Бензин на угле. челябинские конструкторы научились синтезировать топливо

Создание биодизельного топлива дома

Прежде всего важно изначально понять различие того же масла и самого биодизельного топлива. Растительное масло (SVO), отходы растительного масла (WVO) и подобные жиры животного происхождения естественно способны питать дизельный двигатель, но они не являются как таковым биодизельным топливом

В первом варианте без доработок самого двигателя не обойтись. Как минимум потребуется система грубой и тонкой фильтрации отходов растительного масла. Вариант не очень хороший для мотора.

Предпочтительнее изготовление данного биодизеля из SVO или из WVO масел. Процесс является более сложным и включает в себя “расщепление” химической структуры жиров или масел с использованием метанола и щелочи

Важно принять необходимые меры предосторожности, так как и метанол и щелочь являются токсичными веществами

Процесс изготовления биодизельного топлива из SVO, в самых основных чертах.

-Нагревание масла;

-Добавление определенного количества смешанных ингредиентов метанола и щелочи, они облегчат химический процесс, известный как переэтерификация;

-Результатом этого процесса станет как-раз то, что в конечном итоге выйдет (получится) два продукта, а именно: биодизель и глицерин, который отделиться и осядет на дно данной смеси;

-Заключительный этап — сушка метиловых эфиров жирных кислот. Так как вода сама по-себе приводит к развитию микроорганизмов в биодизеле и способствует образованию свободных жирных кислот, которые вызывают в дальнейшем коррозию металлических деталей.

Хранить не более 3 месяцев.

Получение биотоплива

Биотопливо также можно получать при помощи водорослей, которые разводят в искусственных водоемах. Сельскохозяйственные культуры на таком грунте не растут. Когда водоросли растут, в них повышается уровень жиров и биомасла благодаря природному фотосинтезу, это делает их похожими на нефть.

Для выращивания водорослей, необходим ультрафиолет, вода, углекислый газ. Когда водоросли растут, они снижают объем парниковых газов, так как поглощают углекислый газ. Водоросли выделяют больше биотоплива, чем сельскохозяйственные культуры.

На сегодня известно несколько способов добычи биотоплива. Биомассой могут быть куски древесины, солома и прочее. Из них делают дизельное топливо без серы и других примесей. Помимо всего прочего, биодизельное топливо, когда сгорает, восстанавливает в атмосфере тот объем углекислого газа, который растения поглотили при своем росте.

Во время отработки растительного масла, помимо топлива, получают глицерин и сульфат калия. В биодизеле почти нет серы и бензола. Разложение этого топлива не вредит окружающей среде, выхлопных газов меньше, в отличие от обычного дизельного топлива. Растительное топливо легко воспламеняется. При переработке масла получают глицерин, сульфат натрия.

В скором будущем планируется постройка завода по переработке древесных опилок и добычи чистой биосолярки.

Во время процесса синтеза из каменного угля получают синтетическое топливо. Дрова после сгорания, высокой влажности и без необходимого количества кислорода выделяют . Топливо из древесных отходов во время горения не выделяет углекислый газ. В синтетическом дизтопливе нет серы.

Возможно ли получение бензина из мусора?

Начнём с того, что не всякий мусор пригоден для получения бензина. Наиболее приемлемым исходным материалом являются пластмасса и пластиковые бутылки, которых скопилось на свалках несметное количество.

Сырьё, содержащее углерод, может быть использовано для синтеза большого количества полезных вещей. Помимо бензина, его применяют для создания:

• синтетического топлива;
• газа;
• тепла и т. д.

В школе на уроках химии детям рассказывают о том, что пластмассу делают из нефтепродуктов. Пластиковую бутылку, исходя из знаний, полученных на школьной скамье, можно расценивать как твёрдую форму топлива.

Большинство людей не задумываются о том, что используемые ими в повседневной жизни пластиковые ёмкости изготовлены из высококачественного пластика, так как предназначаются для хранения пищевых продуктов. Бутылки просто выкидываются, несмотря на то, что такой мусор можно использовать для создания нефти.

