Как делают бензин из нефти. Сколько можно получить из литра + подробное видео
Бензин дорожает – хотя нефть падает! Как то странно все устроено все в нашей стране. Ну да ладно, многие из нас с вами задумываются — а можно ли сделать бензин в домашних условиях? И как его делают вообще? Что же это за сложный технический процесс, после которого бензин сейчас стоит просто как «золото». Сегодня я решил написать небольшую статейку, где мы с вами рассмотрим процесс изготовления, этого топлива. Вы увидите, что не так все сложно, как кажется на самом деле …
Как известно бензин делают из нефти, если хотите, то это «заготовка» для будущего горючего. Кстати из остатков после перегонки, получают еще много чего, например —дизель, керосин, мазут и т.д. Так что литр этого «ископаемого» раскладывают на много составляющих.
В свою очередь нефть можно разложить на два основных составляющих, это – углерод (примерно 85%) и водород (примерно 15%). Они соединяются между собой сотнями связей, которые мы потом называем углеводороды – в свою очередь их также можно разделить на сложные и легкие составы — но все эти соединения, по сути, и есть нефть.
Бензин из нее добывают двумя основными способами – это процесс «прямой перегонки», и более совершенный который носит массу названий – платформинг, риформинг, гидрориформинг, но самые сейчас популярные – термический и каталитический крекинг.
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.
Термический и каталитический крекинг
Вот этот процесс получения бензина очень сложный, дома таким способом вам его не получить – однозначно! Не хочется лезть в дебри, грузить вас сложными химическими и физическими терминами. Поэтому постараюсь рассказать, что говорится «на пальцах».
Суть крекинга проста. Нефть химически и физически разлагают на составляющие – то есть из больших, сложных молекул углеводорода, делают более мелкие и простые, которые образуют бензин.
Что нам это дает, какие есть плюсы:
- Выход бензина увеличивается в несколько раз, до 40 – 50%. ТО есть по сравнению с перегонкой мы имеем уже почти пол-литра топлива.
- Октановое число намного, увеличено — обычно оно около 70 – 80 единиц. Ездить конечно на нем тоже нельзя, однако присадок до получения готового продукта нужно минимум.
В общем, за этим процессом однозначно будущее. Вот почему их так сегодня много — платформинг, риформинг, гидрориформинг, крекинг. Каждый процесс старается увеличить число получаемого топлива + улучшить октановое число, в идеале, чтобы вообще обойтись без присадок.
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.
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 дляустойчивости 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.
Как произвести бензин дома – инструкция
Знаете, мой дед бы легко и просто сделал бы бензиновое топливо у себя дома! Все потому что самогонный аппарат как нельзя кстати, подходит для этого мероприятия. Остается найти где-то сырую нефть!
ИТАК, процесс по пунктам:
- Ищем герметичную емкость, обязательно должна быть сверху газоотводящая трубка, которая будет идти в другую емкость. Также должен быть установлен высокотемпературный термометр, который будет контролировать температуру внутри.
- Теперь наливаем нефть в первую емкость, ставим на нагрев (можно даже на газ, но это взрывоопасно, ведь получаем бензин), лучше использовать электрический вариант. Вторую емкость ставим в холодное помещение, около + 5 градусов, если это не возможно тогда трубку, которая идет до емкости помещаем в холод, да хоть льдом от холодильника обкладываем.
- В первой емкости у нас начинается нагрев, а как мы уже разобрали сверху нам достаточно температуры в 35 – 200 градусов, чтобы легкие фракции (бензин), начали испаряться. Обычно достаточно уже 100 – 120 градусов. Нагреваем и так как у нас через трубку пары поступают в холодную емкость или трубку, они конденсируются — выпадают в жидкое состояние, во вторую емкость.
Наше топливо готово! По сути, это есть метод прямой перегонки нефти. Однако он будет низкого октанового числа, как я уже указывал сверху около 50 – 60 единиц, для того чтобы его использовать нужно добавить присадки – спирты, алкилы, эфиры. Таким образом, мы получим нужный нам 92 – 95 показатель. Конечно, дома это достаточно сложно сделать, но методом проб и ошибок можно добиться до вполне рабочей формулы. Если честно, то метод прямой перегонки, простой как «три копейки».
Кстати если нагревать оставшиеся фракции при большей температуре (+ 300, + 350 градусов), то мы уже получаем керосин и дизель.
Сейчас небольшое видео, для тех, кому лень читать.
Источник
Как производят бензин и дизтопливо?
