Geschiedenis van benzine

Benzine is niet uitgevonden, het is een natuurlijk bijproduct van de aardolie-industrie, waarbij kerosine het belangrijkste product is. Benzine wordt geproduceerd door destillatie, het scheiden van de vluchtige, waardevollere fracties ruwe aardolie. Wat echter werd uitgevonden, waren de vele processen en middelen die nodig waren om de kwaliteit van benzine te verbeteren, waardoor het een betere grondstof werd.

De automobiel

Toen de geschiedenis van de auto op weg was om de nummer één transportmethode te worden. Er was behoefte aan nieuwe brandstoffen. In de negentiende eeuw werden kolen, gas, camfeen en kerosine gemaakt van aardolie gebruikt als brandstoffen en in lampen. Automotoren hadden echter brandstoffen nodig die aardolie als grondstof nodig hadden. Raffinaderijen konden ruwe olie niet snel genoeg in benzine omzetten omdat auto's van de lopende band rolden.

Cracking

Er was behoefte aan verbetering in het raffinageproces voor brandstoffen die het kloppen van de motor zouden voorkomen en de motorefficiëntie zouden verhogen. Vooral voor de nieuwe high-compressie automotoren die werden ontworpen.

De processen die werden uitgevonden om de opbrengst aan benzine uit ruwe olie te verbeteren, stonden bekend als kraken. Bij het raffineren van aardolie is kraken een proces waarbij zware koolwaterstofmoleculen worden afgebroken tot lichtere moleculen door middel van warmte, druk en soms katalysatoren.

Thermisch kraken: William Meriam Burton

Kraken is het nummer één proces voor de commerciële productie van benzine. In 1913 werd thermisch kraken uitgevonden door William Meriam Burton, een proces dat gebruik maakte van hitte en hoge drukken.

Katalytisch kraken

Uiteindelijk verving katalytisch kraken thermisch kraken bij de productie van benzine. Katalytisch kraken is de toepassing van katalysatoren die chemische reacties veroorzaken, waardoor meer benzine wordt geproduceerd. Het katalytische kraakproces werd uitgevonden door Eugene Houdry in 1937.

Aanvullende processen

Andere methoden die worden gebruikt om de kwaliteit van benzine te verbeteren en het aanbod te vergroten, waaronder:

• Polymerisatie: gasvormige olefinen, zoals propyleen en butyleen, omzetten in grotere moleculen in het benzinebereik
• Alkylatie: een proces waarbij een olefine en paraffine zoals isobutaan worden gecombineerd
• Isomerisatie: de omzetting van koolwaterstoffen met rechte keten in koolwaterstoffen met vertakte keten
• Hervormen: met behulp van warmte of een katalysator om een ​​moleculaire structuur te herschikken

Tijdlijn van benzine- en brandstofverbeteringen

• 19e-eeuwse brandstoffen voor de auto waren koolteerdestillaten en de lichtere fracties van de destillatie van ruwe olie.
• Op 5 september 1885 werd de eerste benzinepomp vervaardigd door Sylvanus Bowser uit Fort Wayne, Indiana en afgeleverd aan Jake Gumper, ook van Fort Wayne. De benzinepomptank had marmeren kleppen en houten plunjers en had een capaciteit van één vat.
• Op 6 september 1892 werd de eerste door benzine aangedreven tractor, vervaardigd door John Froelich uit Iowa, verscheept naar Langford, South Dakota, waar hij gedurende ongeveer 2 maanden werd gebruikt voor het dorsen. Het had een verticale eencilinder benzinemotor gemonteerd op houten balken en reed een J. I. Case dorsmachine. Froelich vormde de Waterloo Gasoline Tractor Engine Company, dat later werd overgenomen door de John Deere Plough Company.
• Op 11 juni 1895 werd het eerste Amerikaanse patent voor een auto met benzinemotor verleend aan Charles Duryea uit Springfield, Massachusetts.
• Tegen het begin van de 20e eeuw produceerden de oliemaatschappijen benzine als eenvoudig destillaat uit aardolie.
• In de jaren 1910 verbood de wet de opslag van benzine op woningen.
• Op 7 januari 1913 ontving William Meriam Burton een patent voor zijn kraakproces om olie om te zetten in benzine.
• Op 1 januari 1918 begon de eerste Amerikaanse benzinepijpleiding benzine te transporteren door een drie-inch pijp over 40 mijl van Salt Creek naar Casper, Wyoming.
• Charles Kettering heeft een verbrandingsmotor aangepast om op kerosine te werken. De door kerosine aangedreven motor klopte echter en zou de cilinderkop en zuigers doen barsten.
• Thomas Midgley Jr. ontdekte dat de oorzaak van het kloppen te wijten was aan de kerosinedruppeltjes die verdampen bij verbranding. Antiklopmiddelen werden onderzocht door Midgley, met als hoogtepunt tetraethyllood dat aan brandstof werd toegevoegd.
• Op 2 februari 1923 werd voor het eerst in de Amerikaanse geschiedenis ethylbenzine op de markt gebracht. Dit vond plaats in Dayton, Ohio.
• In 1923 ontwikkelde Almer McDuffie McAfee het eerste commercieel haalbare katalytische kraakproces van de aardolie-industrie, een methode die de benzine uit ruwe olie zou kunnen verdubbelen of zelfs verdrievoudigen volgens de standaarddestillatiemethoden.
• Tegen het midden van de jaren twintig was benzine 40 tot 60 octaan.
• Tegen de jaren dertig stopte de aardolie-industrie met het gebruik van kerosine.
• Eugene Houdry bedacht het katalytisch kraken van laagwaardige brandstof in hoge testbenzine in 1937.
• In de jaren 1950 trad de toename van de compressieverhouding en hogere octaanbrandstoffen op. Loodniveaus namen toe en nieuwe raffinageprocessen (hydrokraken) begonnen.
• In 1960 patenteerden Charles Plank en Edward Rosinski (VS # 3.140.249) de eerste zeolietkatalysator die commercieel bruikbaar is in de aardolie-industrie voor het katalytisch kraken van aardolie tot lichtere producten zoals benzine.
• In de jaren zeventig werden loodvrije brandstoffen geïntroduceerd.
• Van 1970 tot 1990 werd lood afgebouwd.
• In 1990 creëerde de Clean Air Act grote veranderingen op benzine, terecht bedoeld om vervuiling te elimineren.