Бензин из природного газа в домашних условиях

Как сделать бензин в домашних условиях

Производством горючего занимаются нефтеперерабатывающие предприятия. Но стоимость в литрах на автозаправках настолько отпугивающая, что часто автовладельцы спрашивают: как можно сделать бензин в домашних условиях. Ежегодно в атмосферу выбрасываются кучи отходов. А если пустить их в дело, подобрать агрегат для перегонки, то можно вполне попробовать изготовить метанол (метиловый спирт) своими силами.

Что такое метанол и как его изготовить

Метанол — ядовитый бесцветный растворитель со вкусом питьевого спирта, октановое число которого равняется 150. По сути, то же горючее. Хотя от автомобильного бензина отличается тем, что после заливки:

1. Повышает мощность двигателя на 20%, срок службы в несколько раз
2. Не выделяет вредные компоненты при выхлопах включенного мотора. Значит, является экологически чистым продуктом.

Как сделать бензин из метанола в кустарных условиях? Можно по технологии самогоноварения либо денатурации (добавление лигроина, керосина). Процесс перегонки метанола – поэтапный, чем и отличается от перегонки самогона. На выходе должно получиться чистое горючее с наименьшим количеством воды. При производстве потребуется монтировать к агрегату очищающие фильтры, которые будут выводить излишки жидкости из топливного спирта.

Пошаговые действия по изготовлению самодельного бензина из метанола:

1. Выбор изначального сырья для изготовления затора (пшеница, кукуруза, просо, топинамбур).
2. Соединение продуктов с сахаром, чтобы начался процесс ферментации, затем — брожения для добычи спирта.
3. Подбор агрегата из нержавеющей стали, можно железа. Для получения 3 л бензина за 1 час достаточно подобрать медные тонкие трубки следующих габаритов: ширина-30 см, длина-50 см, высота-20 см, диаметр-75 мм. В качестве краника подойдет капиллярная трубка от отработанного холодильника, а редукционный клапан — от газового баллона.
4. Установка смесителя с реактором по горизонтали для нагрева.
5. Подключение конструкции к водопроводу с разделением на 2 потока. Один будет проходить в холодильник через краник и отверстие. Другой — входить в смеситель через кран с отверстием.

Вода пойдет сквозь отверстие, начнет охлаждаться, превращаться в конденсат и синтез-газ. Природный газ, подсоединенный к трубопроводу — выходить в смеситель, перемешиваться с паром воды, нагреваться до t +120 гр. с помощью горелки

Агрегат подключается к газовой горелке, настраивается на высокую производительность. Важно, чтобы в смесителе образовывался пар в наименьшем количестве, а в горючем на выходе практически не оставалось воды. Проверить содержание можно спиртометром. На конденсатор к отверстию крепится манометр для удержания под контролем давления в пределах 10 атм.

В составе водопроводной воды – хлор. Значит, мгновенно приведет к отравлению катализатора второго реактора. Именно поэтому многие народные умельцы заливают в установку (реактор) дистиллированную воду. Также в газ входят примеси серы и активные органические соединения. Для достижения лучших результатов лучше использовать моноэтаноламинную очистку газа.

Варианты самодельного бензина

Выработка настоящего топлива – сложный, затратный процесс. Сначала добывается нефть, затем перенаправляется на переработку. В домашних условиях изготовить качественный бензин вряд ли возможно. Однако, горючее для обогрева либо заправки бензопилы – вполне.

Продукты переработки нефти встречаются повсеместно. Это мусор под ногами людей (синтетические ткани, полиэтилен, пластик, резиновые покрышки, трухлявая древесина). Из них можно добывать дизельное топливо для двигателей внутреннего сгорания, если подвергнуть его пиролизу или нагреву в бескислородных условиях. Вторсырье при сгорании станет выделять углекислый газ. Значит, не навредит внешней среде. На выходе получится горючее ничем не хуже бензина с автозаправки.

Получение бензина из угля

Страны Европы, не обладая нефтяными запасами, давно уже поставили на поток производство бензина из сырого угля. Также в довоенные годы добывала топливо Германия благодаря угольному бассейну Рур со своими большими залежами бурого угля

Как происходит выделение бензина из угля

У нефти и угля — идентичный химический состав (водород, углеродные соединения), который просто можно заменить. Это значит, что по мере увеличения количества молекул водорода в угле или гидрогенизации начнет выделяться сначала нефть, затем — бензин путем переработки.

