تاریخچه

فرآیندها و عوامل متعدد اختراع شده برای بهبود کیفیت بنزین

تاریخچه بنزین

بنزین اختراع نشده بلکه یک محصول طبیعی از صنعت نفت بوده که نفت سفید محصول اصلی آن است. بنزین توسط تقطیر نفت خام یعنی جداسازی ذرات فرّار آن، تولید می شود. با این حال، آنچه که اختراع شده است فرآیندهای متعدد و عوامل مورد نیاز برای بهبود کیفیت بنزین بوده که آن را به ماده­ای بهتر تبدیل کرده است.

بنزین
بنزین

اتومبیل­ها

هنگامی که اتومبیل داشت به وسیله شماره یک دنیا جهت حمل و نقل تبدیل می­شد، نیاز به استفاده از سوخت­های جدید به خوبی احساس گردید. در قرن نوزدهم زغال سنگ، گاز، کامفین و نفت سفید تولید شده از نفت خام به عنوان سوخت و در لامپ­ها استفاده می‌گشت.

با این حال، موتورهای خودروها نیازمند سوخت هایی بودند که به نفت به عنوان ماده خام نیاز داشته باشند. پالایشگاهها

نم­ی‌توانستند با همان سرعتی که خودروها از خطوط مونتاژ گذشته و تولید می­شدند، نفت خام را به بنزین تبدیل کنند.

کراکینگ

ایجاد بهبود در فرآیند پالایش سوختها به گونه­ای که مانع سر و صدای موتور و باعث افزایش کارایی موتور شوند، به خصوص برای موتورهای با تراکم بالای جدید خودروها که در حال طراحی بودند، مورد نیاز بود.

فرآیندهای ابداع شده برای بهبود عملکرد بنزین بدست آمده از نفت خام به عنوان فرایندهای “کراکینگ” شناخته می­شدند. در پالایش نفت، کراکینگ فرایندی است که در طی آن مولکول های هیدروکربن سنگین به وسیله گرما، فشار و گاهی اوقات کاتالیزورها، شکسته شده و به مولکول های سبک تر تبدیل می شوند.

کراکینگ حرارتی

کراکینگ اولین فرایند برای تولید تجاری بنزین است. در سال ۱۹۱۳، کراکینگ حرارتی توسط ویلیام مریام برتون اختراع شد. این فرآیندی با استفاده از گرما و فشار بالا می­باشد.

بنزین
بنزین

کراکینگ کاتالیستی

پس از گذشت مدت زمانی کراکینگ کاتالیستی جایگزین کراکینگ حرارتی در تولید بنزین شد. کراکینگ کاتالیستی کاربرد کاتالیزورهایی است که واکنش شیمیایی ایجاد کرده و بنزین بیشتری تولید می کنند. فرآیند کراکینگ کاتالیستی توسط یوجین هودری در سال ۱۹۳۷ اختراع شد.

فرایندهای اضافی

روش های دیگری نیز برای بهبود کیفیت بنزین و افزایش عرضه آن وجود دارد که از آن جمله می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • پلیمریزاسیون: تبدیل اُلفین های گازی مانند پروپیلن و بوتیلن به مولکول های بزرگتر در محدوده بنزین.
  • آلکیلاسیون: پروسه ترکیب یک اُلفین و یک پارافین مانند ایزوبوتان.
  • ايزومري­زاسيون: تبديل هيدروكربن­هاي راست زنجیر به هيدروكربن­هاي زنجيری شاخه دار.
  • اصلاح: استفاده از گرما یا کاتالیزور برای تغییر ساختار مولکولی.
بنزین
بنزین

