Как бензин со времён своего изобретения стал неотъемлемой частью нашей жизни
Сегодня любому автовладельцу доступно сразу несколько разновидностей бензина: какой больше подходит двигателю автомобиля, такой и заправляй. Прежде чем получить разнообразие октановых чисел и присадок, бензин прошёл долгий и тернистый путь.
Вообще принято считать, что бензин в 1825 году изобрёл англичанин Майкл Фарадей. Он из нефти выделил углеводородную смесь, которая крайне легко воспламенялась. Само слово «бензин» переводится с арабского как «яванское благовоние» и родственно древнееврейскому «ладан». Некоторые источники голословно заявляют, что слово для обозначения смеси придумал именно Фарадей, что не соответствует истине.
Термин «бензин» восемью годами позже ввёл ещё один первооткрыватель бензина – немецкий химик Эйльхард Мичерлих. Почему ещё один? Да потому что бензин открывали не один раз.
Бензол ещё в 1649 году путём перегонки смолы из каменного угля получил другой немец, алхимик Глаубер.
Однако полученное вещество он никак не назвал, как и не смог выявить основные его свойства.
Чистка одежды и топливо для примусов
Так или иначе, но бензин по современному его назначению до конца XIX века практически не использовался. Его достаточно активно продавали в аптеках как антисептик и средство для чистки одежды и заливали в примусы. К слову, если бы не многочисленные случаи пожаров, связанные с использованием керосина в примусах, полноценным топливом бензин стал бы ещё позже.
Разумеется, развитие разных видов топлива в мире всегда было связано с созданием новых видов двигателей. Бензин не стал исключением. В 1876 году Отто, Майбах и Даймлер изобрели четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель тремя годами позже запатентовал Карл Бенц.
Именно в то время на бензин и обратили внимание. Тот же Готлиб Даймлер настаивал на выборе бензина как основного топлива для двигателя по причине его лёгкой воспламеняемости.
К концу XIX века автомобилей в мире стало появляться всё больше, и аптеки (да-да, основным поставщиком топлива оставались они!) не смогли удовлетворить повысившийся спрос на бензин. Особо предприимчивые граждане стали открывать специализированные магазины – до современных АЗС было ещё ох как далеко. Процесс заправки одного автомобиля мог растягиваться на несколько часов.
Первые АЗС появились в Штатах в 1907 году – заливка в бак осуществлялась с помощью ручных помп.
Крекинг, споры и свинец
Огромный вклад в осовременивание бензина внёс российский учёный Владимир Шухов. В 1891 году он запатентовал промышленный процесс получения автомобильного бензина – непрерывно действующую трубчатую установку термического крекинга нефти. Установка состояла из печи с трубчатыми змеевиковыми нагревателями, испарителя и ректификационных колонн. Она позволяла существенно увеличить выход бензина из нефти. Сам по себе крекинг – это высокотемпературная переработка нефти с последующим получением продуктов меньшей молекулярной массы.
К сожалению, технологией не стали пользоваться в Российской империи, и первую крекинговую установку построили в США в 1915 году. Америка за счёт своей прыти выбилась в лидеры по производству бензина. В Союзе же предприятие «Советский крекинг» под руководством всё того же Шухова заработало лишь в 1931 году.
По теме
1332
Главный тренер сборной Польши назвал своим решением отстранение игрока от ЧМ-2022 из-за перехода в «Спартак»
Тренер польской национальной команды Чеслав Михневич сообщил, что инициатива об отстранении защитника московского «Спартака» Мацея Рыбуса от игр сборной, в том числе, от ЧМ-2022, принадлежит ему.
В 1910 году объёмы производства автомобилей существенно выросли. Параллельно из-за развития электрических сетей катастрофически рухнул спрос на керосин. Нефтяные компании стали заложниками ситуации: керосина было много, а бензина не хватало.
Именно крекинг стал долгожданным решением проблемы.
К концу первого десятилетия XX века использование бензина с термическим крекингом выросло практически вдвое. Меж тем автомобильная промышленность топливо, добываемое таким путём, не оценила. Этот бензин плохо испарялся, буквально прилипал к свечам зажигания и почти сводил на нет попытки успешно завести двигатель. К тому же моторы на нём работали откровенно плохо.
В историю этот спор между нефтяниками и автопроизводителями вошёл как «проблема топлива», поскольку первые не преминули обвинить вторых в недостаточности усилий для повышения экономичности машин. Автопроизводители потребовали ввести стандарты качества топлива.
Для решения проблемы плохого сгорания крекингового бензина начали использовать антидетонационные добавки. В 1921 году открыли тетраэтилсвинец – появился этилированный бензин. Об опасности свинца знали и в те годы, однако его продолжили использовать, что в 1924 году привело к массовому отравлению рабочих на одном из нефтеперерабатывающих заводов в США.
В 70-е годы в большинстве стран мира при создании бензина стали применять метилтретбутиловый эфир, а позднее – спирт.
В современном мире при производстве бензина используются сразу несколько методик: риформинг, а также термический или каталитический крекинг. Суть риформинга в том, чтобы с помощью химических реакций уменьшить в нефти количество воды и различных соединений. В результате остаётся более простая смесь, которая и образует топливо.
Кроме них существует ещё много способов, предназначенных для увеличения выхода бензина и повышения октанового числа: гидроформинг, платформинг, изомеризация, алкилирование. Так или иначе, но сейчас процесс производства бензина гораздо безопаснее, чем был, например, 90 лет назад. А качество самого топлива – в разы выше.
Как видим, бензин прошёл достаточно длинный эволюционный путь. Но…
Продолжение эволюции
…На этом история бензина не заканчивается.
Автопроизводители сегодня производят всё более совершенные высокофорсированные двигатели. Нынешние моторы нуждаются в качественном топливе, которое защитило бы их от отложений и могло бы наглядно продемонстрировать всю заложенную в них мощь.
И нефтяные компании не отстают от автопроизводителей. Например, крупнейшая в мире компания «Роснефть» предлагает автомобилистам фирменное топливо Pulsar. Оно производится на собственных нефтебазах компании с применением высокотехнологичного оборудования и единых стандартов. Pulsar представлен бензинами с октановым числом 92, 95 и 100. Уж оно-то точно позволит показать автомобилю все его возможности.
Достигается это за счёт уникальных моющих компонентов, входящих в состав топлива. Они обеспечивают чистоту топливной системы, защищая детали двигателя от отложений. Раз нет отложений, значит, двигатель работает стабильно и без перебоев, не потребляя лишнего количества бензина. И «дышится» ему легко – как следствие, «бежать» можно на полную мощность.
Pulsar удаляет до 84% имеющихся отложений на впускных клапанах после 60 часов работы двигателя.
Сейчас всё популярнее становятся автомобили с двигателями, оснащёнными системой прямого впрыска. Такие моторы к отложениям относятся гораздо болезненнее, чем традиционные. Pulsar же обеспечивает 100-процентное поддержание чистоты инжекторов в подобных двигателях. Это, к слову, подтверждается многочисленными моторными испытаниями.
Таким образом, применение топлива Pulsar от компании «Роснефть» позволит увеличить ресурс двигателя и его межремонтного пробега за счёт поддержания чистоты топливной системы бензинового двигателя.
В современном мире требования к качеству бензина предъявляются крайне высокие и жёсткие. И Pulsar, как и все виды топлива «Роснефти», им полностью соответствует, являясь новым витком эволюции бензина.
Бензин кто изобрел
Главная » Raznoe » Бензин кто изобрел
История бензина
История бензина достаточно тесно связана с этапами развития большинства технологий на нашей планете.
Сегодня, когда бензин стал для большей части населения Земного шара совершенно бытовым явлением, первые моменты появления популярного ныне топлива кажутся затерянными в далеком-далеком прошлом.Очередь за керосином. Москва,1920-е годы
Итак, в России бензин впервые появился в 1823 году. Именно тогда под руководством братьев Дубиных в городе Моздок был сооружен целый завод по перегонке нефти. На заводе нефть выпаривали и получали таким способом бензин, а также керосин и другие продукты нефтепереработки.
В то время для перегонки нефти использовался примитивный с точки зрения современного человека, но довольно интересный аппарат. Принцип его действия был примерно таким: в котел с нефтью помещали в печь. От котла шла труба в бочку с холодной водой (вместо холодильника), а оттуда – уже в пустую бочку сливалась переработанная нефть.
