 году 6,3 млн тонн — на 3,4 млрд долл.
• В 2007 году 5,9 млн тонн — на 3,4 млрд долл.

Причины появления некачественного топлива на заправках

Прежде всего, следует помнить, что есть компании, самостоятельно добывающие сырье («Газпромнефть» и «Роснефть»), а есть такие, которые его у них покупают. Также существует такое понятие, как «дочерние предприятия», работающие по лицензии холдинговой компании. К числу последних относятся, например, ТНК, BP и Башнефть, которыми владеет «Роснефть». Поэтому неудивительно, что под номинально разными брендами можно приобрести одинаковое по качеству топливо. Оно может отличаться лишь фирменным названием и стоимостью. Иногда – присадками.

Что касается транснациональных компаний, ведущих деятельность на территории РФ, то не стоит надеяться, что Shell или British Petroleum будут такими же, как в Европе или Америке. Как минимум, сырье для топлива данных брендов закупается у отечественных НПЗ. К примеру, у «Шелл» и вовсе нет собственных перевозчиков, поэтому в России ее обязанности исполняет фирма АВТЭК, которая получает бензин в Уфе, Капотне, Ярославле, а также Рязани.

Причем на одной и той же заправке каждый раз может быть топливо из разных мест. Транспортируют его в одних и тех же бензовозах, вследствие чего новая партия может прийти со следами предыдущей. И необязательно, что это будет та же марка бензина. Хотя сотрудники компании исключают вероятность смешивания образцов, аргументируя это наличием специального датчика внутри емкости, такой риск отметать нельзя.

Учитывая все вышесказанное, остается акцентировать внимание автолюбителей на приведенных данных и порекомендовать приобретать бензин на заправках нефтедобывающих компаний, взявших курс на улучшение качества топлива и заинтересованных в постоянстве клиентов. Это будет косвенным свидетельством хорошего бензина и высокого сервиса

Нефтепродукты из сырой нефти

Нефтепродукты получают из сырой нефти в результате её переработки на нефтеперерабатывающем заводе. В отличие от продуктов нефтехимии, которые обычно представляют набор строго определенных чистых химических соединений, нефтепродукты представляют сложную смесь органических и неорганических соединений. При этом неорганические соединения составляют небольшой процент смеси.

Большая часть сырой нефти перерабатывается в нефтепродукты. Наибольшую их долю включают продукты, используемые в качестве «энергоносителей». Например, различные сорта дизельного топлива и бензин. Они могут быть дополнительно переработаны для создания бензина, реактивного топлива, дизельного топлива, мазута и тяжелых масел.

Более тяжелые (менее летучие) фракции можно использовать для производства асфальта, смазочных материалов, парафинового воска, смазочных масел и других тяжелых масел. Также нефтеперерабатывающие заводы производят различные соединения, которые могут использоваться в химических процессах для производства пластмасс и других полезных материалов.

Лучше, чем в природе

Еще в конце прошлого века Н. Д

Зелинский обратил внимание на разницу в строении молекул нефти. Большинство молекул высококачественной бакинской нефти представляет собой замкнутые кольца углеродных атомов, к которым по бокам присоединены атомы водорода. От такого циклического строения молекул и зависит прежде всего высокое качество топлива

Грозненская нефть содержит меньше нафтенов — циклических углеводородов. В ней преобладают молекулы метанового ряда, растянутые в виде цепочек атомов. Бензин, полученный из грозненской нефти, при сжатии в цилиндрах двигателей, детонировал, самопроизвольно взрывался гораздо раньше того момента, когда между электродами свечи проскакивала запальная искра

От такого циклического строения молекул и зависит прежде всего высокое качество топлива. Грозненская нефть содержит меньше нафтенов — циклических углеводородов. В ней преобладают молекулы метанового ряда, растянутые в виде цепочек атомов. Бензин, полученный из грозненской нефти, при сжатии в цилиндрах двигателей, детонировал, самопроизвольно взрывался гораздо раньше того момента, когда между электродами свечи проскакивала запальная искра.

Много хлопот доставило это явление и химикам и моторостроителям, которые всегда стремились увеличить мощность моторов. Мощность и коэффициент полезного действия двигателя зависит прежде всего от того, насколько сильно поршни в цилиндре сжимают горючую смесь. Степень сжатия (то-есть отношение объема всего цилиндра к объему предельно сжатой в цилиндре горючей смеси) – одна из важнейших характеристик двигателя. Чем больше степень сжатия, тем мощнее и экономичнее двигатель. Если, например, повысить степень сжатия у автомобильного мотора с 5,25 до 10,3, то автомобиль, двигаясь со скоростью 40 км/час, будет расходовать горючего вдвое меньше и пройдет на одном баке бензина вдвое большее расстояние.

Но вот беда: пары обычного бензина не выдерживают большого сжатия и детонируют. Двигатель быстро перегревается, начинает стучать, словно вот-вот развалится. Мощность его резко падает.

При детонаций прогорают поршневые кольца и днище поршня, разрушаются подшипники.

Эти свойства горючего оценивают по так называемому октановому числу. Если говорят, что октановое число горючего — 60, это значит, что его детонационные свойства такие же, как у смеси, содержащей 60% изооктана и 40% гептана. Эти два вещества были взяты за эталон не случайно: изооктан очень хорошо противостоит детонации (его октановое число поэтому было приравнено к 100), а гептан, наоборот, детонирует легче всех других жидких углеводородов (его октановое число приняли за 0).

Получилась своеобразная шкала, по которой можно узнать, как детонирует, высок ли качеством тот или другой сорт бензина.

Чем выше октановое число бензина, тем сильнее можно сжимать в цилиндрах горючую смесь, не опасаясь детонации, тем мощнее и экономичнее двигатель. Первое время самолетные двигатели работали на бензине с октановым числом 50 —55. Использование в авиации бензина с октановым числом 87 позволило повысить мощность моторов на 30—35%, Появление 100-октанового бензина помогло поднять мощность двигателей еще на 15 – 30%. Другими словами современные двигатели стали почти вдвое мощнее, чем «старинные» моторы с таким нее объемом цилиндров.

Казалось бы, качества 100-октановото бензина — это предел, установленный самой природой. Но этот предел, как и немало других, сумела перешагнуть наука, вооруженная передовой техникой. Современные самолеты летают на бензине с октановым числом намного выше 100. Нет в мире нефти, в которой бы содержался бензин столь высокого качества. Такой бензин можно получить лишь искусственным путем — путем синтеза.

Синтез углеводородов давно был заманчивой целью для многих поколений химиков. Академик Н. Д. Зелинский в 1931 году писал: «Когда химик знакомится со строением нефтяных углеводородов и изучает их свойства, он не может не удивляться, насколько легко природа создала эти удивительные формы, которые так трудно приготовить синтетически».

В наши дни высококачественное жидкое топливо получают из низкокачественных бензинов и газов путем перестройки прямых цепочек в ветвистые и кольчатые структуры.

Химические свойства

Для того чтобы рассматривать химические свойства и их стабильность у бензина, необходимо основываться на важнейшем показателе — времени, которое эти свойства остаются неизменными. Этот показатель является наиболее важным, так как при длительном хранении топлива наиболее легкие углеводороды начинают испаряться, что сильно снижает эксплуатационные характеристики жидкости в целом. По государственным стандартам Российской Федерации следует, что химический состав любой марки бензина от 92-й до 98-й оставался без изменений в течение пяти лет. Данный срок прописан с учетом хранения взрывоопасного топлива по всем правилам.

Топливо для бензиновых двигателей и его характеристики

Бензины АИ и Евро различаются процентным соотношением трудно- и легко- закипаемых фракций. От данного параметра зависит способность перегорания. В топливе, применяющемся для бензиновых моторов, содержится сразу несколько фракций.

Некоторые из них могут закипать при 27°C. Таким образом, первичное воспламенение возможно даже при пуске холодного двигателя. Другие фракции закипают при 100°C. Они подходят для поддержания стабильной работы двигателя. Кроме того, в состав топлива входят фракции, закипающие при 200 °C. Одни необходимы для поддержания процесса выключения мотора.

Цетановое число

Цетан используется для схожей шкалы оценки, только у дизельного топлива. Характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси.

Что это значит? Это измерение временного промежутка, с того момента, когда топливо впрыскивается в цилиндр и когда это топливо начинает гореть. По науке – промежуток времени, проходящий от впрыска топлива в цилиндр до начала его воспламенения.

Высокое цетановое число дизельного топлива, будет являться измеренным показателем того, насколько топливо быстро воспламеняется после впрыска в цилиндры. И, наоборот, низкое цетановое число, означает, что для поджигания топлива потребуется некоторый временной промежуток.

C₁₆H₃₄ Макет цетана 

Измеряется показатель цетана также по шкале углеводородов, крайний левый в которой будет 1-метилнафталин, (C₁₁H₁₀) – отображается 0, 100 – цетан (C₁₆H₃₄).

Преимущество ускоренного возгорания дизельного топлива заключается в том, что двигатель работающий на нем может развивать больше крутящего момента, задержка зажигания будет минимальной, скорость набора оборотов будет выше. Синхронизация работы фаз при помощи работы двигателя на высокоцетановом топливе может проводиться более точно, воспламеняя топливовоздушную смесь в тот момент, когда требуется развить максимальный крутящий момент.

Финальным плюсом высокого показателя цетана можно назвать низкие выбросы углеводородов в атмосферу, поскольку такое топливо сгорает полнее. Но, при этом, как показывают исследования, твердых частиц из выхлопной трубы выбрасывается больше, чем у дизельного топлива с низким показателем цетана.

Как бы то ни было, чем выше цетановое число, тем лучше, это показатель более качественного ДТ.

Надеемся теперь вопросов не возникнет.

Octane vs Cetane Number — Gas vs Diesel