Kuidas kodus õli saada. Kuidas kodus bensiini valmistada: kuidas õlist kütust saada. Bensiini tootmise põhilised füüsikalised ja keemilised protsessid

Me kõik teame, mis on bensiinkütus, kuid mitte kõik ei mõista, kuidas, millest ja mis tingimustel seda toodetakse.

Bensiini segu valmistamise meetodid on väga pikk protsess, mis nõuab teatud määral inseneri oskusi, täiuslikke teadmisi keemiast ja raua kannatlikkust.

Kuidas tehastes õlist valmistatakse bensiini

Tulemus: kõik kuue kuu laenud kasvasid 40%, samuti 40-50% piirkonnas kulusid seadmetele, lisaks sanktsioonid ja maksud ei lange kahjuks kuidagi.

2015. aastal tõusid bensiini hinnad 4,8% ja diislikütuse - 3,4%. Keskmine maksumus 2016. aasta jaanuaris liitri kohta oli 34,89 rubla ja diislikütuse hind 35,54 rubla liitri kohta. Nafta hind langeb jätkuvalt, langedes 34 dollarini barrelist.

Mida tuleks sellises olukorras teha? Kas tõsta hindu, et vähemalt mõnes osas laenuraha tagasi maksta, või anda pankadele hoiused, tehased ja tootmisrajatised, milleks need võeti, mis on vastuvõetamatu.

Milline väljapääs? Kütuse jaemüügihindade kasvu kasvu peatamiseks on vaja, et hulgimüügisaadetiste kulud langeksid. Kuid tootjad pole selliseks sammuks valmis.

Olgu kuidas on, peate lootusega paremaid aegu ootama, ükskõik kui kaua see olukord kestab. Lõppude lõpuks ei saa muuta seda, et meie lemmikautod soovivad alati süüa, välja arvatud jalgratta vastu vahetamine.

Nüüd teame, kuidas õlist bensiini teha. Me mõistame selle ekstraheerimise protseduuri keerukust, kõiki arvutusi ja aega, kui palju inimesi ja nende tööjõudu kulutati, nii et meie raudhobune oli alati hästi toidetud.

Bensiini saadakse nafta, maagaasi, gaasikondensaadi, turba, kivisöe, põlevkivi töötlemisel ning vesiniku ja vingugaasi sünteesil. Bensiini tootmiseks kasutatav tooraine on õli: üle 20% kogu maailmas toodetavast õlist rafineeritakse bensiiniks.

Meie riigis toodetakse kõiki kaubanduslikke bensiine gaasikondensaatidest ja õlist. Bensiini toodetakse spetsiaalsetes gaasitöötlemistehastes vedelate süsivesinike eraldamise tõttu gaasidest. Sellisel bensiinil on suurepärased lähteomadused ja kui seda väikestes kogustes kaubanduslikesse bensiinidesse lisatakse, võib see parandada nende tööomadusi. Kaasaegset bensiini valmistatakse komponentide segamisel, mis saadakse katalüütilise reformimise, otsese destilleerimise ja katalüütilise krakkimise, polümerisatsiooni, alküülimise, isomeerimise ja muude gaasi ja õli töötlemise protsesside käigus.

Kommertsbensiini kaubamärkide loomisel kasutatavate komponentide kvaliteet on väga erinev ja sõltub otseselt ettevõtte võimalustest tehnoloogilisest aspektist. Sarnaste kaubamärkide kaubanduslikud bensiinid, mis on loodud erinevates rafineerimistehastes, erinevad fraktsionaalse koostise ja koostise osas, mis tuleneb töödeldud toorainete ja tehnoloogiliste protsesside erinevusest igas rafineerimistehases.

Ja isegi sama tootemargi bensiinidel, mis on loodud sama tehase poolt erinevatel aegadel, võib olla erinev komponentide koostis, kuna rutiinne hooldus toimub konkreetsetes tehnoloogilistes üksustes, tehase muudatused toote tootmises ja tooraine koostis.