Вообще в позапрошлом веке из всех продуктов нефтепереработки пользовались в основном керосином, причем в двух случаях:
- как антисептическим средством
- как горючим для заправки примусов
История бензина получила активное развитие с изобретением двигателей внутреннего сгорания.
На рубеже XIX-XX веков благодаря Готлибу Даймлеру, двигатель внутреннего сгорания начинает работать на бензине. В XX веке начинается настоящий бензиновый бум, так как автомобили быстро становятся популярными и резко возрастает их производство и, соответственно, изготовление топлива для машин. Потребовались более совершенные и сложные аппараты для нефтепереработки, а также был изобретен крекинг (метод, в процессе которого тяжелые углеводородные молекулы нефти дробились на более мелкие и легкие). Крекинг применяется для производства сортов бензина с различнымоктановым числом.
Сегодня во всем мире бензин пытаются максимально очистить от вредных добавок, увеличить объем его полного сгорания в топливной системе, чтобы максимально снизить отрицательное воздействие его выхлопных газов на окружающую среду. В некоторых странах появляются альтернативные виды топлива: этиловый спирт, биодизель, электричество, водород, газ и вода.
История
До середины XIX века для освещения сжигали всевозможные жиры или светильный газ.
Однако жиры давали меньше света, больше копоти, неприятно пахли, оставляли большой нагар и засоряли лампы отложениями. Промышленная добыча китовой ворвани для осветительных целей привела к катастрофическому уменьшению поголовья китов. Светильный газ был неудобен и не получил значительного распространения. Появление керосина оценили по достоинству, и он быстро вытеснил жиры.
Сведения о дистилляции нефти начинаются с Х века н. э. Однако широкого применения продукты дистилляции не находили, несмотря на сведения об использовании нефти вмасляных лампах[1]. В 1733 году российский военврач Иоганн Лерхе, посетивбакинскиенефтепромыслы, записал наблюдения о перегонке нефти:
Нефть не скоро начинает гореть, она темно-бурого цвета, и когда её перегоняют, то делается светло-желтою. Белая нефть несколько мутна, но по перегонке так светла делается, как спирт, и сия загорается весьма скоро.
В 1746 году рудознатец Ф.С.Прядунов поставил нефтеперегонный завод на реке Ухте на естественном источнике нефти.
Однако удаленность от цивилизации затруднила работу завода, который не смог обеспечить прибыльность и четверть века спустя был заброшен.[2] В 1823 годукрепостные крестьяне братья Дубинины построили нефтеперегонный куб на Северном Кавказе, в городе Моздок. Это предприятие проработало более 20 лет, поставляя несколько сот пудов продуктов перегонки нефти в год для аптечных и осветительных целей.[3] По видимому, это первая промышленная установка перегонки нефти, сведения об устройстве которой дошли до наших дней. В 1857 Василий Кокорев вСураханах близ Баку построил нефтеперегонный завод начальной мощностью 100 тыс. пудов керосина в год.[4] С этого момента начинается бурное развитие керосинового промысла, потянувшее за собой нефтедобычу. К концу века в России производили уже около 100 млн. пудов керосина в год.
Начало массовому промышленному использованию светлых нефтепродуктов в освещении было положено в 40-50-х гг. XIX века. Разными людьми было продемонстрировано получение из угля, битума, нефти светлой малопахучей горючей жидкости путём нагрева этих веществ и отгонки продуктов.
Был получен ряд патентов. В 1851 году вступила в строй первая промышленная перегонная установка в Англии. В 1854 была зарегистрирована торговая марка «керосин». Начался процесс адаптации масляных ламп в керосиновую лампу[5].
В XIX веке из продуктов перегонки нефти использовали только керосин (для освещения и приготовления пищи на керосинке или примусе), а получавшийся бензин и мазут имели крайне ограниченное применение. Например, бензин применялся в аптекарских и ветеринарных целях, а также в качестве бытового растворителя, и поэтому большие его запасы нефтепромышленники попросту выжигали в ямах или сливали в водоёмы. Мазут ограниченно применяли как заменитель угля в паровых машинах а также для получения смазочных масел. В начале XX века керосин уступил бензину своё лидирующее положение на мировом рынке нефтепродуктов из-за распространения двигателей внутреннего сгорания и электрического освещения. Вновь значение керосина начало возрастать только с 1950-х, ввиду развития реактивной и турбовинтовой авиации, для которой именно этот вид нефтепродуктов (авиакеросин) оказался практически идеальным топливом.
Происхождение названия, согласно Большой советской энциклопедии: «Керосин (англ. kerosene, от греческого kerós — воск)». В XIX веке, из-за широкого распространения продуктов перегонки углей, часто применялось название «фотоген».[6]
https://cont.ws/post/381482
Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!
menstois.ru
Интересные факты из истории бензина
Сегодня бензин известен всем как топливо для автомобилей. Количество автомобилей с каждым годом растёт, и продажа бензина пользуется спросом. Появляются новые заправочные станции, оборудования для которых можно найти на сайте http://www.pnsk-online.ru/.
Но когда же появился бензин, и кто придумал этот вид топлива?
Эксперименты с нефтью и изобретение керосина
История бензина началась на территории Львовской области (бывшая территория Польши). В той местности 150 лет назад на некоторых ручьях был толстый налёт сырой нефти.
Её сбор был крайне примитивен. Через воды протаскивали пучки травы, к ним прилипала густая липкая субстанция, которую потом стряхивали в ведро.
Нефть привлекла внимание польского фармацевта Игнасия Лукашевича. Он провёл с нефтью эксперимент, которому предстояло изменить мир. В ходе экспериментов Лукашевич обнаружил, что разная степень нагревания нефти позволяет получать разные вещества, называемые фракциями.
Работая при низких температурах, Лукашевич получил очень лёгкую жидкость — керосин. По мере нагревания получались более тяжёлые и более тёмные жидкости, подходящие для смазки автодеталей или прокладки дорог.
Керосин же давал чистое и ровное пламя, практически без дыма. Для использования нового топлива Лукашевич сконструировал первую керосиновую лампу. Лампы стали настолько популярны, что Лукашевич решает вывести добычу нефти на промышленный уровень. Затевая свой бизнес, польский фармацевт и не подозревал, что нефть станет топливом для автомобилей.
Добыча нефти
Лукашевич начинает рыть скважины в окрестностях городка Бобрка.
Первые нефтяные скважины напоминали колодцы и работали по такому же принципу. В земле рыли яму, пока не достигали нефтеносного пласта, отверстие обрамляли деревянным каркасом и ведром черпали нефть из колодца.
Потребность в керосине вскоре опустошила все неглубокие нефтяные скважины. Колодцы пришлось заменять механизированными буровыми установками, которые доставали более глубокие пласты нефти. Первые буры работали на ременной тяге и доставали до глубины в 500 метров.
Получение бензина
С появлением большого количества нефти, её заинтересовался не один Лукашевич. Химики и фармакологи по всей Европе начали экспериментировать с нефтью в поисках применения нового продукта. В ходе таких опытов был получен уайт-спирит или попросту бензин — опасная легковоспламеняющаяся жидкость.
В 1885 году на бензин обратили внимание инженеры-изобретатели Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. Им как раз нужна была легковоспламеняющаяся жидкость, чтобы запустить двигатель внутреннего сгорания.
Даймлер и Майбах решили попробовать использовать бензин в качестве топлива.
Инженеры начали так увлечённо работать по ночам, что садовник Даймлера заподозрил неладное и позвонил в местную полицию. Когда стражи порядка нагрянули в мастерскую, они были приятно поражены зрелищем и без вопросов разрешили инженерам экспериментировать в любое время.
В 1885 году экспериментаторы представили публике деревянный мотоцикл, который и стал первым в мире устройством на бензиновом топливе.
www.epochtimes.ru
Эволюция автомобильного топлива — ВотЭто — интересно!
Этанол, обычный для нас спирт, для большинства людей на бытовом уровне — средство для «наружного и внутреннего применения». 😉 Не так много известно о его использовании в качестве источника энергии — чаще как топливо в военно-космических сферах. Но история спирта как автомобильного топлива, оказывается, богаче и интереснее.
1826 год. Американский изобретатель Сэмюэль Мори\Samuel Morey создал двигатель, работавший на спирте и скипидаре.
1876 год. Немецкий изобретатель Николас Отто создал первый в мире четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, работавший на этаноле.