Выделение топлива из нефти возможно двумя способами: Фишера-тропша, Бергиуса путем синтеза и газификации топлива или ожижения (гидрогенизации).

Что собой представляет гидрогенизация

Гидрогенизация — технологический процесс для получения синтетического бензина из бурого угля. Этапы следующие:

• размягчение угля, смешивание с жирной вязкой жидкостью (мазут, шинное масло) для получения пастообразного компонента;
• размещение пасты в герметичном сосуде;
• добавление растворителя и катализатора для обогащения угля.

Под воздействием температуры +500 градусов, высокого давления 200 атм уголь превращается в жидкое состояние, далее — в парообразное. Прокручивается на центрифуге для удаления кокса и проходит процесс дистилляции и гидрогенизации для получения конечного продукта.

Получение бензина путем газификации

Метод Фишера-Тропша или газификации — поэтапный:

1. Угольное сырье соединяется с водой. Помещается в герметичный паровой сосуд.
2. Нагревается до t + 350 гр, подвергается давлению в 30 атмосфер.

В процессе образуется синтетический газ, который помещается в другой герметический сосуд, наполненный катализатором (железо, кобальт). Выходит горючее, подвергается крекингу для получения дизельного топлива.

Добыть бензин можно методом термической обработки угля. Хотя в кустарных условиях произвести сложно. Потребуется оборудование по типу доменной печи. Способ идентичен процессу пиролиза. Уголь помещается в сосуд без кислорода, подвергается t +200 гр и процессу распада с переходом из твердого состояния в газообразное.

Как сделать бензин из газа

Понадобится агрегат по типу сосуда-смесителя для понимания того, как сделать топливо из газа. Например, из нержавейки и металла. В сосуд:

1. Заливается вода и газ пропан-бутан.
2. Происходит нагрев до t внутри смесителя +120, где и начинает происходить смешение паров воды с газом.

Газ уже в смешанном виде:

• подается в реактор, заполненный катализатором из алюминия и стружки никеля;
• нагревается до t+500 гр, образуя синтетическое вещество;
• поступает в холодильник, остужается до t + 35-40 гр;
• подается в герметичную емкость с катализатором из цинка и стружки меди;
• подвергается давлению и t +270 гр, образуя синтетическое топливо.

Полученные пары поддаются из емкости в холодильник. Подвергаются охлаждению и конденсации под воздействием конденсата. Не растворенный в воде газ и синтетический бензин поступают в конденсатор. Из него сливается синтетический продукт. Газ можно вновь отправить на вторичную переработку.

Изготовление бензина из автошин

Заняться добычей топлива из резиновых покрышек выгодно и увлекательно. Потребуется 3 металлических бочки с крышками, доменная печь (источник тепла), дистиллятор, сырье (отходы).

• разрезать резину на мелкие куски;
• взять огнеупорную емкость, подсоединить жаропрочную трубку, погрузить в нее приготовленное сырье;
• отвести конец трубки во второй сосуд, у которого 2 трубки (для отвода газов и приема жидкого топлива);
• заполнить водой третий сосуд в качестве конденсатора;
• у крышки от сосуда с наличием 2-ух трубок первый конец расположить в 1-2 см;
• соединить трубку конденсатора с трубкой отвода газов;
• подвести под первый сосуд вторую трубку конденсатора, подсоединить к газовой горелке;
• трубку от первого сосуда поместить в трубу наибольшего диаметра, т.к. через нее будет течь вода для охлаждения;
• зажечь основную горелку, чтобы стала течь вода в контур охлаждения, а резина – превращалась в пар.

При прохождении через трубу газ будет остужаться, стекать во второй сосуд уже в виде конденсата, поступать через отводную трубку на дно конденсатора.

Когда в первом сосуде резина закончится, то стоит отключить воду и горелку.

Конечно, из автошин качественного горючего не получить. Но для заправки бензопилы либо обогрева помещения вполне подойдет сделанный бензин.

Внимание! Нельзя применять метод в закрытых комнатах, условиях квартиры или частного дома. В процессе будут подниматься в воздух дым и гарь.