جدول زمانی تکامل بنزین و سوخت

  • در قرن نوزدهم سوخت مورد استفاده در اتومبیل­ها تقطیر های قطران زغال سنگ و بخش های سبک تر از تقطیر نفت خام بود.
  • در ۵ سپتامبر ۱۸۸۵، اولین پمپ بنزین توسط سیلوانوس بوسر از فورت وین در ایندیانا تولید شده، و به جیک گومر تحویل داده شد. مخزن پمپ بنزین دارای دریچه های مرمری و پیستون­های چوبی بوده و یک گالن ظرفیت داشت.
  • در ۶ سپتامبر ۱۸۹۲، نخستین تراکتور که با سوخت بنزین کار می­کرد توسط جان فرولیچ از آیووا تولید شده و به لانگفورد در داکوتای جنوبی فرستاده شد. این ماشین در آنجا به مدت دو ماه برای خرمن کوبی مورد استفاده قرار گرفت. این دستگاه شامل یک موتور بنزینی عمودی تک سیلندری بود که بر روی تیرهای چوبی نصب شده و یک ماشین خرمن کوبی را هدایت می­کرد. فرولیچ شرکت موتورهای بنزینی تراکتور واترلو را تأسیس کرد، که بعدها به شرکت جان دیر پلو تحویل داده شد.
  • در ۱۱ ژوئن ۱۸۹۵، اولین اختراع ایالات متحده برای خودروی بنزینی، به نام چارلز دوریا از اسپرینگفیلد ماساچوست ثبت گردید.
  • در اوایل قرن بیستم، شرکت های نفتی بنزین را به صورت یک تقطیر ساده از نفت تولید می­کردند.
  • طی دهه ۱۹۱۰، قوانین ذخیره بنزین را در املاک مسکونی ممنوع کردند.
  • در ۷ ژانویه ۱۹۱۳، ویلیام مریام برتون روش کراکینگ را برای تبدیل نفت به بنزین ابداع کرد.
  • در تاریخ ۱ ژانویه ۱۹۱۸، اولین خط لوله بنزین ایالات متحده، حمل و نقل بنزین را از طریق یک لوله سه اینچی با طول بیش از ۴۰ مایل از سالت کریک به سمت کاسپر، آغاز کرد.
  • چارلز کترینگ یک موتور احتراق داخلی را به صورتی تولید کرد که قابل استفاده با نفت سفید باشد. با این حال، موتور با سوخت نفت سفید دارای تحرک زیادی بوده و ممکن بود سر سیلندر و پیستون را بشکند.
  • توماس میدلی کشف کرد که علت این ضربات، تبخیر قطره های نفتی در محفظه احتراق است. میدلی عوامل ضد ضربه را مورد تحقیق قرار داد، که نهایتاً منجر به اضافه کردن تترا اتیل به سوخت شد.
  • در تاریخ ۲ فوریه ۱۹۲۳، برای اولین بار در تاریخ ایالات متحده آمریکا، بنزین اتیل به بازار عرضه شد. این اتفاق در دیتون اوهایو به وقوع پیوست.
  • در سال ۱۹۲۳، آلریم مکدافی مک آفی، نخستین فرآیند کراکینگ کاتالیستی قابل فروش در صنعت نفت را ابداع کرد. این روش می توانست میزان تولید بنزین از نفت خام را دو و یا حتی سه برابر از روش­های تقطیر استاندارد، بیشتر کند.
  • تا اواسط دهه ۱۹۲۰، بنزین ۴۰ تا ۶۰ اکتان بود.
  • در دهه ۱۹۳۰، صنعت نفت استفاده از نفت سفید را متوقف کرد.
  • یوجین هودری در سال ۱۹۳۷ فرایند کراکینگ کاتالیستی تبدیل سوخت نامرغوب به بنزین با مرغوبیت بالا، را ابداع کرد.
  • در طول دهه ۱۹۵۰ افزایش نسبت فشرده سازی و سوخت های اکتان بالاتر به وقوع پیوست. سطح سرب افزایش یافته و فرآیندهای تصفیه جدید (هیدروکراکینگ) آغاز شد.
  • در سال ۱۹۶۰، چارلز پلنک و ادوارد روسینسکی اولین کاتالیزور زئولیتی تجاری که در صنعت نفت و برای کراکینگ کاتالیستی نفت و تبدیل آن به محصولات سبک تر مانند بنزین، مفید بود، را ابداع کردند.
  • در دهه ۱۹۷۰، سوخت های بدون سرب معرفی شدند.
  • از سال ۱۹۷۰ تا سال ۱۹۹۰، سرب از رده خارج شد.
  • در سال ۱۹۹۰، “لایحه هوای پاک” که برای از بین بردن آلودگی در نظر گرفته شده بود، تغییرات بزرگی در بنزین ایجاد کرد.
برچسب ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن