Как сделать бензин в домашних условиях своими руками

Общее описание

Получаемая при помощи данного описания жидкость – метанол или метиловый спирт.

В чистом виде метанол применяется в качестве растворителя, а так же как высокооктановая добавка к моторному топливу, а также как самый высокооктановый (с октановым числом равным 150) бензин. Это тот самый бензин, которым заправляют гоночные мотоциклы и автомобили. Зарубежные исследования показали, что двигатель, работающий на метаноле, служит во много раз дольше чем при использовании обычного автомобильного бензина. При неизменном рабочем объеме двигателя его мощность повышается на 20%. Выхлоп двигателя, работающего на этом топливе, экологически чист и при проверке его на токсичность вредные вещества практически отсутствуют.

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

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

Принцип действия и работа аппарата

Рисунок 1 – Схема принципиальная аппарата

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

Рисунок 2 – Смеситель

Бытовой природный газ подключается к трубопроводу «Вход газа» (16). Далее газ входит в смеситель (1) через отверстие (Б), в котором перемешивается с паром воды, затем нагревается на горелке (12) до температуры 100 – 120оС. Далее из смесителя (1) через отверстие (Д) нагретая смесь газа и водяного пара поступает в реактор (2) через отверстие (В).

Реактор (2) наполнен катализатором №1, состоящим из 25% никеля и 75% алюминия (состоит из стружки или в зерен, промышленная марка ГИАЛ-16). В реакторе происходит образование синтез газа под воздействием температуры от 500оС и выше, получаемой за счет нагрева горелкой (13). Далее нагретый синтез-газ входит через отверстие (Е) в холодильник (З), где он должен охладиться до температуры 30-40оС или ниже. Затем охлажденный синтез-газ через отверстие (И) выходит из холодильника и через отверстие (М) входит в компрессор (5), в качестве которого можно использовать компрессор от любого бытового холодильника. Далее сжатый синтез-газ с давлением 5-50 через отверстие (Н) выходит из компрессора и через отверстие (О) поступает в реактор (6).

Рисунок 3 – Реактор

Реактор (6) заполнен катализатором №2, состоящим из стружки 80% меди и 20% цинка (состав фирмы «ICI», марка в России СНМ-1). В этом реакторе, который является самым главным узлом аппарата, образуется пар синтез-бензина. Температура в реакторе не должна превышать 270оС, что можно проконтролировать градусником (7) и регулировать краником (4). Желательно поддерживать температуру в пределах 200-250оС, можно и ниже.

Затем пары бензина и не прореагировавший синтез-газ через отверстие (П) выходят из реактора (6) и через отверстие (Л) входят в холодильник (З), где пары бензина конденсируют и через отверстие (К) выходят из холодильника. Далее конденсат и не прореагировавший синтез-газ входят через отверстие (У) в конденсатор (8), где накапливается готовый бензин, который выходит из конденсатора через отверстие (Р) и краник (9) в какую-либо емкость.

Рисунок 4 – Холодильник

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

Рисунок 5 – Конденсатор и рисунок 6 – Реактор

Запуск аппарата

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

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

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

Ну вот, и вся конструкция. В заключении следует добавить, что цикл статей по изготовлению этой конструкции в домашних условиях, било опубликовано в журналах «Приоритет» в 1991, 1992, 1993 гг., но полностью готовый проект опубликован так и не был (зажали обещанные правильные катализаторы для подписчиков). В данных номерах были чертежи реактора с электрической схемой управления и конструкция охладителя, после чего г-н Вакс (автор статьи) вежливо извинился и сообщил, что дальнейшая публикация прекращается по просьбе силовых структур СССР и тем кто хочет повторить данную установку поле творчества неограниченно.

Квасников Игорь, изготавлиавшый эту конструкцию сделал уточнение:
Категорически запрещается подавать воду прямо из крана в реактор так как водопроводная вода содержит хлор , который моментально отравит катализатор 2-го реактора. Тоже самое относится и к газу, который содержит примеси серы и активных органических веществ. В своей установке я применял дистиллированную воду и моноэтаноламинную очистку газа, все это даёт неплохой результат. После более детальной проработки оригинальной статьи всплывает множество неточностей которые следует уточнять и дорабатывать.