Процесс получения бензина из нефти кустарным способом

Это один из альтернативных процессов. Понадобятся 2 емкости для охлаждения и тепла с герметичными крышками с отверстиями. В одну емкость наливается нефть, закрывается крышкой. Ставится на огонь, нагревается до t + 180 градусов. Из отверстий начинают выходить пары горючего, попадать во вторую емкость, охлаждаться и конденсироваться.

Внимание! Бензин из нефти на выходе будет с низким октановым числом. Для повышения рекомендуется использовать присадки.

Меры безопасности

1. Метанол — сильнейший яд. Вот если случайно проглотить 30 мл, то может произойти смертельный исход. При работе с жидкостью важно соблюдать правила безопасности, надевать респиратор, не допускать попадания в глаза и рот.
2. Процесс изготовления этанола в домашних условиях схож с самогоноварением. Предполагает использовать горелку. Проводить эксперименты стоит подальше от легковоспламеняющихся предметов и материалов.
3. Недопустимо использовать открытые источники огня при производстве топлива из нефти.

Конечно, произвести бензин в домашних условиях сложно. Скорее, получатся производные горючего, на которых транспорт не поедет. Для получения чистого самодельного продукта придется потрудиться. Важно иметь не только технические навыки и необходимое оборудование, но и терпение, смекалку. Рекомендуется почитать сначала профессиональную литературу о тонкостях, нюансах данного производства. К тому же дело может стать не выгодным и даже незаконным. Для выработки суррогатного топлива большими объемами потребуются финансы на покупку дорогого оборудования и сырья. Затраты выйдут не меньше, чем на покупку обычного бензина для машины на ближайшей автозаправке.

Мусор в дело. Как делают бензин дома и что из этого получается

Хватит, надоело. Почти 50 рублей за литр! Нет, всё. Значит так, берём большую канистру, газовую горелку, банку с водой, что там ещё? Ах, да — змеевик.

Обобщая невероятное количество рецептов, наводняющих YouTube, приходим примерно к следующему. Нам понадобятся:

— пара металлических ёмкостей литров на 35, с крышкой;

— обычные стеклянные банки, в одну из них надо налить воды;

— источник огня, например газовая горелка;

— несколько металлических трубок и резиновых шлангов;

Теперь соберите всё, что мы описали выше, аккуратно сложите в тележку и вывезите на свалку. Забудьте о химических экспериментах вблизи домов, жилых помещений, сараев и прочих конструкций, способных внезапно воспламениться. В общем, ни в коем случае не забывайте о технике безопасности. Наше описание носит исключительно информационный характер и не является призывом к действию. Не пытайтесь повторить эти опыты дома, не имея достаточной квалификации.

Из всего этого хозяйства собирается чудо-агрегат. К крышке одной канистры приделываем трубку. Соединяем эту трубку со змеевиком, который лежит в другом большом бидоне. Его надо водой заполнить, это будет такая система охлаждения. А где-то внизу под ним должен быть кран, под который стоит заранее подставить баночку. Туда польётся продукт этой хитроумной жизнедеятельности — самодельное горючее. А сверху от змеевика идёт ещё одна трубка — для побочного газа. Он отправится в банку с водой, там очистится и полетит в горелку, то есть будет пользу приносить. Получится самодостаточный замкнутый цикл.

Теперь, конечно, о самом главном: из чего же, из чего же? В основном в качестве сырья берут пластиковый мусор, автомобильные покрышки, но бывают и ещё более экстравагантные эксперименты — с бычками от сигарет например. То есть мы ещё и отходы таким образом перерабатываем.

Их надо измельчить, положить в канистру и зажечь огонь. Дым от плавящегося мусора идёт по трубке в змеевик, там конденсируется, то есть превращается в жидкость — синтетическую нефть.

Есть и другие схемы, в которых предлагают подсоединиться к холодильнику, водопроводу и прочее. Но смысл тот же: пар охлаждается, и вуаля — топливо. Если взять 5–6 килограммов сырья, то можно сделать до четырёх литров. В общем-то, такая производительность обнадёживает. Умельцы даже демонстративно поджигают добытую жидкость. Честно показывают, что иногда горит, а иногда и нет. И даже заливают её в свой транспорт. В какой-нибудь видавший виды мопед или механизированный плуг. И всё это начинает радостно тарахтеть.