Kuid igal juhul tuleb järgida konkreetses ettevõttes kaubandusliku bensiini hankimise tehnoloogiat, see on bensiini tehniliste tingimuste ja standardite kohustuslik nõue.

Bensiini tootmise põhilised füüsikalised ja keemilised protsessid

Bensiini tootmise peamised tehnoloogilised protsessid on katalüütiline krakkimine ja katalüütiline reformimine. Katalüütiline reformimisprotsess jääb peamiseks bensiini tootmise protsessiks, hoolimata aromaatsete süsivesinike sisalduse piiratusest, kuna see on hüdrotöötlejate peamiseks kõrge oktaanarvuga komponentide ja vesiniku allikaks.

Mootorikütuste väävlisisaldusega seotud normide karmistamise tõttu on vaja suurendada vesiniku väävlitustamisvõimet ja see nõuab täiendavat vesinikku. Vähendada rolli ja jagada bensiini reformimine keskkonnasõbraliku ümbertöödeldud bensiini loomisel on lisaks aromaatsete süsivesinike sisalduse piiramisele ja ka oktaanarvu ebarahuldav jaotus katalüsaadi fraktsioonide vahel.

Seetõttu on bensiini tootmisel bensiini reformimise protsess kõige paremini ühendatud bensiini isomeerimise ja benseeni eemaldamise protsessidega. Viimasel ajal on maailma rafineerimistehastes väga kõrge kaubanduslik tegevus ja tehnoloogia uute katalüütiliste krakkimisseadmete tootmiseks spetsiaalse mikrosfäärilise katalüsaatori keevkihis.

Niisiis, kui nüüd kogu maailmas toodetud maht katalüütiliselt krakkiv bensiin on peaaegu võrdne bensiini isomeerimise ja reformimise kogutoodanguga, siis tulevikus omandavad katalüütilise krakkimisega bensiin ja selle protsessiga seotud komponendid rafineerimistehaste bensiini tootmisel juhtiva positsiooni võrreldes selliste reformimisprotsessidega, mis nõuavad täiendavaid naftaressursse ja otsejuhtimist bensiini.

Bensiini tootmise etapid

Viimastel aastatel on bensiini tootmisel parandatud katalüütilist krakkimisprotsessi eesmärgiga suurendada selektiivsust teisese tooraine muundamisel bensiiniks. Bensiini tootva naftatöötlemise tootmine koosneb kolmest põhietapist:

• : toorõli eraldatakse eraldi fraktsioonideks, millest igaühel on erinev keemispunkt.
• teisene töötlemine: pärast esimest etappi saadud fraktsioonide töötlemine. Selles etapis saadakse "kaubanduslikud" naftatooted.
• kaubanduslik tootmine: erinevad fraktsioonid peavad olema täiendavalt puhastatud ja vajadusel rikastatud lisanditega, mis suurendavad kütuse oktaanarvu.

Ehkki selline tava on Euroopas juba pikka aega keelatud, on uue tehnilise normi tõttu plaanis tulevikus see Venemaal keelata. Kas see ka nii saab, on suur küsimus, kuna mitte kõigis naftatöötlemistehastes ei saa teha uuesti seadmeid.

Pärast õli rafineerimist ei saada mitte ainult diislikütust ja bensiini, vaid ka parafiinid, määrdeõlid ja bituumen. Paljud meile tuttavad asjad loodi just tänu nafta rafineerimise protsessile.

Nafta rafineerimise tase sõltub otseselt tehase seadmetest. Mitte iga naftatöötlemistehas ei suuda luua 95 või isegi 92 marki bensiini: seadmed seda ei võimalda. Kuid muidugi tasub seda teha, kuna lisaainete kasutamine kahjustab keskkonda ja isegi automootoreid.

Bensiini tootmise protsess

Kuid see on vaid bensiini tootmise tehnoloogilise protsessi pealiskaudne uurimine. Üksikasjalikult näeb see protsess välja selline. Algselt tarnitakse rafineerimistehasele õli: saate kasutada vee- ja raudteetransporti. Esimest võimalust kasutatakse Venemaal kõige laiemalt.

