Как и из чего делают бензин? Описание, фото и видео

Содержание:

Уникальную горючую смесь, сегодня используют для приведения в движение автомобилей с установленным двигателем внутреннего сгорания. Впервые бензин появился на территории современной России в 1823 году. Тогда его начали производить на примитивных перегонных установках, больше похожих на самогонный аппарат.

После удачных попыток переработки и ряда уникальных экспериментов, в городе Моздок был открыт первый завод по изготовлению бензина, керосина и других продуктов нефтехимии. С того момента, началась стремительно развиваться нефтепромышленность и каждый желающий имел возможность заправить свой автомобиль высококачественным бензином. И при каждой заправке своего автомобиля, посмотрев на это уникальное топливо, задаешь себе вопрос: «Так как же делают бензин?»

Интересный факт: в конце 19 века в Европе был создан первый двигатель внутреннего сгорания. Его создатель Готлиб Даймлер в тот момент начал настоящую революцию, в результате которой мы можем видеть каждый день такое разнообразие автомобилей и средств передвижения.  

Из чего делают бензин?

Сланцевый метод добычи нефти

Для производства бензина нужно из недр земли добыть чистую не загрязненную нефть. Для этого используют буровые установки и специальное оборудование, которое ее выкачивает на поверхность и заполняет цистерны для хранения. С помощью транспортных средств или трубопровода ее оправляют на специальный завод по переработке. Нефть проходит несколько этапов очистки и отделения от изначальной массы чистого высокооктанового бензина и других компонентов. В результате получают бензин, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей. Готовый продукт отправляют для продажи во все уголки планеты.

Хранение сырой нефти

Хранение сырой нефти

На каждом заводе по переработке нефти, имеются специальные резервуары, в которых сырье сохраняется до дня производства бензина. Специальный трубопровод заполняет емкости свежей нефтью из скважин и при полном ее наполнении откачивает на этап очистки.

Очистка сырой нефти

Очистка сырой нефти

Нефть поступает в специальный аппарат для предварительной очистки от сторонних включений. В сырье добавляют воду и аккуратно перемешивают до получения однородной массы. Через содержимое бака пропускают электричество, в результате чего соли оседают на дно. Во время воздействия электричества, нефть промывается водой и очищается от солей на 90%. Чистую нефть по трубопроводу перегоняют на этап атмосферно-вакуумной перегонки и каталитический крекинг.

Первичная переработка

Прямая перегонка нефти

В аппарате для атмосферно-вакуумной перегонки, сырая нефть под воздействием повышенной температуры нагревается до состояния кипения и разделяется на компоненты. В результате, получают прямогонный бензин, который отправляют на экспорт и сырье, для дальнейшей обработки. После полного разделения, с помощью специальной системы трубопровода, бензин перекачивают на временное хранение, а сырье в вакуумный блок. Кипящее сырье нагревается еще сильнее, чтобы получить светлые нефтепродукты пригодные для дизельного топлива. Для выделения 92 и 95 фракций, сырье отправляют на этап каталитического риформинга и крекинга.

Вторичная переработка

По системе трубопровода, сырье поступает в аппарат каталитического риформинга. В нем происходит очистка от примесей и сторонних включений, в результате чего получают чистые фракции. Им присваивают октановые числа 95 или 92 и отправляют на этап смешивания. В другой части завода проводят процесс каталитического крекинга, в результате которого загрязненное сырье очищается от серы и сторонних включений. После полной очистки, жидкости с двух процессов смешивают и получают бензин.

Интересный факт: на одного человека на планете, на один день жизни уже добыто и переработано 2 литра сырой нефти, которую без проблем можно купить в виде бензина и заправить свой автомобиль.

Проверка качества

В специальной лаборатории проверяют нефть, сырье с разных этапов производства и готовый бензин на качество.

Контроль качества

В случае нарушения технологического процесса продукция отправляется на дополнительную очистку или переработку.

Весь процесс переработки нефти заключается в том, чтобы вязкую жидкость расщепить на множество молекул. Легкие молекулы разделяют, в результате чего получают газы, дизельное топливо и бензин.