Получение сырья для производства биодизельного топлива на дому

Самым замечательным в биодизельном топливе является то, что вы можете сделать его из огромного спектра растительных масел или животных жиров (даже сможете теоретически заполучить и бесплатное сырье из тех же местных ресторанов). Процесс получения исходного сырья достаточно прост, как на раз -два- три. Связываетесь с местными ресторанами, узнаете, имеются ли у них отходы растительных масел, а далее находите способ транспортировать эти отходы домой. Готово!

При отсутствии готового источника отходов масла для жарки, получение данного сырья для создания своего собственного биодизеля становится более сложным. Покупать масло в магазинах для добавления в ДТ (дизельное топливо) вещь накладная.

Другой вариант, он заключается в создании ​​собственного растительного масла. Процесс длительный и малоцелесообразный. Может в далеком когда-то гипотетическом или постапокалиптическом будущем, когда все остальные ресурсы будут исчерпаны, это и будет экономически целесообразным, но только не сейчас и не в наше время.

Научные поиски альтернативы

Хотя основные фракции и получают из нефти, оказалось, что можно для этой цели использовать и другое углеродное сырье. Эта задача была решена химиками еще в 1926 году. Тогда ученые Фишер и Тропш открыли реакцию восстановления монооксида углерода в условиях атмосферного давления. Было выяснено, что в присутствии катализаторов из газовой смеси можно создавать жидкие и твердые углеводороды. По своему химическому составу они были близки к продуктам, получаемым из нефти. Результат химических изысканий получил название «синтез-газ». Получался он довольно легко. Настолько, что может быть повторен в домашних условиях любым человеком, который не прогуливал в школе химию и физику. Получали его благодаря пропусканию водного пара над углем (это его газификация) или путем конверсии обычного природного газа (он состоит, в основном, из метана). Во втором случае дополнительно еще использовались металлические катализаторы. Следует отметить, что синтез-газ можно создавать не только из метана и угля. Перспективным направлением сейчас считается работа над ферментативной и термохимической переработкой отходов растительного сырья. Не следует забывать также и о конверсии биогаза, то есть, летучих веществ, полученных благодаря разложению органических отходов.

Получение из угля

В годы великой отечественной войны практически вся немецкая техника передвигалась при помощи угольного топлива.

Ведь, как известно, в Германии нет месторождений нефти, зато налажена добыча угля. Из бурого угля немцы изготавливали дизельное и бензиновое синтетическое топливо.

Как это ни удивительно, с точки зрения химии уголь не так сильно отличается от нефти, как многие полагают. Основа у них одна — это водород и горючие соединения углерода. Правда, водорода в угле поменьше. Горючую смесь можно получить, уровняв показатели водорода.

Сделать это можно следующими способами:

• гидрогенизация или по-другому ожижение;
• газификация.

Что собой представляет гидрогенизация

Для начала переработки, уголь мелко перемалывают до пылевидного состояния. Затем угольную пыль тщательно просушивают. После этого ее смешивают с мазутом или маслом до получения пастообразной массы.

Гидрогенизация — это добавление в угольную смесь недостающего водорода. Помещаем сырье в специализированный автоклав и нагреваем его. Температура в нем должна находиться на отметке 500 градусов, а давление 200 Бар.

Для того чтобы образовался бензин требуется пройти две фазы:

• жидкую фазу;
• паровую фазу.

В итоге мы получаем дизельное топливо или бензин. Это будет зависеть от самого процесса.

Еще раз весь процесс гидрогенизации по пунктам:

1. измельчение угля до состояния пыли;
2. добавление в него масла;
3. нагрев в автоклаве при большой температуре.

Очень важно сделать подходящее оборудование. Дома самостоятельно изготовить его достаточно сложно, ведь давление в автоклавах выше, чем в кислородных баллонах

Это важно: помните о технике безопасности. Сам процесс достаточно взрывоопасный

Ни в коем случае не курите возле установки и не разводите огня.

Не рекомендуется делать бензин своими руками в квартире. Лучше всего для изготовления бензина подходит дача или на крайний случай гараж.

Газификация

Позже к полученным газам добавляют недостающие вещества и трансформируют в жидкое состояние для получения бензина.

Существует несколько способов переработки угля в бензин методом газификации.

Первый способ теоретически можно использовать дома. Называется он метод Фишера-Тропша. Но данный способ достаточно трудоёмок в исполнении, требует слишком сложного оборудования, а в итоге оказывается нерентабельным, поскольку тратится много угля и готовый бензин получается дешевле.

Кроме этого, выделяется большое количество углекислого газа, процесс переработки становится очень опасным в домашних условиях. Поэтому данный способ мы не станем разбирать подробней.

Также существует термический способ газификации. Он осуществляется при помощи нагрева сырья при полном отсутствии кислорода. Естественно для этого также требуется соответствующее оборудование. Ведь температура разложения угля на газ составляет 1200 градусов.

Основной плюс данного метода заключается в том, что часть газов отправляется на синтез бензинового топлива, а часть на подогрев сырья. Это помогает снизить затраты. Таким образом, уголь сам себя подогревает.

Как сделать бензин в домашних условиях (видео)

Нефть на сегодняшний день основной источник энергии и синтетических материалов на Земле. Трудно представить себе наш мир без автомобилей, электричества, самолетов и прочего. От нефти зависит много, и похоже, зависим мы сами. Но не пора ли нам отыскать прочие, альтернативные способы добычи топлива из средств, которые лежат у нас с вами под ногами? Ведь это так просто – взять и переработать мусор. На много проще, чем истощать природные ресурсы и зависеть от тех, кто их добывает.

Есть перегонка браги, есть перегонка нефти, а есть еще перегонка мусора.

По сути это одни и те же процессы: объект нагревается, нагреваясь он испаряется. Затем пар охлаждают до температуры конденсации, в зависимости от температуры конденсируются различные компоненты пара. Данный процесс по умному называется “ректификацией” и производится в ректификационных колоннах.

Большинство пиролизных установок производят не 95 бензин, а т.н. печное топливо, которое является заменителем мазута и не подходит для ДВС. Но есть установки, выход которых мы можем настроить на бензин от 92 до 100, либо дизтопливо Арктика. Одной из таких установок является greenBLAZE.

Стоимость установок с производительностью до 50 л/ч – 15 млн. рб, до 200 л/ч. – 45 млн.рб, 1000 л/ч – 260 млн. рб.

Главные преимущества:

1) Экологическая безопасность. Все диоксины нейтрализуются;

2) Выход высококачественного топлива для ДВС, который не нуждается в дополнительной обработке;

3) Автономность. Не нуждается в подводе электричества;

4) Мобильность. Мобильная установка эксплуатируется прямо с контейнера, а завод состоит из модулей которые легко монтировать и демонтировать, а также наращивать.

Чем выше уровень цивилизации, тем больше отходов. Наши предки очень удивились бы при виде того количества разнообразной упаковки, которое нас окружает. К сожалению, все это очень быстро становится мусором, загрязняющим окружающую среду.

Однако по-настоящему высокоразвитая цивилизация характеризуется не только уровнем производства и потребления, но и экологичным мышлением. Ведь бытовые отходы при соответствующей переработке могут стать , не уступающим по калорийности традиционному топливу. В странах, где технологии переработки отходов хорошо развиты, утилизация отходов составляет до трети всех источников энергии для отопления. с ее прохладным климатом.

Использование мусора для получения тепловой энергии – достаточно понятный процесс. Интереснее, что из отходов можно получать твердое, жидкое и газообразное топливо.

Изготовление этанола в домашних условиях

Процесс изготовления этанола в домашних условиях очень похож на самогоноварение.

Из чего вытекает тут же самая первая проблема – это законность данного деяния. Вам потребуется узнать максимальный объем производимого товара и регулирование алкогольной продукции в нашей (в вашей) стране.

Вне зависимости от количества спирта которое вы производите, вам также придется пройти процедуру его денатурации, сделать его непригодным для употребления в пищу человеком, с помощью добавления в него определенных веществ, таких как керосин или лигроин.

Другое важное различие между перегонкой самогона и самого топлива заключается в том, что этот самый этанол, предназначенный для использования в качестве горючего, должен быть более тщательно очищен по сравнению с таким же этанолом, что предназначен для потребления человеком. В нем должно быть меньшее количество воды

Уменьшение содержания воды может быть достигнуто только путем нескольких этапов перегонки. Также существуют еще и фильтры, которые способны удалять содержащуюся в топливном спирте воду.