Esimeses etapis eemaldatakse õlist sool, mida toormaterjal sisaldab tohututes kogustes. Selleks peate segama vett ja õli ning seejärel panema selle spetsiaalsesse elektrisoolatusse. See elektrienergia mõju viib õli ja vee segu hävimiseni ning vesi ise eemaldatakse mahutist. Seejärel kasutatakse protsessi usaldusväärsemaks muutmiseks demulgaatoreid.

Ja alles siis algab õli bensiiniks rafineerimise otsene protsess - demineraliseerimisettevõtte õli läheb üle teisele - atmosfääri-vaakumdestillatsioonile. Kahjuks pole paljud tehnoloogiad muutunud. Kuid mõned rafineerimistehased kasutavad uuenduslikke seadmeid. Kuid isegi sellised seadmed läbivad töötlemise algfaasis vaakumi ja atmosfääri destilleerimise. Esimene protsesside rühm viiakse läbi õli kergete fraktsioonide (petrooleum, diislikütus, bensiin) eraldamise teel. Ja pärast atmosfääri destilleerimist moodustub kütteõli, mida kasutatakse ka tööstuses.

Erinevatel fraktsioonidel on erinevad keemistemperatuurid. See tähendab, et aparaati läbides tõusevad erinevad õli komponendid erinevatele kõrgustele. Bensiin, kuna see on kõige kergem toode, tõuseb auru kujul üles ja sealt see seejärel eemaldatakse. Erinevate õlidestillaatide eemaldamiseks kütteõlist kasutatakse vaakumtöötlemist.

Bensiini saadakse järgmises etapis, kui atmosfääri töötlemise käigus saadud ainest eemaldatakse gaasid. Tavaliselt on need butaan ja propaan ning neid saab kasutada ka tööstuses, kuid need ei sobi kütuseks. Nii et ilma peenema puhastamiseta ei saa.

Loodusliku bensiini saamine

Nagu varem märgitud, on bensiin toornafta kõige kergem osa. Kuid seda saab nii sellest ainest kui ka sellega seotud gaasist. Sellist toodetud bensiini hakatakse nimetama maagaasiks. Veelgi enam, tööstuslikes tingimustes toodetakse bensiini nafta rasketest fraktsioonidest, sellist bensiini nimetatakse pragunenud bensiiniks.

Bensiin võib olla ebastabiilne ja stabiilne, raske või kerge. Sellist bensiini kasutatakse keemiatööstuses toorainena.

Enne krakkimistehnoloogia rakendamist oli ühe tonni õli kohta võimalik saada ainult umbes 200 liitrit bensiini. Kui nad hakkasid seda kasutama, selgus, et selle kogus suureneb 700 liitrini. Tehnoloogia põhiolemus on kütteõli kõrge kuumutamine, kuni 500 kraadi Celsiuse järgi. Ja kui hakati kasutama "pürolüüsi" tehnoloogiat, kasvas toornafta bensiini saagis 800 liitrini tonni kohta.

Tänapäeval oleme tuttavad bensiiniautode kasutamise kaudu. Mõni auto saab startida A-80 ja A-76, teised - ainult Ai-95 ja Ai-92-ga ning on ka autosid, mis algavad ainult Ai-98-ga. Mida suurem on bensiini oktaanarv, seda kõrgem on selle puhastamise tase. Ehkki paljusid selle kütuse tootemarke saab mitmesuguste komponentide segamise teel. Kuid sageli kasutatakse ka gaasigeneraatoreid, mis muudavad kütuse elektrienergiaks.

Seega on bensiini tootmine moodsa maailma tootmise üks olulisemaid tehnoloogilisi protsesse.

Ainulaadne põlev segu, mida tänapäeval kasutatakse paigaldatud sisepõlemismootoriga autode liikumapanemiseks. Bensiin ilmus tänapäevase Venemaa territooriumil esmakordselt 1823. aastal. Siis hakkasid nad seda tootma primitiivsetel destilleerimissüsteemidel, rohkem nagu kuuvarjutus.