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.

Помимо пластика, в ход могут быть пущены бытовые отходы, бумага, окурки и прочее. Всё, что содержит углерод. Процесс прост настолько, что топливо для машины можно создать даже в домашних условиях.

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.

Об основных химических процессах

Традиционная перегонка не даст возможность получить из пластикового мусора качественное топливо. Для успешности процесса необходимо применить пиролиз – химическую реакцию. Организовать его в бытовых условиях непросто. Однако старания позволят создать бензин, которым можно заправлять автомобиль, мопед, мотокосу, бензопилу и другие устройства.

Процесс протекания пиролиза

Пиролиз – это переработка материала под воздействием высоких температур без доступа кислорода. Его суть такова:

1. Пластиковый мусор укладывается в специальную ёмкость.
2. Сосуд нагревается.
3. Из ёмкости выделяют газ, который пропускают в холодильную установку.
4. Процедура конденсации переводит газ в жидкое состояние. Это и есть необходимое нам топливо.

По такому же алгоритму осуществляется процесс на крупных промышленных предприятиях. Пиролиз позволяет получать:

• дизельное топливо;
• бензин;
• сорбент, аналог мазута.

Важно: Процесс переработки мусора в бензин требует соблюдения норм безопасности и чёткого следования инструкциям. В противном случае можно получить травмы.

Ниже мы рассмотрим переработку мусора в бензин более подробно.

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 происходит выделение бензина из угля?

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

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

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

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

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

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

Процесс гидрогенизации

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

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

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

• жидкофазная;
• парофазная.

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

• центрифугирование;
• полукоксование;
• дистилляция.

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

Получение бензина путем газификации

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

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

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

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

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

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

Изготовление установки для получения газа

В крышках необходимо проделать по паре отверстий. Сделать это можно обычными ножницами.

Отверстия должны быть по диаметру шланга, который будет через них проходить.

Вставляем трубки. Одна входит в крышку на 2-3 сантиметра.

А другая на длину имеющийся бутылки.

Хорошо проклеиваем трубки в крышках горячим клеем с обеих сторон.


В первой бутылке будет бензин. Длинная трубка, которая лежит на дне это вход воздуха, маленькая — это выход и он подключен к бутылке с водой, к тому шлангу который лежит на дне. А маленький шланг их бутылки с водой это выход конфорки.
Основной «реактор» готов.

Наливаем в первую бутылку бензин до половины, в другую воду, так же до половины.

К длинной трубке, которая лежит в бензине, подключаем воздушный насос.

К короткому концу, который выходит из бутылки с водой подключаем газовую конфорку.

Принцип действия аппарата

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

Рисунок 1 — Принципиальная схема аппарата

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

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

Запуск аппарата

Рисунок 2 — Смеситель

Открывают доступ газа, вода (14) пока закрыта, горелки (12), (13) работают. Краник (14) полностью открыт, компрессор (5) включен, краник (9) закрыт, краник (11) полностью открыт.
Затем приоткрывают краник (14) доступа воды, а краником (11) регулируют нужное давление в конденсаторе, контролируя его манометром (10). Но не в коем случае не закрывайте краник (11) полностью!!! Далее, минут через пять, клапаном (14) доводят температуру в реакторе (6) до 200-250 град. С. Затем чуть-чуть приоткрывают краник (9), из которого должна пойти струя бензина. Если она будет идти постоянно — приоткройте краник больше, если будет идти бензин в смеси с газом — приоткройте краник (14). Вообще, чем на большую производительность настроите аппарат, чем лучше. Содержание воды в бензине (метаноле) Вы можете проверить с помощью спиртомера. Плотность бензина (метанола) равна 793 кг/м3.

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

Ну вот, пожалуй и все. В заключении хотелось бы добавить, что данная конструкция для домашнего изготовления авто топлива была опубликована в одном из номеров журнала «Паритет».