Как делают бензин – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Технология производства бензина — Газойл Центр

Перегонка

Технология производства бензина

Поступающая нефть нагревается в змеевике примерно до 320°С. Разогретые продукты подаются на промежуточные уровни в ректификационной колонне. Такая колонна может иметь от 30 до 60 расположенных с определенным интервалом поддонов и желобов. Каждый из которых имеет ванну с жидкостью. Через эту жидкость проходят поднимающиеся пары. Которые омываются стекающим вниз конденсатом. При надлежащем регулировании скорости обратного стекания (т.е. количества дистиллятов, откачиваемых назад в колонну для повторного фракционирования). Возможно получение бензина наверху колонны, керосина и светлых горючих дистиллятов точно определенных интервалов кипения на последовательно снижающихся уровнях. Для того, чтобы улучшить дальнейшее разделение, остаток от перегонки из ректификационной колонны подвергают вакуумной дистилляции.

Термический крекинг

Склонность к дополнительному разложению более тяжелых фракций сырых нефтей при нагреве выше определенной температуры привела к очень важному успеху в использовании крекинг-процесса. Когда происходит разложение высококипящих фракций нефти, углерод и углеродные связи разрушаются. Водород отрывается от молекул углеводородов и тем самым получается более широкий спектр продуктов по сравнению с составом первоначальной сырой нефти. Например, дистилляты, кипящие в интервале температур 290–400° С, в результате крекинга дают газы, бензин и тяжелые смолоподобные остаточные продукты. Крекинг-процесс позволяет увеличить выход бензина из сырой нефти путем деструкции более тяжелых дистиллятов и остатков, образовавшихся в результате первичной перегонки.

Каталитический крекинг

Катализатор – это вещество, которое ускоряет протекание химических реакций без изменения сути самих реакций. Каталитическими свойствами обладают многие вещества, включая металлы, их оксиды, различные соли.
Процесс Гудри. Исследования Э. Гудри огнеупорных глин как катализаторов привели к созданию в 1936 году эффективного катализатора на основе алюмосиликатов для крекинг-процесса. Среднекипящие дистилляты нефти в этом процессе нагревались и переводились в парообразное состояние; для увеличения скорости реакций расщепления, т.е. крекинг-процесса, и изменения характера реакций эти пары пропускались через слой катализатора. Реакции происходили при умеренных температурах 430–480°С и атмосферном давлении в отличие от процессов термического крекинга, где используются высокие давления. Процесс Гудри был первым каталитическим крекинг-процессом, успешно реализованным в промышленных масштабах.

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.

Полимеризация

Кроме крекинга и риформинга существует несколько других важных процессов производства бензина. Первым из них, который стал экономически выгодным в промышленных масштабах, был процесс полимеризации, который позволил получить жидкие бензиновые фракции из олефинов, присутствующих в крекинг-газах. Полимеризация пропилена – олефина, содержащего три атома углерода, и бутилена – олефина с четырьмя атомами углерода в молекуле дает жидкий продукт, который кипит в тех же пределах, что и бензин, и имеет октановое число от 80 до 82. Нефтеперерабатывающие заводы, использующие процессы полимеризации, обычно работают на фракциях крекинг-газов, содержащих олефины с тремя и четырьмя атомами углерода.

Алкилирование

В этом процессе изобутан и газообразные олефины реагируют под действием катализаторов и образуют жидкие изопарафины, имеющие октановое число, близкое к таковому у изооктана. Вместо полимеризации изобутилена в изооктен и затем гидрогенизации его в изооктан, в данном процессе изобутан реагирует с изобутиленом и образуется непосредственно изооктан.
Все процессы алкилирования для производства моторных топлив производятся с использованием в качестве катализаторов либо серной, либо фтороводородной кислоты при температуре сначала 0–15° C, а затем 20–40° С.