Pärast edukaid töötlemiskatseid ja mitmeid ainulaadseid katseid avati Mozdoki linnas esimene bensiini, petrooleumi ja muude naftakeemiatoodete tootmiseks mõeldud tehas. Sellest hetkest alates hakkas õlitööstus kiiresti arenema ja kõigil oli võimalus oma autot tankida kvaliteetse bensiiniga. Ja iga kord, kui oma autot tankite, vaadates seda ainulaadset kütust, esitate endale küsimuse: "Kuidas siis bensiini valmistatakse?"

Huvitav fakt: 19. sajandi lõpus loodi Euroopas esimene sisepõlemismootor. Selle looja Gottlieb Daimler alustas sel hetkel tõelist revolutsiooni, mille tulemusel võime iga päev näha nii erinevaid autosid ja sõidukeid.

Millest bensiin on valmistatud?

Bensiini tootmiseks on vaja maa soolestikust eraldada puhas, saastamata õli. Selleks kasutatakse puurplatvorme ja spetsiaalseid seadmeid, mis pumbavad selle pinnale ja täidavad hoiumahutid. Sõidukite või torujuhtme abil saadetakse see spetsiaalsesse töötlemisettevõttesse. Õli läbib mitu puhastamise ja eraldamise etappi puhta kõrge oktaanarvuga bensiini ja muude komponentide algmassist. Tulemuseks on bensiin, diisel ja reaktiivkütus. Valmistoode saadetakse müüki planeedi kõigisse nurkadesse.

Huvitav:

Uue aasta tunnused Venemaal

Igas naftatöötlemistehases on spetsiaalsed mahutid, milles toormeid hoitakse kuni bensiini tootmise päevani. Spetsiaalne torujuhe täidab paagid kaevudest värske õliga ja kui see on täis, pumbab see puhastusastmesse.

Õli siseneb spetsiaalsesse seadmesse eelpuhastamiseks kolmanda osapoole sisestusest. Toorainele lisatakse vett ja segatakse ettevaatlikult, kuni saadakse homogeenne mass. Elekter juhitakse läbi paagi sisu, mille tagajärjel soolad settivad põhja. Elektriga kokkupuutel pestakse õli veega ja see on 90% soolavaba. Puhas õli destilleeritakse torujuhtme kaudu atmosfääri-vaakumdestillatsiooni ja katalüütilise krakkimise etapini.

Esmane töötlemine

Atmosfääri vaakumdestillatsiooniseadmes kuumutatakse toorõli kõrgendatud temperatuuri mõjul keemistemperatuurini ja eraldatakse komponentideks. Selle tulemusel saadakse otse käitatav bensiin, mis saadetakse ekspordiks ja tooraine edasiseks töötlemiseks. Pärast täielikku eraldamist pumbatakse bensiin spetsiaalse torustikusüsteemi abil ajutisse ladustamisse ja toorained viiakse vaakumüksusesse. Keeva toitu kuumutatakse veelgi, et saada diislikütuseks sobivad kerged õlitooted. 92 ja 95 fraktsiooni eraldamiseks suunatakse lähteaine katalüütilise reformimise ja krakkimise etappi.

Ringlussevõtt

Torustikusüsteemi kaudu siseneb lähteaine katalüütilisse reformerisse. See puhastatakse lisanditest ja võõrastest lisanditest, mille tulemusel saadakse puhtad fraktsioonid. Neile omistatakse oktaaniarvud 95 või 92 ja saadetakse segamisetappi. Teises taimeosas viiakse läbi katalüütiline krakkimisprotsess, mille käigus puhastatakse saastunud toorained väävlist ja võõrlisanditest. Pärast täielikku puhastamist segatakse kahe protsessi vedelikud ja saadakse bensiini.

Huvitav fakt: ühe inimese kohta planeedil on ühe elupäeva jaoks juba ekstraheeritud ja töödeldud 2 liitrit toornaftat, mida saab ilma probleemideta osta bensiini kujul ja oma autoga tankida.

Kvaliteedi kontrollimine

Spetsiaalses laboris kontrollitakse õli, erinevate tootmisetappide toorainete ja valmisbensiini kvaliteeti.

Peamised mootorikütuste nafta saamise meetodid

Autokütuseid saadakse naftast otsese destilleerimise (esmane protsess) ja selle töötlemise hävitavate meetodite (sekundaarsed protsessid) abil. Otsene destilleerimine eelneb alati hävitavatele töötlemismeetoditele.

Destruktiivsete (keemiliste) meetodite abil toimub õli moodustavate süsivesinike struktuuri ja keemilise koostise muutus ning otsese destilleerimisega (füüsikaline meetod) eraldatakse õli ainult fraktsioonideks (teatud keemistemperatuuridega) ilma keemilisi reaktsioone toimumata

Õli otsene destilleerimine toimub käitises, mis on keerukate seadmete kompleks, mille peamised elemendid on torukujuline ahi ja rektifikatsioonikolonn.

Õli kuumutamisel temperatuurini 330-350 ° C moodustub õliaurude ja aurustumata vedelate jääkide segu, mis suunatakse destilleerimiskolonni. Destilleerimiskolonnis eraldatakse õliaur fraktsioonideks, mis moodustavad konkreetse õlitoote; peale selle on võimalik ühte rühma valida fraktsioonid, milles keemistemperatuur erineb ainult 5-8 ° C.

Vedelas faasis kolonni sisenevad rasked õlifraktsioonid eraldatakse aurudest juba selle alumises osas ja eemaldatakse sellest kütteõli põrgus ning aurud kondenseeritakse kolonni alustel. Mida madalam on fraktsioonide keemistemperatuur, seda kõrgemaks nad kondenseeruvad.

Nafta otsene destilleerimine võimaldab saada ainult 10-15% bensiini ja ainult teatud klassi õli annab kuni 20-25% bensiini, see tähendab, et selle fraktsioonid keevad vahemikus 35 kuni 195 ° C. Seetõttu on näiteks ühe veoauto töö tagamiseks sirgjoonelisel bensiinil aasta jooksul vaja töödelda umbes 75–100 tuhat liitrit. õli. Bensiini ja muude kergete naftatoodete saagise suurendamiseks kasutatakse õli rafineerimiseks hävitavaid (keemilisi) meetodeid, mis võivad samuti parandada naftatoodete kvaliteeti, eriti bensiini detonatsioonikindlust.

Joonis: 1. Rafineerimistehase skeem: 1 - torukujuline ahi; 2 - aurustuskolonn; 3 - rektifikatsioonikolonn; 4 - enne. täiendav veerg; 5 - pump; в - soojusvaheti; 7 - nodogrlse eraldaja

Pragunemine on õli hävitava rafineerimise peamine meetod. Pragunemise käigus jagatakse suure molekulmassiga süsivesinikud ja muundatakse madala molekulmassiga madala keemistemperatuuriga süsivesinikeks, mis sisaldavad bensiini ja muid kergeid õlitooteid.

Pragunemine võib toimuda kõrgendatud temperatuuride (470–540 ° C) ja rõhu (20–70 kgf / cm2) mõjul - termiline krakkimine või kõrgendatud temperatuuri (450–500 ° C), madala rõhu (kuni 1,5 kgf / cm2), kuid katalüsaatori juuresolekul - katalüütiline krakkimine. Mõlemal juhul saadetakse sööda aurud fraktsioneerimiseks destilleerimiskolonni, nagu otse destilleerimise korral. Termilise krakkimise korral tulevad nad kuumutusahjust, läbivad aurusti, ja katalüütilise krakkimise korral tulevad nad ka reaktorist.

Maailma esimese tööstusliku õlikrakkimisüksuse projekti töötas välja 1891. aastal Vene insener V. G. Šukhov.