1896 год. Американский изобретатель Генри Форд\Henry Ford изготовил свой первый автомобиль (носил название ‘Квадрицикл’\Quadricycle), двигатель которого работал на спирте. Любопытно, что Форд тогда не оценил опыт германских инженеров Карла Бенца и Вильгельма Даймлера, которые за десятилетие до этого создали автомобиль, работавший на бензиновом двигателе. В 1908 году Форд выпустил в продажу свою знаменитую ‘Модель Т’\Model T — первый в истории массовый автомобиль, который мог работать на бензине, этаноле и смеси обоих видов топлива. Форд прибег к использованию этанола, исходя, в том числе, и из экономических соображений: с 1861 года в США действовали высокие налоги на спирт, введенные во время Гражданской войны. В 1906 году налоги на спирт были резко уменьшены, что сделало цену этанола сопоставимой с ценой бензина. Кроме того, Форд был фермером и считал, что спиртовое автомобилестроение поможет крестьянам.
1899 год. В Германии были искусственно уравнены цены на этанол и бензин с целью поощрить местных сельхозпроизводителей и уменьшить объемы импорта.
1907 год. Первая ценовая война этанола и бензина. После того, как в Техасе была начата добыча нефти, бензин подешевел до примерно 5 центов за литр, а стоимость спирта составляла 7 центов. Впоследствии цена спирта упала — это произошло после того, как его начали производить из отходов сахарной промышленности.
1914 — 1918 годы. Во время Первой Мировой войны автомобили большинства стран мира использовали этанол в качестве топлива, наряду с бензином.
1919 год. В США введен ‘сухой закон’. Единственным легальным способом использования спирта является его смешивание с бензином.
Начало 1920-х годов. В США и многих странах Европы продаются Koolmotor, Benzalcool, Moltaco, Lattybentyl, Natelite, Alcool, Agrol — смеси бензина и спирта. Франция обязала нефтяные компании покупать этанол из расчета 10% их нефтяного импорта. Причиной этого были опасения, что мировых запасов нефти хватит не более, чем на четверть века.
Спирт виделся единственной альтернативой бензину.
1923 год. Этанол используется нефтяниками: американская компания Standard Oil первой начала добавлять этанол в бензин, чтобы повысить октановое число и улучшить работу двигателей. Обычно для этих целей в бензин добавлялось 6-12% спирта.
1925 год. Большинство стран Европы приняли законы, обязывающие энергетические компании смешивать бензин и этанол.
1927 год. Этанол впервые использован в качестве топлива гоночного автомобиля (на гонках Indianapolis 500).
1933 год. В США поощряется изготовление этанола — в разгар ‘Великой Депрессии’ власти пытались таким образом обеспечить заказами фермеров. Этот вид топлива стал особо популярным в ‘сельскохозяйственных’ штатах страны.
1937 год. Окончательная и казавшаяся бесповоротной, ценовая победа бензина над спиртом. 1 литр бензина в США стоил 5 центов, 1 литр этанола — 8. Тем не менее, в 1939 году продажи спирта вновь оживились. Причиной этого стала Вторая Мировая война, вызвавшая сокращение производства нефти и использование нефтяных запасов, в первую очередь, для военных нужд.
1941-1945 годы. Во время Второй Мировой войны в США в бензин, предназначенный для использования невоенными организациями и частными лицами, добавлялось до 30-35% этанола. Аналогичные меры предприняли также Великобритания и Швеция. После окончания войны и резкого снижения цены на нефть этанол вновь перестал пользоваться популярностью и полностью исчез на рынках.
1974 год. В США принят первый закон, ставящий своей целью заинтересовать бизнес и население в использовании этанола в качестве автомобильного топлива. Причиной этого стало введение в 1973 году арабскими государствами-экспортерами нефти эмбарго на поставку нефти в США, Японию и Западную Европу, из-за чего цены на бензин выросли в пять раз.
1978 год. В США начаты продажи автомобильного топлива, представлявшего собой смесь бензина и спирта. Эта смесь была дешевле чистого бензина примерно на треть за счет налоговых льгот, предоставленных федеральными властями. Впоследствии налоговые льготы были еще более увеличены.
1979 год. Этанолом в качестве добавки к автомобильному топливу заинтересовались крупнейшие энергетические компании, которые начали производить подобные смеси. Первопроходцем стала компания Amoco, по стопам которой пошли Ashland, Chevron, Beacon и Texaco.
1980-1984 годы. США выделили на проекты, связанные с развитием биоэнергетики, беспрецедентную сумму — около $1 млрд. На тот момент в США действовало 10 спиртзаводов, за десятилетие до этого не было ни одного. Американский бизнес получил серьезные льготы: государство списывало с налогооблагаемой базы до 90% их расходов на строительство спиртзаводов. Кроме того, федеральные агентства обязывались приобретать львиную долю производимого спирта. Также были подняты таможенные тарифы, чтобы исключить демпинг со стороны иностранных производителей этанола, и запрещена перепродажа этанола. Тем не менее, к середине 1980-х годов многие производители этанола вышли из бизнеса — причиной стало резкое падение цен на бензин (к 1985 году закрылось более половины существовавших спиртзаводов).
Впоследствии США неоднократно вводило новые льготы для производителей этанола.
1988 год. Новый всплеск интереса к этанолу. В США были приняты законы, регулирующие уровень эмиссии — спирт стал идеальной добавкой для уменьшения вредных выхлопов автомобиля. Впоследствии использование бензиново-этаноловых смесей стало обязательным для общественного транспорта крупных городов, особо страдавших от смога.
1989 год. В Дании начато общенациональное использование этанолово-бензиновой смеси
Начало 1990-х годов. Во Франции начат промышленный выпуск ‘диестера’ — биодизельного топлива, производимого из рапсового масла. С помощью диестера составляются дизельные смеси: 5% диестера добавляется в дизельное топливо, предназначенное для использования обычными автомобилями, 30% диестера — в топливо для машин общественного транспорта.
1995 год. В США разразился неурожай кукурузы, и цены на этанол выросли вдвое.
1997 год. Крупнейшие автопроизводители США вновь начали выпускать автомобили, изначально способные использовать в качестве топлива бензиново-этаноловую смесь E85 (‘автомобили на ‘гибком’ топливе’\flexible fuel vehicles).
Однако автолюбители продолжали использовать бензин из-за отсутствия E85 на подавляющем большинстве АЗС.
2003 год. Ряд штатов США начали реализацию программ по переводу автомобильного парка на этаноловое топливо.
2004 год. Мировые цены на нефть выросли на 80%, цены на бензин в США — на 30%, на дизельное топливо — на 50%. Крупные нефтяные компании начинают делать инвестиции в компании, специализирующиеся на производстве спирта и биодизельного топлива.
2005 год. В США принят закон, обязывающий нефтетрейдеров и автопроизводителей значительно увеличить использование этанола в качестве автомобильного топлива. Высшие должностные лица США, в том числе и президент страны, постоянно заявляют о необходимости более активного использования спирта.
http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Production_alcohol_in_USA.htm
Понравилась статья?Поделитеcь с друзьями в соцсетях:
Метки: бензин, спирт, топливо, этанол
voteto.ru
Что такое бензин? Технология производства, состав и свойства бензина :
Практически каждый житель нашей страны знает, что такое бензин.
Это известно даже детям школьного возраста, однако все эти знания слишком обобщенные. Многим известно лишь то, что эта жидкость необходима автомобилю для того, чтобы ехать. Но из чего делают бензин, какие виды бывают и как его получают – все это знают немногие. Давайте попытаемся разобраться в этих вопросах.
Что такое бензин?
Это горючее (топливо), использующееся для работы двигателей внутреннего сгорания, которыми оснащено большинство автомобилей (есть также машины на электрических моторах, где данное топливо не используется). Если говорить подробнее, то это смесь определенных углеводородов легкого типа, которые имеют температуру кипения в диапазоне 30-200 градусов по Цельсию. Плотность горючего составляет 0.7 г/см3, а его теплопроводность – 10500 ккал/кг. Это его основные характеристики. Есть также и такие параметры как марка и детонационная стойкость, но об этом немного позже.
Технология производства бензина
Нефть – основное сырье для изготовления этого топлива.
Его получают посредством перегонки нефти, гидрокрекинга и дальнейшей ароматизации. Специальные бензины дополнительно очищаются от ненужных компонентов в составе, а также обогащаются разными добавками, которые в народе называют присадками.