Рисунок 3 — Реактор
 
Рисунок 4 — Холодильник
Рисунок 5 — Конденсатор
Рисунок 6 — Реактор

Метанол как заменить бензина

Советы и опыт практиков, сделавших установки и ездящих на метаноле, их варианты установок.

Геннадий Иванович Федан, механик, изобретатель, у него много свих разработок. Его увлечение — автомобиль. По специальности он горный инженер, выпускник Донецкого политехнического университета. Работая одно время механиком по обслуживанию спидвеистов, тогда и познакомился с использованием метанола.

Лет восемь как мы начали использовать метанол в автомобиле. В течение первых двух лет мы боролись с коррозией. Образовывался конденсат воды, нужно было как-то это нейтрализовать. В основном коррозия поражала поршневую систему. В «Запорожце» сам двигатель чугунный, а карбюратор дюралевый. Поршневая система же стальная. Подвергались коррозии клапана, седла клапанов. Мы пробовали добавлять касторовое масло. Оно значительно повышает компрессию. Авиамоделисты, например, применяют метанол, добавляя 15% кострового масла. Но идет большая коррозия: после каждого использования этой смеси надо все промывать.

Мы спасались от этого добавлением авиационного масла. На 20 литров метанола добавляем 1 л авиационного масла МС-20. Наши традиционные автомобильные масла при сгорании образуют нагар. Горят клапана. Из-за конденсата идет большая коррозия. Авиационное масло обладает большой вязкостью, не дает смачиваться поверхности и благодаря этому не происходит коррозии. Итак, в смеси 5% МС-20, остальное метанол.

Должен сказать, что метанол во многих отношениях очень привлекателен для автомобильное топливо. С применением его значительно снижается температура давления. Кстати, у нас двигатель старый, порядком изношенный, а с метанолом работает прекрасно. На оборотах выше средних есть смысл добавлять воду. В этом случае улучшается топливный запас двигателя. Я пока экспериментально уточняю дозировку. Разрабатываю установку, чтобы была дозированная добавка воды в зависимости от режима работы двигателя. Как только идут высокие обороты, начинается впрыскивание.
Допустим, по какой-то причине вам необходимо временно или постоянно перейти на бензин. Для этих случаев я упростил регулировку жиклера главной топливной системы. Дело в том, что под метанол сечение нужно увеличивать. Если оставить жиклер таким, каким он был для бензина, то при использовании метанола будет падать мощность.. Чтобы этого не происходило, нужно увеличить сечение жиклера, а двигатель заработает прекрасно.

Зимой двигатель с метанолом запускается гораздо легче, чем на бензине, буквально в течение нескольких секунд. Детонации нет вообще. Еще один положительный момент. Часто приходилось оказывать помощь владельцам «Жигулей», у которых образовывалась ледяная пробка в топливном тракте. Это сейчас бывает сплошь и рядом. Продают бензин, разбавленный водой. На глаз это не определить. Человек купил- залили и все. Зимой в топливной системе образуется ледяная пробка. Приходиться разбирать двигатель, все это промывать. Автомобилисты тратят на это до двух суток. Между тем, ликвидировать пробку можно буквально в течение двух часов. Я беру 2 л метанола, заливаю в топливную систему, и пробка растворяется. Без разборки двигателя»

Справка для «метанольщиков»

В августовском номере газеты «Авто Ревю» за 1991 год была статья «Бензиновый заводик… в сарае». Там говориться, что уникальную установку по производству бензина разработал Новосибирский научно-инженерный центр «Цеостит». Ее можно разместить в грузовом вагончике и получать от 150 литров топлива в сутки, до 50 тонн в год. Установка полностью автономна. Из всех видов энергоносителей для ее работы необходимо лишь электричество. А сырьем могут быть практически любые органические вещества и их смеси — спирты. Эфиры, альдегиды, газы металлургических и химических производств, а также газовые конденсаты, компресаты. Одним словом, вредные отходы, от которых заводы не знают, как избавиться. Режим работы — непрерывный. Одному человеку с этой установкой не справиться. А вот кооперативу, хотя бы даже гаражному — вполне. Бензиновый заводик будет рентабельным и окупит себя уже через год-полтора, если сырье приобретать не дороже 40 рублей за тонну, а тонну бензина продавать не менее чем за 300 рублей. (цены 1991 года). Установка может выдавать бензин с любым октановым числом: А-72, А-76, А-93.