При использовании данного этанола неплохо было бы поставить дополнительные фильтры очистки и на сам автомобиль, чтобы отделить воду и другой мусор конкретно от топлива, так как сам по-себе этанол действуя в качестве растворителя, будет по-просту смывать всю эту грязь с топливных линий и нести их прямо в цилиндры.

Процесс изготовления топлива аналогичен созданию алкоголя. Он начинается с подбора сырья. Исходным продуктом может быть что угодно, от той же кукурузы и пшеницы и заканчивая просом или топинамбуром.

-Исходное сырье используется для приготовления затора;

-Потом начинает процесс ферментации, который расщепляет крахмал до сахаров;

-Далее следует процесс брожения.

-Спирт готов.

Оглянитесь вокруг: что можно сделать из нефти

Очень многие из окружающих нас предметов в большей или меньшей степени состоит из нефти. Одежда, зубная щетка, телевизор, электрический чайник, светильник, посуда, игрушки, и многие другие предметы, которые мы используем в быту состоят из пластмассы, а, следовательно, являются результатом деятельности химической промышленности с применением нефти.

На протяжении тысячелетий люди изучали природные ископаемые и пытались извлекать из них полезные качества. Исследовав структуру нефти, химики выяснили, что можно из нее можно делать много полезных продуктов, и теперь быт человека окружает множество предметов, вещей и средств, которые изготовлены именно из черного золота. Под определенным давлением и температурой происходит удаление из нефти различных ненужных примесей и создаются чистые нефтепродукты.

Предметы из нефти, которые нас окружают:

• Топливо;
• Пластмасса;
• Полиэтилен и пластик;
• Синтетика;
• Косметические средства;
• Медицинские препараты;
• Предметы быта и обихода.

Практически невозможно перечислить все продукты, которые производятся на основе нефти. Общее количество можно определить цифрой в пределах 6000 таких изделий.

Как применять полученное топливо?

Описываемый тип переработки пластикового мусора в бензин требует небольших познаний в химической области. Следует добиваться получения чистой субстанции. Чистоту конечного материала – бензина, обеспечивают правильное конструирование перерабатывающей установки и наблюдение за протеканием процесса пиролиза

Важно получить продукт, который не навредит двигателю машины или бензопилы

Использовать полученный описанным способом бензин можно в устройствах, для заправки которых будет пригоден А-92. Нельзя заливать продукт в баки механизмов, работающих на топливе, к которому предъявляются высокие требования.

Для таких устройств как мотокосилки, получаемый в домашних условиях бензин подойдёт

Если готовится сырьё для получения электрической или тепловой энергии, важно чтобы субстанция хорошо горела. Другие её качества большого значения не имеют

Как запустить процесс добычи бензина из мусора?

Только поначалу описанный выше процесс кажется сложным. Получение топлива из отходов можно превратить в прибыльный бизнес. На первом этапе следует озаботиться двумя важными вещами:

Сырьё для переработки

Следует брать во внимание, что за принятые у населения или у предприятий бутылки придётся расплачиваться деньгами.
Оборудование. Его можно приобрести или сделать на заказ

Всё зависит от объёмов предполагаемого производства.

Как уже говорилось, бутылки непросто собирать. В числе весомых альтернатив – шины авто. Их проще найти, и платить за такую находку не придётся, так как владельцы транспортных средств готовы платить за утилизацию отслужившего материала.

Тонна шин соберётся гораздо быстрее, нежели тонна пластиковых бутылок. Утилизация будет прибыльной ещё до того, как вы запустите процесс, так как за сам её факт можно получить деньги.

Есть ещё одно приятное преимущество у шин – для их пиролиза не требуется катализатор. Особенность процесса в том, что в результате переработки получается пиролизное масло. Из него и придётся делать бензин.

Домашнее жидкое топливо

Помимо бензина А-92, из мусора можно создавать синтетическое дизельное топливо. Такое горючее не приносит вреда экологии. Единственное, что выделяется при сгорании – углекислый газ. Горючесть будет не хуже, чем у первичного дизеля.

В переработку для получения синтетического дизельного топлива могут пойти:

• косметические средства;
• изделия из пластмассы;
• синтетическая ткань;
• полиэтилен и многое другое.

Перед вами появляется уникальная возможность не пополнить свалку отслужившими вещами, а переработать их в топливо.

Выше уже говорилось о том, что предпочтительнее для переработки и о сути процесса. Рассмотрим его более подробно.

Как сделать жидкое топливо из мусора своими руками?

Рассмотрим процесс на примере резиновых покрышек:

1. Режете покрышки на мелкие кусочки.
2. Укладываете полученное сырьё в сосуд с крышкой, к которой присоединена жаропрочная трубка.
3. Трубку отводите во второй сосуд. Из него должна выходить ещё одна трубка, через которую будет отводиться газ.
4. В процессе, как уже было сказано, участвует и третья ёмкость – конденсаторная. Она должна быть заполнена водой и снабжена 2-мя трубками, встроенными в крышку. Окончание первой трубки должно быть в 2-х см от дна.
5. Отводную для газов трубку соединяете с трубкой, находящейся под водой.
6. Вторая трубка ёмкости-конденсатора должна быть подведена под первый сосуд и соединена с газовой горелкой.
7. Другая горелка должна быть использована для нагрева первого сосуда.
8. Обеспечиваете охлаждение трубы, ответвляющейся из первого сосуда. Проще это сделать, поместив отвод в другую трубку с большим диаметром и пропустить через неё воду.
9. Подаёте прохладную воду в контур охлаждения и зажигаете главную горелку. Начнётся процесс превращения резины в пар. Он будет переходить в трубку, где охладится и стечёт во вторую ёмкость.
10. Так будет получаться нефть, а с нею и газ, который проследует далее сначала на дно конденсатора, а затем ко второй горелке, которую нужно разжечь.
11. Всё отключите, когда закончится сырьё.

Описанная установка подойдёт для получения бензина или дизеля из резины. Если используется иное сырьё, потребуется более сложный агрегат. Его тоже можно создать в домашних условиях. Процесс, требующий использования двух реакторов и катализаторов, был описан выше.

Получение бензина и высококалорийных газов из угля

Уголь и нефть при сравнении их элементного состава оказываются ближайшими родственниками. Главное различие твердого и жидкого топлива в разнице содержания наиболее калорийного элемента — водорода (4-8 % в угле против 11-15 % в нефти).

Если тонко измельченный уголь насыщать водородом и данный процесс будет происходить при определенных термодинамических условиях, то твердое топливо почти полностью переходит в жидкое состояние. Получается синтетическая нефть, близкая по свойствам природной.

Процесс гидрогенизации угля происходит при температуре 400-500 ОС и давлении 50-300 кгс/см2.

В качестве источника водорода и растворителя угля (пастообразователя) могут быть использованы остатки от перегонки нефти или синтетическая нефть, получаемая в результате самого процесса. Для интенсификации процесса в камеру вводится элементарный водород.

Без растворителя в жидкое состояние переходит только 5-8 % угля. В значительной мере ускорить гидрогенизацию, а также увеличить степень сжижения угля позволяют катализаторы: молибден, кобальт, никель, железо, олово, алюминий и их соединения.

Жидкое топливо из угля можно получать и по другому принципу: первоначально угольное сырьё подвергнуть процессу газификации, а потом сжижать газ в присутствии катализатора, чтобы получить различные жидкие фракции.

В настоящее время во многих странах уделяется серьезное внимание вопросам производства жидкого синтетического топлива из угля. Выделяются значительные средства на исследования, конструирование опытных установок

Исследования по гидрогенизации углей начались еще в 30-х годах в СССР. В Советском союзе эксперименты велись в основном на базе дешевых бурых углей Канско-Ачинского бассейна и газовых, длиннопламенных углей Кузнецкого бассейна.

Был разработан прогрессивный способ так называемой жидкофазной гидрогенизации, где в качестве пастообразователя (донора водорода) используется не нефть, а продукты гидрогенизации угля.

Удельный расход угля в целом зависит в первую очередь от его качества и технологических свойств, а также от метода гидрогенизации. Чтобы получить одну тонну синтетической нефти с учетом всех затрат, в том числе на производство водорода и энергетическое обеспечение процесса, требуется 4-5 тонн Канско-Ачинского или 2-3 тонны Кузнецкого угля. В зависимости от условий проведения гидрогенизации и состава исходного угля можно получить бензин, солярку, мазут, керосин, а также сырье для органического синтеза.

Еще советские ученые пришли к выводу, что затраты на производство одной тонны жидкого топлива из угля на 30% меньше, чем на получение подобных продуктов из нефти, добываемой обычным способом.

Это говорит об огромных перспективах производства синтетического топлива из углей. Но как ни парадоксально масштаб подобных исследовательских работ в России практически не ведется. Это объясняется значительным богатством России ресурсами жидких и газообразных углеводородов.

Еще один метод получения синтетического топлива — газификация, то есть облагораживание низкокалорийного угля с целью получения высококалорийных газов различного назначения. Для газификации пригодны все виды твердого топлива, в том числе бурые и каменные угли, запасы которых в России оцениваются в сотни миллиардов тонн. Еще в период с 50-го по 60-ый год в Советском Союзе работало более 340 газогенераторных станций. Они давали более 15 миллиардов кубометров энергетических и технологических газов в год. С ростом добычи более дешевого природного газа объемы газификации угля резко уменьшились. Но интерес к этому снова возник еще на заре Советского союза, но объективные причины тех лет загнали эту инициативу в далекий угол на долгие годы.

Использование в топливном балансе страны синтетических углеводородов, получаемых из угля, перспектива ближайшего будущего. Необходима оценка ресурсов и разведка месторождений углей пригодных для синтеза, разработка полупромышленных, промышленных установок для гидрогенизации и газификации

В завершении еще одно важное обстоятельство. Продукты, полученные в процессе газификации и гидрогенизации углей, гораздо меньше загрязняют атмосферу, чем уголь, сжигаемый на электростанциях

О падении и взлете

В Советском Союзе еще до начала Второй мировой войны шли поиски возможной добычи бензина из бурого угля. Но, увы, получить результаты, пригодные для промышленного производства, не получилось. После окончаний конфликта цена на нефть упала, а вместе с ней отпала и потребность в синтетическом топливе. Теперь из-за уменьшения нефтяных запасов эта сфера переживает второе рождение. Производство синтетического бензина становится все более распространенным, часто встречает поддержку со стороны государства. К примеру, в США производители подобного топлива могут рассчитывать на государственные субсидии. Несмотря на все предпосылки, жидкое топливо производят в ограниченном масштабе. Дело в том, что расширение существующих мощностей ограничено высокой стоимость, которая значительно превышает то, что получается из обычного сырья. К примеру, синтетический бензин в Германии умеют делать из воды и углекислого газа, вот только за год он обойдется в новый автомобиль. И все из-за дороговизны установки. Главное направление работы – это поиск экономических технических решений. Например, открыт вопрос снижения давления для ожижения угля. Сейчас необходимо создавать 300-700 атмосфер, а поиск ведется для достижения значения в 100 и ниже. Также актуальны вопросы увеличения производительности генераторов, разработки новых катализаторов (более эффективных). Да, и не следует забывать о том, что качественного природного угля не так уж и много. Поэтому более перспективным считается его получение из газа. Какие здесь есть возможности?

Основные преимущества

Древесный уголь получают методом пиролиза, сырьем для котoрого выступает древесина. В процессе пиролиза древесину в бескислородной среде нагревают до высоких температур. Готовый продукт поставляется на предприятия и на полки магазина для массового потребления. Он продается расфасованном виде и используется в быту для замены дров при готовке на мангале или в качестве топлива для биокамина.

Покупаем готовый древесный уголь в магазине

К преимуществам продукта относятся:

• отсутствие в его составе вредных веществ (серы, фосфора);
• практически полное отсутствие выбросов в атмосферу: именно поэтому использовать топливо можно в декоративных каминах без дымохода;
• полное сгорание: не образуется большого количества золы;
• высокая теплотворность;
• возобновляемость: растительное сырье восстановимо в природе.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin