איך מכינים בנזין מפחם

הגדרת המונח קוד דלק סינטטי

למונח "דלק סינטטי" יש כמה משמעויות שונות והוא יכול לכלול סוגים שונים של דלק. ההגדרה המסורתית שנקבעה על ידי "סוכנות האנרגיה הבינלאומית" מגדירה "דלק סינטטי" ככל דלק נוזלי המופק מפחם או גז טבעי. איגוד מידע האנרגיה האמריקאי מגדיר דלק סינטטי בדוח השנתי שלו לשנת 2006 כדלק המופק מפחם, גז טבעי, ביומסה או מזון לבעלי חיים על ידי המרה כימית לנפט סינטטי ו/או מוצרים נוזליים סינתטיים. הגדרות רבות של דלקים סינתטיים כוללות דלקים המופקים מביומסה, וכן מפסולת תעשייתית ועירונית.
מצד אחד, "סינטטי" פירושו שהדלק מיוצר באופן מלאכותי. בניגוד לדלקים סינתטיים, דלקים קונבנציונליים מתקבלים בדרך כלל על ידי הפרדת נפט גולמי לשברים נפרדים (זיקוק, תיקון וכו') ללא שינוי כימי של הרכיבים. עם זאת, ניתן להשתמש בתהליכים כימיים שונים גם בייצור דלקים מסורתיים. תחת המושג "סינטטי" ניתן להדגיש, לעומת זאת, שהדלק הופק בתהליכי סינתזה כימיים, כלומר ייצור של תרכובות ברמה גבוהה יותר מכמה תרכובות נמוכות יותר. הגדרה זו חלה במיוחד על דלקי XtL, שבהם חומר ההזנה מפורק לראשונה לגז סינתזה של תרכובות נמוכות יותר (H 2 , CO וכו') על מנת לקבל פחמימנים גבוהים יותר (סינתזת פישר-טרופש). עם זאת, אפילו עם דלקים קונבנציונליים, תהליכים כימיים יכולים להיות חלק מתהליך הייצור. לדוגמה, פחמימנים עם שרשראות פחמן ארוכות מדי יכולים להתפרק למוצרי שרשרת קצרים יותר, כמו אלה המצויים בבנזין או סולר, באמצעות מה שנקרא פיצוח. כתוצאה מכך, בהתאם להגדרה, ייתכן שלא ניתן יהיה להבחין בבירור בין דלקים רגילים לסינטטיים. למרות שאין הגדרה מדויקת, המונח "דלק סינטטי" מוגבל בדרך כלל לדלק XtL.
ההבדל בין דלק סינתטי לדלק חלופי טמון באופן יישום הדלק. כלומר, דלק חלופי עשוי לדרוש שינוי רציני יותר של המנוע או מערכת הדלק, או אפילו שימוש במנוע מסוג לא שגרתי (לדוגמה, קיטור).

מוצרים עיקריים של פחם

ההערכות השמרניות ביותר מצביעות על כך שיש 600 פריטים של מוצרי פחם.מדענים פיתחו שיטות שונות להשגת מוצרי עיבוד פחם. שיטת העיבוד תלויה בתוצר הסופי הרצוי. לדוגמה, על מנת להשיג מוצרים טהורים, מוצרים ראשוניים כאלה של עיבוד פחם - גז תנורי קוק, אמוניה, טולואן, בנזן - משתמשים בשמני שטיפה נוזליים. במכשירים מיוחדים, מוצרים אטומים ומוגנים מפני הרס בטרם עת. תהליכי העיבוד הראשוני כוללים גם את שיטת הקוקינג, שבה הפחם מחומם לטמפרטורה של +1000 מעלות צלזיוס עם גישה חסומה לחלוטין לחמצן. בתום כל ההליכים הדרושים, כל מוצר ראשוני מנוקה בנוסף. המוצרים העיקריים של עיבוד פחם:

• נפתלין
• פנול
• פַּחמֵימָן
• אלכוהול סליצילי
• עוֹפֶרֶת
• ונדיום
• גרמניום
• אָבָץ.

ללא כל המוצרים הללו, החיים שלנו יהיו הרבה יותר קשים. קחו למשל את תעשיית הקוסמטיקה, זה התחום הכי שימושי עבור אנשים להשתמש במוצרי עיבוד פחם. מוצר כזה לעיבוד פחם כמו אבץ נמצא בשימוש נרחב לטיפול בעור שמן ואקנה.אבץ, כמו גם גופרית, מתווסף לקרמים, סרומים, מסכות, קרמים וטוניקים. גופרית מסלקת דלקת קיימת, ואבץ מונע התפתחות של דלקות חדשות, בנוסף, משחות טיפוליות על בסיס עופרת ואבץ משמשות לטיפול בכוויות ופציעות. עוזר אידיאלי לפסוריאזיס הוא אותו אבץ, כמו גם מוצרי חימר של פחם. פחם הוא חומר גלם ליצירת חומרי ספיגה מצוינים המשמשים ברפואה לטיפול במחלות מעיים וקיבה. סורבנטים המכילים אבץ משמשים לטיפול בקשקשים ובסבוריאה שומנית, כתוצאה מתהליך כמו הידרוגנציה מתקבל דלק נוזלי מפחם במפעלים. ותוצרי הבעירה שנותרו לאחר תהליך זה הם חומר גלם אידיאלי למגוון חומרי בניין בעלי תכונות עקשן. כך למשל נוצרת קרמיקה.

כיוון השימוש	מותגים, קבוצות ותתי קבוצות
1. טֶכנוֹלוֹגִי
1.1. קוקינג שכבה	כל הקבוצות ותתי הקבוצות של המותגים: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. תהליכי טרום בישול מיוחדים	כל הפחמים המשמשים לקוקינג שכבות, כמו גם דרגות T ו-D (תת-קבוצה DV)
1.3. ייצור גז יצרן במחוללי גז מסוג נייח:
גז מעורב	מותגים KS, SS, קבוצות: ZB, 1GZhO, תת-קבוצות - DGF, TSV, 1TV
גז מים	קבוצה 2T, כמו גם אנתרציט
1.4. ייצור דלקים נוזליים סינתטיים	מותג GZh, קבוצות: 1B, 2G, תת-קבוצות - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. פחמול למחצה	Brand DG, קבוצות: 1B, 1G, תת-קבוצות - 2BV, ZBV, DV
1.6. ייצור חומר מילוי פחמי (thermoanthracite) למוצרי אלקטרודות וקולה ליציקה	קבוצות 2L, ZA, תת קבוצות - 2TF ו-1AF
1.7. ייצור סידן קרביד, אלקטרוקורונדום	כל האנתרציטים, כמו גם תת-קבוצה של 2TF
2. אֵנֶרְגִיָה
2.1. בעירה פרוסת ושכבתית במפעלי דוודים נייחים	משקל גחלים חומות ואטרציטים, כמו גם גחלים קשות שאינן משמשות לקוקינג. אנתרציטים אינם משמשים לבעירה בשכבת התלקחות
2.2. שריפה בתנורי הדהוד	Brand DG, group i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. בעירה במתקני חום ניידים ושימוש לצרכים קהילתיים וביתיים	דרגות D, DG, G, SS, T, A, גחלים חומות, אנתרציטים וגחלים קשים שאינם משמשים לקוקינג
3. ייצור חומרי בניין
3.1. ליים	סימנים D, DG, SS, A, קבוצות 2B ו-ZB; כיתות GZh, K וקבוצות 2G, 2Zh לא משמשות לקוקינג
3.2. בטון	כיתות B, DG, SS, TS, T, L, תת-קבוצה DV וכיתות KS, KSN, קבוצות 27, 1GZhO לא משמשות לקוקינג
3.3. לְבֵנָה	גחלים לא משמשות לקוקינג
4. הפקות אחרות
4.1. סופחי פחמן	תת קבוצות: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. פחמנים פעילים	קבוצת ZSS, תת-קבוצת 2TF
4.3. צבירת עפרות	תת קבוצות: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

פֶּחָם

העיבוד של סוג זה של חומר גלם מתבצע בשלושה כיוונים: הידרוגנציה, קוקינג ושריפה לא מלאה. כל אחד מהסוגים הללו כרוך בשימוש בתהליך טכנולוגי מיוחד.

