Jak zrobić benzynę z wody i gazu domowego w domu - urządzenie do produkcji benzyny. Jak powstaje benzyna? Z czego powstaje paliwo?

Data napisania: 15.09.2023

Czas czytania: 27 minut

Włodzimierz Chomutko

Czas czytania: 4 minuty

Jak przebiega proces otrzymywania benzyny z ropy naftowej?

Olej jest złożoną mieszaniną związków węglowodorowych. W postaci surowej praktycznie nie jest używany, a aby otrzymać nadające się do wykorzystania produkty naftowe, należy go przetworzyć. Istota polega na rozłożeniu go na frakcje i dalszej ich obróbce.

Ropa naftowa jest przetwarzana w celu wytworzenia wysokiej jakości paliwa w dużych rafineriach zwanych rafineriami. Wiele osób byłoby zainteresowanych tym, czy można odtworzyć proces produkcji benzyny z ropy naftowej w domu i ogólnie, w jaki sposób uzyskuje się to paliwo w nowoczesnych warunkach. Porozmawiamy o tym w tym artykule.

Warto od razu zauważyć, że oprócz benzyny wiele praktycznie niezbędnych produktów otrzymuje się z ropy. Należą do nich paliwa do silników Diesla, nafta, oleje opałowe, smary i inne oleje oraz wiele, wiele innych. Można powiedzieć, że minerał ten jest wykorzystywany we współczesnym świecie z najwyższą możliwą wydajnością.

Pod względem chemicznym ropa składa się z 80–85% węgla i 12–14% wodoru. Reszta to związki siarki i azotu, trochę tlenu i zanieczyszczeń metalicznych.

Związki węglowodorów naftowych dzielą się na lekkie i ciężkie, naftenowe, parafinowe i aromatyczne i tak dalej.

Olej destyluje się do benzyny w szeregu chemicznych procesów temperaturowych. Tak zwana benzyna surowa otrzymywana jest w drodze bezpośredniej destylacji surowca naftowego, a następnie frakcje powstałe w wyniku tego procesu technologicznego kierowane są do wtórnego przerobu, którego jest sporo rodzajów (reforming katalityczny, hydrokraking, katalityczny i pękanie termiczne, i tak dalej). Ale najpierw sprawy.

Stosując tę technikę, benzynę zaczęto produkować u zarania rozwoju przemysłu samochodowego. Sam proces odbywa się w tzw. kolumnach destylacyjnych, ale destylację bezpośrednią można przeprowadzić także w domu, o czym porozmawiamy nieco później.

Istota tego procesu polega na tym, że ropa naftowa jest podgrzewana i wraz ze stopniowym wzrostem temperatury dzieli się ją na frakcje o różnej temperaturze wrzenia.

Proces może zachodzić zarówno pod ciśnieniem atmosferycznym, jak i w próżni o różnych głębokościach.

Podczas procesu rektyfikacji frakcje lotne odparowują z oleju w różnych temperaturach, takich jak:

frakcja benzynowa (najpierw odparowuje w temperaturach do 180 stopni);
nafta (parowanie zachodzi w zakresie temperatur od 150 do 305 stopni);
olej napędowy (temperatura wrzenia - od 180 do 360 stopni i więcej).

Powstałą benzynę i inne opary schładza się i skrapla z powrotem do stanu ciekłego.

Od razu powiedzmy, że ta metoda ma wiele istotnych wad. Obejmują one:

ilość wyprodukowanego paliwa jest niewielka (z jednego litra surowej benzyny wydobywa się w ten sposób tylko około 150 mililitrów);
jakość benzyny surowej jest bardzo niska, a liczba oktanowa waha się od 50 do 60 jednostek;
Aby doprowadzić benzynę prostą do akceptowalnych parametrów jakościowych (do liczby oktanowej powyżej 90 jednostek), potrzebna jest duża liczba różnego rodzaju dodatków.

Obecnie stosuje się inne, bardziej zaawansowane metody otrzymywania benzyny wysokiej jakości. Najpopularniejsze z nich to kraking katalityczny i termiczny.

Kraking katalityczny i termiczny

Zróbmy od razu rezerwację: procesów tych nie da się odtworzyć w domu, ponieważ są dość złożone i wymagają specjalnego sprzętu technologicznego. Aby nie obciążać Państwa skomplikowaną terminologią fizyko-chemiczną, postaramy się opisać te procesy, w wyniku których ropa naftowa przetwarzana jest na produkty naftowe, w możliwie prostym i zrozumiałym języku.

Istotą każdego procesu krakingu jest rozkład składników ropy naftowej na składniki pod wpływem wysokich temperatur i zastosowaniu katalizatorów. Innymi słowy, złożone związki węglowodorowe rozkładają się na prostsze o niższej masie cząsteczkowej (na przykład benzynę).

Niewątpliwymi zaletami takich technologii są:

Często procesy krakingu na liniach produkcyjnych są stosowane w połączeniu z innymi nowoczesnymi technologiami - reformingiem katalitycznym, hydrokrakingiem, izomeryzacją i tak dalej. Wszystkie te technologie mają jeden cel – uzyskanie paliwa najwyższej jakości i zwiększenie głębokości przerobu surowców naftowych.

Główne cechy jakościowe benzyn

Głównym wskaźnikiem charakteryzującym jakość paliwa benzynowego jest jego liczba oktanowa, która pokazuje odporność benzyny na detonację.

Inaczej mówiąc, procesy detonacyjne można opisać w następujący sposób: w komorze spalania silnika powstaje mieszanka paliwowo-powietrzna, w której płomień rozprzestrzenia się z ogromną prędkością – od półtora do dwóch i pół tysiąca metrów na minutę. drugi; jeśli wartość ciśnienia podczas tego zapłonu będzie zbyt duża, wówczas powstają dodatkowe nadtlenki, zwiększając siłę wybuchu (detonację), co ma wyjątkowo negatywny wpływ na stan grupy tłokowej.

Obecnie najczęściej stosowanymi benzynami są benzyny o liczbie oktanowej 92, 95 i 98 jednostek.
Warto powiedzieć, że podczas pracy procesy detonacyjne w silniku mogą być wywołane nie tylko paliwem niskiej jakości, ale także awarią samego silnika. Nieprawidłowe położenie przepustnicy, nieprawidłowo skonfigurowany zapłon, uboga mieszanka paliwowa, przegrzanie, osady węgla w układzie paliwowym i inne awarie mogą spowodować detonację.
W celu zwiększenia liczby oktanowej stosuje się liczne dodatki.

Mogą to być alkile, etery, alkohole, a także dodatki zwiększające odporność paliwa na zamarzanie. Wcześniej najpopularniejszym dodatkiem był tetraetyloołów, który dobrze podwyższał liczbę oktanową, ale był szkodliwy dla ekologii naszego środowiska. Po osiedleniu się w płucach człowieka znacznie zwiększał ryzyko raka. Obecnie praktycznie zrezygnowano z jego stosowania, stosując przyjazne dla środowiska rodzaje dodatków.

