Бензин из угля в домашних условиях своими руками: технолошия производста

Далеко не каждая европейская, да и любая страна мира может похвастать большими запасами нефти. Зато углеводородное топливо в виде бензина или солярки активно используется во всех странах. В то же время залежи бурого и каменного угля встречаются куда чаще, отсюда и возникла идея получать дизельное топливо и бензин из угля. В этой статье мы рассмотрим, как это делается на производстве и можно ли что-то подобное организовать в условиях частного домашнего хозяйства.

Как происходит выделение бензина из угля?

Стоит отметить, что переработка угля с целью получить разные виды моторного топлива – вовсе не миф. Более, того существует две проверенных методики, реализованные на практике еще в начале прошлого века.

В те времена нацистская Германия, стремящаяся завоевать всю Европу, именно этими способами обеспечивала свою военную технику горючим, поскольку собственных месторождений нефти у нее нет. В то же время в распоряжении страны имелись залежи бурого угля, из которого на двух десятках заводов производился синтетический бензин и дизельное топливо.

Для справки. Обе методики были изобретены разными немецкими учеными в начале 20-го века, соответственно, получили их имена.

Как оказалось, уголь по своему химическому составу не слишком отличается от нефти. Основа у них общая – горючие соединения углерода с водородом, только доля водорода в нефти значительно больше. Если число водорода в углях удастся уравнять с нефтью, то и получение жидкого горючего станет реальностью. Вот способы решения проблемы:

• гидрогенизация, иначе – ожижение (процесс Бергиуса).
•  газификация с последующим синтезом топлива (процесс Фишера – Тропша).

Чтобы понять, удастся ли наладить выделение бензина в домашних условиях, надо получить общее представление об этих химико-технологических процессах, о них будет рассказано ниже.

Процесс гидрогенизации

Для успешного проведения процесса и получения до 800 кг жидкого топлива из 1 т сырья берут бурый или каменный уголь. Главное условие эффективного достижения результата – наличие в углях 35% летучих веществ. Перед переработкой их перемалывают, измельчая до пылевидной фракции, а затем просушивают. После этого угольную фракцию смешивают с мазутом или тяжелыми маслами, чтобы получилось сырье в виде пасты.

Во время протекания процесса деструктивной гидрогенизации технология предусматривает прямое добавление недостающего водорода в уголь.

Для этого сырье помещают в специальный автоклав и производят его нагрев. При этом давление внутри сосуда достигает 200 Бар, а температура – 500 °С. Мало того, в зоне химической реакции должны находиться вещества — катализаторы и растворители. По данной методике получение бензина из угля проходит внутри автоклава в 2 стадии:

• жидкофазная;
• парофазная.

В сосуде под большим давлением и при высокой температуре протекает несколько сложных химических реакций. Чтобы не нагружать рассказ специфическими терминами, поясним простыми словами: в автоклаве происходит насыщение угля водородом и распад сложных органических соединений на простые. В результате после операций очистки на выходе получаем синтетическое дизтопливо или бензин. Это зависит от условий протекания процесса и степени трансформации угольно-масляной смеси. Но выходу горючего из установки предшествует еще ряд операций:

• центрифугирование;
• полукоксование;
• дистилляция.

Как видите, наладить столь сложное производство своими руками не представляется возможным. Главная сложность – оборудование, вряд ли удастся такое изготовить самому. Взять хотя бы автоклав, где давление выше, чем в кислородных баллонах. Да и в целом подобное производство представляет взрывопожарную опасность.

Получение бензина путем газификации

Данный метод, изобретенный немецкими учеными Ф. Фишером и Г. Тропшем, предусматривает производство дизельного топлива и бензина путем предварительной газификации угольного сырья. Это происходит в большой емкости – реакторе при температуре до 350 °С и давлении не более 30 Бар. Хотя здесь условия и не настолько жесткие, как при гидрогенизации, но реализовать их ничуть не проще. Например, потому что сквозь слой угля надо под большим давлением продувать перегретый водяной пар, а значит, не обойтись без мощного парового котла.

После газификации на выходе из реактора образуется так называемый синтез-газ, состоящий из водорода и обычного угарного газа (СО). Кстати, сингаз можно прямо использовать в качестве газообразного топлива без последующей переработки.