Но это ещё не всё. Теперь надо соорудить себе вторую конструкцию, чтобы перегонять тёмное непонятно что в более-менее чистое топливо. Схема похожая: жижу нагревают, идущий от неё пар конденсируют и собирают опять в банку. И после этих титанических усилий от четырёх литров остаётся примерно раз в семь меньше. То есть из шести килограммов мусора в итоге — 600 миллилитров бензина.

Негусто, конечно. Ну ладно. А давайте теперь нальём его в бензобак собственной легковушки? В автосервисах кричат: «Даже не вздумайте!»

Я знаю людей, которые использовали такое горючее, и поверьте, это угрожающий фактор, люди просто остаются без автомобилей. В итоге человек приезжает на эвакуаторе, либо машину тянут. Так что отсебятиной заниматься не стоит. Это небезопасно

Евгений Савельев, сотрудник автосервиса

Лектор МИСиС и суровый технарь, автор одноимённого паблика во «ВКонтакте» Сергей Иванов в целом одобряет поиски альтернативных источников топлива, но считает, что речь тут идёт не о бензине.

Таким образом можно получить скорее дизельное топливо, потому что у дизелей живучесть получше. А в бензиновом двигателе всё упирается в октановое число. Если оно недостаточное, то двигатель плохо работает и ломается раньше времени

Сергей Иванов, лектор МИСиС

И это при том, что даже дармовое сырьё надо откуда-то нести, везти, а потом долго пилить, резать и рвать на кусочки. Есть ли смысл?

Если есть источник сырья, то можно делать. А так это больше похоже на какое-то баловство. Затраты на производство в итоге могут оказаться больше, чем полученный результат

Сергей Иванов, лектор МИСиС

И сразу приходит в голову приснопамятное томское изобретение — комплекс АИСТ-200. Расшифровывается как «Альтернативные источники энергии». Вот это действительно зверь-машина. Ежечасно съедает по тонне мусора, абсолютно любого, без всякой сортировки. Одному человеку её не прокормить. Но она и придумана для коллектива — к примеру, многоквартирного дома.

Установка для переработки отходов АИСТ-200. Фото © Нанопласт

АИСТ может снабжать его жителей электричеством, теплом, а может, и топливом, да ещё как! Не несчастные полбанки, а минимум 200 литров в час (200 литров!), и не какого-нибудь, а Евро-4. По тем временам (а об установке говорили лет пять назад) это звучало просто потрясающе. Видимо, это и на самом деле весьма неплохо, раз установку купили швейцарцы. Так что он улетел! А нам остаётся зависеть от цен на нефть или цедить сомнительные жидкости на свой страх и риск.

Технология GTL (Gas to liquids) – газ в жидкость

Газ в жидкость (Gas to liquids) – процесс преобразования природного газа или других газообразных углеводородов в длинноцепочные углеводороды, такие как бензин и дизтопливо. Богатые метаном газы преобразуются в жидкие синтетические топлива либо путем прямой конверсии, либо через синтез-газ как промежуточный продукт.

Процесс Фишера-Тропша

Процесс Фишера-Тропша был разработан в Германии в середине 20-х годов прошлого века. Он начинается с парциального (частичного) окисления метана (природного газа) в диоксид углерода, монооксид углерода, водород и воду. Кислород либо берется из воздуха (что делает газ менее насыщенным), либо подается из воздушного криогенного сепаратора (что увеличивает стоимость).

Соотношение монооксида углерода и водорода (1:2) регулируется реакцией с водяным газом, а избыток диоксида углерода удаляется с помощью водных растворов алканоаламина (или физическим растворением). После удаления воды остается синтез-газ (сингаз), который, химически реагируя в присутствии катализатора (железа или кобальта) превращается в жидкие углеводороды и другие побочные продукты.

Метанол в бензин (Methanol to gasoline process – MTG)

В начале 70-х гг. ХХ века компания Mobil разработала альтернативную технологию конверсии природного газа в синтез-газ, а синтез-газа в метанол. Затем метанол полимеризуется в присутствии цеолитного катализатора с образованием алканов (насыщенных углеводородов).

