#ALLSTYLES##STYLE#

Способы производства бензина

На вопрос, почему дорожает бензин, все привыкли находить один ответ: потому что дорожает нефть. Конечно, так и есть, но только отчасти. Есть ещё одна причина подорожания. И кроется она в том, как делают бензин.

Дело в том, что чем больше возникает требований к работе двигателя, тем больше на НПЗ ведётся разработок по усовершенствованию бензина. Появляются новые способы его получения из нефти. И не все они дешёвые. На выходе получается топливо высокого качества. Можно сказать, что цель оправдывает средства. Но это отнюдь не делает бензин дешевым.

Способов производства топлива довольно много. Каждый из них хорош тем, что позволяет получить из нефти ту или иную фракцию. В одних случаях требуется меньшее количество манипуляций с получаемым из нефти сырьём. А в других необходимо большее количество присадок, чтобы довести бензин до требуемого уровня. И это ещё одна причина, почему цена на бензин от разных производителей может отличаться. Ведь каждый НПЗ выпускает топливо по собственной технологии. И каждая из них прописана в ГОСТах и имеет право использоваться.

Если задаться целью проверки стоимости получения бензина и сделать его дома, то максимум, что выйдет, это продукт с октановым числом не выше 60. Использовать его для современного автомобиля не получится. Это будет наглядное доказательство того, почему хороший бензин в принципе не может стоить дёшево.

Чтобы не быть голословными, мы вкратце опишем процессы производства бензина. Коснёмся промышленных методов и домашних, для желающих проверить их самостоятельно опытным путём.

Способы производства бензина на заводе

Нефть — хороший вид сырья для получения топлива. Однако уже давно не единственный.

Из чего делают бензин на современных предприятиях, может удивить любого. Помимо нефти, на заводах используют газ, уголь и даже древесину. И всегда получают топливо высшего качества.

Прежде чем говорить о том, как делают бензин из нефти, рассмотрим, как он получается из других видов сырья. К слову сказать, именно то, что запасы нефти стремительно уменьшаются, и подталкивает учёных к разработке способов синтезировать топливо из других источников.

Альтернативное сырьё для получения бензина

Чтобы отойти от использования нефти, во всём мире ведутся работы по получению топлива из так называемых отходов на заводах. К ним относятся упомянутые ранее материалы: газ, уголь и древесина.

Получение бензина из таких источников не дороже и не дешевле пока ещё основного источника, то есть нефти. И цель их использования не удешевить бензин, а заменить чёрное золото. Хотя некоторые процессы всё ещё считаются трудоемкими. Ведь получить топливо сразу из, например, угля, невозможно.

Первое, что получается при переработке альтернативного сырья — синтетическая нефть. Из неё и делают часть бензина, который сейчас присутствует на рынке нефтепродуктов.

Способы получения топлива из такого сырья не особо отличаются. И чтобы два раза не рассказывать об одном и том же, будем их рассматривать на примере того, как производители делают бензин из природной нефти. Затем рассмотрим и способ получения топлива в домашних условиях.

Методы получения бензина из нефти на заводе

Первый способ получения бензина был разработан ещё в 19 веке. Назывался он прямой перегонкой. Интересно то, что сам процесс был придуман ради получения керосина. Долгое время бензин был только побочным продуктом.

Прямая перегонка давала бензин не лучшего качества. Октановое число достигало 50-60. И все эксперименты с двигателями 19 века заканчивались неудачей. Однако изобретение новых моторов нашло применение бензину. И с начала 20 века его получением занялись более серьёзно. Перед учёными стояла цель увеличить октановое число, что требовало разработать другие способы переработки нефти.

  1. Термический крекинг. Нефть подвергается нагреванию до 550 °C. В процессе сырьё разделяется на разные фракции.

  2. Каталитический крекинг. На нефть воздействуют различными катализаторами, которые и запускают процесс разделения углеродов.

Современные НПЗ используют оба способа производства бензина. Те заводы, которые применяют второй метод, получают топливо с более высокими показателями октана. А те, кто использует первый вариант разделения нефти на разные углероды, в дальнейшем прилагают больше усилий, чтобы довести бензин до нужного уровня.

Оба способа — процессы только первичной обработки сырья. За ними следуют другие виды воздействия, доводящие топливо до нужного вида: автомобильного или авиационного бензина, керосина, лигроина и так далее. Это уже будет вторичная переработка сырья.

Интересно то, что когда их придумали, сначала процесс оказался дешевле, чем устаревшая прямая перегонка. Однако в погоне за октановым числом, процессы усложнялись. В результате чего стоимость бензина поднялась.

Вторичная переработка

Вторичная переработка полученных фракции после первичной переработки, имеет множество ступеней. Некоторые из них взаимосвязаны для получения какого-то конкретного вида топлива. Другие же никак не пересекаются.

Производство бензина не обходится без таких процессов, как каталитический риформинг. Он включает в себя такие процессы, как гидрориформинг, платформинг, изомеризация, алкилирование, компадуирование и другие. Каждый из них применяется после первого или второго крекинга. Цель воздействия заключается в том, чтобы полученный бензин стал пригоден для современных двигателей.

У вторичного воздействия на нефтяные фракции есть несколько конкретных задач.

  1. Расширение возможностей субстанции после первой перегонки. Для этого используется гидрокрекинг, коксование, и др.