Внимание!!! Информация, содержащаяся на данной странице, добавлена из непроверенных источников, может быть устаревшей и содержать ошибки. Поэтому приводиться исключительно в ознакомительных целях.

Способ получения бензина (метанола) из газа и воды

Комментарии автора-изобретателя Геннадия Николаевича ВаксаЧто можно и чего нельзя

Какое есть соображение относительно количества необходимых компрессоров?

Моя установка 91 года, когда бензин стоил что-то около 40 копеек и когда я назло сделал эту машину, была рассчитана на высокое давление, и нужно было два компрессора. Сейчас мы ее усовершенствовали, просчитали, получается, что можно вести процесс, подавая нормировано воздух. Такое упрощение появилось, благодаря созданию скачков давления в магнитном реакторе. Там, внутри среды, возникают импульсы, напоминающие хлопки. Эти хлопки и их генератор и являются изобретением, внесенными нами в разработку. Большинство же вещей, которые нами были описаны в связи с метанольной установкой, общеизвестны. Я не химик, я физик и брал данные из литературы. Новое, что также мы внесли, это очень компактный теплообменник. И последнее: если в классических реакторах получения метанола (их много, они распространены) обычно гранулометрический состав гранул катализатора составляет от 1 до 3 сантиметров, мы сделали катализатор мелкодисперсным. Но чтобы проходимость газа не ухудшалась, как раз и происходит периодические сжатие, в физике плазмы это называется скич-эффектом.

Вы рекомендуете три катализатора: оксид меди, оксид цинка и оксид кобальта. С кобальтом очень сложная позиция. Применение кобальта повышает КПД?

Не могу сказать. Сам состав катализаторов взят из классических книг. Первые установки для получения метанола работали только из окиси цинка. Это в принципе цинковые белила, белый порошок. Но в дальнейшем химики начали делать и на окиси меди, и на окиси хрома, окиси кобальта. Есть огромное количество отчетов. В ГПНТБ целый стеллаж стоит. Эти катализаторы более эффективны, чем окись цинка. Предлагаемый способ — измельчение старых «серебряных» монет, они состоят из никеля и меди — дает неплохой катализатор. Их, эти опилки, надо, конечно, обжечь, окислить.

И хром можно не добавлять?

Можно не добавлять. По всей видимости, оптимального катализатора еще не знают. Так, что я думаю, что надо будет просто пробовать.

Схема должна быть герметична. Но катализаторы надо будет вынимать и загружать?

Насчет сварки этой системы. У нас записано, что реакция синтеза идет при 350о С. Поэтому, если бы дали по схеме штуцера, и кто-то сделал немножечко не так, как следует, в помещение могли бы просачиваться окись углерода, водород и парообразный метанол, газы опасные. Мы дали рекомендацию — заваривать, и эта рекомендация, в принципе, остается. Ну, а если кто-то сделает со всеми предосторожностями открывающуюся пробку, естественно, с медной прокладкой, а не какой-то там другой, чтобы гарантировать герметичность процесса и в то же время разборность, — это, наверное, возможно. А нет уверенности, так надо не полениться — заварить, потом разварить, пересыпать и заварить заново, с аргоном.

В журнале дана схема конвертера, но ни где нет указаний по технологическому отверстию.

Технологическое отверстие годиться любое, чтобы только можно было засыпать порошок. Относительно необходимости уплотнения порошка еще раз хочу подчеркнуть следующее. В конвертере есть и окислитель и восстановитель — метан и кислород. В пазухах эта смесь взрывоопасна, если же она находиться в какой-то там порошковой среде, опасности нет. В ацетиленовые бачки в трубопроводе всегда прокладывают медные пламегасительные жилки, так как пламя не проходит по капилляру назад. Поэтому мы говорим: надо заполнить конвертер, встряхнуть и еще раз заполнить. Так, чтобы не было пазух. В пазухах может быть и небольшой, но взрыв хлопок.

Обязательно ли вертикальное расположение реактора?

Вертикальное обязательно.

А высокотемпературные охладители — можно горизонтально?

Там есть несколько тонкостей, которые надо соблюдать. Недавно приезжали люди: сделали — и у них пошел газ через трубу. Не поставили коллектор, ну, и того типа, что на раковине, колено, чтобы вода могла пройти, а газ не мог.

Вы пишите — перед запуском необходимо подогреть. То есть высокотемпературный теплообменник…?

Если Вы обратили внимание, процесс описывается в нескольких формулах. Вначале — при отсутствии кислорода. Реакция идет эндотермическая, с поглощением тепла. Она не состоится, если Вы не будете подводить тепло. После того как Вы подаете кислород, увеличивая давление — там у Вас есть специальный винт — уже горение как бы начинает идти. Но уже тогда идет с выделением тепла. И Вам уже горелки становятся, не нужны. Они нужны только в начале процесса.

Эжектор: там по схеме в журнале выходное отверстие для метана 2 мм, а диаметр трубы, расстояние….

Здесь небольшая ошибка, надо исправить. При 2 мм — эжектировать не будет. Слишком много воздуха надо подавать. Диаметр отверстия должен быть 1 мм. А расстояние от конца, чтобы была эжекция, примерно сантиметр. В принципе, это обычная паяльная лампа, только наоборот. У Вас в паяльной лампе в сопла подается горючее, а подсасывается воздух. Здесь, наоборот.

А какая-нибудь сеточка должна быть перед эжектором против забивания?

Да, надо ограничить сеточкой. Я это упустил из виду, спасибо за поправку.

Можно сделать разборным загрузочное отверстие каталитического насоса? Если можно, то чем уплотнить?

Каталитический насос — это самая ответственная деталь. Там лучше заваривать. В принципе, насос должен служить очень долго. Основная болезнь всех реакторов, где используется катализатор — он через некоторое время, как говорят химики, отравляется. Скажем, у Вас в газе есть примесь — сера или что-то. На поверхности гранул появляется, какая то пленка. За счет вибрации, которую мы производим, катализатор самоочищается. Этому способствует и то, что феррит у нас более абразивный, чем окись цинка — она очень мягкая. Поэтому отравление поверхности у нас ликвидируется, и работоспособность катализатора продлевается.

Каков диаметр диспергатора?

30 мм. Но это не имеет большого значения. Задача диспергатора в чем? Мы тут тоже немного схитрили. Нужно дать определенное нормированное соотношение вода-метан. Классическим методом это делают от дозаторов. Дело в том, что при температурах порядка 80-100 градусов С давление насыщенных паров становиться почти атмосферным (собственно, вода, поэтому и кипит при температуре 100 градусов). Так вот, паров воды, которые будут в пузырьках метана, вполне достаточно, чтобы реакцию конверсии соблюдать. Тут встал серьезный технический вопрос. У нас на других экспериментах выявилось, что когда воду пропускаешь через мелкую крошку снизу, чтобы пузырьки поднимались, она обязательно найдет себе какую-нибудь дорожку, а остальное сечение не работает, становиться пробкой. Чтобы взбалтывать, мы и ставим электромагнитный вибратор. Тогда пузырьки пока поднимаются, полностью насыщаются водой. Это тоже наша разработка.

Как регулируется процентное соотношение метана и воды?

Оно регулируется температурой и, в свою очередь, напряжением и степенью вибрации. Вообще процесс этот очень сложный. Система контрольно-измерительных приборов для таких приборов занимает солидное помещение. Я был на Таллиннском метаноловом заводе и видел. Сложнейшая система. Конечно, мы не могли ее повторить. Но все-таки реализовали процесс, весь этот КИП, всю эту обратную связь мы свели к одному к одному фитильку. Чем меньше пламя, тем, значит, меньше осталось у Вас углерода. Чем больше их не вступит в реакцию, чем больше будет фитилек пламени на выходе. И Вы уже будете сами оптимизировать процесс. Потому что газ-то из сети поступает равномерно, это константа. Перед оператором главная задача — делать так, чтобы уменьшался фитилек. С этой целью и температуру регулируйте на диспергаторе, и подаваемый воздух. День-два потратите и научитесь регулировать.

Эжекторный смеситель показан, но не дан размер подающей трубки.

Диаметр этот большого значения не имеет. Он может быть 8-10 мм.

Давления газа в магистрали достаточно?

Давление, какое есть, такое пусть и будет, Вы все равно не можете его ни увеличить, ни уменьшить.

А давление воздуха?

Оно на самом деле значения не имеет. Для чего у нас на компрессоре стоит этот датчик давления, точнее, регулятор давления. Дело в том, что эта реакция по кислороду должна иметь очень точные показатели — от 2 до 4 процентов кислорода по отношению к метану. Метана должно быть 98-96%.Фактически у нас компрессор с этим регулятором давления играет роль дозатора кислорода, чтобы кислород поступал в строго дозированном количестве. Если Вы кислорода даете больше, то процесс не пойдет, а будет простое горение метана. Задача компрессора — не делать большое давление. Все равно оно стравиться в сопел, где эжектор, и будет таким, каково давление газа в распределительной сети. Компрессор достаточно надежен, может работать и в непрерывном режиме. Если Вы в холодильнике ставите на максимум, компрессор практически работает без выключений.

Он имеет большой запас прочности.

А если попадут пары фреона? Ведь компрессор заполнен фреоновым маслом.

Если Вы посмотрите внимательно, там сделано так, что масло не может пойти. Вы ставите вверх трубку, и ничего страшного не будет. И если пойдет — оно по системе прокатит, и все.

Можно ли заменить газовые горелки на электрические ТЭНы?

Можно. Но это дорого, наверное? Электричество дороже, чем газ. Газ можно брать прямо от одной горелки газовой плитки. Длинна пламени примерно 120-150 мм.

Как получить ферритовый порошок?

Могу дать совет, где брать. В Белой Церкви, под Киевом. Там есть завод. Нужно не железо, а керит. Нужна керамика. Железо будет окисляться. Годятся броневые сердечники. Они не жесткие, они рыхлые, но не все.

Но ведь есть, наверно, простой способ получения мелкой керамики?

Я делаю в обычной ступке, размолов через дырочки в тряпочку. Сначала нагреть материал в печи или на газе и после этого бросить в воду. Он не лопнет, а покроется мелкими трещинками, после этого его можно размолоть в ступке.

Теплообменник заваривать?

Можно заваривать. С ним Вы никаких проблем не будете иметь.

Насколько жесткий контроль температурного режима?

Не очень жесткий. В пределах 1000. Можно, конечно, было предложить термопару. Но большинство людей проградуировать не смогло бы. Платиновые термопары к тому же очень дороги. Самый простой способ — этот термокраски или еще сплавы. У каждого своя точка плавления. Тут должен быть сплав типа высокоплавкого припоя.

Как производить запуск установки?

Включите, прежде всего, горелку. По всей системе пускается газ. Прежде всего, зажигаете фитилек. Газ начинает проходить по диспергатору и насыщается водой. На конечной канистре, в самом конце, Вы зажигаете фитилек, фитиль начинает гореть сильно. Просто горит газ. Ничего больше не происходит. И включаете всю электрическую часть. То есть диспергатор уже начинает работать активно, насыщение идет активно, горелки горят. Поднимается температура до 350-800 градусов. Начинается конверсия метана, который превращается в окись углерода и водород. И частично остается нетронутым метан. Попутно появляется углекислый газ. Лишняя вода еще идет. Процесс идет эндотермический, то есть с поглощением тепла. Постепенно начинайте подавать воздух. Этот процесс включения будет длиться 40-50 минут. Пока теплообменники прогреются, фитилек будет гореть с переменной силой. При конверсии идет выделение тепла. Дальше процесс пойдет сам, он сам себя начинает раскачивать. Я специально написал — где идет выделение тепла, где поглощение.

Какой предполагаемый срок службы такой установки может быть?