Väävlit ja hapnikku sisaldavad õlimolekulid jagunevad kergesti. Sel põhjusel leidub termiliselt krakitud bensiinides soovimatuid väävli- ja hapnikuühendeid. Termilise krakkimisega saadud bensiinidel on ebapiisavalt kõrge ojaaniarv (mitte rohkem kui 66–74) - bensiini kvaliteedi peamine näitaja ja küllastumata süsivesinike kõrge sisaldus (kuni 30–40%). Termiliselt krakitud bensiinil on küllastumata süsivesinike tõttu halb stabiilsus ning see on ladustamise ajal intensiivselt oksüdeerunud ja tõrvatud. Seetõttu ei kasutata tänapäevastes rafineerimistehastes termilist krakkimist. Katalüütiline krakkimine on peamine hävitav meetod bensiinide tootmiseks.

Katalüsaator, mis suunab protsessi õiges suunas, soodustab isomeersete küllastunud süsivesinike (parafiinid, aromaatsed) moodustumist, samuti moodustunud küllastumata süsivesinike osa muundamist küllastunudks.

Katalüütiline krakkimine võimaldab saada bensiini oktaanarvuga kuni 95. Katalüütilise krakkimise lähteainena kasutatakse tavaliselt petrooleumi, diislikütuse ja gaasiõli fraktsioone õli otsesel destilleerimisel.

Otseselt töötavate bensiinide (eriti väävelõlidest saadud) kvaliteet paraneb nende hilisema katalüütilise reformimise käigus, mis on tänapäevase naftatöötlemistehase üks peamisi protsesse. Katalüütiline reformimine toimub vesiniku atmosfääris temperatuuril 480–520 ° C, rõhul umbes 30 kgf / cm2 ja alumiinium-molübdeenkatalüsaatori (vesiformimisprotsess) või alumiiniumoksiidi-plaatina katalüsaatori (platvormiprotsess) juuresolekul,

Bensiini fraktsioonid saadakse ka süsivesinikgaasidest polümerisatsiooni ja alküülimise meetoditega. Olefiinsete süsivesinike rikastest gaasidest saadud polümeerbensiinidel on kõrge oktaaniarv, kuid nende keemiline stabiilsus on ebapiisav.

Ühel neist meetoditest saadud autokütused tuleb puhastada orgaanilistest (nafteenhapetest), küllastumata süsivesinikest, vaigulistest asfalteenist, väävliühenditest ja neid tuleb samuti stabiliseerida, et suurendada nende keemilist ja füüsikalist vastupidavust transpordi, ladustamise ja tarbimise ajal.

Puhastamiseks kasutatavatel toodetel on võime suhelda soovimatute lisanditega (ühenditega) ja moodustada aineid, mida ei saa settest või muul viisil kütusest eemaldada.

Valamispunkti alandamiseks tehakse diislikütusele vaha.

Kütuste keemilist stabiilsust suurendab küllastumata süsivesinike oksüdeerimise pärssimine. Bensiinile lisatakse spetsiaalseid lisaaineid, mida nimetatakse antioksüdantideks (inhibiitoriteks).

Inhibiitorid, näiteks paraoksidifenüülamiin, tõrva-antioksüdant ja teised, lisatakse bensiinile selle sajandiku- ja tuhandetuhandes, kuid need suurendavad bensiini säilivusaega mitu korda.

Bensiini füüsikalise stabiilsuse suurendamine saavutatakse lahustunud kõrge aururõhuga gaasiliste ja vedelate süsivesinike sisalduse vähendamise kaudu, mis lendumise ja ladustamise ajal kergesti lenduvad. See muudab bensiini fraktsionaalset koostist, küllastunud aururõhku, lenduvust ja sageli detonatsioonitakistust.

Bensiini aurud juhitakse läbi stabiliseerimisüksuste (rektifikatsioonikolonnid), kus eraldatakse gaasilised süsivesinikud.

Bensiinide detonatsioonikindluse suurendamiseks lisatakse neile lisaaineid.

Kaubanduslik kütus, see tähendab see, mida tarnitakse autotranspordi ettevõtetele, on enamasti segu, mis saadakse mitme töötlemismeetodi abil. Täpsemalt, bensiin võib olla otsese destilleerimise, krakkimise, katalüütilise reformimise produktide, polümeerbensiinide ja kõrge oktaanarvuga isoparafiinsete ja aromaatsete komponentide segu.

TO Kategooria: - autotööstuses kasutatavad materjalid