С начала года в РФ наблюдается постоянный рост стоимости автомобильного топлива. Цены на бензин волнуют многих наравне с качеством продукта, предлагаемого на АЗС. Чтобы выяснить, как из «черного золота» получается «92-ой» и «95-ый», мы отправились на Московский нефтеперерабатывающий завод.
Изначально завод планировали создать для получения бензина из бакинской нефти, это было еще в довоенные годы. В войну МНПЗ было закрытым стратегическим предприятием. После началась реконструкция и установка нового оборудования. Практически все конструкции завода 64-го года выпуска, максимум 80-го. Сотрудники не скрывают, что давно настало время ремонта и замены многих установок. И последние три года правительство разрабатывает инвестиционные программы по оснащению завода новым дорогостоящим оборудованием. Производственная мощность завода на данный момент — 12 млн тонн нефти в год. План производства формируется примерно за год вперед.
Встретили нас на предприятии строго, как и полагается на режимном объекте. Спецодежда в виде курток и каски, закрытая обувь и длинные брюки – обязательные составляющие всех, кто передвигается по территории Московского нефтеперерабатывающего завода. Для новичков — лекция по технике безопасности.
Честно говоря, пока мы с фотографом добирались до места, в моей голове постоянно возникали интересные картинки предстоящей экскурсии. Например, как потоки черной жижи переливаются из чана в чан, вокруг стоит пар и запах бензина. Происходить все это действо, исходя из моих фантазий, должно было внутри какого-то огромного цеха без окон и дверей с неисчисляемым количеством труб и конвейерных установок. Но на деле все оказалось куда менее эффектно. Как только мы погрузились в автобус, который возил нас по территории завода, то сразу поняли, что самих процессов переработки не увидим, вокруг возвышались огромные установки и резервуары, вход в которые для нас, как и для многих работников МНПЗ, был закрыт.
Вся нефть завода проходит атмосферно-вакуумную перегонку. После этого сырье распределяется на процессы. Часть сразу преобразовывается в прямогонный бензин для экспорта (голубая линия). Другая часть после гидроочистки превращается в топливо для реактивных двигателей и дизель класса «Евро-3» (серые линии). А производство бензина разделяется на два проходящих одновременно процесса — каталитический крекинг (красная цепочка) и реформин (оранжевая цепочка). После этого автобензин смешивается и разделяется на виды.
«Очистка и переработка нефти происходит в специальных установках, по факту она скрыта от человеческих глаз, да это и не нужно. То есть, все процессы проходят за железными трубами и отображаются на компьютерных мониторах операторов, которые следят за происходящим в специальных комнатах. Правда, каждые два часа оператор встает с места и идет проверять вверенную ему часть техники и приборов. Датчики давления могут сработать, но на мониторе это может и не отразится», — объяснила заместитель начальника технического отдела МНПЗ Людмила Трубицина.
Первым местом остановки нашего автобуса стал резервуарный парк, который включает в себя четыре основных сырьевых нефтяных хранилища и четыре резервных чуть поменьше. Остальные резервуары – это товарная продукция и полукомпоненты, например, мазут.
Нефть приходит на МНПЗ уже в минимальной обработке. В резервуарах она усредняется, смешивается и немного отстаивается. Потом «черное золото» поступает на установку первичной подготовки нефти, которая начинает работу с обессоливания и обезвоживания. «Когда нефть добывают, в нее иногда вкачивают какие-то реагенты, и еще она содержит определенные соли и воду, которые без обработки вызывают коррозию и износ оборудования. Во время обессоливания и обезвоживания в нефть добавляют воду и воздействуют электричеством, ненужные соли оседают, нефть как бы промывается», — объяснила наша провожатая.
Далее нефть поступает на блок атмосферно-вакуумной перегонки. При атмосферном давлении ее подогревают и в специальных колоннах разделяют на фракции (виды). «Проще говоря, эта установка работает как самогонный аппарат. При определенной температуре выделяются разные виды продукта, от газов до бензина и дизельного топлива. Но это только первичный отбор, появление первых компонентов. Единственное, что после этого уже можно выделить – прямогонный бензин. Он идет на экспорт. Остальное сырье отправляется на более глубокую переработку. А остатки от перегонки идут в вакуумный блок», — сообщила технолог. Стоит отметить, что на таком виде сырья автомобиль еще не поедет.
Все кипящие компоненты вакуумного блока снова подвергаются воздействию температур, в результате чего выделяются светлые нефтепродукты, пригодные для дизельного топлива. «Все светлые виды имеют стоимость и заводу выгодно отобрать все до последней капли, поэтому остатки первичной переработки еще раз обрабатываются на предмет выделений бензина, керосина и дизельного топлива», — пояснила сотрудница МНПЗ.
После этого все выделенные от первичной переработки фракции отправляются на установку каталитического риформинга. Первое, что делает эта установка – снова чистит будущий бензин на предварительном блоке. «Это делается для того, чтобы подогнать состав под катализатор, чтобы он не загрязнился и дольше прослужил. Катализатор занимается превращениями углеводородов, которые находятся в нефти, меняет ее химический состав на предмет октанового числа. Именно после установки каталитического риформинга выходят бензиновые фракции с именами «92-ой» и «95-ый». Но и это еще не все», — рассказала Людмила Трубицына.
После первичной переработки нефти не вся ее часть отправляется на вторичную перегонку и каталитический риформинг. Весомая доля продукта сразу же после атмосферно-вакуумной обработки идет в установку каталитического крекинга. Этот процесс подразумевает, что тяжелую нефть (вяжущая жидкость зеленовато-мутного цвета) расщепляют. У вещества со множеством молекул разрывают связи и получают вещества, где молекул мало, они более легкие. Из этого получаются дополнительно газовые фракции бензина и дизельного топлива.
Проще говоря, в одно и то же время в двух разных установках завода на нефть воздействуют химические процессы вторичной переработки. И в том и в другом случае выделаются газы, бензин и дизель. Но риформинг наделяет продукт октановым числом, а крекинг расщепляет молекулы и чистит нефть от серы, «облагораживая» ее. После этого выделенные установками виды бензина и несколько ее компонентов по специальным расчетам смешиваются между собой и превращаются в конечный продукт. На все про все уходит примерно шесть часов, но с учетом всех перепроверок МНПЗ тратит на производство нефть-бензин рабочие сутки.
Из одной тонны нефти только 72% превращаются в то, что можно продать, остальное классифицируется как мазут. При этом из того, что можно назвать продуктом 11% — авиационное топливо, 7-8% — газ, 30% — дизель и, наконец, 23-24% приходится на бензин.
Есть на территории завода и своя лаборатория. Специалисты МНПЗ проверяют как приходящую нефть, так и продукт каждого этапа производства. «Если вдруг кто-то говорит, что я залил на заправке топливо Московского нефтезавода и оно плохое, это неправда. У нас в лаборатории есть склад хранения всех опечатанных образцов и проб, которые мы можем предъявить для независимых экспертов по первому требованию. Мы отправляем качественное топливо, а что с ним делают потом, неизвестно», — пояснила технолог МНПЗ.
Лабораторные исследования нас очень заинтересовали тем, что нам, наконец, показали, что же варится в этих огромных железных махинах. На столе в одной из шести отделений лаборатории нас встретили колбочки с «92-м» бензином, образцом дизельного топлива и настоящей не переработанной нефтью. Анализ бензина на паспорт занимает три часа, остальные пробы проходят быстрее. На запах все три компонента оказались очень похожи, а вот цвет был разный. Как нам объяснили химики МНПЗ, определить хороший ли бензин на глаз, невозможно. Единственное, что на что стоит обратить внимание — отсутствие воды и примесей. Бензин должен быть чистый и прозрачный. Дизельное топливо имеет слегка кислотно-желтоватый цвет, но конечный окрас для дизеля варьируется, поэтому определить его качество без лабораторного анализа тоже не получится.
Но несмотря на постоянные проверки бензинового и дизельного топлива, самый строгий контроль ведется за керосином. Более того, при отборе керосиновых проб на МНПЗ приезжает военный представитель. «Это очень важный вид топлива, как для военной техники, так и для авиаиндустрии. Производство керосина никогда не останавливается и не снижается», — объяснила технолог Людмила Трубицына.
Интересно, что в производственном ассортименте МНПЗ нет бензина Аи-98. По словам представителей завода, они отгружают компаниям только «92-ой» и «95-ый», а те уже в свою очередь, на специальных частных мелких НПЗ или нелегально повышают его октановое число до «98-го». За этим МНПЗ, естественно, не следит, поэтому качество бензина, который попадает в двигатели автомобилей полностью на совести АЗС. Именно частники разбавляют топливо химическими компонентами, зачастую очень вредными для человека и атмосферы (например, свинец).
Экологичность производимого дизеля МНПЗ уже соответствует нормам «Евро-4». С января 2012 года то же самое ждет и весь бензин предприятия. А вот всероссийский переход на «Евро-5», по словам представителей, завода займет ни один год и станет возможным только к 2015 году. Сделать этого раньше не сможет не только МНПЗ, но и любой другой нефтеперерабатывающий завод России, так как оборудование для перехода потребует многомиллиардных инвестиций.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Источник