Установка-то будет работать долго, вот срок службы катализатора ограничит непрерывную работу. Тут многое зависит от загрязнения газа, от свойств катализатора. Если в газе много серы, может образоваться серная кислота, она при высоких температурах агрессивна. Прошу прощения за вносимые изменения параметров трубок для холодильников. В первых номерах упоминалось, что они толстостенные, 7 метров длиной. Это потому, что раньше планировались теплообменники делать змеевиками. Так получилось короче.

Оправдано ли применение двух теплообменников? Можно обойтись одним?

То есть греть до диспрегатора? Тогда Вы будете расходовать лишнее тепло, лишнюю электроэнергию

Но будет один теплообменник.

Для того, чтобы шло испарение, нужно постоянно подводить тепло. Это необходимо, чтобы вода была в определенном соотношении. Влажности, большей на 100% добиться нельзя. Но при 100% влажности количество воды при разных температурах разное. Чем выше температура, тем количество влаги при том же проценте влажности меньше. Диспрегатор может создать в пузырьке воздуха 100% влажность. Но для того, чтобы влажность имела определенное количество воды в граммах на кубометр газа, нужна еще и определенная температура. Вам нужно подержать 80-90о и регулировать температуру воды, которая в диспрегаторе. В зависимости от этой регулировки Вы будете иметь разное количество воды на кубометр газа. А у нас формула обуславливает одно соотношение.

Клапан давления самодельный. А можно КИПовский, игольчатый?

Можно. Здесь совершенно безопасно. Если в системе давление, с каким прижимает пружина шарик, тогда шарик отжимается, и лишний газ стравливается.

Тогда какое давление должно быть?

А это Вы смотрите. У Вас, в принципе, компрессор холодильника развивает давление 2,5 атм. Вам же, по всей видимости, нужны будут 1-2 атм. Но Вам не надо ставить манометр. Вы только регулируете по фитильку.

Как тепло изолировать верхнюю камеру конвертера?

Ее нужно теплоизолировать с наружной стороны. Их очень много, разных теплоизоляций, просто когда-то мы научились их из обычного силикатного канцелярского клея делать. Он выдерживает температуру до 15000 градусов.

Можно ли ставить конвертер-реактор вплотную к установке?

Нет. Расстояние должно быть 3-4 см.

В конвертере-реакторе мы имеем высоту 500 мм и не имеем размеров верхней и нижней части?

Смесительная и накопительная камеры должны быть по 100 мм. Этого вполне достаточно.

Диаметр выходного отверстия?

Это дымоход у Вас. Здесь 5-10 мм. Чтобы вытяжка была.

Вот здесь чисто схематично показано — слив метанола снизу. А если в канистру…?

Нет нельзя.

Если трубочка до дна не будет — можно. Важно не лить метанол сверху.

В реакторе, какого размера частицы катализатора, так как от этого зависит размер ячейки сетки?

0,05-0,2 мм.

Правильно ли мы делаем, проектируя на выходе и входе реактора штуцеры, имея в виду, что соединения реактора с другими узлами установки осуществляется нержавеющими трубками?

Штуцера показаны условно. Трубки ввариваются.

В чем принципиальная необходимость применения компрессоров от холодильников?

В их долговечности, надежности, бесшумности, доступности.

Какое давление должна выдерживать герметизированная канистра?

Давление в канистре отсутствует.

Испытания

Подключаем к насосу аккумулятор. Насос начинает качать воздух из атмосферы. Проходя через бензин он насыщается его парами. Далее проходит через бутылку с водой, это так называемый гидрозатвор, который препятствует попаданию крупных капель бензина. А сам сосуд стабилизирует проход воздуха с парами, тем самым получается стабильность горения, без всяких рывков.

Зажигаем газ из конфорки.

Как видите успешно горит. Как настоящий газ.

Замечаем начальное количество бензина.

Ставим на плиту воду и пытаемся вскипятить.


Вскипело все за десять минут.
Пламя прогорело примерно 40 минут в общем и вот насколько убавился уровень.

Конечно весь бензин нельзя задействовать, так как такой метод удаляет из топлива самые летучие фракции, а более тяжёлые все равно останутся на дне бутылки.