Также известны такие случаи, когда при изготовлении бензина используется другое углеводородное сырье. К примеру, в Эстонии во время существования СССР бензин изготавливали из горючих сланцев, следовательно, его можно произвести из смол коксования и полукоксования с последующей очисткой. Синтез-газ также может быть сырьем для изготовления данного топлива (синтез-газ – это конверсии метана и газификации угля) – есть соответствующие технологии с применением когазина и синтина.
Классическая технология
Чаще всего при изготовлении бензина применяется стандартная технология на нефтеперерабатывающих заводах, которая предполагает смешивание определенных составляющих:
- Легкая нафта – прямогонный бензин (нафта – это легкая фракция углеводородов, которую получают при перегонке нефти).
- Изомеризат (продукт изомеризации нафты).
- Риформат (продукт риформинга тяжелой фракции углеводородов).
- Бензин, полученный в результате разложения тяжелых фракций первичной перегонки.
- Бензин гидрокрекинга (продукт разложения тяжелых фракций, который уцелел после вакуумной и атмосферной перегонки).
- Специальные присадки.
Самый простой способ получить автомобильный бензин – отобрать легкие фракции при перегонке нефти и повысить октановое число с помощью добавления большого количества присадок.
Разновидности
Теперь вы понимаете, что такое бензин – это самая легкая жидкая фракция нефти, получаемая при перегонке этого черного сырья. В стандартный углеводородный состав этого топлива входят молекулы длиной от C 5 до C 10. Однако важно понимать, что есть разные типы этого топлива, поэтому состав и свойства бензинов могут существенно отличаться. Все зависит от того, как именно было получено горючее. Ведь его можно произвести не только посредством грубой перегонки нефти.
Его получают даже из тяжелых фракций нефти (так называемый крекинг-бензин) и из попутного газа.
Газовый бензин
Интуитивно понятно, что данный продукт получают путем переработки нефтяного газа. В его составе содержатся предельные углеводороды, число атомов углерода в которых более трех. Существует стабильные и нестабильный газовый бензин. Стабильный может быть легким и тяжелым – он применяется в нефтехимии как сырье. Чаще всего используется на заводах органического синтеза, но также может использоваться для изготовления автомобильного бензина. При этом его просто смешивают с другими типами топлива.
Крекинг-бензин
Его получают путем дополнительной перегонки нефтепродукта. В среднем перегонка нефти дает всего лишь 10-20% бензина. Для увеличения этого числа тяжелые фракции нефти нагревают, что позволяет разорвать большие молекулы в их составе на мелкие. Это и есть крекинг, хотя технологический процесс в данном случае описан примитивно. С помощью данной технологии при перегонке нефти удается получить до 70% топлива от объема обрабатываемого сырья.
Пиролиз
Данная технология является очень похожей на крекинг. Есть лишь одно отличие – более высокая температура нагрева исходного сырья (700-800 градусов). Пиролиз позволяет довести выход бензина из сырья в объеме до 85%.
Октановое число и детонационная стойкость
Одной из самых важных характеристик бензина является его детонационная стойкость, которая определяется октановым числом. Существует топливо разных марок: Аи-92, Аи-95, Аи-98. Все эти марки бензина получают путем смешивания компонентов, которые были получены в результате разных технологических процессов. Естественно, существует ГОСТ, который регламентирует пропорции смешивания компонентов, что в итоге позволяет получить топливо с определенным октановым числом. Так, марка бензина Аи-98 имеет октановое число 98, марка Аи-95 – 95.
В данном случае октановое число 95 говорит о том, что в составе бензина содержится 95% изооктана и 5% гептана. Для разных стандартов двигателей (Евро-4, Евро-5) рекомендуют использовать тот или иной бензин.
Разница между ними заключается в степени сжатия, при которой происходит детонация топлива (микровзрыв).
После первичной перегонки нефти обычно получают бензин с октановым числом 70. Такое топливо является низкосортным и ненужным, поэтому к нему добавляют разные добавки для повышения октанового числа (самой распространенной является тетраэтилсвинец, но также могут использовать и другие антидетонаторы).
Так, с помощью смешивания определенных компонентов и добавки присадок получают нужное топливо с конкретным детонационным числом. Производители автомобилей на базе двигателей стандарта Евро-5 рекомендуют заливать в бензобак определенное топливо. Бензин Аи-95 показан именно для таких моторов. Двигатели стандарта Евро-4 хорошо работают с топливом с более низким октановым числом – 92. Если же в мотор стандарта Евро-5 залить бензин Аи-92, при его работе возможна так называемая преждевременная детонация. Она случается из-за того, что бензин в цилиндрах воспламеняется раньше времени, из-за чего двигатель работает немного неправильно.
При этом может наблюдаться потеря тяги и повышенный расход бензина. Если же в мотор стандарта Евро-4 добавить топливо Аи-95, то там взрывы бензина могут происходить с запозданием, что тоже плохо. Поэтому желательно использовать только тот бензин, который рекомендует производитель двигателя.
Определение октанового числа
Есть разные способы определить октановое число. Самый простой – измерить его с помощью портативного прибора. Его достаточно вставить в емкость с топливом, и он покажет значение октанового числа.
Второй способ – исследовательский. Его проводят с помощью однопоршневого двигателя без имитации напряженной езды. Также могут применять и моторный метод. При нем используется однопоршневый мотор с имитацией напряженной езды.
Применение
Бензин в основном используется для работы двигателей внутреннего сгорания. Также его могут использовать в качестве растворителя. Существует авиационный и автомобильный бензин. Первый, что следует из названия, используется в авиации, и его основное отличие заключается в более высоком октановом числе.
В его составе гораздо больше легких фракций.
Автомобильный бензин можно разделить на 2 категории: летний и зимний. Последний производится с повышенным содержанием углеводородов, и его температура кипения — ниже. Это необходимо для того, чтобы при отрицательных температурах он эффективно взрывался в камере сгорания двигателя. Такое топливо в основном продается в северных регионах России, а в южных регионах оно появляется на автозаправках в конце осени и не исчезает до начала весны.
Заключение
Теперь вы знаете, из чего делают бензин, а, главное – как. Нефть была и остается основным сырьем для изготовления топлива, поэтому потребность человечества в ней сейчас просто огромна. Пока что не существует серьезных (кроме урана) конкурентов среди энергоносителей, которые бы могли конкурировать с нефтью. Что касается самого бензина, с каждым годом он усовершенствуется, что сказывается на детонационной стойкости. Автомобильные двигатели также совершенствуются, и уже сегодня есть моторы, работающие на бензине с октановым числом 100 и 102.
Однако основная масса современных двигателей потребляет топливо марки Аи-92 (более старые силовые установки) или Аи-95 (новые), но многие новые машины оснащаются двигателями, которые лучше работают с бензином Аи-98.
www.syl.ru
От бензина до воды: история автомобильного топлива
Новости рынка
На чем только не передвигались автомобили за последние 1,5 века: бензин, солярка, спирт, вода… Наиболее важные вехи развития автомобильного топлива – в нашей статье.
Первый в мире двигатель внутреннего сгорания в 1876-м году построил немецкий инженер Николаус Август Отто.
Бензин, солярка, керосин
Первые технологические манипуляции с нефтью проводили на Ухтинском (Россия) нефтяном промысле в 1745 г. Именно там был построен первый завод по очистке нефти. Он был очень прост: в печь ставили котел с трубкой, которая через бочку с водой вела в пустую бочку. Бочка с водой играла роль холодильника. Очищенную нефть использовали преимущественно в бытовых целях.
А вот бензин официально первым получил английский физик Майкл Фарадей. Из всех соединений углерода и водорода в 1825 году он выделил одно, способное быстро загораться. А так как он синтезировал его из нефти, добытой где-то в Малой Азии, то и назвал его арабским словом. Бензин – благовонное вещество. Так переводится слово с арабского.
В 1891 году русский инженер Шухов изобрел крекинг (от англ. cracking – расщепление). Это процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества. Благодаря крекингу значительно увеличивается выход бензина из нефти.
Бензин в качестве горючего был использован только в конце XIX века, когда господин Даймлер усовершенствовал двигатель внутреннего сгорания и сделал его движущей силой на автомобилях. Вот когда были проблемы с бензином, так это в конце XIX века! К примеру, есть письменные свидетельства автомобилистов, путешествовавших по Германии в 1905 году.