קוקינג כרוך בנוכחות של חומרי גלם בטמפרטורה של 1000-1200 o C, שבו אין גישה לחמצן. תהליך זה מאפשר את התמורות הכימיות המורכבות ביותר, שתוצאתן תהיה היווצרות קוקה ומוצרים נדיפים. הראשון במצב מקורר נשלח למפעלי מטלורגיה. מקוררים מוצרים נדיפים, ולאחר מכן מתקבל זפת פחם. נותרו עדיין הרבה חומרים לא מעובים. אם אנחנו מדברים על למה שמן עדיף על פחם, אז יש לציין כי הרבה יותר מוצרים מוגמרים מתקבלים מהסוג הראשון של חומר הגלם. כל אחד מהחומרים נשלח לייצור מסוים.

כרגע, אפילו הפקת נפט מפחם מתבצעת, מה שמאפשר להשיג דלק הרבה יותר יקר.

פחם הופיע על כדור הארץ לפני כ-360 מיליון שנים.מדענים כינו את הקטע הזה של ההיסטוריה שלנו התקופה הקרבונית או הפחמית. במקביל, נרשמת גם הופעת הזוחלים היבשתיים הראשונים, הצמחים הגדולים הראשונים. בעלי חיים וצמחים מתים התפרקו, וכמות עצומה של חמצן תרמה באופן פעיל להאצת תהליך זה. כעת רק 20% מהחמצן קיים על הפלנטה שלנו, ובאותה תקופה בעלי חיים נשמו עמוק, כי כמות החמצן באטמוספירה של פחמן הגיעה ל-50%. כמות החמצן הזו היא שאנו חייבים לעושר המודרני של מרבצי פחם בבטן כדור הארץ, אבל פחם הוא לא הכל. בשל סוגים שונים של עיבוד, כמות עצומה של חומרים ומוצרים שימושיים שונים מתקבלת מפחם. מה עשוי מפחם? על כך נדבר במאמר זה.

דלק מוצק וגזי ערוך קוד עריכה

בחלק ממדינות העולם השלישי, עצים ופחם הם עדיין הדלק העיקרי העומד לרשות האוכלוסייה לחימום ובישול (כמחצית מאוכלוסיית העולם חיה כך). זה מוביל במקרים רבים לכריתת יערות, אשר בתורה מובילה למדבר ולסחף קרקע. אחת הדרכים לצמצם את התלות של האוכלוסייה במקורות עץ היא הכנסת טכנולוגיית הברקט של פסולת חקלאית או פסולת ביתית לבריקות דלק. בריקטים כאלה מתקבלים על ידי לחיצת התרחיץ המתקבל על ידי ערבוב פסולת עם מים במכבש פשוט עם מנוף, ולאחר מכן ייבוש. טכנולוגיה זו, לעומת זאת, מאוד אינטנסיבית לעבודה ודורשת מקור כוח אדם זול. אפשרות פחות פרימיטיבית להשגת לבניות היא להשתמש במכונות כבישה הידראוליות לשם כך.

כמה דלקים גזים יכולים להיחשב כאפשרויות לדלקים סינתטיים, אם כי הגדרה כזו יכולה להיות שנויה במחלוקת, שכן יש לשנות ברצינות מנועים המשתמשים בדלקים כאלה. אחת האפשרויות הנדונות רבות להפחתת התרומה של כלי רכב ממונעים להצטברות פחמן דו חמצני באטמוספרה היא השימוש במימן כדלק. מנועי מימן אינם מזהמים את הסביבה ופולטים רק אדי מים. תאי דלק מימן-חמצן משתמשים במימן כדי להמיר ישירות את האנרגיה של תגובה כימית לאנרגיה חשמלית. מאחר שמימן מתקבל או בשיטות הדורשות צריכה גדולה של חשמל, או בחמצון של דלקים פחמימניים, היתרונות הסביבתיים, ואף יותר מכך, הכלכליים של דלקים כאלה שנויים במחלוקת רבה.