Полученные газы поступают во второй реактор, где и происходит окончательная переработка угля в жидкое топливо. Там же располагаются вещества – катализаторы. В промышленности для этой цели могут использоваться разные соединения, но любое из них обязательно содержит железо, никель или кобальт. Не вдаваясь в тонкости химии, отметим, что на выходе из второго реактора получается горючее, которое должно еще пройти процедуру крекинга. То есть, разделение на бензин и дизельное топливо из угля.

Побочными продуктами реакции являются различные вещества и парафин. Среди выделяющихся летучих веществ наибольшая доля приходится на углекислый газ, что считается большой проблемой производства горючего подобным методом. Также достаточно быстро теряет активность катализатор, поэтому его постоянно требуется обновлять. Эти факторы, да еще ряд не столь значительных причин, приводят к высокой себестоимости продукта. При цене на нефть 50 долларов за баррель производство бензина из угля методом Фишера – Тропша считается нерентабельным.

Существует и другой метод газификации углей – термический. Он схож с явлением пиролиза, поскольку осуществляется нагревом сырья в емкости извне и при отсутствии кислорода. Другое дело, что разложение твердого топлива на газы происходит при температуре 1200 °С, а для этого требуется соответствующее оборудование. Позитивная сторона термического метода состоит в том, что часть пиролизных газов направляется на подогрев исходного сырья, а другая – на синтез бензина. За счет этого снижаются затраты на энергоносители, так как уголь во время разложения может подогревать себя сам.

Для справки. На просторах интернета можно найти описание разных установок, с помощью которых можно получить бензин из природного газа в домашних условиях. Вначале он конвертируется в синтез-газ, а затем перерабатывается в жидкое топливо. Даже если считать, что эти самодельные аппараты работоспособны, провести газификацию угля гораздо сложнее.

Выводы

Невзирая на то, что выделение моторного топлива из каменного и бурого угля вполне реально и давно проверено на производстве, организовать его в домашних условиях вряд ли возможно. Конечно, всегда найдется несколько умельцев – энтузиастов, что любят добиваться поставленной цели и смогут синтезировать бензин своими руками. Но для этого надо подробно изучить технологию и прилично повозиться с оборудованием, не говоря уже о пожарной опасности.

Как делать бензин из мусора в наше время с помощью агрегатов

Переработка мусора — выгодный бизнес, приносящий много пользы. Вот почему превращение его в пригодное для использования топливо заманчивая идея. Насчитывается немало людей пытающихся превратить органические отходы в высокооктановый бензин, используя микроорганизмы и химические процессы.

Содержание статьи:

Теория

До настоящего времени ничто не оказалось действительно эффективным. Нет экологически верного решения растущей глобальной проблемы с полигонами. Фактически топливо из отходов не оправдывало ожидание, полученный на выходе продукт оказывался дорогостоящим, энергомалоэффективным или одинаково вредным для окружающей среды, как сам пластик.

С развивающейся технологией пиролиза, есть решение, которое является удивительно простым, экономически жизнеспособным и безопасным.

Получить топливо в домашних условиях можно, если человек хоть немного знаком с основными химическими реакциями. В процессе разложения органических отходов используется смешанная культура микроорганизмов, встречающихся в естественной среде, как пастбища крупного рогатого скота, болот. Благодаря ферментации биомассы смесь преобразуется в карбоновую кислоту. Процесс кислотной ферментации превращающий биомассу, углеродсодержащее сырье давно применяется на западе. Полученный органический газ превращается в высокооктановый бензин благодаря конденсации газа, который можно смешивать непосредственно в топливный бак, избегая проблем, представленных этанолом.

Химическая реакция деструкции вещества

Пиролиз был разработан в 70-х годах. Использовался для разложения органического вещества. Та же технология применяется для переработки пластика. Пиролизный процесс с источником тепла для горения (нефть, уголь или газ) энергоемкий из-за его низкого коэффициента теплопередачи. Нецелесообразно инвестировать или управлять коммерческим пиролизом пластмасс.

Пиролиз представляет собой разложение материала при повышенной температуре без участия кислорода. В химическом процессе длинные молекулы полимера разлагаются на более короткие цепи углеводородов с помощью тепла и давления.

Преимущество пиролиза заключается в том, что этот процесс не создает вредных загрязнителей, побочные продукты используются в домашних условиях для запуска установки. В случае с пластмассой топливо из мусора, полученное благодаря химической реакции, представляет собой:

• Бензин.
• Нефть из мусора.
• Бензол.
• Толуол.
• Ксилол.

Килограмм отходов может давать до одного литра бензина из мусора, сжигание пластика приведет к 3 кг CO2. Пиролиз отходов шин является популярным в России и самый прибыльный из всех.