Изомеризация

Другой важный путь получения высокооктанового сырья для добавления в моторное топливо – это процесс изомеризации с использованием хлорида алюминия и других подобных катализаторов.
Изомеризация используется для повышения октанового числа природного бензина и нафтенов с прямолинейными цепями.Улучшение антидетонационных свойств происходит в результате превращения нормальных пентана и гексана в изопентан и изогексан.
Процессы изомеризации приобретают важное значение, особенно в тех странах, где каталитический крекинг с целью повышения выхода бензина проводится в относительно незначительных объемах. При дополнительном этилировании, т.е. введении тетраэтилсвинца, изомеры имеют октановые числа от 94 до 107 (в настоящее время от этого способа отказались ввиду токсичности образующихся летучих алкилсвинцовых соединений, загрязняющих природную среду).

Гидрокрекинг

Давления, используемые в процессах гидрокрекинга, составляют от примерно от 70 атм. для превращения сырой нефти в сжиженный нефтяной газ (LP-газ) до более чем 175 атм., когда происходят полное коксование и с высоким выходом превращение парообразной нефти в бензин и реактивное топливо. Процессы проводят с неподвижными слоями (реже в кипящем слое) катализатора. Процесс в кипящем слое применяется исключительно для нефтяных остатков – мазута, гудрона. В других процессах также использовались остаточное топливо, но в основном – высококипящие нефтяные фракции, а кроме того, легкокипящие и средне-дистиллятные прямогонные фракции.

Катализаторами в этих процессах служат сульфидированые никель-алюминиевые, кобальт-молибден-алюминиевые, вольфрамовые материалы и благородные металлы, такие, как платина и палладий, на алюмосиликатной основе. Там, где гидрокрекинг сочетается с каталитическим крекингом и коксованием, не менее 75–80% сырья превращается в бензин и реактивное топливо. Выработка бензина и реактивных топлив может легко изменяться в зависимости от сезонных потребностей. При высоком расходе водорода выход продукции на 20–30% выше, чем количество сырья, загружаемого в установку. С некоторыми катализаторами установка работает эффективно от двух до трех лет без регенерации.

Классификация бензинов

Все бензины отличаются друг от друга. По составу, так и по свойствам. Их получают не только как продукт первичной возгонки нефти. Но и как продукт попутного газа (газовый бензин) и тяжелых фракций нефти (крекинг-бензин). Бензины классифицируют по разным основаниям, включая интервалы температур кипения, октановое число, содержание серы:

• Крекинг-бензины
• Бензин газовый
• Пиролизные бензины
• Этилированные бензины
• Крекинг-бензины

Крекинг-бензины содержат значительный процент тех компонентов, при смешении которых образуется моторное топливо. Однако их прямое использование во многих странах законодательно ограничивается. Поскольку они содержат заметное количество олефинов. А именно олефины являются одной из главных причин образования фотохимического смога. Крекинг-бензин представляет собой продукт дополнительной переработки нефти. Обычная перегонка нефти дает всего 10–20% бензина. Для увеличения его количества более тяжелые или высококипящие фракции нагревают с целью разрыва больших молекул. До размеров молекул, входящих в состав бензина. Это и называют крекингом. Крекинг мазута проводят при температуре 450–550°С. Благодаря крекингу можно получать из нефти до 70% бензина.

Бензин газовый

Бензин газовый представляет собой продукт переработки попутного нефтяного газа. Содержащий предельные углеводороды с числом атомов углерода не менее трех. Различают стабильный (БГС) и нестабильный (БГН) варианты газового бензина. БГС бывает двух марок – легкий (БЛ) и тяжелый (БТ). Применяется в качестве сырья в нефтехимии. На заводах органического синтеза. Также для компаундирования автомобильного бензина. Получения бензина с заданными свойствами путем его смешивания с другими бензинами.

Пиролизные бензины

Пиролиз – это крекинг при температурах 700–800°С. Крекинг и пиролиз позволяют довести суммарный выход бензина до 85%. Первооткрывателем крекинга и создателем проекта промышленной установки в 1891 году был русский инженер В.Г. Шухов.

Стоимость бензина

Стоимость бензина (АИ-92, АИ-95), которым мы заправляем машину, не равняется стоимости сырой нефти. Бензин делают из нё. Чтобы получился бензин, ее перерабатывают на специальных нефтеперерабатывающих заводах. Так, если цена сырой нефти поднимается, следовательно, поднимается и стоимость бензина. Вроде бы все просто. Но, удивительно: когда цена на сырую нефть падает, почему-то стоимость бензина не уменьшается. Почему? На стоимость бензина влияет куча факторов.