История АЗС как специализированных магазинов началась с 1907 года, когда в Сиэтле компанией Standard Oil of California (сейчас ChevronTexaco) была открыта первая АЗС. В двадцатых годах появись первые механические дозирующие колонки, а в тридцатых – колонки с электрическими дозаторами. Интересна история сервисов на АЗС, в первую очередь, магазинов при АЗС. Например, в нашей стране магазины при АЗС рассматриваются как приложение к заправочному бизнесу. На Западе ситуация развивалась с точностью наоборот – АЗС начинались при магазине.
Но не бензином единым жило человечество в начале века. Альтернативой и конкурентом бензину было дизельное топливо – в современном обиходе «дизель». Понятие «дизель» в наше время стало нарицательным, и у большинства людей вызывает ассоциации с топливом, а ведь понятие «дизельное топливо» произошло от названия двигателя, а двигатель этот назван по имени немецкого инженера Рудольфа Дизеля.
Причем дизель по сути своей не имел никакого отношения к дизельному топливу. По замыслу изобретателя, конструкция должна была работать на дешевой угольной пыли. Однако эксперименты показали невозможность использования её в качестве горючего по причине проблемной подачи в цилиндры. Тогда было решено попробовать вместо неё тяжёлые фракции нефти типа керосина и мазута. Принцип же работы дизельного двигателя был следующим: в цилиндры засасывалось топливо, и под давлением сжималось до такой степени, что происходило самовозгорание. Идея была поистине революционной, и была оформлена как патент в 1893 году, но ещё пять лет ушло на конструирование работоспособного мотора. Он был очень далек от современного дизельного мотора.
Как стало уже понятно, «дизель» в свое время не был топливом, а мотором, причем работал он на керосине.
Дизельное топливо же он стал потреблять с подачи российского «нефтяного короля» Эммануила Нобеля. Нобель заплатил бешеные деньги за покупку лицензии у Дизеля и решил организовать производство моторов на своем машиностроительном заводе в Петербурге. Правда его не устраивало, что конструкция работала на керосине. Он заставил конструкторов своего завода переработать двигатель, и тот стал работать на сырой нефти, а позже на солярке.
То есть не Рудольфу принадлежит идея заливать дизельное топливо в «дизель». Более того, при жизни все попытки Дизеля оснастить автомобиль двигателем своего производства были тщетны. Это удалось только его последователям через десяток лет. Сам же Дизель скоропостижно умер (точнее исчез) при загадочных обстоятельствах в ночь с 29 на 30 сентября 1913 года.
Работу, которую вёл Рудольф Дизель по созданию автомобильных моторов, продолжил инженер Проспер Леранж из небезызвестной фирмы Benz & Cie.
Леранж изобрел и запатентовал дизельный мотор с предкамерой. Но главным препятствием оставался компрессор – он отличался большим размером и не мог работать на больших оборотах. В 1922 году эту проблему решил немецкий инженер Роберт Бош, сконструировавший топливный насос высокого давления (ТНВД), который сделал возможным появление высокооборотистого дизельного двигателя.Неизвестно, кто и когда первым употребил слово «дизель» в качестве обозначения топлива, зато одно можно сказать точно: дизель – это двигатель внутреннего сгорания с самовоспламенением топлива от сжатия. В настоящий момент под словосочетанием дизельное топливо (соляровое масло, солярка) понимают жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе.
Спирт
Казалось бы, бензин и дизельное топливо – неизменные попутчики автомобильных двигателей. Но это далеко не так. В начале 20 века бензин долгое время соревновался со спиртом и растительным маслом в борьбе за любовь автолюбителей.
Нефтяное топливо победило лишь в конце 1930-х годов.
Еще Николас Отто, автор первого в мире четырехтактного двигателя внутрен-него сгорания, заправлял свое детище этанолом. Да и Дизель поначалу экспериментировал с арахисовым маслом в качестве топлива.
Главный аргумент в пользу биотоплива последовал от Генри Форда, который в 1908 году выпустил в продажу свою знаменитую Model T, которая могла работать на бензине, этаноле или их смеси.
«Форд Т» прекрасно «кушал» спирт
Да что там Форд, если во время Первой мировой войны автомобили большинства стран мира использовали этанол в качестве топлива. После войны позиции этанола были сильны как никогда. Казалось, что вот-вот бензин исчезнет навсегда из обихода автолюбителей. Но Вторая мировая война спутала все карты. Произошло резкое снижение цен на нефть и бензин, которые вытеснили спирт из баков.
Все вернулось на круги своя после масштабного топливного кризиса, возникшего в 1973 году.
Как известно, тогда арабские государства-экспортеры ввели эмбарго на поставку нефти в США, Японию и Западную Европу, из-за чего цены на бензин выросли в пять раз. Возник новый всплеск интереса к этанолу. В последние годы эта идея стала актуальной как никогда. Виной тому неуклонно повышающиеся цены на нефть
Биотопливо
В мире четко прослеживается тенденция перехода на горючее биологического типа. Наиболее перспективные его виды – этанол и биодизель. Как правило, этанол получают из сахарного тростника, кукурузы. Вообще, этиловый спирт можно получать из любых растений, лишь бы там в достаточном количестве содержались сахар и крахмал. Картофель, свёкла, ячмень, пшеница – всё подходит. Но лучший вариант – сахарный тростник.
Ни для кого не секрет, что сжигание бензина и дизельного топлива приводит к выбросу в атмосферу двуокиси углерода – главного врага человечества, так как он вызывает парниковый эффект. Разумеется, что при использовании этилового спирта выхлоп автомобилей становится чище.
Проблема тут в другом – при производстве этанола в атмосферу попадает немало углекислого газа. Хотя сторонники этанола уверяют, что в процессе производства в атмосферу попадает ровно столько же CO2, сколько до этого было поглощено (в результате фотосинтеза) теми же растениями, что поддаются переработке. Получается, этанол сам себя нейтрализует и абсолютно безвреден для окружающей среды.
Из каждых 100 производимых сегодня в мире машин 17 могут работать только на этаноле, а 70 – на смеси E85 (85% этанола и 15% бензина). Зато абсолютно все могут эффективно работать на бензине с добавлением 10-15% этанола ( такая пропорция безопасна для традиционных двигателей).
Сегодня автоконструкторы начинают выводить на рынки модели с гибридными двигателями. Гибридный двигатель – это фактически система из двух двигателей – электрического и бензинового, которые работают попеременно или вместе. Пока работает бензиновый двигатель, заряжается аккумулятор.
Водород и электричество
Отдельно стоит упомянуть о разработках, работающих на водороде, а также об электромоторах.
Автомобили, функционирующие на водородных топливных элементах, приводятся в действие энергией двигателя, в котором происходит химическая реакция между водородом и кислородом. Результатом этой реакции является электричество, которое и запускает двигатель.
Электромоторы. Силовая установка такого типа подразумевает использование мощных аккумуляторов, энергия которых идет на работу двигателя. Зарядка этих батарей в большинстве случаев возможна с помощью обычной розетки. Есть тут и другая сторона медали. При частой подзарядке через розетку батареи довольно быстро приходят в негодность. А утилизация большого количества аккумуляторов связана с огромным ущербом окружающей среды.
Уголь
Есть и другие менее популярные, но от этого не менее эффективные альтернативы. Например, процесс превращения угля в жидкое топливо для автотранспорта. Эту технологию изобрели немцы еще перед Второй мировой войной. Технология не отличается особой сложностью.
Сначала уголь приводят в газообразное состояние, потом горючую смесь газов преобразовывают в жидкие продукты, эквивалентные бензину, дизельному или авиационному топливу. В США заводы по преобразованию угля в жидкое транспортное топливо применяют технологии связывания углерода. Главное ее преимущество в том, что из газа удаляются вредные примеси, такие как сера и ртуть.
Газ
Раз речь уже зашла о газах, то сделаем небольшое отступление и в сторону газа, как топлива для автомобилей. Еще в 30-е годы ХIX века был создан двигатель, работающий на газо-воздушной смеси. Однако с изобретением автомобиля предпочтение было отдано бензину. О газе вспомнили лишь в 30-е годы прошлого века. Сначала были газогенераторные двигатели, топливом для которых выступали древесные чурки.
Их сжигали в специальных емкостях, именуемых газогенераторами, при недостатке кислорода – в результате образовывалось большое количество недоокисленных продуктов, которые с успехом могли гореть в цилиндрах двигателя.