Основной процесс пиролиза заключается в следующем:

1. Тщательное измельчение. Переработка мусора в топливо зависит от первичной подготовки материалов. Отходы должны быть разделены. Органические остатки, пластмассу, шины измельчают, чтобы ускорить реакцию и обеспечить завершение химического процесса.
2. Анаэробное преображение. Измельченный материал нагревается в установке. Важной частью процесса является поддержание правильной температуры, скорости нагрева. Они определяют стоимость конечного продукта.
3. Конденсация. Газ, выходящий из реактора, выпаривается путем пропускания вещества через конденсационную трубку или прямым смешиванием (барботаж) в воде.
4. Дистилляция. Смесь масла, полученная из отходов, используется как топочная жидкость, но для двигателей вещество недостаточно чистое. Использовать бензин из мусора можно после фракционной перегонки.

Технология пиролизной установки для производства бензина из мусора своими руками пользуется все большей популярностью и спросом в России. Коммерческие машины для домашнего использования по-прежнему дорогие. Пиролизная установка для производства бензина из мусора своими руками — это существенная экономия средств.

Благодаря технологии может получиться мазут, топливо из отходов пластмассы в процессе пиролиза. Сначала определяется масштаб настройки. В идеале 1 кг пластика, шин может вырабатывать 1 кг нефти. Для перегонки большего объема продукта необходимо использовать полипропилен, то есть изделие из пластмассы с маркировкой PP. Уникальная схема работы энергокомплекса может принести пользу, функционируя в автономном режиме без внешних электросетей, а продукты из мазута ценятся на рынке.

Пиролизная установка для производства бензина из мусора преобразует пластмассы в топливо поэтапно:

1. Полученный пар в ходе пиролиза преобразуется в жидкость благодаря конденсатору.
2. Прибор должен быть прочным, термостойким и герметичным. В кустарных условиях используют медные трубки (применяемые в кондиционерах и холодильниках), но может использоваться алюминий или сталь. Длина конденсатора может оказаться недостаточной для циркуляции воды, чтобы довести пар в домашних условиях до комнатной температуры.
3. Необходимо большое количество воды, плавающее масло от высокоплотной технологической жидкости отделяется.

Начало производства черного золота

Завершив строительные работы, установка для перегонки используется в домашних условиях, чтобы получить нефть из мусора. Начинается увлекательный процесс превращения отходов в черное золото.

Процесс превращения:

1. Измельчается материал для получения нефти.
2. Плотно утрамбовывается сырье в камере реактора.
3. Настройка оборудование (подробных схем работы множество).
4. Переработка мусора в бензин.

Конверсия пластика в мазут включает 2 этапа. 1 стадия от 100 до 250 градусов. Легкий газ должен быть выпущен при 100 градусах, а нефтяной при 120. Известно, что от 280 до 360 градусов — верхний интервал выходной скорости. Коллектор может скапливать нефтяной газ. Затем тяжелые частицы и масло собираются в центре коллектора, опускаясь в резервуар.

Более легкий газ будет сжижаться до многофункциональных конденсаторов, затем храниться в масляном баке. Неконденсирующийся через десульфирование и удаление пыли с помощью гидроизоляции будет приводить к нагреву печи для снижения стоимости энергии. Мусор исчезает, и все, что осталось — пригодное для использования масло с высокой энергетической способностью. Если необходимо получить очищенные пригодные для использования продукты из этой смеси проводится тщательная фракционная перегонка. Преобразование отходов пластмассы в топливо является экологически чистым, выброс может достигнуть стандарта.

Благодаря этому процессу пиролиза, проклятие отвратительных пластиковых отходов, теперь может стать благом, источником обильной неиссякаемой энергии. Производство синтетического топлива уменьшит количество пластмассы на полигонах, сократит выбросы, станет надежной альтернативой истощению ископаемых видов топлива.

Преимущества утилизации отходов:

1. Экологические преимущества. Нефть из мусора — меньший вред окружающей природе.
2. Сокращение затрат. Уменьшение количества отходов, которые отправляют непосредственно на полигон, может принести значительную экономию за счет налога на свалку.
3. Соблюдение обязательств. Предприятия в некоторых отраслях промышленности несут юридическую ответственность за переработку. Обеспечение соблюдения схем рециркуляции означает предотвращение штрафов.
4. Экономия топлива. Переработка мусора в бензин использует меньше энергии, чем прямое сырье.