המאמר המלא אנרגית מימן.

דימתיל etherEdit | לערוך קוד

דימתיל אתר מתקבל על ידי התייבשות של מתנול ב-300-400 מעלות צלזיוס ו-2-3 MPa בנוכחות זרזים הטרוגניים - אלומינוסיליקטים. מידת ההמרה של מתנול לאתר דימתיל היא 60%, לזאוליטים - כמעט 100%. דימתיל אתר הוא דלק ידידותי לסביבה ללא תכולת גופרית, ופליטת תחמוצות חנקן בגזי הפליטה פחותה ב-90% מבנזין. מספר הצטאן של מנוע דימתיל דיזל הוא יותר מ-55, בעוד זה של שמן קלאסי הוא מ-38 עד 53. השימוש בדימתיל אתר אינו מצריך מסננים מיוחדים, אך יש צורך לבצע מחדש את מערכות החשמל (התקנת גז). -ציוד צילינדר, התאמה של היווצרות תערובת) והצתת מנוע. ללא שינוי, ניתן להשתמש בו על מכוניות עם מנועי גפ"מ עם תכולת מתנול של 30% בדלק.

חום הבעירה של DME הוא כ-30 MJ/kg, עבור דלקים קלאסיים של נפט הוא כ-42 MJ/kg. אחת התכונות של השימוש ב-DME היא עוצמת החמצון הגבוהה שלו (בשל תכולת החמצן) מזה של דלק רגיל.

ביולי 2006, הוועדה הלאומית לפיתוח ורפורמה (NDRC) (סין) אימצה את התקן לשימוש בדימתיל אתר כדלק. ממשלת סין תתמוך בפיתוח דימתיל אתר כחלופה אפשרית לדלק סולר.ב-5 השנים הבאות, סין מתכננת לייצר 5-10 מיליון טון של דימתיל אתר בשנה.

מכוניות עם מנועים הפועלים על דימתיל אתר מפותחות על ידי KAMAZ, וולוו, ניסאן וחברת Shanghai Automotive הסינית.

שמן

אם נמשיך להבין מה מתקבל מפחם ונפט, אז כדאי להזכיר את חלק הסולר של זיקוק הנפט, המשמש לרוב כדלק למנועי דיזל. שמן מזוט מכיל פחמימנים בעלי רתיחה גבוהה. באמצעות זיקוק בלחץ מופחת מתקבלים בדרך כלל שמני סיכה שונים משמני מזוט. השאריות הקיימות לאחר עיבוד המזוט נקראות בדרך כלל זפת. ממנו מתקבל חומר כמו ביטומן. מוצרים אלו מיועדים לשימוש בסלילת כבישים. מזוט משמשת לעתים קרובות כדלק לדוד.

כַּתָבָה

NYMEX מערב טקסס מחירי נפט ביניים

במהלך מלחמת העולם השנייה סיפקה גרמניה במידה רבה, עד 50% בשנים מסוימות, את צרכי הדלק שלה על ידי יצירת מתקני ייצור לעיבוד פחם לדלק נוזלי. לפי "האדריכל האישי של היטלר" אלברט שפיר, גרמניה הובסה טכנית ב-12 במאי 1944, כאשר 90% מהמפעלים המייצרים דלק סינטטי נהרסו עקב הפצצות מאסיביות של בעלות הברית.

באופן דומה, דרום אפריקה, עם אותן מטרות, יצרה את מפעל Sasol Limited, אשר בתקופת האפרטהייד סייע לכלכלת המדינה לתפקד בהצלחה למרות הסנקציות הבינלאומיות.

בארה"ב, יצרני דלקים כאלה מקבלים לעתים קרובות סובסידיות ממשלתיות, ולכן לפעמים חברות כאלה מייצרות "דלקים סינתטיים" מתערובת של פחם ופסולת ביולוגית. שיטות כאלה להשגת סובסידיות ממשלתיות זוכות לביקורת מצד ה"ירוקים" כדוגמה לניצול לרעה של מאפייני מערכת המס על ידי תאגידים. סולר סינטטי המיוצר בקטאר מגז טבעי הוא בעל תכולת גופרית נמוכה ולכן הוא מעורבב עם סולר רגיל כדי להפחית את רמת הגופרית בתערובת כזו, הנחוצה לשיווק סולר באותן מדינות בארה"ב בהן יש דרישות גבוהות במיוחד. לאיכות הדלק (לדוגמה, בקליפורניה).

דלקים נוזליים סינתטיים וגז מדלקים מאובנים מוצקים מיוצרים כעת בהיקף מוגבל. הרחבה נוספת של ייצור הדלקים הסינטטיים מוגבלת על ידי עלותו הגבוהה, העולה משמעותית על עלות הדלקים המבוססים על נפט. לכן, החיפוש אחר פתרונות טכניים חסכוניים חדשים בתחום הדלקים הסינטטיים נערך כעת באינטנסיביות. החיפוש נועד לפשט תהליכים ידועים, בפרט, להפחית את הלחץ במהלך הנזלת פחם מ-300-700 אטמוספרות ל-100 אטמוספרות ומטה, להגדיל את התפוקה של מחוללי גז לעיבוד פחם ופצלי שמן, וכן פיתוח זרזים חדשים עבור סינתזה של מתנול ובנזין על בסיס זה.

כעת השימוש בטכנולוגיית Fischer-Tropsch אפשרי רק אם מחירי הנפט יהיו יציבים מעל 50-55 דולר לחבית.

אתרים

אתרים הם נוזלים חסרי צבע, ניידים בעלי רתיחה נמוכה עם ריח אופייני.
מתיל בוטיל-אתר שלישוני (MTBE) נחשב כיום לסוכן המונע דפיקה המבטיח ביותר. ברוסיה מותר להוסיף אותו לדלקים לרכב בכמות של עד 15%. המגבלות נגרמות על ידי תכונות של מאפיינים תפעוליים: ערך קלורי נמוך יחסית ואגרסיביות גבוהה כלפי גומיות. על פי תוצאות בדיקות הדרכים, בנזין נטול עופרת המכיל 7-8% MTBE עולה בביצועיו של בנזין עופרת בכל המהירויות. תוספת של 10% MTBE לבנזין מעלה את מספר האוקטן לפי שיטת המחקר ב-2.1-5.9 יחידות, וב-20% - ב-4.6-12.6 יחידות, ולכן היא יעילה יותר מתוספים מוכרים כמו בנזין אלקיל ומתנול. .
השימוש בדלק עם מתיל tert-butyl ether משפר מעט את הכוח והביצועים הכלכליים של המנוע. MTBE הוא נוזל שקוף חסר צבע עם ריח חריף. נקודת הרתיחה היא 54-55 מעלות צלזיוס, הצפיפות היא 0.74 גרם/סמ"ק. מספר האוקטן בשיטה זו הוא 115-135 נקודות. הייצור העולמי של MTBE מוערך בעשרות מיליוני טונות בשנה.

כחומרים פוטנציאליים למניעת דפיקה, ניתן להשתמש באתיל טרט-בוטיל, אתיל-טרט-אמיל מתיל, כמו גם אתרים מתיל המתקבלים מאלפינים C.₆-עם₇.

מאפיינים של כמה אתרים.

אֶתֶר	נוּסחָה	מאוד	MHMM	OCהיינו עושים	טלָלוּן, °С
MTBE	CH3-O-C(CH3)3	118	110	114	55
ETBE	ג2ח5-O-C(CH3)3	118	102	110	70
MTAE	CH3-O-C(CH3)2ג2ח5	111	98	104,5	87
DIPE	(CH3)2CH-O-CH(CH3)2	110	99	104,5	69

כדי להשיג בנזין AI-95 ו-AI-98 משתמשים בדרך כלל בתוספי MTBE או בתערובת שלו עם אלכוהול טרט-בוטיל, הנקרא Feterol - השם המסחרי Octane-115. החיסרון של רכיבים המכילים חמצן כאלה הוא הנידוף של אסטרים במזג אוויר חם, מה שמוביל לירידה במספר האוקטן.

דלק נוזלי מגזים

קשה לדמיין שמחומרים פשוטים כמו פחמן חד חמצני (כלומר פחמן חד חמצני) ומימן, ניתן להשיג תרכובות אורגניות מורכבות, סוגי הדלק הנוזלי המגוונים ביותר.

כדי להשיג דלק נוזלי, אתה צריך תערובת של גזים אלה, שבה עבור כל חלק של פחמן חד חמצני יהיו שני חלקים של מימן. תערובת זו מתקבלת במנגנון מיוחד - מחוללי גז. תערובת של אדי מים ואוויר מועפת דרך שכבת קולה חמה. חמצן באוויר מתחבר עם פחמן ויוצר פחמן חד חמצני. תהליך זה נקרא גיזוז פחם. כאשר מולקולות מים מתפרקות, מימן משתחרר. תערובת של מימן ופחמן חד חמצני נשלחת למקררים. מכאן, מה שנקרא גז המים עובר לכור. בטמפרטורה של 200 מעלות, בהשפעת הזרזים הפעילים ביותר - קובלט או ניקל - חד תחמוצת הפחמן ומימן נכנסים לשילוב כימי. חומרים כבדים מורכבים נוצרים ממספר רב של מולקולות גז קל.

זרזים לא רק תורמים ליצירת תרכובות פשוטות של פחמן ומימן, אלא גם משפיעים על סיבוך נוסף - פילמור של מולקולות: אטומי פחמן מחוברים בשרשראות, טבעות, מגודלים באטומי מימן. מגוון רחב של פחמימנים חוזרים ומופיעים - מגזים קלים (החל מתאן) ועד פרפינים מוצקים בעלי התכה גבוהה המכילים עד 100 אטומי פחמן בכל מולקולה. כ-60% מתערובת הגז שנלקחה בתחילה עוברים לדלק נוזלי. זהו שמן שהוכן באופן מלאכותי, לא שונה בהרבה משמן טבעי רגיל.

בואו להיכנס לסדנה בה מתבצע סינתזת דלק. מכשירי ברזל מוקפים בארגים מורכבים של צינורות עבים. החנות שקטה ונטושה. מכשירים מיוחדים שולטים באופן אוטומטי בתהליך, הם עצמם רושמים את הטמפרטורה והלחץ. מעניין שתהליך היווצרות דלק נוזלי מתרחש בלחץ אטמוספרי רגיל ובטמפרטורה של כ-200 מעלות בלבד. בעת סינתזה של דלק מגזים, אין צורך בציוד יקר ליצירת לחצים וטמפרטורות גבוהות. זה מבדיל לטובה בין סינתזה לבין הידרוגנציה פחם.

התעשייה הסובייטית מייצרת כעת מאות אלפי מנועי דיזל הפועלים על תערובות של דלק נפט כבד בעל רתיחה גבוהה.

יש יותר ויותר משאיות עוצמתיות במשקל 25 טון - משאיות זבל, ספינות מנוע, מחפרים וכלי רכב נוספים המצוידים במנועי דיזל. פארק המכוניות והטרקטורים מוגדל.

גם הייצור של סולר מלאכותי גדל כל הזמן.

אז כימאים שולטים בתהליכים, מקבלים את דרגת הדלק הנכונה.

היתרונות של שיטה זו פותחים בפניה סיכויים גדולים. ניתן להשיג דלק נוזלי מכל פחם חום, אפילו מהדרגה הנמוכה ביותר.

הגיזוז מראש של הדלק מאפשר להשיג בנזין מפצלי שמן ואפילו כבול, שלא לדבר על השימוש בגז טבעי לצורך כך. בשנים 1951-1955 נבנו מפעלים חדשים לייצור דלק נוזלי סינטטי מפחם, פצלים וכבול. רק ב-SSR האסטוני, על בסיס פצלי שמן מקומיים, תפוקת דלק כזה תגדל ב-80% במהלך חמש השנים.