Bimber nadal jest idealny do produkcji domowej benzyny. Pozostaje problem – skąd pozyskać ropę naftową? Pozostawimy to pytanie bez odpowiedzi, ale istota procesu destylacji oleju jest następująca:
wziąć szczelny pojemnik wyposażony od góry w rurkę wylotową gazu i termometr wysokotemperaturowy do pomiaru wewnętrznej temperatury medium w pojemniku;
ropa naftowa wlewana jest do pojemnika, który jest hermetycznie zamknięty pokrywą (rurę wylotową gazu należy opuścić do innego pojemnika);
pojemnik z surowcami zaczyna się nagrzewać (najlepiej używać urządzeń do ogrzewania elektrycznego, gdyż użycie gazu grozi zapaleniem łatwopalnej mieszaniny olejów i spowodowaniem eksplozji);
drugi pojemnik umieszcza się w chłodnym pomieszczeniu, w którym temperatura powinna wynosić około + 5 stopni Celsjusza (jeśli nie ma takiego pomieszczenia, rurkę wylotową gazu należy schłodzić (na przykład lodem);

gdy temperatura w pierwszym ogrzanym pojemniku osiągnie 150-180 stopni (czasami wystarczą niższe wartości), zaczną parować lekkie frakcje benzyny (najczęściej parowanie rozpoczyna się w granicach 100-120 stopni);
ponieważ albo drugi pojemnik, albo rura jest znacznie zimniejsza niż przechodzące przez nią pary oleju, kondensują się one i płynna benzyna przepływa do drugiego pojemnika.

To cały proces produkcji benzyny prostej.
Przypominamy, że jego jakość będzie bardzo niska i bez dodatków nie będzie można go używać zgodnie z jego przeznaczeniem.

Mała dygresja, tj. o technologii wytwarzania etanolu (alkoholu etylowego) i paliwa biodiesel w warunkach domowych. ARTYKUŁ INFORMACYJNY. NIE PRZEWODNIK PO DZIAŁANIU!

Pytanie: Czy mogę przygotować paliwo do mojego samochodu w domu?

Oglądając współczesne reality show, my, łącznie ze mną, mimowolnie zadawaliśmy sobie pytanie: czy w ogóle da się samodzielnie przygotować paliwo do samochodu w domu? Rozumiem, że w warunkach rzemieślniczych nie da się wyprodukować prawdziwej benzyny, ale czy można z niej uzyskać jakieś pochodne lub inny rodzaj paliwa? Podróżują po świecie zarówno na drewnie, jak i na wodzie. Jaki rodzaj paliwa samochodowego można wytworzyć samodzielnie w domu?

Odpowiedź:

Niezależnie od tego, czy szukasz alternatywnego paliwa, czy też spędzasz czas na rozważaniu różnych apokaliptycznych scenariuszy, istnieją tylko dwie realne opcje, które są kompatybilne z dzisiejszymi układami silników spotykanymi w samochodach osobowych i ciężarowych. Należą do nich etanol, jeden z najodpowiedniejszych zamienników benzyny, oraz biodiesel, który odpowiednio zastępuje sam olej napędowy. Obie te opcje mogą być stosowane w celu zastąpienia paliw przemysłowych. Co więcej, biodiesel można wlać do zbiornika praktycznie bez większych zmian. Alkohol etylowy miesza się w określonych proporcjach z benzyną, czyli tzw. od 10 do 85%. Uwaga! Nie wszystkie benzynowe silniki spalinowe mogą pracować na takiej mieszance.

Jednak wykonanie tych dwóch wyżej wymienionych zamienników standardowego paliwa nie jest całkowicie proste. Zanim spróbujesz wyprodukować etanol i biodiesel w domu, będziesz musiał przestudiować fachową literaturę, kupić (lub zbudować) sprzęt i stworzyć działający system, który będzie w stanie wyprodukować wymaganą ilość paliwa i wymaganą jakość. Oczywiście nie należy zapominać o bezpieczeństwie, w jakim się znajdujesz. Jest prawdopodobne, że produkcja pewnych ilości paliwa zastępczego może być nielegalna.

I nawet jeśli przestudiujecie wszystkie zawiłości tej produkcji, to raczej nie warto liczyć na tani produkt (chyba, że macie hektar na zasiew roślin, z których można wydobyć alkohol), składniki wysokooktanowego mikstury też będą kosztować całkiem grosza i będzie kosztować więcej niż mniejsza hurtownia, którą zamówisz dla tego przedmiotu.

Pomimo wszystkich trudności w badaniu nowej technologii produkcji, zakup drogich surowców i technologii wytwarzania samego paliwa jest dość prosty.

Produkcja etanolu w domu

Proces wytwarzania etanolu w domu jest bardzo podobny do warzenia bimbru.

Z czego od razu wynika pierwszy problem, to legalność tego aktu. Będziesz musiał dowiedzieć się, jaka jest maksymalna wielkość produkowanego towaru i jakie są przepisy dotyczące napojów alkoholowych w naszym (Twoim) kraju.

Niezależnie od ilości wyprodukowanego alkoholu, będziesz musiał także przejść proces jego denaturacji, czyniąc go niezdatnym do spożycia przez ludzi, poprzez dodanie do niego pewnych substancji, takich jak nafta czy benzyna ciężka.

Inną ważną różnicą między destylacją bimbru a destylacją samego paliwa jest to, że etanol przeznaczony do wykorzystania jako paliwo musi zostać dokładniej oczyszczony w porównaniu z tym samym etanolem przeznaczonym do spożycia przez ludzi. Powinien zawierać mniej wody. Zmniejszenie zawartości wody można osiągnąć jedynie poprzez kilka etapów destylacji. Istnieją również takie, które potrafią usunąć wodę zawartą w alkoholu paliwowym.

W przypadku stosowania tego etanolu dobrym pomysłem byłoby zamontowanie w samym samochodzie dodatkowych filtrów czyszczących, aby oddzielić wodę i inne zanieczyszczenia konkretnie od paliwa, gdyż sam etanol, działając jako rozpuszczalnik, po prostu zmyje cały ten brud z przewody paliwowe i wprowadzić je bezpośrednio do cylindrów.

Proces wytwarzania paliwa jest podobny do wytwarzania alkoholu. Zaczyna się od wyboru surowców. Początkowym produktem może być wszystko, od kukurydzy i pszenicy po proso lub topinambur.

Surowce służą do przygotowania zacieru;

Następnie rozpoczyna się proces fermentacji, podczas którego skrobia rozkłada się na cukry;

Alkohol jest gotowy.

Pozyskiwanie surowców do produkcji alkoholu palnego w domu

Największym problemem przy tworzeniu łatwopalnego alkoholu w domu, czy to teraz, czy w jakiejś hipotetycznej lub apokaliptycznej przyszłości, jest sam surowiec. Aby przygotować zacier, który można destylować na alkohol paliwowy, potrzebne jest ziarno lub inny materiał roślinny i to w dużych ilościach. Jeśli masz miejsce, w którym możesz uprawiać surowce, będziesz miał znacznie mniej problemów przy tym samym ekwiwalencie pieniężnym.

Etanol wytwarzany jest głównie z kukurydzy. Z każdych 40 akrów możliwe do wyprodukowania do 1500 tys. litrów alkoholu etylowego rocznie. Wśród innych upraw jeszcze większą efektywność wykazało proso, z tego samego obszaru w ciągu 1 roku uzysk przekroczył 2200 tys. litrów alkoholu etylowego. W idealnych warunkach z prosa można wyprodukować 4500 tysięcy litrów alkoholu etylowego.

W przypadku braku areału pod uprawę np. kukurydzy, prosa, buraków cukrowych czy innego rodzaju roślin uprawnych, produkcja alkoholu w domu nie będzie już opłacalnym przedsięwzięciem.