Промышленные агрегаты

Как пластик, так и шина могут обрабатываться в одном реакторе преобразователя. Добытое масло промышленными агрегатами содержит до 95% дизельного топлива. В России можно приобрести запатентованные на международном уровне технологические установки. Продукция испытана на соответствие требованиям безопасности.

Продукция, полученная в домашних условиях, может применяться как промышленное топливо для выработки тепла и электроэнергии, в производстве нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо, смазочные материалы). Установка для переработки пластмассы газ пиролиза используется в качестве топлива при нагреве.

Во многих странах нет своего завода по переработке пластмасс. Часто экономически нецелесообразно сжигать отходы, легче экспортировать. Народные умельцы придумали в России альтернативный способ справиться с этим. Вместо того, чтобы отправлять пластик, шины, бумагу (углеродсодержащие материалы) на свалку или мусоросжигательные пункты, отходы перерабатываются в домашних установках. Дизель и бензин, полученный в ходе химического процесса, используется для личных нужд человека.

Департамент природных ресурсов | Штат Луизиана

Откуда берется мой бензин?

Соединенные Штаты потребляют более 20 миллионов баррелей (840 миллионов галлонов) нефтепродуктов каждый день, почти половина из них в виде бензина, используемого в более чем 200 миллионах автомобилей, которые проезжают более 7 миллиардов миль в день.

Бензин производится из сырой нефти, которая образовалась из остатков крошечных водных растений и животных, живших сотни миллионов лет назад. Эти останки были покрыты слоями отложений, которые за миллионы лет экстремального давления и высоких температур превратились в смесь жидких углеводородов (органическое химическое соединение водорода и углерода), известную нам как сырая нефть.

Поскольку сырая нефть состоит из смеси углеводородов, нефтеперерабатывающие заводы расщепляют эти углеводороды на различные продукты. К таким «продуктам переработки» относятся бензин, дизельное топливо, печное топливо, топливо для реактивных двигателей, сжиженные нефтяные газы, мазут и многие другие продукты.

Основной процесс переработки направлен на разделение сырой нефти на различные компоненты. Сырую нефть нагревают и помещают в перегонный куб — ​​дистилляционную колонну — и различные углеводородные компоненты испаряются и могут быть восстановлены по мере их конденсации при разных температурах. Дополнительная обработка следует за сырой дистилляцией, изменяя молекулярную структуру исходного сырья химическими реакциями, некоторые из них за счет изменения температуры и давления, некоторые в присутствии катализатора, вещества, которое увеличивает скорость химической реакции, но не расходуется в реакции.

Характеристики производимого бензина зависят от типа используемой сырой нефти и установки нефтеперерабатывающего завода, на котором она производится. На характеристики бензина также влияют другие ингредиенты, которые могут быть в него добавлены, например, этанол. Характеристики бензина должны соответствовать отраслевым стандартам и экологическим нормам, которые могут зависеть от местоположения.

В 2003 г. нефтеперерабатывающие заводы США произвели более 90 процентов бензина, используемого в Соединенных Штатах. Хотя Соединенные Штаты являются третьим по величине производителем сырой нефти в мире, менее 40 процентов сырой нефти, используемой нефтеперерабатывающими заводами США, было произведено в Соединенных Штатах. Чистый импорт нефти (импорт минус экспорт) составляет 56 процентов нашего общего потребления нефти. Около 50 процентов нашего импорта нефти поступает из стран Западного полушария, 20 процентов из стран Персидского залива, 15 процентов из Африки и 15 процентов из других регионов 9.0007

Распределение

От нефтеперерабатывающего завода к потребителю

После переработки сырой нефти в бензин и другие нефтепродукты продукты должны быть доставлены потребителям. Большая часть бензина сначала отгружается по трубопроводу на складские терминалы вблизи районов потребления, а затем загружается в автомобили для доставки на отдельные АЗС. Бензин и другие продукты отправляются по общим трубопроводам «партиями». Поскольку эти партии физически не разделены в трубопроводе, происходит некоторое смешивание или «смешивание» продуктов. Вот почему качество бензина и других продуктов необходимо проверять на входе и выходе из трубопровода, чтобы убедиться, что они соответствуют соответствующим спецификациям. Всякий раз, когда продукт не соответствует местным, государственным или федеральным спецификациям, он должен быть удален и отправлен обратно на нефтеперерабатывающий завод для дальнейшей переработки.

После отгрузки по трубопроводу бензин обычно хранится в терминалах для хранения сыпучих материалов, которые часто обслуживают многие компании. На этих терминалах бензин отгружается в автоцистерны, предназначенные для различных АЗС. Цистерны в этих грузовиках, которые обычно могут вмещать до 10 000 галлонов, обычно имеют несколько отсеков, что позволяет им перевозить различные сорта бензина или нефтепродуктов. В баке грузовика в бензин смешиваются специальные пакеты присадок розничных продавцов бензина, чтобы отличить одну марку от другой. В некоторых районах этанол может «разбрызгиваться» в танкере для соблюдения экологических требований. Когда автоцистерна прибывает на заправочную станцию, оператор грузовика выгружает каждый сорт бензина в соответствующие подземные резервуары на станции.

Марки и составы

Автозаправочные станции обычно продают бензин нескольких марок: премиальный, средний и обычный. Эти марки имеют разные «октановые числа», которые отражают антидетонационные свойства бензина. В руководстве по эксплуатации вашего автомобиля указано, какой сорт бензина нужен вашему автомобилю. Большинство автомобилей могут работать на обычном бензине, который является самым дешевым.

Помимо различных сортов топлива, бензин, продаваемый одной компанией, может различаться в зависимости от местоположения или сезона. В некоторых районах страны требуется использовать бензин, специально разработанный для снижения определенных выбросов. Экологические программы, направленные на сокращение содержания угарного газа, смога и токсичных веществ в воздухе, включают в себя требуемые федеральными и/или государственными органами обогащенные кислородом бензины с измененным составом и низколетучие (медленнее испаряющиеся) бензины. Эти четкие и специфичные для региона требования к бензину означают, что бензин не является однородным продуктом по всей стране. Бензин, произведенный для продажи в одном районе, может оказаться непригодным для использования в другом районе, где наблюдается нехватка предложения.

Управление энергетической информации является независимым статистическим агентством Министерства энергетики США, единственной целью которого является предоставление надежной и объективной энергетической информации.

Для получения дополнительной информации обращайтесь:
Национальный энергетический информационный центр
Вашингтон, округ Колумбия 20585

Телефон: (202) 586-8800
Электронная почта: [email protected]
и
Веб-сайт EIA:
www.eia.doe.gov

Откуда берется наш мазут

Откуда берется мазут?

• Отечественные нефтеперерабатывающие заводы
• Импорт из других стран

В последние годы некоторые поставщики мазута начали предлагать потребителям смеси мазута из нефтяного дистиллята и биотоплива. Это смешанное печное топливо обычно содержит 5% биотоплива по объему.

Нефтеперерабатывающие заводы США удовлетворяют большую часть спроса на дистилляты в США. Импорт мазута обычно дополняет поставки в зимний период, в основном для удовлетворения потребительского спроса на северо-востоке. Продукты дистиллята перемещаются по всей территории Соединенных Штатов по трубопроводам, танкерам (судам), баржам, поездам и грузовикам.

Зимние запасы мазута создаются летом и осенью

У нефтепереработчиков есть ограничения на количество печного топлива, которое они могут производить для удовлетворения потребительского спроса в зимний отопительный сезон. Зимой нефтеперерабатывающие заводы могут увеличить производство мазута, но увеличение производства дистиллятов означает, что они также должны производить больше других нефтепродуктов. Если не существует рынка для больших объемов других нефтепродуктов, это отсутствие спроса может ограничить количество дополнительного печного топлива, которое они производят. Поэтому часть печного топлива, которое нефтеперерабатывающие заводы производят летом и осенью, запасается для доставки зимой. Зимой поставщики мазута используют эти хранящиеся запасы/запасы для удовлетворения спроса.

знаете ли вы

?

Нефтепереработчики могут отложить производство печного топлива на зиму, если потребительский спрос на сезонный продукт, такой как бензин, высок. Эта задержка может привести к снижению запасов мазута в начале отопительного сезона. Этот сценарий произошел в сентябре и октябре 2005 года после того, как ураган Катрина и ураган Рита закрыли некоторые нефтеперерабатывающие заводы на побережье Мексиканского залива. Поскольку цены на бензин выросли до более чем 3 долларов за галлон, у нефтепереработчиков появился стимул производить больше бензина в то время, когда они обычно концентрировались на производстве мазута.

Импорт дополняет внутреннее производство

Соединенные Штаты импортируют печное топливо из других стран, чтобы дополнить производство и запасы нефтеперерабатывающих заводов США.