Benzīna vēsture un izgudrojums

Benzīns netika izgudrots, tas ir dabīgs naftas rūpniecības blakusprodukts, petroleja kas ir galvenais produkts. Benzīnu iegūst, destilējot, atdalot gaistošās, vērtīgākās jēlnaftas frakcijas. Tomēr tika izgudroti daudzi procesi un aģenti, kas vajadzīgi, lai uzlabotu benzīna kvalitāti, padarot to par labāku preci.

Kad automašīnas vēsture devās virzienā, lai kļūtu par galveno transporta veidu. Radās vajadzība pēc jaunām degvielām. Iekšdeviņpadsmitais gadsimts, ogles, gāze, kamfēns un petroleja, kas izgatavota no naftas, tika izmantoti kā degviela un lampās. Tomēr automašīnu motoriem bija nepieciešama degviela, kurai kā izejviela bija nepieciešama nafta. Naftas pārstrādes rūpnīcas nevarēja pietiekami ātri pārveidot jēlnaftu benzīnā, jo automašīnas nokritamontāžas līnijas.

Bija nepieciešami uzlabojumi degvielas attīrīšanas procesā, kas neļaus motoram klauvēt un palielinās motora efektivitāti. Īpaši jaunajiem automobiļu dzinējiem ar augstu kompresijas pakāpi.

Procesi, kas tika izgudroti, lai uzlabotu jēlnaftas ieguvi no benzīna, bija pazīstami kā plaisāšana. Naftas rafinēšanā krekinga process ir process, kurā smagie ogļūdeņražu molekulas tiek sadalītas vieglākās molekulās, izmantojot karstumu, spiedienu un dažreiz arī katalizatorus.

Plaisāšana ir pirmais numurs benzīna komerciālai ražošanai. 1913. gadā termisko plaisāšanu izgudroja Viljams Merjams Burtons - process, kurā tika izmantots karstums un augsts spiediens.

Galu galā katalītiskā plaisāšana aizstāja termisko krekingu benzīna ražošanā. Katalītiskā plaisāšana ir katalizatoru pielietošana, kas rada ķīmiskas reakcijas, iegūstot vairāk benzīna. Katalītiskā krekinga procesu izgudroja Jevgeņijs Hūdijs 1937. gadā.

Citas metodes, kuras izmanto, lai uzlabotu benzīna kvalitāti un palielinātu tā daudzumu, ieskaitot:

• Polimerizācija: gāzveida olefīnu, piemēram, propilēna un butilēna, pārvēršana lielākās molekulās benzīna diapazonā
• Alkilēšana: process, kurā tiek apvienots olefīns un parafīns, piemēram, izobutāns
• Izomerizācija: taisnas ķēdes ogļūdeņražu pārvēršana sazarotās ķēdes ogļūdeņražos
• Reformēšana: izmantojot vai nu siltumu, vai katalizatoru, lai pārkārtotu molekulāro struktūru

• Automobiļu 19. gadsimta degviela bija akmeņogļu darvas destilāti un jēlnaftas destilācijas vieglākās frakcijas.
• 1885. gada 5. septembrī pirmo benzīna sūkni izgatavoja Sylvanus Bowser no Fortveinas (Indiānas štats) un piegādāja Džeikam Gumperam, arī Fortveina. Benzīna sūkņa tvertnei bija marmora vārsti un koka virzuli, un tās tilpums bija viena muca.
• 1892. gada 6. septembrī pirmais ar benzīnu darbināmais traktors, kuru ražoja Džons Froeličs no Aiovas, tika nosūtīts uz Langfordu, Dienviddakotas štatā, kur aptuveni divus mēnešus tika izmantots kulšana. Tam bija vertikāls viena cilindra benzīna motors, kas uzstādīts uz koka sijām, un tas vadīja Dž. I. Korķu kulšanas mašīna. Froelich izveidoja Waterloo benzīna traktoru dzinēju kompāniju, kuru vēlāk iegādājās John Deere Plow Company.
• 1895. gada 11. jūnijā tika izsniegts pirmais ASV patents automašīnai ar benzīnu Čārlzs Durjē of Springfield, Masačūsetsa.
• Ar agru 20. gadsimts, naftas kompānijas ražoja benzīnu kā vienkāršu destilātu no naftas.
• 1910. gadu laikā likumi aizliedza glabāt benzīnu dzīvojamos īpašumos.
• 1913. gada 7. janvārī Viljams Meriam Burtons saņēma patentu savam plaisāšanas procesam, lai pārveidotu eļļu par benzīnu.
• 1918. gada 1. janvārī pirmais ASV benzīna cauruļvads sāka benzīna pārvadāšanu caur trīs collu cauruļvadu 40 jūdžu attālumā no Soltkrīkas līdz Kasperam, Vaiomingā.
• Čārlzs Ketterings modificēts iekšdedzes dzinējs, lai darbotos ar petroleju. Tomēr ar petroleju darbināmu motoru pieklauvēja un tas sašķeltu cilindra galvu un virzuļus.
• Thomas Midgley Jr atklāja, ka klauvēšanas cēlonis ir petrolejas pilieni, kas iztvaiko degšanas laikā. Midglejs izpētīja pretsitiena līdzekļus, kulminācijā kļūstot par tetraetilsvina pievienošanu degvielai.
• 1923. gada 2. februārī pirmo reizi ASV vēsturē tika laists tirgū etilbenzīns. Tas notika Deitonā, Ohaio štatā.
• 1923. gadā Almers Makdefs Makfejs izstrādāja pirmo naftas rūpniecības komerciāli dzīvotspējīgo katalītisko krekingu process, metode, ar kuras palīdzību divkāršot vai pat trīskāršot no jēlnaftas iegūto benzīnu ar standarta destilāciju metodes.
• Līdz 1920. gadu vidum benzīns bija no 40 līdz 60 oktānskaitļiem.
• Līdz 30. gadiem naftas rūpniecība pārtrauca petrolejas izmantošanu.
• Eugene Houdry 1937. gadā izgudroja zemas kvalitātes degvielas katalītisko plaisāšanu augstas pārbaudes benzīnā.
• Piecdesmitajos gados notika kompresijas pakāpes palielināšanās un augstāka oktānskaitļa degviela. Svina līmenis palielinājās un sākās jauni rafinēšanas procesi (hidrokrekinga process).
• 1960. gadā Čārlzs Planks un Edvards Rosinskis patentēja (ASV # 3 140 249) pirmo ceolīta katalizatoru komerciāli noderīgs naftas rūpniecībā naftas katalītiskai krakšķēšanai tādos vieglos produktos kā kā benzīns.
• 70. gados tika ieviesta bezsvina degviela.
• No 1970. līdz 1990. gadam svina darbība tika pārtraukta.
• 1990. gadā Likums par tīru gaisu radīja būtiskas izmaiņas benzīnā, kas pamatoti paredzēts piesārņojuma novēršanai.