ש' גושצ'וב
אורז. ב, דשקוב וא' קטקובסקי
כתב העת "טכנולוגיה - נוער" מס' 7, 1954

יותר טוב מהטבע

עוד בסוף המאה הקודמת, נ.ד

זלינסקי הפנה את תשומת הלב להבדל במבנה של מולקולות שמן. רוב המולקולות של שמן באקו האיכותי הן טבעות סגורות של אטומי פחמן, שאליהן מחוברים אטומי מימן בצדדים.

האיכות הגבוהה של הדלק תלויה בעיקר במבנה מחזורי כזה של מולקולות. שמן גרוזני מכיל פחות נפתנים - פחמימנים מחזוריים. הוא נשלט על ידי מולקולות מסדרת המתאן, המתוחות בצורה של שרשראות של אטומים. בנזין, המתקבל משמן גרוזני, כשהוא דחוס בצילינדרים מנוע, התפוצץ, התפוצץ באופן ספונטני הרבה יותר מוקדם מהרגע שבו קפץ ניצוץ הצתה בין האלקטרודות של הנר.

תופעה זו עוררה צרות רבות הן לכימאים והן לבוני המנועים, שתמיד ביקשו להגביר את כוחם של המנועים. הכוח והיעילות של המנוע תלויים בעיקר באיזו חזקה הבוכנות בצילינדר לוחצות את התערובת הדליקה. יחס הדחיסה (כלומר, היחס בין נפח הצילינדר כולו לנפח התערובת הדליקה הדחוסה ביותר בצילינדר) הוא אחד המאפיינים החשובים ביותר של המנוע. ככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, כך המנוע חזק וחסכוני יותר. אם, למשל, יחס הדחיסה של מנוע רכב גדל מ-5.25 ל-10.3, אז המכונית, הנעה במהירות של 40 קמ"ש, תצרוך חצי מכמות דלק ותכסה מרחק כפול על מיכל בנזין אחד. .

אבל הנה הבעיה: אדי בנזין רגילים לא יכולים לעמוד בדחיסה גבוהה ולהתפוצץ. המנוע מתחמם במהירות, מתחיל לדפוק, כאילו הוא עומד להתפרק. כוחו יורד בחדות.

במהלך פיצוץ, טבעות הבוכנה וכתר הבוכנה נשרפים, והמיסבים נהרסים.

תכונות אלו של הדלק מוערכות לפי מה שנקרא מספר אוקטן. אם אומרים שמספר האוקטן של הדלק הוא 60, זה אומר שתכונות הפיצוץ שלו זהות לאלו של תערובת המכילה 60% איזואקטן ו-40% הפטן. שני החומרים הללו נלקחו כסטנדרט לא במקרה: איזו-אוקטן מתנגד לפיצוץ טוב מאוד (מספר האוקטן שלו הושווה אפוא ל-100), בעוד שהפטן, להיפך, מתפוצץ בקלות רבה יותר מכל שאר הפחמימנים הנוזליים (מספר האוקטן שלו נלקח כ- 0).

זה התברר סוג של סולם, לפיו אתה יכול לגלות איך הוא מתפוצץ, אם סוג כזה או אחר של בנזין הוא באיכות גבוהה.

ככל שמספר האוקטן של הבנזין גבוה יותר, כך ניתן לדחוס את התערובת הדליקה בצילינדרים ללא חשש מפיצוץ, כך המנוע חזק וחסכוני יותר. בתחילה, מנועי מטוסים פעלו על בנזין בדירוג אוקטן של 50-55. השימוש בבנזין בעל דירוג אוקטן של 87 בתעופה אפשר להעלות את כוח המנוע ב-30-35%, הופעת בנזין 100 אוקטן סייעה להגדלת כוח המנוע בעוד 15-30%. במילים אחרות, מנועים מודרניים הפכו לחזקים כמעט פי שניים מהמנועים ה"ישנים" עם נפח כזה של צילינדרים.

נראה שהאיכות של בנזין 100 אוקטן היא הגבול שקבע הטבע עצמו. אבל הגבול הזה, כמו רבים אחרים, התגבר על ידי המדע, חמוש בטכנולוגיה מתקדמת. מטוסים מודרניים טסים על בנזין עם דירוג אוקטן הרבה מעל 100. אין נפט בעולם שמכיל בנזין באיכות כל כך גבוהה. בנזין כזה ניתן להשיג רק באופן מלאכותי - על ידי סינתזה.

סינתזה של פחמימנים הייתה מזמן מטרה מפתה עבור דורות רבים של כימאים. אקדמאי נ.ד.זלינסקי כתב ב-1931: "כאשר כימאי מתוודע למבנה של פחמימני נפט וחוקר את תכונותיהם, הוא לא יכול שלא להיות מופתע באיזו קלות הטבע יצר את הצורות המדהימות האלה שקשה כל כך להכין באופן סינתטי."

כיום מתקבלים דלקים נוזליים איכותיים מבנזין וגזים באיכות נמוכה על ידי סידור מחדש של שרשראות ישרות למבנים מסועפים וטבעתיים.

עיבוד פסולת לדלק ברוסיה

בינואר 2019, הנשיא ולדימיר פוטין חתם על צו על הקמת החברה הרוסית אקולוגית, שתהפוך למפעילת הפסולת היחידה של המדינה בדמות חברת משפט ציבורי (PPC); תפקידי המייסד יבוצעו על ידי משרד משאבי הטבע. המפעיל יהיה מעורב בתוכניות ממלכתיות לניהול פסולת וימשוך משקיעים לפרויקטים של פינוי פסולת.

חדשנות

מתחמי עיבוד פסולת:
לראשונה במסגרת מחקר ביתי, נקבעה המשימה (2011) לשלב התפתחויות מתקדמות שונות על פני תעשיות רבות.
יפותחו מספר אפשרויות למתחמי עיבוד פסולת בהייטק ידידותיים לסביבה, תחרותיים בשוק העולמי.אופטימיזציה של חומרי גלם, חום, זרימות גז יבטיח ייצור מירבי של שברי דלק נוזלי וחומרי בניין - ללא כל פסולת טכנולוגית, למעט גזי פסולת מטוהרים קטליטיים.
כתוצאה מהעיבוד, יופקו מוצרים רווחיים: דלק, תוספים, חומרי בניין.

בשלב 1 מתוכנן להשלים את קו הניסויים למחקר, בדיקות, הסמכה ופטנטים.
עבודה זו תתבצע במשותף עם קרן Skolkovo, ש-Rusekoil חברה בה.

מתוכנן בניית מתחמי עיבוד ניידים או נייחים המורכב מ-1-5 קווים מאותו סוג עם נפח עיבוד שנתי של 50-250 אלף טון של MSW מוכן (חדש והטמנה), מיון "זנבות", בוצה, כבול, בוצת פחם, פסולת עץ וחומרים אורגניים אחרים.
כתוצאה מהעיבוד, יופקו מוצרים מסחריים:

• דלק דיזל
• מוצרים כימיים: (בנזן, טולואן ונפראס או חלק משולב של BTK),
• בטון,
• בטון סודה.

ראה גם

• דלק חלופי לרכב
• גז טבעי סינטטי
• משק המתנול הוא משק אנרגיה היפותטי של העתיד שבו דלקים מאובנים יוחלפו במתנול.
• זיקוק יבש
• GTL (אנגלית Gas-to-Liquids - גז בנוזלים) הוא תהליך המרת גז טבעי לדלקי מנוע איכותיים וללא גופרית ולמוצרי פחמימנים אחרים (כבדים יותר).
• ייצור הידרוליזה
• דלק ביולוגי
• אנרגיה גלובלית
• תנור סולארי הוא המכשיר הפשוט ביותר לשימוש באור השמש לבישול מזון ללא שימוש בדלק או חשמל.