Метанол производится из метана (природного газа) посредством трех реакций: парового риформинга, конверсии водяного газа и синтеза. Затем он преобразуется в бензин по оригинальной технологии Mobil. Вначале метанол обезвоживается с получением диметилэфира, который, в свою очередь, далее дегидратируется в присутствии оригинального цеолитного катализатора ZSM-5, разработанного Mobil. В результате получается бензин, в котором содержание углеводородов с пятью и более атомами углерода достигает 80% по весу. Для прекращения реакции ZSM-5 деактивируется коксованием с добавлением избытка углерода. В дальнейшем катализатор может быть вновь активирован путем выжигания кокса потоком горячего (500 °C) воздуха. Однако число циклов реактивации ограничено.

Синтез-газ в бензин плюс (Syngas to gasoline plus process – STG+)

Этот способ основан на технологии MTG. В ходе непрерывного циклового термохимического процесса полученный из природного газа синтез-газ преобразуется в высокооктановый синтетический бензин. Весь цикл состоит из четырех этапов. Каждый этап осуществляется в отдельном реакторе с неподвижным слоем катализатора, которые последовательно соединены между собой.

Синтез метанола. В первом реакторе сингаз, проходя через слой катализатора, преобразуется в метанол, который подается во второй реактор.

Синтез диметилэфира (ДМЭ). Здесь метанол также проходит через слой катализатора и подвергается дегидратации, в результате чего на выходе получают ДМЭ.

Синтез бензина. В третьем реакторе поступивший ДМЭ с помощью катализаторов преобразуют в углеводороды, включающие парафины (алканы), ароматические углеводороды, нафтены (циклоалканы) и небольшое количество олефинов (алкенов). Все они имеют от 6 до 10 атомов углерода в молекуле.

Очистка бензина. В четвертом реакторе продукты, поступившие из третьего реактора, подвергаются трансалкированию и гидрогенизации. Это уменьшает содержание дурола (тетраметилбензола)/изодурола и триметилбензола, которые имеют высокие точки. Поэтому их содержание в бензине должно быть сведено к минимуму. В результате полученный синтетический бензин имеет высокое октановое число и необходимые вязкостные свойства.

Сепаратор. Здесь смесь, поступившая из четвертого реактора, конденсируется. Несконденсированный газ и готовый бензин разделяются. Большая часть газа направляется обратно в первый реактор для переработки. Полученный синтетический бензин состоит из парафинов, ароматических углеводородов и нафтенов.

Коммерческое использование

Широкому использованию GTL препятствует высокая себестоимость процесса переработки и высокая цена газа. Поэтому конверсия газа в жидкое топливо оправдывает себя только в некоторых случаях.

Используя технологию GTL, на нефтеперерабатывающих заводах можно перерабатывать газообразные отходы, сжигаемые в факеле, в мазут. По оценке Всемирного банка, ежегодно свыше 150 млн. кубометров природного газа бесполезно сжигается или выпускается в атмосферу, что составляет 25% годового потребления США или 30% потребления Евросоюза. Этот ресурс может быть полезен, применив технологию GTL. Ее также можно использовать в местах газодобычи, где строительство газопровода экономически невыгодно, так как синтетическое жидкое топливо дорого в производстве, но дешево в транспортировке. Значение GTL намного возрастет в будущем, когда запасы нефти будут исчерпаны.

Перспективной выглядит использование микроканальных реакторов для переработки нетрадиционного газа или газа на отдаленных месторождениях в жидкие топлива. Эти реакторы, разработанные американской компанией Velocys, используют процесс Фишера-Тропша. Они состоят из тысяч каналов размером несколько миллиметров. Одни каналы наполнены катализатором, а другие, предназначенные для охлаждения, водой. За счет лучшего охлаждения реакция может проходить при более высоких температурах и с использованием более сильных катализаторов.

В итоге процесс переработки получается более эффективным. Модульные заводы, построенные на микроканальных реакторах, значительно меньше обычных установок на реакторах с неподвижным или псевдоожиженным слоем катализатора. Это позволяет сделать рентабельным производство синтетического топлива в отдаленных районах и на небольших месторождениях. Выгодным также представляется использование GTL установок на морских судах, занимающихся добычей, переработкой и доставкой нефти с удаленных и глубоководных морских месторождений (FPSO).

Бензин из природного газа в домашних условиях

Получение топлива из природного газа

Общее описание:

Получаемая при помощи данного описания жидкость — метанол (метиловый спирт). Метанол в чистом виде применяется в качестве растворителя и как высокооктановая добавка к моторному топливу, а также как самый высокооктановый (октановое число равно 150) бензин. Это тот самый бензин, которым заправляют баки гоночных мотоциклов и автомобилей. Как показывают зарубежные исследования, двигатель, работающий на метаноле, служит во много раз дольше чем при использовании обычного автобензина, мощность его повышается на 20% (при неизменном рабочем объеме двигателя). Выхлоп двигателя, работающего на этом топливе, экологически чист и при проверке его на токсичность вредные вещества практически отсутствуют.

Малогабаритный аппарат для получения этого топлива прост в изготовлении, не требует особых знаний и дефицитных деталей, безотказен в работе. Его производительность зависит от различных причин, в том числе и от габаритов. Аппарат, схему и описание сборки которого предлагаем вашему вниманию, при Д=75мм дает три литра готового топлива в час, имеет вес около 20 кг, и габариты приблизительно: 20 см в высоту, 50 см в длину и 30 см в ширину.

Внимание: метанол является сильным ядом. Он представляет собой бесцветную жидкость с температурой кипения 65оС, имеет запах, подобный запаху обычного питьевого спирта, и смешивается во всех отношениях с водой и многими органическими жидкостями. Помните о том, что 30 миллилитров выпитого метанола смертельны!

Принцип действия и работа аппарата:

Водопроводная вода подключается к «входу воды» (15) и, проходя далее, разделяется на два потока: один поток через краник (14) и отверстие (С) входит в смеситель (1), а другой поток через краник (4) и отверстие (Ж) идет в холодильник (3), проходя через который вода, охлаждая синтез-газ и конденсат бензина, выходит через отверстие (Ю).

Бытовой природный газ подключается к трубопроводу «Вход газа» (16). Далее газ входит в смеситель (1) через отверстие (Б), в котором, смешавшись с паром воды, нагревается на горелке (12) до температуры 100 — 120оС. Затем из смесителя (1) через отверстие (Д) нагретая смесь газа и водяного пара входит через отверстие (В) в реактор (2). Реактор (2) заполнен катализатором №1, состоящим из 25% никеля и 75% алюминия (в виде стружки или в зернах, промышленная марка ГИАЛ-16). В реакторе происходит образование синтез газа под воздействием температуры от 500оС и выше, получаемой за счет нагрева горелкой (13). Далее нагретый синтез-газ входит через отверстие (Е) в холодильник (З), где он должен охладиться до температуры 30-40оС или ниже. Затем охлажденный синтез-газ через отверстие (И) выходит из холодильника и через отверстие (М) входит в компрессор (5), в качестве которого можно использовать компрессор от любого бытового холодильника. Далее сжатый синтез-газ с давлением 5-50 через отверстие (Н) выходит из компрессора и через отверстие (О) поступает в реактор (6). Реактор (6) заполнен катализатором №2, состоящим из стружки 80% меди и 20% цинка (состав фирмы «ICI», марка в России СНМ-1). В этом реакторе, который является самым главным узлом аппарата, образуется пар синтез-бензина. Температура в реакторе не должна превышать 270оС, что можно проконтролировать градусником (7) и регулировать краником (4). Желательно поддерживать температуру в пределах 200-250оС, можно и ниже. Затем пары бензина и не прореагировавший синтез-газ через отверстие (П) выходят из реактора (6) и через отверстие (Л) входят в холодильник (З), где пары бензина конденсируют и через отверстие (К) выходят из холодильника. Далее конденсат и не прореагировавший синтез-газ входят через отверстие (У) в конденсатор (8), где накапливается готовый бензин, который выходит из конденсатора через отверстие (Р) и краник (9) в какую-либо емкость.

Отверстие (Т) в конденсаторе (8) служит для установки манометра (10), который необходим для контроля давления в конденсаторе. Оно поддерживается в пределах 5-10 атмосфер или больше в основном с помощью краника (11) и частично краника (9). Отверстие (Х) и краник (11) необходимы для выхода из конденсатора не прореагировавшего синтез газа, который идет на рециркуляцию обратно в смеситель (1) через отверстие (А). Краник (9) регулируют так, чтобы постоянно выходил чистый жидкий бензин без газа. Лучше будет, если уровень бензина в конденсаторе будет увеличиваться, чем уменьшаться. Но самый оптимальный случай, когда уровень бензина будет постоянным (что можно проконтролировать путем встроенного стекла или какого-либо другого способа). Краник (14) регулируют так, чтобы в бензине не было /воды/ и в смесителе пара образовывалось лучше меньше, чем больше.

Запуск аппарата:

Открывают доступ газа, вода (14) пока закрыта, горелки (12), (13) работают. Краник (4) полностью открыт, компрессор (5) включен, краник (9) закрыт, краник (11) полностью открыт.

Затем приоткрывают краник (14) доступа воды, а краником (11) регулируют нужное давление в конденсаторе, контролируя его манометром (10). Но не в коем случае не закрывайте краник (11) полностью. Далее, минут через пять, клапаном (14) доводят температуру в реакторе (6) до 200-250оС. Затем чуть-чуть приоткрывают краник (9), из которого должна пойти струя бензина. Если она будет идти постоянно — приоткройте краник больше, если будет идти бензин в смеси с газом — приоткройте краник (14). Вообще, чем на большую производительность настроите аппарат, тем лучше. Содержание воды в бензине (метаноле) вы можете проверить с помощью спиртометра. Плотность метанола равна 793 кг/м3.

Данный аппарат желательно изготавливать из нержавеющей стали или железа. Все детали изготовлены из труб, в качестве тонких соединительных труб можно использовать медные трубки. В холодильнике необходимо сохранить соотношение X_Y=4, то есть, например, если X+Y=300 мм, то X должно быть равно 240 мм, а Y, соответственно, 60 мм. 240/60=4. Чем больше витков уместится в холодильнике с той и с другой стороны, тем лучше. Все краники применены от газосварочных горелок. Вместо краников (9) и (11) можно использовать редукционные клапана от бытовых газовых баллонов или капиллярные трубки от бытовых холодильников. Смеситель (1) и реактор (2) нагреваются в горизонтальном положении (смотрите чертеж).

Все о транспорте газа

Ученые из Института нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева РАН получили моторное топливо из природного газа.По известной технологии, метан, которого в природном газе около 94%, превращают в синтез-газ (оксиды углерода в смеси с водородом). Из него делают метиловый спирт, затем моторное топливо. Регулировать состав конечного продукта не удается — получается смесь разных, в том числе слишком тяжелых углеводородов.

Сотрудники ИНХС предлагают получать синтез-газ в модифицированных двигателях. Двигатель становится своеобразным химическим реактором, который вырабатывает из синтез-газа демитиловый эфир и одновременно электроэнергию. Оказалось, что гораздо выгоднее получать из синтез-газа диметиловый эфир. Это соединение — прекрасное дизельное топливо, которое можно использовать как бытовой газ, топливо для электростанций, заменитель фреонов в холодильных установках. Получить его технически проще и экономически выгоднее, чем метанол.

Из диметилового эфира можно делать высокооктановый, чистый бензин. Этот синтез ученые разработали и осуществили на опытно-промышленном уровне. Предложен также синтез бензина из метана без промежуточных стадий получения метанола или диметилового эфира.

В России решена проблема получения бензина из углеводородного газового сырья

В Институте Нефтехимического Синтеза им. А.В.Топчиева РАН разработали экологически чистую технологию получения синтетического моторного топлива из газового углеводородного сырья с большим выходом конечного продукта (на 90% и выше получают чистый бензин). Эта проблема получения жидких продуктов различного назначения из газового углеводородного сырья уже много десятилетий будоражит умы исследователей практически всех промышленно развитых стран мира.

Само топливное направление переработки углеводородных газов, как отмечают экономисты, находится на пределе рентабельности и не может конкурировать с топливами, получаемыми из нефти. В то же время, подчеркивается, что топливный рынок может принять практически любое количество бензина и других видов моторного топлива, в то время как емкость рынка других химических продуктов ограничена. Нестабильность рынков нефти и постоянные угрозы то забастовок (как в Венесуэле), то войны (как в Ираке и Кувейте), а также скорое исчерпание мировых запасов нефти, говорит о необходимости учитывать возможность перехода на иные виды сырья при производстве бензина.

Кроме того, стоимостные показатели для моторных топлив в отдаленных и труднодоступных районах, а также экологические проблемы, связанные с большим количеством попутных нефтяных газов, зачастую сжигаемых на факелах, в частности на морских платформах, аспект экологии в свете возможности использования синтетических моторных топлив является их преимущество перед топливами из нефти в отношении чистоты выхлопных газов.

По этим причинам в последние годы XX века интерес к промышленному использованию углеводородных нефтяных газов в качестве сырья для получения моторных топлив получил новый импульс в ряде индустриально развитых стран мира, в том числе и в России. Но до настоящего времени для получения синтез-газа почти исключительно применяли процесс конверсии метана с водяным паром в присутствии кислорода на катализаторах на основе никеля CH4+H2O=СО+3Н2.

У этого процесса есть два основных недостатка: его энергоемкость и то, что для его реализации требуется создание специального завода по производству кислорода. Это не только ложится тяжелым бременем на экономику, но и увеличивает технический риск. Например, известно, что в 1997 году на одном из производств по получению синтетического топлива произошел разрушительный взрыв на заводе по производству кислорода. В присутствии кислорода происходят реакции с выделением тепла. В результате подобной реакции в синтез-газе появляется заметное количество углекислоты, а в некоторых случаях отношение СО/СО2 близко к двум.

Для устранения первого из этих недостатков энергозатратную паровую конверсию по реакции конверсии метана с водяным паром (или, как ее еще называют, паровой риформинг) стали комбинировать в одном аппарате с энергопроизводящей реакцией парциального (частичного) окисления метана кислородом. Этот комбинированный процесс получил название «автотермический риформинг». Но это все равно вело к удорожанию конечного продукта.

Способ получения синтез-газа в процессе парциального окисления метана пытались развивать на фирмах Техасо Inc. и Royal Dutch/Shell Group. Но процесс требовал высоких температур (1200-1500°С) и давления (до 150 атм), а в качестве окислителя на мощных промышленных установках опять таки приходилось использовать кислород, что не снижало степень риска подобных производств.

К тому же, бензин получался низкого качества, либо высокого, но очень дорогой. А на всех этапах получения конечного продукта требовалось использовать только высокочистое сырье. Это требует больших затрат на его подготовку и очистку и усложняет технологическую схему.

Успеха в качественном развитии данного направления удалось добиться ученым Института Нефтехимического Синтеза им. А.В.Топчиева РАН, которые разработали технологию, обеспечивающую получение по максимально простой и экономичной схеме высокооктанового экологически чистого бензина с хорошим выходом конечного продукта, удовлетворяющего перспективным требованиям стандарта Евро-4, которые будут введены в 2005 году.

Сущность их метода получения бензина состоит в следующем. Сначала при повышенном давлении синтез-газ, содержащий водород, оксиды углерода, воду, оставшийся после его получения не прореагировавший углеводород, а также содержащий или не содержащий балластный азот. Затем, путем конденсации из синтез-газа выделяют и удаляют воду и потом осуществляют газофазный, одностадийный каталитический синтез диметилового эфира. Полученную таким образом газовую смесь без выделения из нее диметилового эфира под давлением пропускают над модифицированным высококремнистым цеолитом для получения бензина и охлаждают газовый поток для выделения бензина.

Получение синтез-газа осуществляют различными способами, например, в процессе парциального окисления углеводородного сырья под давлением, обеспечивающим возможность его каталитической переработки без дополнительного компримирования. Или же получают путем каталитического риформинга углеводородного сырья с водяным паром или путем автотермического риформинга. При этом процесс проводят при подаче воздуха, воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода. Были отлажены и другие варианты.

Таким образом удается получить бензиновую фракцию с выходом до 90%, а выход сухого газа (C1-С3) составлял 8,5%. Экологически вредных выбросов на порядки меньше по данной технологии, при этом в их составе отсутствуют такие ядовитые компоненты, как бензол, дурол и изодурол. Эти результаты имеют важное экологическое значение, принимая во внимание тот факт, что тенденции изменения требований к топливу для карбюраторных двигателей характеризуются ограничением допустимого содержания в них ароматических углеводородов.