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石油精製の歴史 - Coggle Diagram
石油精製の歴史
自動車や航空機のピストエンジンが構成能化し、精巧になってくると、ガソリンの質が問題になってきた。
ガソリンエンジンでは、ガソリンの分子がなめらかに燃焼して、燃焼ガスの分子がピストンを十分に押していかなければならない。
フランスパンのような形の分子からなるガソリンでは、大きい表面積のため、酸素とあちこちで反応しやすいので、十分に圧縮される前に勝手に着火して急速に燃焼してしまう。これをノッキング(早爆)という
ノッキングの何が問題かと言うと、エンジンのパワーが十分に引き出せないばかりか、シリンダーごとの燃焼がばらついてエンジンが壊れる
ノッキングを防ぐためにオクタン価と言われる。ガソリンの性能の数値を高い燃料が必要になる。
フランスパンのような形の分子はオクタン価が低いガソリンになるが。炭素原子のつながった。フレームに枝わかりが多い分子はオクタンか価が高くなる。
1921年 鉛の化合物である4エチル鉛。分子構造関係なく、手っ取り早く奥単価を高めるために、アンチノック材という物質をガソリン添加する方法が生まれた。
第二次大戦の航空用ガソリンによく使われたが、戦後、自動車社会が到来すると、有鉛ガソリンが深刻な大気汚染を引き起こす。
こうした鉛の添加剤に頼らずに、ガソリンそのものの単価を向上させる方法は、ガソリンの分子の炭素の鎖を枝わかれが多い構造にすること、もしくはガソリンにトルエンなどの芳香族炭化水素を混ぜること。
第二次世界大戦で生み出された石油技術にリフォーミング接触回質というものがある。リフォームと言う通り、文書の形を変えるもので、フランスパンのような形の分子を触媒に接触させながら反応させると、触媒表面の穴箱みたいなところにはまりぐるぐるとマークなって、ドーナツようなようなあのドーナツのような六角形のベンゼンかって言う構造を持った分子方向炭化水素になる。この方法でベンゼンやトルエンキシレンといった分子が作り出され、これらを添加した。ガソリンは、オカの高いハイオクガソリンになる。
接触分解。
活性白土言う鉱物が、石油の中の重油と言われる成分の長い炭化水素の分子を切断し、ガソリンの成分の小さい分子にする反応を促進する。触媒として使えることが発見された。
炭素鎖の枝わかりが多い、球形に近い分子に変化する反応も起こせることがわかった。
フランスパンのような形の文章をちぎって、休憩のあんぱんみたいなものを作るようなもの。これを接触分解と言う。
流動接触分解
ただ、これだけだと、石油の分解反応の過程で、炭素が析出して触媒を覆ってしまい、すぐに使えなくなる。
触媒の粒子を熱風で誘導し、炭素がダメになった。触媒は回収し、別の装置で高温で表面の炭素を焼いてかつさせ、また原料ガスと触媒を混ぜて反応装置に投入する。流動接触分解法が発明された。
戦時中の航空ガソリンには4エチル鉛を入れすぎると、ガソリン成分が少なくなってしまうので、ガソリンの分子自体もノッキングを防ぐ構成能な分子にする必要があった。
1913年熱分解法。原油から取れるガソリンの得率が20%程度。モータリゼーションによって、ガソリン不足が顕著になったので原油から得られる灯油や軽油といったガソリンの分子より大きい単価水素の分子を加熱して、ガソリンの分子に分解する装置を発明した。
灯油や経由が長いフランスパンのようなもので、
これをちぎって小さいパン2、3個に分けるようなイメージ
石油は古代から湧出しているのが見つかっていたが、船に乗って防水加工に使っていた。けれども、燃やすと硫黄なども燃焼して不快な匂いを発するので、燃料としては用いられていなかった。
19世紀にランプに使っていた鯨の油が鯨が取りすぎて不足してきた。石油蒸留していられる灯油の需要が高まった。