  2. Получение высокооктановых бензинов. Применяется риформинг и гидроочистка. А также изомеризация и другие воздействия в зависимости от качества сырья.

  3. Выпуск маслянистых фракций и ароматических компонентов. Применяется алкилирование.

Ниже мы описываем некоторые из процессов. Так будет проще понять, насколько всё сложно в производстве бензина. И почему топливо из нефти, будь то природной или синтетической, никогда не станет дешёвым источником энергии.

Каталитический риформинг

После первой перегонки топливо подвергается каталитическому риформингу. В его процессе происходит разделение бензина по уровню октанового числа.

Под воздействием риформинга в обрабатываемой фракции образуются ароматические компоненты. По сути, увеличивается число аренов и водорода. Последний используют для других процессов получения топлива. Ведь водород, полученный таким путём, является более дешёвым, чем добытый из недр.

Цель каталитического риформинга заключается в получении АИ-95 и АИ-92. А также в производстве высокооктановых компонентов для производства авиационного топлива.

Алкилирование

Остановимся на этом процессе, потому что он позволяет газ превратить в бензин. Алкилирование увеличивает углеводородную цепь. По сути, происходит процесс, обратный первичному крекингу.

В данном случае сырьё уже подверглось нескольким обработкам. Поэтому возврат в стадию нефти из-за обратного процесса невозможен. А вот для производства бензина объединение алканов с алкенами необходимо.

Такое воздействие даёт получить разветвлённое строение углеводородов. И это повышает качественные характеристики бензина.

Компаундирование

Процесс, контролирующий плотность будущего продукта. Как и в предыдущем случае, происходит обратный процесс первичной обработки нефти. То есть выделенные из неё фракции снова смешивают. Только теперь они более чистые и делается всё под контролем скорости подачи разных фракций.

С помощью компаундирования удаётся вычислить расход нефти. А также удерживать температуру сырья в необходимом диапазоне.

Итог, уменьшение количества серы. То есть выполняется главное требование к современным бензинам. Компаундирование делает топливо стабильным.

Изомеризация

Ещё один процесс, без которого невозможно добиться нужных показателей от бензиновой фракции. Именно изомеризация увеличивает октановое значение.

В данном процессе происходит разветвление цепи углеводородов. Группы атомов в ней имеют уже другое расположение. Однако не меняется сам состав обрабатываемого вещества даже на молекулярном уровне.

Сколько можно получить бензина из нефти

Разобравшись немного, как производят бензин, теперь поговорим о возможных объёмах его получения. Ведь то, сколько можно выделить бензиновой фракции из одного барреля нефти, тоже напрямую влияет на итоговую стоимость.

Все перечисленные выше методы воздействия на сырье не уменьшают его первичный объём. То есть если был взят баррель нефти, а это 159 л, то и на выходе должно получиться разных нефтепродуктов 159 л.

Существует лишь одна погрешность. Современные технологии позволяют увеличить объём сырья примерно на 9 литров. Поэтому будем рассматривать величину 168 л. Определим, сколько и какого нефтепродукта получится из такого объёма.

Название фракции

литры/кг

мазут

5,5

авиационное топливо

21

нефтяной кокс

8,5

газ

9

дизель

25

бензин

92

сжиженный газ

4,5

древесный уголь, кг

1,5

масло

1

ИТОГО

168


Данные в таблице приведены приблизительные, чтобы можно было понять распределение объёма нефти по фракциям. В реальности же каждая из них может быть немного больше или меньше. Это зависит от используемого метода переработки нефти и количества вносимых присадок для увеличения октанового числа, стабильности, устойчивости перед коррозией и других.

На современных нефтеперерабатывающих заводах из одного барреля нефти получают от  85 до 103 литров бензина. И судя по тому, сколько стоит сырье, цена на нефтебазах объективная.

Бензин домашнего приготовления

То, что в домашних условиях невозможно воссоздать все современные процессы переработки нефти, навряд ли у кого-то вызовет сомнения. Одного вида на оборудование завода достаточно, чтобы в этом убедиться. А вот сделать прямую перегонку под силу каждому, кто знаком с самогонным аппаратом.

Процесс переработки нефти очень похож с получением спирта. Разница лишь в некоторых нюансах. Например, в процессе нагревания.

  1. Если довести субстанцию до температур от +35 до +250 °С, то на выходе будет бензин.

  2. При нагревании нефти в промежутке температур от +150 до +305 °С, получится керосин.

  3. Если увеличить температуру нагрева до +360 °С, то из аппарата выйдет дизельное топливо.

Нужно быть готовыми к тому, что бензина при таком домашнем способе прямой перегонки нефти получится очень мало. То есть не больше 150 мл с одного литра нефти. Других нефтепродуктов и того меньше.

Октановое число бензина после такого метода перегонки в домашних условиях будет до 60 единиц. Что тоже не прибавит желания самостоятельно заниматься домашним «бензиноварением».

Есть и другие методы получения бензина в домашних условиях. Для этого используют отходы: покрышки, солому и другие. Метод получения бензина из такого сырья аналогичный промышленному способу. То есть для начала древесный уголь или автомобильные покрышки перерабатываются для получения синтетической нефти. И только после этого запускается процесс перегонки для получения топлива.

Исходя из того, сколько будет потрачено сил и времени, и сколько получится получить бензина, дело не стоит того. Как мы писали выше, процесс интересен только в познавательных целях.



Поделиться

Вас может заинтересовать