تاريخ وقود السيارات

---

لم يتم اختراع البنزين ، بل هو منتج ثانوي طبيعي لصناعة البترول ، الكيروسين هو المنتج الرئيسي، وينتج البنزين عن طريق التقطير ، وهو عبارة عن فصل الأجزاء المتقلبة الأكثر قيمة من النفط الخام ومع ذلك ، فإن ما تم اختراعه كان العديد من العمليات والعوامل اللازمة لتحسين جودة البنزين مما يجعله سلعة أفضل

السيارات :
عندما بدأ تاريخ تصنيع السيارات يتجه لتصبح هي وسيلة النقل الأولى كانت هنالك حاجة لظهور أنواع جديدة من الوقود فتم استخدام الفحم والغاز والكامفين والكيروسين المصنوع من البترول كوقود للمصابيح مع ذلك فإن محركات السيارات تحتاج إلى وقود البترول  المشتق من النفط المادة الخام ، لم تتمكن المصافي من تحويل النفظ الخام إلى بنزين بالسرعة الكافية لأن صناعة السيارات كانت تتدحرج في خطوط الإنتاج

التكسير :
كانت هناك حاجة للتحسين في عملية تكرير الوقود التي من شأنها أن تزيد من كفاءة محرك السيارة وخاصة محركات السيارات الجديدة عالية الضغط كانت العمليات التي تم استخدمها لتحسين عائد البنزين الخام معروفة بالتكسير ” Cracking” وهي عملية تكرير البترول ويعتبر التكسير عملية يتم بواسطتها تكسير جزئيات الهيدروكربون الثقيلة إلى جزيئات أخف من خلال الحرارة والضغط وأحيانًا المحفزات

التكسير الحراري :
التكسير هو العملية رقم واحد للإنتاج التجاري للبنزين ، في عام 1913م من اختراع وليام ميريام برتون ” William Meriam Burton ” صاحب أول عملية للتكسير الحراري استخدمت فيها الحرارة والضغوط العالية

التكسير التحفيزي :
في نهاية المطاف حل التكسير التحفيزي محل التكسير الحراري في إنتاج البنزين والتكسير التحفيزي هو تطبيق المحفزات التي تخلق تفاعلات كيميائية وتنتج المزيد من البنزين وعملية التكسير التحفيزي قام يوجين هودري باختراعها في عام 1937م

العمليات الإضافية :
طرق أخرى لتحسين جودة البنزين وزيادة إمداداته :البلمرة : تحويل أوليفينات غازية ، مثل البروبيلين والبيوتيلين ، إلى جزيئات أكبر في نطاق البنزين

لألكلة : عملية تجمع بين الأولفين والبارافين مثل الأيزوبيوتان

الأيزوميرات: تحويل الهيدروكربونات المستقيمة السلسلة إلى هيدروكربونات متفرعة السلسلة

الإصلاح: استخدام إما حراريًا أو حافزًا لإعادة ترتيب بنية جزيئية

الجدول الزمني لتحسينات البنزين ووقود السيارات :
كان وقود السيارات مستخدمًا منذ القرن التاسع عشر الميلادي وكان عبارة عن ن نواتج قطران الفحم الحجري والكسور الأخف من تقطير النفط الخام ، في 5 سبتمبر 1885 ، تم تصنيع أول مضخة تعمل بالبنزين بواسطة Sylvanus Bowser من Fort Wayne ، وكان خزان مضخة البنزين يحتوي على صمامات رخامية وسدادة خشبية وله قدرة برميل واحد

في 6 سبتمبر لعام 1892م  تم شحن أول جرار يعمل بالبنزين ، صنعه John Froelich في ولاية أيوا الأمريكية ، إلى لانغفورد جنوب داكوتا كان محرك البنزين ذو أسطوانة واحدة عمودي مركب على عوارض خشبية و شكلت شركة Froelich شركة محرك الجرارات Waterloo ، والتي اشترتها لاحقًا شركة John Deere Plough Company

في 11 يونيو 1895م ، تم إصدار أول براءة اختراع أمريكية للسيارات التي تعمل بالبنزين بواسطة Charles Duryea تشارلز ديريا من سبرينغفيلد ، ماساتشوستس

بحلول أوائل القرن العشرين كانت شركات النفط تنتج البنزين كمقطر بسيط من النفط ، وفي عام 1910م حظرت القوانين تحزين البنزين في المنازل ، وفي 7 يناير عام 1913م حصل وليام ميريام بيرتون على براءة اختراع لعملية تكسيره لتحويل النفط إلى بنزين ، وفي الأول من يناير لعام 1914م بدأ أول خط أنابيب الغازولين ” gasoline ” في الولايات المتحدة بنقل البنزين عبر أنبوب بثلاث بوصات على بعد 40 ميل

وقام Charles Kettering بتعديل محرك الاحتراق الداخلي للتشغيل على الكيروسين ، اكتشف توماس ميدجلي جونيور أن سبب القرقرة كان من قطرات الكيروسين التي تبخرت عند الاحتراق ، وقام بالبحث عن عوامل مضادة للضرب ، ثم اكتشف تيترا إيثيل الرصاص المضاف إلى الوقود ، وفي 2 فبراير 1923م ، لأول مرة في الولايات المتحدة تم تسويق إيثيل البنزين

حدث هذا في دايتون بولاية أوهايو

في عام 1923م ، طور ألمر ماكدوفي مكافي ” Almer McDuffie McAfee ” أول عملية تكسير تجاريًا في صناعة النفط ، وهي طريقة يمكن أن تضاعف أو تزيد ثلاثة أضعاف البنزين الناتج عن النفط الخام عن طريق طريقة التقطير القياسية ، وبحلول منتصف 1920م ، كان البنزين 40 – 60 أوكتان ، بحلول الثلاثينيات من القرن الماضي ، توقفت صناعة البترول عن استخدام الكيروسين ، وابتكر يوجين هودري التكسير التحفيزي للوقود منخفض الدرجة في البنزين عالي الاختبار عام 1937م ، وخلال عام 1950م ، حدثت زيادة نسبة الضغط وارتفاع وقود الأوكتان، وارتفعت مستويات الرصاص وبدأت عمليات التكرير الجديدة (التكسير بالهيدروجين).في عام 1960م ، سجل تشارلز بلانك وإدوارد روسينسكي براءة اختراع (الولايات المتحدة # 3،140،249) أول حافز زيوليت مفيدًا تجارياً في الصناعة البترولية للتكسير التحفيزي للبترول إلى منتجات أخف مثل البنزين ، في 1970م ، أدخلت الوقود الخالي من الرصاص ، من عام 1970م حتى عام 1990م تم التخلص التدريجي من الرصاص ، في عام 1990م ، وضع قانون الهواء النظيف تغييرات كبيرة على البنزين بهدف القضاء على التلوث