Газогенераторные установки были довольно громоздкими и тяжелыми. Их масса колебалась от 400 до 600 кг. Розжиг газогенератора занимал 10-14 минут, расход древесных чурок равнялся около 53 кг/100 км пути, а запас хода – 60-70 км. Поэтому немедленно развернулись работы над газобаллонными автомобилями. Первым в этом деле выступил Советский Союз.
В конце 30-х годов с конвейеров советских автозаводов начали сходить газобаллонные грузовики ЗИС-30 и ГАЗ-44, в двигателях которых применялся газ, вырабатываемый не газогенераторами, а подаваемый из баллонов. А в западных странах об использовании газа всерьез задумались после нефтяного кризиса середины 70-ых годов.
Вода
Из экстраординарных способов получения топлива можно отметить старания японцев. Как Вам заправлять двигатель автомобиля водой? Разработчики из японской Genepax заявили, что в двигателе такой модели вода расщепляется на водород и кислород. Вследствие чего автомобиль работает на водороде, по принципу описанному чуть выше.
Подробных деталей этого процесса никто, однако, так и не представил.
Сегодня уже существуют сотни разновидностей топлива. Правда стоит заметить, что большинство из них используются единично и относятся больше к эксклюзивам, и вряд ли когда-либо станут массовыми.
Источник: «История автомобилестроения»
Томас Мидгли, самый вредный изобретатель в истории
Существует бесчисленное множество изобретений, которые улучшили жизнь людей и продвинули цивилизацию, но есть и такие, которые сначала превозносились как великие достижения, а затем выяснилось, что у них есть темная сторона. Например, ДДТ — чудодейственный инсектицид, вызывающий серьезные экологические проблемы, или пластиковая упаковка, загрязняющая нашу планету от глубин океанов до самых высоких горных вершин. Однако трудно превзойти масштабы ущерба, нанесенного (как здоровью человека, так и всей планеты) двумя конкретными изобретениями: этилированным бензином и хлорфторуглеродами (ХФУ).
Любопытно, что оба были созданы одним и тем же человеком, инженером-химиком в очках из Бивер-Фолс, штат Пенсильвания, по имени Томас Мидгли-младший.0003
Бензин начала 20 века был низкого качества и вызывал детонацию двигателя, что снижало как мощность, так и топливную экономичность и приводило к поломкам. Так, в 1916 году Чарльз Кеттеринг — изобретатель электрического стартера — попросил одного из своих сотрудников, 27-летнего Томаса Мидгли (18 мая 1889 — 2 ноября 1944), найти присадку к бензину, которая сделала бы автомобильные двигатели более плавными. Миджли приступил к работе, протестировав сотни различных веществ, и в конце концов придумал этанол (тот же этиловый спирт, который содержится в винах и спиртных напитках). 19 февраля20 октября Миджли подал заявку на патент смеси спирта и бензина в качестве антидетонатора.
Миджли и Кеттеринг с энтузиазмом продвигали этанол как «топливо будущего», но само производство этанола не могло быть запатентовано и, следовательно, никогда не могло принести большой прибыли.
Более того, фермеры могли легко производить этанол из зерна, а с введением сухого закона в США все больше и больше людей перегоняли свой собственный алкоголь дома. И, конечно же, поскольку этанол также был топливом, его ненавидели нефтяные компании, с которыми молодые автопроизводители развивали выгодные отношения, которые они не хотели подвергать опасности.
Темное открытие Миджли
Мидгли и Кеттеринг к тому времени работали в General Motors, компании, которой в то время руководил Альфред П. Слоан (который считается отцом идеи запланированного устаревания), который в 1921 году отказался от плана продажи этанола -бензиновая смесь. Тем не менее, стратегия Слоана по конкуренции с популярной моделью Ford Model-T заключалась в том, чтобы создавать более роскошные автомобили с более мощными двигателями, и стук в двигателе все еще оставался препятствием, которое нужно было преодолеть. Итак, Миджли отправили обратно в лабораторию и попросили разработать эффективную и недорогую присадку к бензину, которая могла бы приносить деньги General Motors.
Всего за несколько месяцев, в декабре 1921 года, Миджли нашел решение: тетраэтилсвинец (TEL). Впервые обнаруженный в 1853 году немецким химиком Карлом Якобом Левигом, TEL не имел коммерческого применения, пока Миджли не обнаружил, что добавление его в бензин устраняет детонацию двигателя, возникающую, когда холодное пламя воспламеняет топливо слишком рано. TEL вмешивается в эту реакцию, позволяя сгоранию происходить в нужный момент, что повышает компрессию двигателя, тем самым увеличивая скорость и экономию топлива. Лучше всего с точки зрения General Motors то, что TEL был дешев в производстве, и его использование для этой цели можно было запатентовать, что давало потенциал для получения огромной прибыли.
Первый этилированный бензин был продан в феврале 1923 г. в Дейтоне (штат Огайо, США) под торговой маркой «Этил», название, которое явно напоминало выброшенный полностью горящий этиловый спирт, и слово «свинец» никогда не использовалось ни в рекламные или рекламные материалы, чтобы не тревожить общественность, поскольку хорошо известно негативное воздействие свинца на здоровье.
Корпорация Ethyl была создана как совместное предприятие автопроизводителя General Motors и нефтяной компании Standard Oil (теперь Exxon), которая поручила химическому гиганту Dupont производить присадку под названием «Этил жидкость» (в основном TEL и красный краситель), а Миджли был назначен вице-президентом. Компания настаивала на том, что TEL безопасен, но когда у десятков рабочих начались галлюцинации, они сходили с ума и умирали на недавно открытом заводе в Нью-Джерси, несколько штатов быстро запретили это вещество.
Миджли принял участие в пресс-конференции в 1924 году, чтобы продемонстрировать очевидную безопасность TEL. Источник: Wikimedia Миджли, который провел большую часть 1923 года в Майами, лечась от отравления свинцом, принял участие в знаменитой пресс-конференции 30 октября 1924 года, чтобы продемонстрировать очевидную безопасность TEL. На глазах у журналистов он потер руки TEL и вдыхал его пары в течение 60 секунд, заявив, что не будет страдать от этого каждый день, и обвинил пострадавших рабочих в несоблюдении правил техники безопасности.
Но Миджли, должно быть, знал, что TEL токсичен. В 1922 марта председатель DuPont описал TEL как «бесцветную жидкость со сладковатым запахом, очень ядовитую при впитывании через кожу, приводящую к почти немедленному отравлению свинцом».
Однако Миджли продолжал закрывать глаза на опасности TEL, вместо этого сосредоточившись на предполагаемых экономических выгодах. В 1925 году он сказал на собрании ученых: «Насколько науке известно в настоящее время, тетраэтилсвинец является единственным доступным материалом, который может обеспечить эти [антидетонационные] результаты, которые имеют жизненно важное значение для дальнейшего экономического использования. широкой публикой всего автомобильного оборудования…» И он избегал упоминания о своей более ранней поддержке этанола как эффективной, полностью сгорающей антидетонационной добавки.
Последствия воздействия свинца на здоровье Под сильным давлением со стороны вовлеченных крупных корпораций главный врач США в конце концов был убежден, что воздействие этилированного бензина на здоровье будет минимальным, особенно если сравнить его с широко разрекламированными экономическими преимуществами.
В течение нескольких лет нормативные барьеры, установленные некоторыми штатами и органами здравоохранения, были сметены, и к 1936 году этиловая жидкость добавлялась в 90% бензина, продаваемого в США. В последующие десятилетия этилированный бензин станет нормой во всем мире. Например, в 2000 году четыре миллиона автомобилей в Мехико ежедневно выбрасывали в воздух около 32 тонн свинца.
Катастрофическое воздействие этилированного бензина на здоровье населения трудно переоценить. Свинец не играет никакой роли в организме человека и токсичен для многих систем органов, включая почки и нервную систему. Это особенно вредно для детей, особенно для их развивающегося мозга, поскольку приводит к потере интеллекта и повышению вероятности агрессивного и импульсивного поведения — последствий, которые являются постоянными и неизлечимыми. Некоторые исследователи связывают воздействие свинца в детстве с уровнем насильственных преступлений в обществе.
Повышение осведомленности о негативном воздействии этилированного бензина на здоровье привело к постепенному отказу от него, процесс, который начался в США в 1980-х годах и продолжается до сих пор (только Алжир продолжает использовать этилированный бензин сегодня). Но почти столетие использования этилированного бензина в качестве топлива означает, что огромное количество свинца остается в почве, воздухе, воде и в наших телах. Согласно статье 1992 года в The New England Journal of Medicine , средний уровень свинца в костях современных людей в 625 раз выше, чем у доколумбовых жителей Северной Америки. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, от 15 до 18 миллионов детей в развивающихся странах страдают от необратимого повреждения головного мозга из-за отравления свинцом 9.0% из которых можно отнести к этилированному бензину.
Открытие фреона Возвращаясь к 1920-м годам и Томасу Миджли, его следующее крупное изобретение должно было решить проблему с холодильниками General Motors, которые становились популярными бытовыми приборами в бурные двадцатые.
Из этих устройств иногда происходила утечка газообразных хладагентов, либо диоксида серы (разъедающего глаза и кожу), либо метилформиата (высокотоксичного при вдыхании, а также легковоспламеняющегося).
Мидгли возглавил научную группу, которая в 1928 году разработала нетоксичный и негорючий хладагент под названием дихлордифторметан, самый первый из хлорфторуглеродов (ХФУ), который продавался под торговой маркой Фреон-12. Как всегда шоумен, Миджли продемонстрировал Американскому химическому обществу его эффективность, вдохнув полную грудь газа и задув свечу.
Следующее крупное изобретение Миджли было призвано решить проблему с холодильниками. Кредит: Джеймс Вон В последующие десятилетия хлорфторуглероды стали повсеместно использоваться во всем мире в качестве хладагентов, пропеллентов в аэрозольных баллончиках и растворителей. Чего Миджли не мог знать в то время, так это того, что эти газы в конечном итоге прорвут огромную дыру в озоновом слое Земли, который защищает нас от канцерогенного ультрафиолетового излучения Солнца.
Хотя дыра, вызванная ХФУ, кажется, стабилизировалась, текущая ситуация по-прежнему вызывает беспокойство, и для устранения ущерба потребуются десятилетия.
Последнее изобретение Миджли
Хотя катастрофу с ХФУ можно простить Миджли, этого нельзя сказать о тетраэтилсвинце, токсическое воздействие которого было очевидно с самого начала. Томас Миджли получил множество престижных наград за эти два открытия, особенно за этиловый бензин, а также за свои 170 других патентов.
В 1940 году Миджли заболел полиомиелитом, был парализован и прикован к постели. Будучи увлеченным изобретателем, он разработал систему веревок и шкивов, которая позволяла другим поднимать и маневрировать его телом. 2 ноября 19В 44 года он запутался в веревках и умер от удушения в возрасте 55 лет. После глобального ущерба, причиненного двумя его великими открытиями, его последнее изобретение нанесло вред только ему самому.
Нейл ЛарсенКраткая история природного газа
Хотя природный газ известен с древних времен, его коммерческое использование началось относительно недавно.
Около 1000 г. до н.э. знаменитый Оракул в Дельфах, на горе Парнас в Древней Греции, был построен там, где природный газ просачивался из-под земли в виде пламени. Около 500 г. до н.э. китайцы начали использовать необработанные бамбуковые «трубопроводы» для транспортировки газа, просачивающегося на поверхность, и использовать его для кипячения морской воды для получения питьевой воды.
Первая коммерциализация природного газа произошла в Великобритании. Примерно в 1785 году британцы использовали природный газ, полученный из угля, для освещения домов и улиц. В 1816 году Балтимор, штат Мэриленд, использовал этот тип произведенного природного газа, чтобы стать первым городом в Соединенных Штатах, который осветил свои улицы газом.
В Соединенных Штатах свойства природного газа были обнаружены коренными американцами, которые зажигали газы, просачивавшиеся в озеро Эри и вокруг него. Французские исследователи стали свидетелями этой практики примерно в 1626 году. В 1821 году Уильям Харт выкопал первую успешную скважину для природного газа в США во Фредонии, штат Нью-Йорк.
В конце концов была создана Fredonia Gas Light Company, ставшая первой американской компанией по распределению природного газа.
В 1836 году город Филадельфия создал первую муниципальную газораспределительную компанию. На сегодняшний день в США насчитывается более 900 общественных газовых систем, а Филадельфийский газовый завод является крупнейшей и старейшей действующей общественной газовой системой в США.
В течение большей части XIX века природный газ использовался почти исключительно как источник света, но В 1885 году изобретение Роберта Бунзена того, что сейчас известно как горелка Бунзена, открыло огромные новые возможности использования природного газа. После того, как в 20-м веке начали строить эффективные трубопроводы, использование природного газа распространилось на отопление домов и приготовление пищи, такие приборы, как водонагреватели и плиты для духовок, производственные и перерабатывающие предприятия, а также котлы для выработки электроэнергии.
Природный газ сегодня
Сегодня природный газ является жизненно важным компонентом мирового энергоснабжения.
В настоящее время природный газ обеспечивает более половины энергии, потребляемой жилыми и коммерческими потребителями, и около 41% энергии, используемой промышленностью США. Это один из самых чистых, безопасных и полезных источников энергии.
Девяносто девять процентов природного газа, используемого в Соединенных Штатах, поступает из Северной Америки. Поскольку природный газ является наиболее экологически чистым ископаемым топливом, он играет все более важную роль в достижении национальных целей по обеспечению более чистой окружающей среды, энергетической безопасности и более конкурентоспособной экономики. Подземная система доставки природного газа протяженностью два миллиона миль имеет выдающиеся показатели безопасности.
По мере того, как этот выпуск журнала APGA History Highlights за 2004 год отправляется в печать, сжиженный природный газ (СПГ) начинает играть все более заметную роль в общей картине газоснабжения. Хотя около одного процента природного газа, потребляемого в этой стране, в настоящее время импортируется в виде СПГ, предполагается, что импорт СПГ в нашу страну вырастет примерно до 7-8% к концу этого десятилетия.
Для этого потребуется больше, чем четыре объекта СПГ, которые существуют в настоящее время.
Постановление
Компании по распределению природного газа всегда регулировались государственными и местными органами власти. Однако в 1938 году, в связи с растущим значением природного газа, озабоченностью по поводу высокой концентрации газовой промышленности и монополистической тенденцией межгосударственных трубопроводов взимать более высокие, чем конкурентные, цены из-за их рыночной власти, правительство США начало регулировать межгосударственные отношения. газовая промышленность с принятием Закона о природном газе. Закон был призван защитить потребителей от возможных злоупотреблений, таких как необоснованно высокие цены. Закон наделил Федеральную энергетическую комиссию (FPC) юрисдикцией по регулированию транспортировки и продажи природного газа в торговле между штатами. На ФПК было возложено регулирование тарифов, взимаемых за доставку природного газа между штатами, и сертификация строительства нового межгосударственного газопровода, если это соответствовало общественным удобствам и необходимости.
Закон об организации Министерства энергетики 1977 года передал Федеральной комиссии по регулированию энергетики (FERC) в составе пяти членов большую часть межгосударственных функций бывшего FPC по регулированию электроэнергетики и газовой промышленности, включая установление тарифов и сборов за транспортировку и продажа для перепродажи природного газа в межгосударственной торговле. Закон также передал FERC от Межгосударственной торговой комиссии полномочия устанавливать тарифы на транспортировку нефти по трубопроводам и устанавливать стоимость нефтепроводов для целей тарифообразования.
В 1980-х годах началось движение к дерегулированию газовой промышленности. В 1985 году FERC издала Приказ № 436, который запрещал трубопроводам дискриминировать запросы на транспортировку на основании защиты своих собственных торговых услуг, тем самым, по крайней мере теоретически, предоставляя всем клиентам такое же право на трубопроводную транспортировку, которым пользовались клиенты, переходящие на промышленные виды топлива, с тех пор начало 1980-х.
Движение к предоставлению потребителям трубопроводов возможности выбора при покупке природного газа и организации его транспортировки стало известно как «открытый доступ». Приказ FERC № 636, изданный в 1919 г.92, завершил процесс отделения газоснабжения от поставки газа, введя требование об отделении трубопровода. Он предусматривал полное разделение транспортировки, хранения и реализации; заказчик (местная газораспределительная система) теперь выбирает своего поставщика газа и (если у него есть варианты) трубопровод(ы) для транспортировки своего газа.