Produkcja biodiesla w domu

Przede wszystkim ważne jest, aby początkowo zrozumieć różnicę między tym samym olejem a samym paliwem biodiesel. Olej roślinny (SVO), odpadowy olej roślinny (WVO) i podobne tłuszcze zwierzęce są naturalnie pożywne, ale same w sobie nie są biodieslem.

W pierwszym wariancie nie da się dokonać modyfikacji samego silnika. Wymagany będzie co najmniej system zgrubnej i dokładnej filtracji odpadów olejów roślinnych. Opcja nie jest zbyt dobra dla silnika.

Korzystne jest wytwarzanie tego biodiesla z olejów SVO lub WVO. Proces jest bardziej złożony i polega na „rozbiciu” struktury chemicznej tłuszczów lub olejów za pomocą metanolu i ługu. Ważne jest, aby podjąć niezbędne środki ostrożności, ponieważ zarówno metanol, jak i ług są substancjami toksycznymi.

Proces wytwarzania biodiesla z SVO w najbardziej podstawowym ujęciu.

-Ogrzewanie oleju;

-Dodanie określonej ilości zmieszanych składników metanolu i zasad ułatwi proces chemiczny zwany transestryfikację;

- W wyniku tego procesu ostatecznie uwolnią się dwa produkty, a mianowicie: biodiesel i gliceryna, które rozdzielą się i opadną na dno tej mieszaniny;

-Końcowym etapem jest suszenie estrów metylowych kwasów tłuszczowych. Ponieważ sama woda prowadzi do rozwoju mikroorganizmów w biodieslu i sprzyja tworzeniu się wolnych kwasów tłuszczowych, które następnie powodują korozję części metalowych.

Przechowywać nie dłużej niż 3 miesiące.

Pozyskiwanie surowców do produkcji biodiesla w domu

Wspaniałą rzeczą w biodieslu jest to, że można go wytwarzać z szerokiej gamy olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych (teoretycznie można nawet kupić darmowe produkty w lokalnych restauracjach). Proces pozyskiwania surowców jest dość prosty, jak jeden, dwa, trzy. Skontaktuj się z lokalnymi restauracjami, dowiedz się, czy mają zużyte oleje roślinne, a następnie znajdź sposób na przetransportowanie tych odpadów do domu. Gotowy!

Bez gotowego źródła zużytego oleju spożywczego pozyskanie tego surowca do produkcji własnego biodiesla staje się trudniejsze. Kupowanie oleju w sklepach w celu dodania go do oleju napędowego (oleju napędowego) jest drogie.

Inną opcją jest stworzenie własnego oleju roślinnego. Proces jest długotrwały i niepraktyczny. Być może w jakiejś odległej, hipotetycznej lub postapokaliptycznej przyszłości, kiedy wyczerpią się wszystkie inne zasoby, będzie to ekonomicznie wykonalne, ale nie teraz i nie w naszych czasach.

Wynik: Przy odpowiedniej znajomości technologii i środków technicznych nieco łatwiej jest wyprodukować ten alkohol etylowy do samochodów niż ten sam biodiesel. Jednak bez wykorzystania wyhodowanego materiału do przetworzenia, takie tworzenie domowego paliwa staje się kosztowną przyjemnością. Musimy o tym pamiętać.

Dziś ceny benzyny stale rosną, mimo że cena ropy cały czas spada. To sprawia, że lokalni rzemieślnicy zastanawiają się nad znalezieniem alternatywy dla coraz droższego produktu. Ale czy można wyprodukować benzynę w domu i jak można to zrobić? Wszyscy jesteśmy pewni, że benzynę można produkować tylko w dużych przedsiębiorstwach przemysłowych. Czy jednak tak jest naprawdę?

Rozejrzyj się: co można zrobić z ropy

Wiele otaczających nas obiektów składa się w większym lub mniejszym stopniu z ropy. Ubrania, szczoteczka do zębów, telewizor, czajnik elektryczny, lampa, naczynia, zabawki i wiele innych przedmiotów, których używamy na co dzień, wykonane są z plastiku i są zatem efektem działalności przemysłu chemicznego wykorzystującego ropę naftową.

Ropa naftowa jest jednym z najcenniejszych i powszechnie stosowanych surowców. Można powiedzieć, że państwa posiadające ogromne złoża kontrolują światową gospodarkę i procesy.

Przez tysiące lat ludzie badali zasoby naturalne i próbowali wydobyć z nich korzystne właściwości. Po zbadaniu struktury ropy chemicy odkryli, że można z niej wytworzyć wiele przydatnych produktów, a teraz życie ludzkie otoczone jest wieloma przedmiotami, rzeczami i środkami wykonanymi właśnie z czarnego złota. Pod pewnym ciśnieniem i temperaturą z oleju usuwane są różne niepotrzebne zanieczyszczenia i powstają czyste produkty naftowe.

Przedmioty olejne, które nas otaczają:

Paliwo;
Plastikowy;
Polietylen i plastik;
Syntetyki;
Narzędzia kosmetyczne;
Leki;
Artykuły gospodarstwa domowego i gospodarstwa domowego.

Niemożliwe jest wymienienie wszystkich produktów wytwarzanych z ropy naftowej. Całkowitą ilość można określić liczbą w zakresie 6000 takich produktów.

Co powstaje z węgla: wytwarzanie benzyny w domu

Eksperci twierdzą, że aby wyprodukować benzynę z węgla po prostu w domu, istnieją dwie bardzo interesujące i sprawdzone metody. Opracowali je niemieccy naukowcy na początku ubiegłego wieku. Podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej cały niemiecki sprzęt napędzany był olejem napędowym na bazie węgla. W Niemczech i Republice Federalnej Niemiec nie było wprawdzie złóż ropy, ale wydobycie i przeróbka węgla działała dobrze. Z węgla brunatnego Niemcy produkowali płynny olej napędowy i doskonałą benzynę syntetyczną.

Pod względem składu chemicznego węgiel nie różni się zbytnio od ropy. Mają jedną zasadę - wodór i palny pierwiastek węgiel. To prawda, że \u200b\u200bw węglu jest mniej wodoru, jednak palną mieszaninę można uzyskać, jeśli wyrównają się wskaźniki wodoru.

Z jednej tony węgla można wyprodukować do 80 kg benzyny. Jednak nasz węgiel powinien zawierać około 35% substancji lotnych. Na początku przerobu węgiel jest kruszony do stanu proszku. Następnie pył węglowy dobrze suszy się i miesza z olejem opałowym lub olejem, uzyskując masę o konsystencji pasty. Po dodaniu brakującego wodoru surowiec umieszczany jest w specjalistycznym autoklawie i podgrzewany do temperatury 500 stopni, pompując pod ciśnieniem 200 bar.

Benzyna ze śmieci w domu: opinia eksperta

Po przeprowadzeniu badań naukowcy z Tomskiego Instytutu Badawczego doszli do wniosku, że benzynę można wyprodukować z dużej ilości odpadów, które wyrzucamy do śmieci, nawet nie myśląc o jej dalszym wykorzystaniu.

Eksperymenty naukowców wykazały, że z kilograma rozdrobnionych plastikowych butelek uzyskuje się około jednego litra paliwa – benzyny.

Naukowcy z Tomska opracowali specjalną instalację, która przetwarza odpady zawierające węgiel w paliwo syntetyczne. Jego działanie polega na tym, że pod wpływem wysokiej temperatury zawarte w tworzywach sztucznych substancje zawierające węgiel ulegają zniszczeniu, a w wyniku syntezy wodoru i węgli powstają niezbędne cząsteczki benzyny. A przy produkcji dużej ilości benzyny można uzyskać olej opałowy, benzynę dowolnej marki i olej napędowy.

Naukowcy twierdzą, że dziś benzynę można zdobyć nie tylko z plastikowych butelek, ale nadają się do tego:

Gumowe opony;
Śmieci;
Drewno kominkowe;
Palety;
Liście;
łupiny orzechów;
Łuska z nasion;
Odpadowe trociny i guma;
Kolby kukurydzy;
Torf;
Słoma;
Trzcina;
Chwasty;
Trzcinowy;
Stare podkłady;
Suchy obornik ptasi i zwierzęcy;
Odpady medyczne.

A to nie jest pełna lista przedmiotów, które nadają się do wydobycia z nich substancji niezbędnych do zapewnienia życia.

Wytwarzanie benzyny z gumowych opon własnymi rękami

Olej jest łatwopalną cieczą pochodzenia naturalnego. Składa się z wszelkiego rodzaju węglowodorów, a także pewnej ilości innych substancji organicznych. Produkcja benzyny z ropy wydobywanej z ziemi jest przeznaczeniem rafinerii ropy naftowej, jednak jako ciekawy eksperyment można ją pozyskać w małych ilościach w warunkach domowych.

Do tego będziesz potrzebować:

3 pojemniki ognioodporne;
Odpady gumowe;
Destylator;
Upiec.

Trzymaj dzieci z daleka. Po przygotowaniu pojemnika z ciasno dopasowaną pokrywką należy przymocować żaroodporną rurkę. To będzie nasza riposta. Na skraplacz będzie nam pasował każdy pojemnik, jednak aby wykonać uszczelnienie wodne musimy znaleźć trwałe naczynie z dwiema rurkami. Należy zmontować to urządzenie na węglowodory ciekłe, podłączyć rurkę od pokrywy retorty do skraplacza i włożyć drugi koniec węża do rurki syfonu. Drugą rurkę zaworu podłączamy do pieca i kładziemy na niej retortę. Otrzymujemy zamknięty system do produkcji pirolizy wysokotemperaturowej. Pozostaje nam tylko załadować gumowe opony i poczekać na benzynę na wyjściu.

Jak zrobić benzynę w domu (wideo)

Ropa naftowa jest dziś głównym źródłem energii i materiałów syntetycznych na Ziemi. Trudno wyobrazić sobie nasz świat bez samochodów, prądu, samolotów i innych rzeczy. Od ropy naftowej wiele zależy i wydaje się, że my sami od niej jesteśmy zależni. Ale czy nie nadszedł czas, abyśmy znaleźli inne, alternatywne sposoby wydobycia paliwa z zasobów, które leżą pod naszymi stopami? To takie proste – zabieraj i poddawaj recyklingowi śmieci. Znacznie łatwiejsze niż wyczerpywanie się zasobów naturalnych i uzależnienie od tych, którzy je wydobywają.

Benzyny zabrakło – wielu kierowców zastanawia się, co jeszcze mogą wymyślić, aby ją uratować, a nawet zastąpić. Pojawiają się pomysły i pojawiają się spory. Okazuje się jednak, że nie wszyscy ich uczestnicy jasno rozumieją, czym jest współczesna benzyna silnikowa. Postanowiliśmy poświęcić temu zagadnieniu nasz dzisiejszy wykład, przygotowany na podstawie źródeł literackich.

Wiadomo, że benzynę otrzymuje się z ropy naftowej.. Ta naturalna ciecz składa się zasadniczo tylko z dwóch pierwiastków chemicznych - węgla (84-87%) i wodoru (12-14%). Ale łączą się ze sobą w najróżniejszych kombinacjach, tworząc substancje, które nazywamy węglowodorami. Mieszanką różnych ciekłych węglowodorów jest olej.

Jeśli podgrzewasz olej pod ciśnieniem atmosferycznym, najpierw odparowują z niego najlżejsze węglowodory, a wraz ze wzrostem temperatury odparowują coraz cięższe węglowodory. Kondensując je oddzielnie, otrzymujemy różne frakcje; za benzynę uważa się te, które odparowały w zakresie temperatur od 35° do 205°C (dla porównania kondensat uzyskany w temperaturach od 150 do 315°C nazywany jest naftą, od 150 do 360°C – olejem napędowym).

Jednak ta metoda (zwana destylacją bezpośrednią) daje bardzo mało benzyny - tylko 10-15% destylowanej ropy. Nie da się w ten sposób „zasilić” ogromnej floty samochodów wymagających tego typu paliwa. Dlatego większość benzyny handlowej wytwarzana jest w wyniku tak zwanych procesów wtórnej rafinacji ropy naftowej, które obejmują kraking termiczny i katalityczny, platformowanie, reforming, hydroreforming i wiele innych. Procesy te są złożone, ale łączy je wspólny cel - rozbicie dużych i złożonych cząsteczek ciężkich węglowodorów na mniejsze i lżejsze, tworząc benzynę. Nie wchodząc w szczegóły technologiczne wtórnego przerobu, zauważymy jedynie, że pozwala on nie tylko kilkukrotnie zwiększyć uzysk benzyny z ropy, ale także zapewnia wyższą jakość produktu w porównaniu do bezpośredniej destylacji.

W ten sposób otrzymano lekkie frakcje ropy naftowej, które mogą służyć jako paliwo do gaźnikowych silników samochodowych i z nich konieczne jest przygotowanie benzyny handlowej o określonych właściwościach. Porozmawiamy o tych właściwościach.

Ciepło spalania. Energia chemiczna zawarta w każdym paliwie podczas spalania uwalnia się w postaci ciepła, które można przekształcić w pracę mechaniczną. Dokładnie to samo dzieje się w silnikach naszych samochodów. Ciepło właściwe spalania benzyny silnikowej jest wartością dość stałą

Kilogram tego paliwa emituje około 10 600 kilokalorii – to poważny ładunek energii, który wystarczy np. do podniesienia na metr wysokości ciężaru 4,5 tys. ton.

Liczba oktanowa. W mieszaninie par benzyny i powietrza, która jest sprężana w komorze spalania silnika, płomień rozprzestrzenia się z prędkością 1500-2500 m/s. Jeżeli sprężanie jest zbyt duże, w palnej mieszaninie tworzą się nadtlenki, a spalanie staje się wybuchowe. Jest to dobrze znana kierowcom detonacja, która prowadzi do awaryjnej awarii silnika.

Odporność benzyny na detonację mierzy się liczbą oktanową. Wyznacza się ją poprzez porównanie badanej benzyny ze specjalnym paliwem wzorcowym składającym się z mieszaniny izooktanu (jego liczbę oktanową przyjmuje się jako 100) i heptanu (przyjmowanego jako zero). Jaki procent izooktanu znajduje się w mieszance, na której silnik pracuje tak samo jak na tej benzynie, to liczba oktanowa tej benzyny.

Oczywiście instalacja silnika w tym eksperymencie jest specjalna, eksploracyjna, a wszystkie warunki eksperymentalne są ustandaryzowane. Jeśli mówimy o jeździe w normalnych warunkach pracy, niewłaściwe byłoby przypisywanie detonacji wyłącznie właściwościom samej benzyny. Niebezpieczeństwo jego wystąpienia zwiększają: duże otwarcie przepustnicy w gaźniku, uboga mieszanka paliwowa, wydłużony czas zapłonu, podwyższona temperatura silnika, zmniejszone obroty wału korbowego, duża ilość nagaru w cylindrach, niekorzystne warunki atmosferyczne (wysoka temperatura i niska wilgotność powietrza, podwyższone ciśnienie barometryczne). Nawiasem mówiąc, połączenie tych właśnie czynników często prowadzi kierowcę do błędnych wniosków, mówią, na stację benzynową wlano złą benzynę lub odwrotnie - tak dobry jest silnik, nie wybucha nawet na niskich obrotach benzyna oktanowa.

W tym miejscu należy zauważyć, że liczba oktanowa benzyny zależy przede wszystkim od tego, jakie frakcje w niej przeważają, jakie węglowodory. Do składników wysokooktanowych zalicza się alkilobenzen (mieszanina węglowodorów aromatycznych), toluen, izooktan, alkilat (mieszanina węglowodorów izoparafinowych).

Można jednak zwiększyć liczbę oktanową benzyny, dodając specjalny dodatek - środek przeciwstukowy. Do niedawna bardzo szeroko stosowano w tym celu tetraetyloołów (TEL) lub tetrametyloołów, z którego otrzymywano dobrze znaną benzynę ołowiową. Jednak podczas ich używania tlenek ołowiu osadza się na świecach zapłonowych, zaworach i ściankach komory spalania, co jest szkodliwe dla silnika. Najważniejsze jednak, że w innej elektrowni cieplnej jest silna trucizna; jej obecność w spalinach zatruwa atmosferę i szkodzi ludziom i wszystkim istotom żywym. Dlatego teraz wszędzie, także w naszym kraju, rezygnują z płynu etylowego, pomimo związanego z tym wzrostu cen benzyny

Skład frakcyjny obiektywnie charakteryzuje lotność paliwa silnikowego. Im niższa temperatura destylacji 10% benzyny, tym lepsze są jej właściwości wyjściowe, ale tym większe ryzyko pojawienia się korków parowych w przewodzie zasilającym paliwo, a także oblodzenia gaźnika. . Stosunkowo niska temperatura destylacji 50% benzyny wskazuje na jej dobrą lotność w warunkach pracy, ale także zdolność do powodowania oblodzenia. Wreszcie wysoka temperatura destylacji wynosząca 90% wskazuje, że benzyna zawiera dużo ciężkich frakcji, które przyczyniają się do rozcieńczenia oleju w skrzyni korbowej i związanego z tym pogorszenia smarowania części silnika.

Właśnie wspomnieliśmy o blokadzie parowej i oblodzeniu gaźnika. To pierwsze oczywiście nie wymaga wielu wyjaśnień, gdyż zjawisko to jest znane każdemu miłośnikowi motoryzacji. Należy jedynie zaznaczyć, że dla benzyn handlowych dostarczanych na stacje benzynowe w porze zimnej (od października do marca włącznie) temperatura destylacji 10% całkowitej objętości wynosi 55°C, a latem – 70°C. Dlatego benzyna „zimowa”, przechowywana do gorącej pory roku, może powodować dość duże korki parowe podczas jazdy, szczególnie w korkach.

Jeśli chodzi o oblodzenie gaźnika, warto powiedzieć o nim kilka słów. Odparowanie cieczy zawsze wiąże się z pobraniem ciepła i ochłodzeniem strefy parowania. To samo dotyczy gaźnika. Jeden z prawdziwych eksperymentów pokazał, że przy temperaturze powietrza +7°C, dwie minuty po uruchomieniu silnika, przepustnica schłodziła się do -14°C; Jeśli nie ma środków ochronnych, tworzenie się lodu jest w takim przypadku nieuniknione. Najważniejszym z tych działań jest zasysanie powietrza do filtra powietrza z obszaru rury wydechowej (zimowe położenie wlotu). Należy pamiętać, że realne zagrożenie stanowią warunki, w których oblodzenie gaźnika stwarza: temperatura powietrza od -2° do +10°C, wilgotność względna powietrza - 70-100%. Wniosek jest prosty: chociaż wiele gaźników jest podgrzewanych cieczą, a do nowoczesnych benzyn komercyjnych wprowadza się specjalny dodatek przeciwoblodzeniowy, wraz z nadejściem chłodów nie można przegapić chwili i szybko przestawić wlot powietrza na pozycję zimową.

Tworzenie się żywicy. Z biegiem czasu w ciekłych węglowodorach mogą zachodzić reakcje chemiczne, w wyniku których powstają lepkie, gumopodobne substancje zwane żywicami. Są bardzo szkodliwe, ponieważ zatykają gaźnik i osadzają się na trzpieniach zaworów dolotowych. Podatność konkretnej benzyny handlowej na tworzenie się smoły może być różna, zależy to od składu frakcyjnego i chemicznego mieszanki, ale istnieją również ogólne warunki zewnętrzne, o których należy pamiętać. Wypiszmy je. Im więcej benzyny ma kontakt z powietrzem, tym szybciej tworzą się w niej smoły, dlatego w zbiorniku samochodowym smolenie zachodzi znacznie szybciej niż w napełnionym i szczelnie zamkniętym do góry kanistrze. Ciepło i światło, a także obecność wody przyspieszają wytrącanie się żywic. Materiał, z którego wykonany jest pojemnik, również odgrywa rolę: miedź i ołów sprzyjają tworzeniu się żywicy.

Higroskopijność. W zasadzie woda nie miesza się z czystą benzyną, opada na dno naczynia i pozostaje tam w postaci osobnej warstwy. Ale bardzo mała jego ilość (60-100 gramów na tonę benzyny) nadal przechodzi do roztworu. W węglowodorach aromatycznych (benzen, toluen) rozpuszczalność wody jest 8-10 razy większa, dlatego benzyny handlowe zawierające takie składniki mogą zawierać niewielką, ale wciąż zauważalną ilość wody. Nie stanowi to przeszkody w spalaniu paliwa, ale jeśli roztwór jest nasycony, to w pewnych warunkach (powiedzmy, gdy temperatura spada) woda może oddzielić się od paliwa i spowodować spore problemy - tworzą się kryształki lodu w elementach dozujących gaźnika lub przyczyniają się do ich utleniania. Dlatego benzynę należy w miarę możliwości chronić przed dostaniem się do niej wody.

Oczywiście dzisiaj nie wspomnieliśmy o wszystkim, co dotyczy benzyny i jest dobrze znane z praktycznego zainteresowania kierowców. „Za kulisami” wciąż mamy tematy zasługujące na osobne omówienie: dotyczące oceny, etykietowania, cech i asortymentu benzyn komercyjnych. Ale tutaj trzeba powiedzieć kilka słów o składzie dwóch najpopularniejszych obecnie marek.

Benzyna A-76. Podstawą jest produkt reformingu katalitycznego lub krakingu katalitycznego, do którego dodawana jest benzyna krakowana termicznie lub prosto destylowana. Aby uzyskać pożądaną liczbę oktanową, do tej mieszaniny dodaje się ciekły etyl lub wysokooktanowe składniki węglowodorowe.

Benzyna AI-93 w wersji ołowiowej jest produktem reformingu katalitycznego w trybie łagodnym (75-80%), do którego dodaje się toluen (10-15%), alkilobenzen (8-10%) i ciecz etylową. Benzyna bezołowiowa AI-93 otrzymywany jest na bazie produktu reformingu katalitycznego w trybie twardym (70-75%) z dodatkiem alkilobenzenu (25-28%) i frakcji butano-butylenowej (5-7%).

Informacje o aparacie do produkcji benzyny z wody i gazu domowego

Materiał ten ukazał się ok. 10 lat temu w czasopiśmie „Paritet”. Pomysł produkcji paliwa płynnego z gazu i wody wydał nam się interesujący (wcześniej po prostu nie wiedzieliśmy o takiej technologii produkcji benzyny syntetycznej). Oczywiście informacje zawarte w materiale nie wystarczą do wykonania prawidłowo działającej instalacji. Mamy jednak nadzieję, że ten materiał pomoże naszym domowym pracownikom znaleźć zamiennik benzyny, która ostatnio staje się coraz droższa.

Ogólny opis aparatu do produkcji benzyny z wody i gazu domowego

Cieczą uzyskaną za pomocą tego urządzenia jest metanol (alkohol metylowy).

Jak wiadomo, metanol w czystej postaci stosowany jest jako rozpuszczalnik i wysokooktanowy dodatek do paliw silnikowych; jest to jednocześnie benzyna o najwyższej liczbie oktanowej (liczba oktanowa wynosi 150). To ta sama benzyna, która wypełnia zbiorniki motocykli i samochodów wyścigowych. Jak pokazują badania zagraniczne, silnik zasilany metanolem wytrzymuje wielokrotnie dłużej niż na konwencjonalnej benzynie, jego moc wzrasta o 20%. Spaliny silnika zasilanego tym paliwem są przyjazne dla środowiska, a podczas badania gazów spalinowych pod kątem toksyczności praktycznie nie ma w nich substancji szkodliwych.

Aparatura do produkcji metanolu jest łatwa w wykonaniu, nie wymaga specjalistycznej wiedzy ani deficytowych części, jest bezawaryjna w eksploatacji i ma niewielkie wymiary. Nawiasem mówiąc, o jego wydajności, która zależy od wielu powodów, decydują również jego wymiary. Urządzenie, którego schemat i opis montażu zwracamy uwagę, przy średnicy zewnętrznej mieszalnika D = 75 mm daje 3 litry gotowego paliwa na godzinę, masa zmontowanego urządzenia wynosi około 20 kg, jego wymiary to w przybliżeniu następujące: wysokość - 20 cm, długość - 50 cm, szerokość - 30 cm.

Ostrzeżenie: Metanol jest silną trucizną. Jest to bezbarwna ciecz o temperaturze wrzenia 65°C, ma zapach podobny do zwykłego alkoholu pitnego i pod każdym względem miesza się z wodą i wieloma płynami organicznymi. Pamiętajcie, że 30 mm spożytego metanolu jest śmiertelne! Oczywiste jest, że zwykła benzyna jest nie mniej niebezpieczna.

Zasada działania i działanie aparatu do produkcji benzyny z wody i gazu domowego

Woda z kranu jest podłączona do „Wlotu Wody”, z którego jedna część wody kierowana jest (przez kran) do mieszalnika, a druga część (przez kran) wchodzi do lodówki, przechodząc przez którą chłodzi zarówno syntezę kondensat gazu i benzyny (rys. 1).

Krajowy gaz ziemny podłączony do gazociągu Wlotu Gazu jest dostarczany do tego samego mieszalnika. Ponieważ temperatura w mieszalniku wynosi 100...120°C (mieszacz jest podgrzewany palnikiem), powstaje w nim podgrzana mieszanina gazu i pary wodnej, która przepływa z mieszalnika do reaktora nr 1. Ten ostatni wypełniony jest katalizatorem nr 1, składającym się z 25% niklu i 75% aluminium (w postaci wiórów lub ziaren, gatunek przemysłowy GIAL-16). W reaktorze nr 1, ogrzewanym palnikiem, pod wpływem wysokiej temperatury (od 500°C i wyższej) powstaje gaz syntezowy. Następnie ogrzany gaz syntezowy schładza się w lodówce do temperatury co najmniej 30...40°C. Po lodówce schłodzony gaz syntezowy jest sprężany w sprężarce, którą może być sprężarka z dowolnej lodówki domowej lub przemysłowej. Następnie gaz syntezowy sprężony do ciśnienia 5...50 atmosfer trafia do reaktora nr 2, wypełnionego katalizatorem nr 2 (marka SNM-1), składającym się z wiórów miedziowych (80%) i cynku (20%) ). W reaktorze nr 2, będącym jednostką główną aparatu, powstają pary benzyny syntezowej. Temperatura w reaktorze nie powinna przekraczać 270°C. Ponieważ nie jest zapewniona kontrola temperatury w reaktorze, konieczne jest, aby sprężony gaz syntezowy wchodzący do reaktora miał już odpowiednią temperaturę, co w lodówce osiąga się poprzez regulację przepływu wody chłodzącej za pomocą kranu. Temperatura w reaktorze jest kontrolowana za pomocą termometru. Należy pamiętać, że wskazane jest utrzymywanie tej temperatury w granicach 200...250°C, choć może ona być niższa.

Z reaktora opary benzyny i nieprzereagowany gaz syntezowy dostają się do tej samej lodówki, w której skraplają się opary benzyny. Następnie kondensat i nieprzereagowany gaz syntezowy odprowadzane są do skraplacza, gdzie gromadzi się gotowy gaz, który jest odprowadzany ze skraplacza do jakiegoś pojemnika.

Manometr zamontowany w skraplaczu służy do kontroli panującego w nim ciśnienia, które jest utrzymywane w granicach 5...10 atmosfer lub więcej, głównie za pomocą kurka wbudowanego w „rurociąg” przeznaczonego do spuszczania nieprzereagowanego gazu syntezowego ze skraplacza z powrotem do recykling miksera. Kran do spuszczania benzyny ze skraplacza jest tak wyregulowany, aby ze skraplacza stale wypływała czysta, płynna benzyna bez gazu. W takim przypadku lepiej będzie, jeśli poziom benzyny w skraplaczu zacznie w trakcie pracy nieznacznie rosnąć, a nie spadać. Jednak najbardziej optymalnym przypadkiem jest sytuacja, gdy poziom benzyny w skraplaczu pozostaje stały (położenie poziomu można kontrolować za pomocą szkła wbudowanego w ściankę skraplacza lub w inny sposób). Kran regulujący dopływ wody do mieszalnika ustawia się w takim położeniu, aby w powstałej benzynie nie było gazu.

Podstawowe konstrukcje głównych jednostek instalacji pokazano na ryc. 2-6.

D - średnica zewnętrzna; L - wysokość.

Uruchomienie maszyny do produkcji benzyny

Do mieszalnika wpuszcza się gaz (do tego ostatniego nadal doprowadzana jest woda), zapalają się palniki pod mieszalnikiem i reaktor nr 1. Kran regulujący dopływ wody do lodówki jest całkowicie otwarty, sprężarka jest włączona, kran spuszczania benzyny ze skraplacza jest zamknięty, a kran znajdujący się na „rurociągu” mieszacza skraplacza jest całkowicie otwarty.

Następnie lekko odkręca się kran regulujący dopływ wody do mieszacza i za pomocą kranu na wspomnianym „rurociągu” ustawia się wymagane ciśnienie w skraplaczu, monitorując je za pomocą manometru. Ale w żadnym wypadku nie zamykaj całkowicie kranu na „rurociągu”!!! Następnie po około pięciu minutach za pomocą kranu doprowadzającego wodę do mieszalnika doprowadzić temperaturę w reaktorze nr 2 do 200...250°C. Następnie lekko odkręć kurek spustowy benzyny na skraplaczu, z kranu powinien wypływać strumień benzyny. Jeśli płynie stale, odkręć lekko kran, natomiast jeśli benzyna jest zmieszana z gazem, lekko odkręć kran doprowadzający wodę do mieszalnika. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższą produktywność ustawisz na urządzeniu, tym lepiej. Zawartość wody w benzynie (metanolu) można sprawdzić za pomocą alkomatu. Gęstość benzyny (metanolu) wynosi 793 kg/m3.

Wszystkie elementy tego urządzenia wykonane są z odpowiednich rur ze stali nierdzewnej (lepiej) lub zwykłej stali. Rury miedziane nadają się jako cienkie rury łączące. W lodówce konieczne jest, aby stosunek długości (wysokości) cewek na gaz syntezowy (X) i pary benzyny syntezowej (Y) był równy 4. To znaczy, jeśli na przykład wysokość lodówki 300 mm, długość X musi wynosić odpowiednio 240 mm, a Y odpowiednio 60 mm (240/60=4). Im więcej zwojów cewki zmieści się w lodówce po jednej lub drugiej stronie, tym lepiej. Wszystkie krany używane są z palników gazowych. Zamiast kranów regulujących spust benzyny ze skraplacza i dopływ nieprzereagowanego gazu syntezowego do mieszalnika, można zastosować reduktory ciśnienia z butli z gazem domowym.

Cóż, to chyba wszystko. Na zakończenie dodam, że ten projekt domowej produkcji benzyny został opublikowany w jednym z numerów magazynu Parity.

A teraz komentarze autora-wynalazcy Giennadija Nikołajewicza Wakasa w formie odpowiedzi na pytania domowych ludzi. (Później autor wielokrotnie udoskonalał tę pierwszą instalację, dlatego w komentarzach często odwołuje się do „nowych technologii”, których nie ma w opisywanym tutaj urządzeniu. - przyp. red.).

Za I przeciw

Co należy wziąć pod uwagę w związku z liczbą potrzebnych sprężarek?

Moja instalacja została zaprojektowana w 1991 roku, kiedy benzyna kosztowała około 40 kopiejek, a samochód ten zrobiłem dla własnej przyjemności. Urządzenie zostało zaprojektowane na wysokie ciśnienie i wymagało dwóch sprężarek. Teraz to udoskonaliliśmy, obliczyliśmy i okazuje się, że proces można przeprowadzić dostarczając regulowane powietrze. Uproszczenie to pojawiło się w wyniku powstania skoków ciśnienia w reaktorze magnetycznym. W ten sposób wewnątrz ośrodka pojawiają się impulsy przypominające trzaski. Te klaśnięcia i ich generator są wynalazkiem, do którego rozwoju przyczyniliśmy się. Większość rzeczy, które opisaliśmy w związku z fabryką metanolu, jest powszechnie znana.

Nie jestem chemikiem, jestem fizykiem i dane zaczerpnąłem z literatury. Nowością, którą również wprowadziliśmy, jest bardzo kompaktowy wymiennik ciepła. I wreszcie: jeśli w klasycznych reaktorach do produkcji metanolu (jest ich wiele, są powszechne) rozkład wielkości cząstek kulistych granulek katalizatora wynosi zwykle od 1 do 3 cm, to katalizator był drobno zdyspergowany. Aby jednak zapobiec pogorszeniu się przepuszczalności gazu, w fizyce plazmy zachodzi okresowa kompresja, nazywa się to efektem ściskania.

Trudno powiedzieć. Skład chemiczny samego katalizatora zaczerpnięty jest z klasycznych książek. W pierwszych zakładach produkujących metanol jako katalizator stosowano wyłącznie tlenek cynku. Zasadniczo jest to biel cynkowa, biały proszek. Ale później chemicy zaczęli przeprowadzać eksperymenty z tlenkami miedzi, chromu i kobaltu. Liczba raportów jest ogromna. W Państwowej Bibliotece Publicznej Naukowo-Technicznej jest cała półka. Katalizatory te są bardziej skuteczne niż tlenek cynku. Dobry katalizator otrzymuje się z pokruszonych starych „srebrnych” monet, które składają się z niklu i miedzi. Trociny te należy oczywiście spalić i utlenić.

A czy nie mogę dodać chromu?

Nie musisz tego dodawać. Najwyraźniej nie znaleziono jeszcze składu optymalnego katalizatora.

Obwód musi być uszczelniony. Ale katalizatory należy usunąć i załadować do reaktorów.

W instalacji reakcja syntezy zachodzi w temperaturze 350°C. Jeśli więc zaznaczyliśmy na schemacie złączki i ktoś je trochę pomylił, do pomieszczenia mógłby przedostać się tlenek węgla, wodór i metanol w postaci par. Pragnę zauważyć, że wszystkie te gazy są niebezpieczne. Dlatego wydaliśmy zalecenie stosowania spawania i to zalecenie w zasadzie pozostaje w mocy. No cóż, jeśli ktoś zachowa wszelkie środki ostrożności przy wymianie katalizatora i zrobi korek otwierający, oczywiście z miedzianą uszczelką, aby zagwarantować szczelność procesu, to prawdopodobnie jest to możliwe. Jeśli nie jesteś pewien, nie bądź leniwy - przyspawaj pokrywkę argonem, następnie zagotuj, wymień katalizator i zaparz wszystko ponownie.

Czy konieczne jest ustawienie reaktora w pozycji pionowej?

Pion jest koniecznością.

Dlaczego katalizator psuje się w reaktorach?

Główną chorobą wszystkich reaktorów, w których stosuje się katalizator, jest to, że ten ostatni, jak twierdzą chemicy, po pewnym czasie ulega zatruciu. Załóżmy, że w gazie znajduje się zanieczyszczenie – siarka lub coś innego. Na powierzchni granulek katalizatora pojawia się pewnego rodzaju film. Możliwe jest zorganizowanie wibracji cząstek katalizatora, w wyniku czego następuje jego samooczyszczenie przy ocieraniu się granulek o siebie. Czyszczenie to jest również ułatwione dzięki temu, że niektóre granulki katalizatora są bardziej ścierne niż inne.

Jak miesza się woda i metan?

Oczywiście do mieszalnika należy podawać wodę i metan w określonych proporcjach. Klasyczna metoda polega na wykorzystaniu dystrybutora wody i metanu. Zrezygnowaliśmy z dozowników. Faktem jest, że w temperaturach rzędu 80...100°C ciśnienie par nasycających staje się niemal atmosferyczne (właściwie dlatego woda wrze w temperaturze 100°C). Zatem para wodna, która trafia do pęcherzyków metanu, wystarczy, aby przeprowadzić reakcję konwersji. Pojawił się tutaj poważny problem techniczny. Podczas naszych eksperymentów okazało się, że gdy przepuszcza się gaz przez drobne okruchy od dołu, aby go „rozbić”, gaz zawsze znajduje dla siebie jakąś drogę, w efekcie reszta dyspergatora nie zadziałała, czyli stała się wtyczką. Dlatego musisz stale powalać - rozbijać bąbelki, co osiąga się za pomocą wibratora elektromagnetycznego. Następnie pojawiają się kolejne bąbelki, które wznosząc się są całkowicie nasycone wodą.

Jak reguluje się zawartość metanu i wody?

Reguluje się to głównie temperaturą. Ogólnie rzecz biorąc, proces ten jest bardzo złożony. System przyrządów kontrolno-pomiarowych dla takich procesów zajmuje znaczną ilość miejsca. Byłem w fabryce metanolu w Tallinie i widziałem ten niezwykle złożony system. Oczywiście nie mogliśmy tego powtórzyć. Mimo to znaleźliśmy wyjście z tej sytuacji, redukując całe to instrumentarium do jednego knota. Im mniejszy płomień, tym mniej nieprzereagowanego metanu, wodoru i tlenku węgla pozostaje w reaktorze. Im mniej z nich zareaguje, tym więcej knotów płomieni będzie na wyjściu z reaktora. W ten sposób możesz samodzielnie zoptymalizować proces. Przecież gaz z sieci wypływa równomiernie. W rezultacie głównym zadaniem operatora jest zrobienie wszystkiego, aby zmniejszyć płomień knota. Spędź dzień lub dwa i naucz się regulować.

Czy ciśnienie gazu w przewodzie jest wystarczające?

Niech ciśnienie będzie takie, jakie jest. Nadal nie możesz go zwiększyć ani zmniejszyć.

Co się stanie, jeżeli do układu dostaną się opary freonu? W końcu sprężarka jest wypełniona olejem freonowym.

Jeśli przyjrzysz się uważnie, jest on wykonany w taki sposób, że olej nie może płynąć. A jeśli pójdzie zgodnie z systemem, to nic złego się nie stanie.

Czy palniki gazowe można zastąpić grzejnikami elektrycznymi?

Móc. Ale to chyba drogie? Prąd jest droższy niż gaz. Gaz można pobrać bezpośrednio z jednego palnika kuchenki gazowej. Długość płomienia wynosi około 120...150 mm.

Jak ścisła jest kontrola temperatury?

Niezbyt trudne. W granicach 100°C. Oczywiście istniała możliwość zamontowania termopary. Jednak większość majsterkowiczów nie byłaby w stanie tego skalibrować. Termopary platynowe są również bardzo drogie. Najprostszym sposobem monitorowania temperatury są farby termiczne lub nawet stopy. Każdy ma swoją temperaturę topnienia. Musi istnieć stop podobny do lutowia wysokotopliwego.

Jak rozpocząć instalację?

Przede wszystkim włącz palniki. Wypuszczasz gaz w całym systemie i zapalasz knot. Gaz zaczyna przechodzić przez dyspergator i jest nasycony wodą. Gaz po prostu pali się w knotu. Nic innego się nie dzieje. Gaz jest nadal nasycony wodą, a palniki się palą. Temperatura w reaktorze wzrasta do 350...800°C. Rozpoczyna się konwersja metanu, który zamienia się w tlenek węgla i wodór. Jednocześnie metan częściowo pozostaje nietknięty, a po drodze pojawia się także dwutlenek węgla. Nadmiar wody nadal płynie. Proces jest endotermiczny, to znaczy z absorpcją ciepła. W miarę nagrzewania się wymienników ciepła (zespołów) knot będzie palił się ze zmienną intensywnością. Podczas konwersji wydziela się ciepło, więc proces będzie kontynuowany samodzielnie, zacznie się kołysać.

Jaka jest przewidywana żywotność takiej instalacji?

Instalacja będzie działać długo, dopiero żywotność katalizatora zatrzyma ciągłą pracę. Wiele zależy od zanieczyszczenia gazu i właściwości katalizatora. Jeśli w gazie jest dużo siarki, może powstać kwas siarkowy, który jest agresywny w wysokich temperaturach.

Chciałbym również dokonać pewnego wyjaśnienia. Wspomniano wcześniej, że rury do lodówek są grubościenne i mają długość 7 m. Faktem jest, że wcześniej planowano wykonanie wymienników ciepła w postaci cewek. A potem je uprościliśmy i nadaliśmy im kształt pudełka z wypełniaczem.

Jaka jest podstawowa potrzeba zastosowania w instalacji kompresora chłodniczego?

W jego trwałości, niezawodności, bezgłośności, dostępności.

Rady i doświadczenia praktyków, którzy wykonali instalacje do produkcji benzyny

Giennadij Iwanowicz Fedan, mechanik, wynalazca, ma wiele własnych osiągnięć. Jego szczególnym hobby jest samochód. Z zawodu jest inżynierem górnictwa, absolwentem Politechniki Donieckiej. Swego czasu pracował jako mechanik obsługujący żużlowców, później zetknął się z zastosowaniem metanolu.

Oto co powiedział: „Zaczęliśmy używać metanolu w samochodach około osiem lat temu. Przez pierwsze dwa lata zmagaliśmy się z korozją. Tworzyła się kondensacja wody, trzeba było ją jakoś zneutralizować. Korozja dotknęła głównie układ tłokowy. W „Zaporożcu” sam silnik jest żeliwny, a gaźnik z duraluminium. Układ tłokowy jest stalowy. Zawory i gniazda zaworów uległy korozji. Próbowaliśmy dodać olej rycynowy. Znacząco zwiększa kompresję. Na przykład modelarze samolotów używają metanolu, dodając 15% oleju rycynowego. Ale znowu jest dużo korozji: po każdym użyciu tej mieszaniny wszystko należy umyć.

Uratowaliśmy się od tego dodając do metanolu olej lotniczy. Na 20 litrów metanolu dodajemy 1 litr oleju lotniczego MS-20. Nasze tradycyjne oleje samochodowe zostały porzucone, ponieważ podczas spalania tworzą osady węglowe. W rezultacie zawory się palą. Olej lotniczy charakteryzuje się dużą lepkością, nie pozwala na zamoczenie powierzchni, w efekcie czego nie dochodzi do korozji. Tak więc mieszanina zawiera 5% MS-20, reszta to metanol.

Muszę powiedzieć, że metanol jest pod wieloma względami bardzo atrakcyjny jako paliwo samochodowe. Swoją drogą nasz silnik jest stary i dość wyeksploatowany, ale na metanolu radzi sobie świetnie. Przy wyższych niż średnie prędkościach sensowne jest dodanie wody. W takim przypadku zwiększa się dopływ paliwa do silnika. Aktualnie testuję dawkowanie eksperymentalnie. Buduję instalację zapewniającą dozowanie wody w zależności od trybu pracy silnika. Gdy tylko prędkość osiągnie wysoką, rozpoczyna się wtrysk.

Załóżmy, że z jakiegoś powodu musisz tymczasowo lub na stałe przejść na benzynę. Dla tych przypadków uprościłem regulację głównej dyszy układu paliwowego. Faktem jest, że w przypadku metanolu należy zwiększyć przekrój dyszy. Jeśli zostawisz dyszę tak jak na benzynie, to przy użyciu metanolu moc spadnie. Aby temu zapobiec, należy zwiększyć przekrój dyszy, a silnik będzie działał idealnie.

Zimą silnik na metanol odpala znacznie łatwiej niż na benzynę, dosłownie w ciągu kilku sekund. W ogóle nie ma detonacji. Kolejny pozytywny punkt. Często musieliśmy pomagać właścicielom Zhiguli, którzy mieli blokadę lodu w przewodzie paliwowym. To się dzieje cały czas. Sprzedają benzynę rozcieńczoną wodą. Tego nie da się określić naocznie. Osoba kupiła, napełniła - i to wszystko. Zimą w układzie paliwowym tworzy się korek lodowy. Trzeba rozebrać silnik i wszystko umyć. Kierowcy spędzają na tym nawet dwa dni. Tymczasem korek można usunąć dosłownie w ciągu dwóch godzin. Biorę 2 litry metanolu, wlewam do układu paliwowego i korek się rozpuszcza. Bez demontażu silnika.”