10.1. Бензин и дизель | netl.doe.gov

Нестабильные затраты на топливо и обеспокоенность по поводу устойчивости ресурсов и источников ископаемого топлива вызывают интерес к декарбонизированным или нулевым углеродным топливам и химическим веществам. Традиционно очищенные жидкие транспортные топлива, такие как бензин, дизельное топливо и авиационное топливо, имеют значительный парниковый эффект / углеродный след, что противоречит целям обширной декарбонизации экономики Соединенных Штатов. Пути синтеза жидкого топлива из твердого сырья, такого как отходы, угольные отходы и биомасса, могли бы внести существенное разнообразие в возможности поставок топлива и повысить энергетическую безопасность, которые сопровождают эти факторы. Способность газификации принимать эти труднопреобразуемые виды сырья, варианты совместной газификации, а также относительная простота улавливания углерода в системах процесса газификации обеспечивают жизнеспособность производства устойчивого обезуглероженного жидкого топлива на основе газификации.

Хотя существует ряд различных продемонстрированных технологических маршрутов производства жидкого топлива из твердого сырья, такого как уголь (например, прямое сжижение угля), наиболее важные методы основаны на производстве синтез-газа путем газификации угля, который преобразуется в жидкие углеводороды или спирт для использования в качестве топлива или сырья для очистки топлива. Поскольку уголь сначала газифицируется, а затем синтез-газ превращается в жидкие продукты, эти методы называются непрямыми методами сжижения. Поскольку примеси, такие как сера и ртуть, удаляются из синтез-газа перед синтезом топлива, в результате получается сверхчистое жидкое топливо, которое сгорает с меньшими выбросами, чем обычный бензин и дизельное топливо. На самом деле, Sasol в Южной Африке производит большое количество этого экологически чистого угольного топлива с 19 века.55, где 30% всей потребности страны в бензине и дизельном топливе производится из местного угля. Sasol превращает уголь в жидкое топливо и включает реактивное топливо, отвечающее строгим требованиям для использования в коммерческих реактивных самолетах.

Синтез Фишера-Тропша (ФТ) является очень важной технологией сжижения, используемой со времен Второй мировой войны. Катализаторы FT используются для облегчения образования углеводородов или спиртов из монооксида углерода (CO) и водорода (H ₂ ) в синтетическом газе. На конечные продукты процесса влияют выбор катализатора, состав сырья и условия в реакторе, такие как внутренняя температура и давление. Стадия синтеза ФТ дает ряд/смесь насыщенных углеводородов с прямой цепью формы C

n H _2n+2 (называемые парафиновыми углеводородами), ароматическими углеводородами, олефинами и другими соединениями. Из них можно перерабатывать бензин, дизельное топливо и авиационное топливо. Топливные газы, такие как метан (SNG) и сжиженный нефтяной газ (LPG; в основном пропан и бутан), обычно также образуются при синтезе FT, но, как правило, минимизируются или перерабатываются для получения максимального количества ценных жидких продуктов. Воски (длинноцепочечные парафины с 20-40 молекулами углерода, которые в стандартных условиях являются твердыми) также образуются, но их можно «расщепить» до более коротких жидких форм.

В отличие от синтеза ФТ синтез-газ может быть преобразован в метанол, который затем может быть преобразован в бензин с помощью процесса ExxonMobil из метанола в бензин (MTG). Разработанный Mobil на протяжении 70-х и начала 80-х годов, первый в своем роде завод был построен в Новой Зеландии в 1985 году, где он успешно производил бензин в течение 10 лет. С тех пор этот процесс постоянно совершенствовался до его нынешнего состояния в качестве жизнеспособной альтернативы традиционным источникам бензина. Синтетический бензин, производимый MTG, представляет собой высококачественный бензин с очень низким содержанием серы и бензола, который является ценным компонентом смеси для соблюдения экологических норм, касающихся серы и бензола. Эти важные пути синтеза топлива подробно описаны в следующих разделах.

Ссылки/дополнительная литература Уголь для очистки бензина, перепечатано с сентября 2008 г. Hydrocarbon Engineering Уголь в жидкости, Всемирная угольная ассоциация

 

---

Жидкое топливо

• Бензин и дизельное топливо
• Синтез Фишера-Тропша
• Конверсия синтез-газа в метанол
• Преобразование метанола в бензин
• Процессы косвенного сжижения
• Процессы прямого сжижения
• Министерство энергетики США поддержало исследования и разработки в области синтеза жидкого топлива/усовершенствованного топлива

 

бензин — Студенты | Britannica Kids

Coolcaesar

Возможно, наиболее широко используемым продуктом переработки нефти является бензин. Бензин сжигается в двигателе внутреннего сгорания для обеспечения энергией автомобилей, самолетов и другой техники. В некоторых англоязычных странах, таких как Великобритания, бензин называют бензином. Бензин представляет собой сложную смесь, содержащую сотни различных углеводородов. Углеводороды представляют собой соединения, состоящие из химических элементов водорода и углерода. Большинство углеводородов в бензине содержат от 4 до 12 атомов углерода на молекулу, но они сильно различаются по структуре. Бензин полезен в качестве автомобильного топлива, потому что он легко испаряется в газ или испаряется даже при обычных температурах. При сгорании выделяется огромное количество энергии. Эта энергия сгорания может содержаться в системе для выполнения работы, такой как привод двигателя (9).0064 см.

двигатель внутреннего сгорания; нефть).

Присадки обычно добавляют в бензин, чтобы сделать его более эффективным моторным топливом. Некоторые химические вещества продлевают срок хранения бензина, некоторые очищают, смазывают или предотвращают появление ржавчины в двигателе, некоторые помогают запустить двигатель в морозную погоду, а некоторые улучшают эффективность сгорания бензина. В 1930-х годах в бензин (называемый этиловым бензином) добавляли тетраэтилсвинец, чтобы обеспечить плавное сгорание топлива без взрыва и детонации. К 19Однако в 80-х годах использование тетраэтилсвинца было прекращено из-за проблем с загрязнением воздуха, и автомобили были произведены для использования неэтилированного бензина. В конце 20 века, на фоне роста цен на нефть и, следовательно, на бензин, стал популярным бензин. Газохол — это смесь 90-процентного неэтилированного бензина и 10-процентного этанола (этилового спирта). Этанол, производимый из зерна и других растительных материалов, хорошо горит в бензиновых двигателях и является предпочтительным топливом из-за его возобновляемости.

Бензины оцениваются по антидетонационной стойкости по октановому числу. Например, изооктан — топливо очень высокого качества, горит без стука. Гептан — это топливо, которое сильно стучит. Изооктану присваивается рейтинг 100, тогда как гептану присваивается рейтинг 0. Характеристики двигателя при использовании определенного бензина сравниваются с характеристиками изооктана и гептана.

Октановое число 90 означает, что он сравним с характеристиками смеси 90-процентного изооктана и 10-процентного гептана.

На заре нефтяной промышленности бензин представлял собой просто часть нефти, которая перегонялась при более низкой температуре, чем керосин, основной желаемый продукт. Бензин в основном тратился впустую до появления автомобиля. Поскольку спрос на бензин увеличился в течение первых двух десятилетий 20-го века, он перестал быть побочным продуктом и в конечном итоге превзошел по стоимости керосин. К 1913 Запасы бензина стали недостаточными, и нехватка поставила под угрозу дальнейшее бурное развитие автомобильной промышленности.

Примерно в это же время был разработан первый коммерческий процесс крекинга для преобразования более тяжелых масел, особенно газойлей, которые кипят чуть выше керосина, в бензин путем воздействия на них температуры около 750°F (399°C) и давления около 100 фунтов на квадратный дюйм (7 кг на квадратный сантиметр). При крекинге углеводородные связи расщепляются, так что большие молекулы нефти распадаются на более мелкие молекулы.