В 1989 году Конгресс завершил процесс дерегулирования цен на природный газ на устье скважины, который был начат в 1978 году с принятием Закона о политике в отношении природного газа, приняв Закон о снятии контроля с устья природного газа (NGWDA). NGWDA отменил все оставшиеся регулируемые цены на продажу на устье скважины. В существующей федеральной нормативно-правовой среде только межгосударственные трубопроводы напрямую регулируются в отношении транспортировки газа в межгосударственной торговле.
Местные распределительные компании (НРС), принадлежащие инвесторам, обычно регулируются комиссиями государственных служб штата в отношении предоставляемых ими услуг. Производители и сбытовики природного газа напрямую не регулируются федеральным правительством в отношении ставок и связанных с этим вопросов. Межгосударственные трубопроводные компании регулируются в отношении ставок, которые они взимают, доступа, который они предлагают к своим трубопроводным объектам, а также выбора места и строительства новых трубопроводов. Точно так же местные распределительные компании (за исключением большинства муниципальных систем общественного газоснабжения) регулируются государственными комиссиями по коммунальному обслуживанию, которые контролируют их тарифы и вопросы строительства, а также обеспечивают наличие надлежащих процедур для поддержания надлежащего снабжения своих клиентов.
В конце 1990-х и в первые годы двадцать первого века APGA в основном стремилась обеспечить установление тарифных ставок на услуги трубопроводов на справедливом и разумном уровне и чтобы трубопроводы не допускали дискриминации в отношении условий, указанных в которым они предоставляют такие услуги.
APGA также была в авангарде тех, кто добивался прозрачности цен на рынке как средства обеспечения более стабильных цен на природный газ. Кроме того, APGA стремится продвигать эффективное и разумное использование природного газа, чтобы уменьшить степень, в которой спрос на продукт превышает доступное предложение и приводит к еще более непомерным ценам.
Почему бензин? | Национальный музей американской истории
Мощность, скорость и дальность действия
Бензиновый двигатель Haynes, 1914 год. Автомобильные двигатели становились больше и мощнее с 1910-х по 1960-е годы. С улучшением шоссе скорость увеличилась с 30-40 миль в час до 60-70 миль в час.
К 1905 году подавляющее большинство автомобилистов владело бензиновыми автомобилями, которые были быстрее и мощнее электромобилей и могли проезжать гораздо дальше между заправками. Бензиновые автомобили могли ездить далеко от городов, потому что они не
зависит от
электростанции. Для большинства автомобилистов необходимость передвигаться быстро и гибко с минимальными ограничениями стала первоочередной задачей.
На дорогах с твердым покрытием Ford Model T мог двигаться со скоростью до 45 миль в час.
по сравнению
со скоростью 10 или 15 миль в час на электромобиле. Легче электромобиля, бензиновый автомобиль при достаточной мощности легко преодолевал холмы и грунтовые дороги. Бензинового бака хватило на 150–175 миль по сравнению с 30–40 милями на одном заряде в
электрический
автомобиль.
Распространение автомобилей в начале двадцатого века стимулировало путешествия и туризм. Автомобилисты выезжали в места, традиционно добираемые поездом, и проникали в районы, удаленные от железнодорожных путей.
Многие автокемперы готовили еду на горячем бензиновом двигателе автомобиля, как показано на обложке журнала Motor Camper и Tourist за июль 1924 года. Доступные в продаже аксессуары для автокемпинга сделали эту практику возможной.
Автокемпинг на бензиновых автомобилях стал очень популярным занятием в конце 1910-х и 1920-х годов. До появления мотелей семьи спали в раскладушках и палатках у дороги или в торговых лагерях.
Без ограничений пассажирских поездов и железной дороги
расписания,
семьи могли путешествовать в своем собственном темпе. Избегая формальностей, расходов и коммерческой атмосферы отелей, автомобилисты наслаждались более близким общением с природой.
Страницы из фотоальбома, изображающие семейный автокемпинг в Северной Каролине, 1928 год.
Во время вечернего отдыха автомобиль сам становился центром семейной жизни; часто на спинке сиденья располагалась детская кроватка, а приготовление пищи происходило на подножке. Автокемперы воссоздали свою домашнюю жизнь на обочине дороги
без давления и отвлекающих факторов
своих настоящих домов. Они надеялись, что изоляция и простота автокемпинга избавят их от забот, давления и разногласий, которые современная жизнь принесла в дом. Автокемпинг символизировал важность личной мобильности для
американцы,
а увеличенный запас хода и простая заправка бензиновых автомобилей сделали возможным это новое занятие.
[1]
В 1910-х и 1920-х годах многие автомобилисты пробовали автокемпинг во время отпуска. Уильям и Нора Эндрюс из Рок-Фолс, штат Висконсин, использовали этот складной столик в 1926 году во время поездки в отпуск в Йеллоустонский национальный парк на своем Ford Model T.
В 1920-х годах автокемперы превратили машину и палатку в дом у дороги. Эта обстановка, состоящая из туристического автомобиля Oldsmobile 1918 года выпуска, складной автоматической кровати, складной палатки, переносной кухонной плиты, ящика для еды на подножке и складного стола, была часть выставка «Дома в дороге: автокемпинги, мотели и новое открытие Америки» в Национальном музее американской истории с 1985 по 1987 год.
Бензин: портативная энергия
Посмотреть объект записывать
Бензиновый насос Gilbert & Barker, 1911 г.
Посмотреть объект запись
A 1911 Gilbert & Barker Model T-6, один из первых насосов, которые считали галлоны бензина.
Механические датчики сделали розничную продажу бензина более эффективной, точной и практичной.
На этом щупе для измерения уровня бензина есть отметки галлонов для квадратных и овальных баков Ford Model T.
Датчик топлива, доступный на некоторых автомобилях, сделал заправку более точной и надежной на некоторых автомобилях. Этот датчик (слева) находится на приборной панели родстера Ford 1934 года.
Ценник на бензин
В сознании большинства американцев бензин символизировал удачное сочетание портативной энергии и личной мобильности. Бензин, а не аккумулятор электромобиля, был разлит в бутылки молниеносно, потому что он содержал максимальное количество накопленной энергии.
доступно в
небольшой контейнер. Универсальные магазины и хозяйственные магазины первоначально продавали бензин в металлических канистрах, но к 1910-е годы, магазины и заправочные станции раздавали его непрерывным потоком из подземных резервуаров.
Заправка заняла минуты, а не часы
нужный
к
зарядить аккумулятор электромобиля.
Вход в автозапуск
Сжатый воздух из этого ок. 1910 г. Стартер Christensen заставлял поршни двигаться внутри бензинового двигателя.
До 1912 года бензиновый двигатель внутреннего сгорания запускался с помощью рукоятки. Заводить бензиновый двигатель вручную было сложно и опасно; это требовало силы, а ответный огонь двигателя мог сломать руку автомобилисту. Проворачивание в дождь была еще одна неприятная задача. На ходу заглохший двигатель означал выход из машины в пробке и повторный запуск. Сжатый воздух или взрывоопасный газ ацетилен запускали двигатели на некоторых марках автомобилей к началу 19 века.10s, устраняя необходимость за рукоятка.
Электрический стартер Delco, представленный в 1911 году, произвел революцию в управлении автомобилем, устранив рукоятку на бензиновых автомобилях. Он работал более эффективно, чем другие типы стартеров на рынке.
Начиная с 1912 года, производители бензиновых автомобилей нанесли серьезный удар по продажам электромобилей, позаимствовав одну из самых удобных функций электромобилей: легкий электрический запуск. Вместо поворота кривошипа для вращения коленчатого вала а также инициировать первый два такта четырехтактного двигателя, стартер будет получать электричество от автомобильного аккумулятора, включать маховик и вращать коленчатый вал, пока не произойдет зажигание двигателя.
Электростартер вторичного рынка, установленный на Ford Model T 1913 года выпуска
Большинство автомобилей Ford Model T поставлялись с пусковой рукояткой, приводимой в действие вручную. В 1917 году Харви В. Локк, изобретатель деталей для камер из Рочестера, штат Нью-Йорк, заменил рукоятку на своей модели T 1913 года серийным дополнительным электрическим стартером.
Cadillac 1912 года представил практичный электрический стартер, изобретенный Чарльзом Кеттерингом в компании Dayton Engineering Laboratories Company (Delco).