فرآورده های نفتی و مشخصات آنها

فرآورده های نفتی و مشخصات آنها

مقدمه

برای شناخت فرآورده های نفتی و بررسی جزییات آنها ابتدا مطالبی را درمورد نفت خام مرور میکنیم:

نفت خام اساساًازهيدروكربنهاي پارافيني ،نفتني وآروماتيك تشكيل شده است. علاوه برايـن مقـداركمـي تركيبـات گوگردي، نيتروژن دار ،اكسيژن دارومقدارجزيي فلزات نيزدرنفت خام وجوددارد.
ترتيب وتنظيم عملياتهای مختلفي كه بايددرپالايشگاه برروي نفت خام انجام گيرد،مستلزم شناسايي مواردزيراست :

  •  فرآورده هاي نفتي و مشخصات آنها
  •  تركيب نفت خام
  •  خواص شيميايي فيزيكي فرآورده هاي نفت

فرآورده هاي نفتي

فرآورده هاي(فرآورده های نفتی) هرپالايشگاه راميتوان دريكي ازسه گروه زيرقرارداد :

  •  فرآورده هاي تمام شده كه ميتوانندمستقيماًمصرف شوند؛مانند بنزين ونفت گاز .
  •  فرآورده هاي نيمه تمام كه بعنوان پايه درمخلوطهاي بعدي بـه كـارمـي رونـدوبـراي بهبـودكيفيـت نيـازبـه مـوادافزودني مختلف دارند؛ مانند برشهاي پايه روان كننده براي ساخت روغنها .
  •  فرآورده هاي جنبي يا واسطه اي نظيرمواداوليه پتروشيمي .نفت-گاز-فرآورده نفتی-فرآورده های نفتی-نفت گاز-آسفالت-کربن-هیدروکربن-سبک-سنگین-اویل-پترولیوم-شیمیایی-پالایشگاه-سوخت-خودرو-ماشین-بنزین-کپسول-بشکه-دیزل-کشتی-قطار-ایزوگام-کوره-برنت-جنوب-شمال-روفن-واکس-پولیش-سوخت جت-موتور-بنزن-پتروشیمی-نفت سفید-تقطیر-پالایش

طبقه بندي فرآورده های نفتی اصلي به ترتيب افزايش جرم مولكولي به قرار زيراست :

۱ -گازهاي سبك :

اين گازهاشامل هيدروژن وهيدروكربنهاي سبك مي باشندوبعنوان سوخت صـنعتي ويـاماده اوليه پتروشيمي به كارمي روند.

۲ -گازهاي مايع شده(LPG):

چون جداسازي كامـل هيـدروكربنهاي سبك ازنظراقتصادي مقرون به صرفه نيست،بنابراين هميشه مقـداري ازايـن هيـدروكربنهادرگازهـاي مـايع شده باقي مي ماند. به همين دليل يكي ازمشخصات گازمايع درصدمجازهيدروكربنهـاي سـبكترونيـزسـنگينترمـي باشـد. محدوديت تركيبات سبك درگازمايع ازنظرايمني الزامي است . اين گازهاعبارتندازپروپان وبوتان ويامخلوط تجارتي اين دوكه بعنوان سوخت خانگي ياصنعتي مي باشد.

 

گاز-گازمایع-lpg-نفت-سوخت-تانکر-کپسول-نفت-گاز-گازوئیل-شیمیایی-پتروشیمی

۳ -بنزين(Gasoline):

بنزين مخلوطي است ازگروههاي مختلف هيدروكربني كه مولكولشان بين(۴تا۱۰)وگاهي۱۲كربن دارنـد. درحـال حاضردونوع سوخت موتوردربازارعرضـه مـي شـود :

بنـزين معمـولي وبنـزين سـوپركه اختلافشان درعدد اكتان است. بررسي مشخصات بنزينهامعمولاًازنظركاربردشان درموتورمطرح است.

مشخصات بنزینها:

چگالی:

چگالي نمي تواندبه تنهايي كيفيت يك بنزين رامشخص كند. چگـالي بنـزين معمـولي حـدود ۷۶٫۰ودرمـوردبنـزين سوپر ۷۷٫۰است .

تقطير:

منحني تقطيرASTMانعكاسي ازتركيب بنزين است. واطلاعاتي دربـاره سـهولت راه انـدازي موتـوردرسـرما،رقيـق شدن روغن كارتروامكان فرسايش وپوششهامي دهد .
چنانچه دماي ۱۰%تقطير بين۶۰-۵۰درجه باشد،مقـدارحـداقلي ازبرشـهاي سـبك وجـودداردكـه تبخيرشـان بـراي راه اندازي موتوردرسرماكفايت مي كند. اگرنقطه۵۰%بين۱۱۰-۹۰درجه باشـد،فراريـت قسـمت ميـاني بنـزين مناسـب اسـت وتبخيرسوخت به خوبي صورت مي گيرد،درنتيجه امكان استفاده ازحداكثرقدرت موتورميسرمي شود. براي قسمت انتهـايي بنزين نقطه۹۵%كمتراز۱۹۵درجه ونقطـه نهـايي پـايين تـراز۲۰۵ درجه درنظـرگرفتـه شـده اسـت. درقسـمت انتهـايي بنـزين،هيدروكربورهاي سنگين قراردارندكه ازنظرارزش گرمايي مفيدندولي فراريـت اندكشـان موجـب بعضـي اشـكالات ازقبيـل تبخيرنامناسب بنزين وتوليدرسوب درنتيجه احتراق ناقص مي شود.

فشار بخار:

مواد فرار باعث سهولت راه اندازي موتور در زمستان مي شوند ، ولي احتمال انجماد سوخت را نيز بوجود مي آورند كـه با كاهش فشار بخار و افزايش ضد يخ به بنزين از اين امر جلوگيري مي شود . در تابستان نيز مقدار زياد هيدروكربنهاي سبك به علت تشكيل سدي از بخار در لوله بنزين باعث توقف موتور مي شود .

صمغ ها:

غلظت صمغ موجوددربنزين نبايداز۱۰mgدرcc100 تجاوزكند. صمغهاتركيباتي هستندكـه دراثـراكسيدوپليمري شدن اولفينهاي ناپايدارتشكيل مي شوند. تشكيل صمغ ميتواند ۲تا ۳ واحدعدداكتان راكاهش دهد.

پايداري:

يكي ازويژگيهاي بنزين پايداري آن دربرابراكسيژن است. براي بهبودپايـداري مـي تـوان ازمـوادضـداكسـيدشـدن اسنفاده كرد.

گوگرد:

حدمجازمقدارگوگرددربنزين معمولي%۰٫۱۷وزني ودرموردبنزين سوپر%۰٫۱۵مي باشد. باوجود اين مصرف بنزينهايي با%۰٫۲۵وحتي%۰٫۴گوگردهم اشكال عمده اي ندارد. بعضي اشكالات حضورگوگرددربنزين عبارتنداز :

  • توليد انيدريدهاي سولفورو سولفوريك براثراحتراق كه درمجاورت بخارآب اسيدسولفوريك خورنده توليد ميكند .
  • آلودگي محيط زيست براثردوده هاي سولفوروي مسموم كننده .
  • كاهش حساسيت سرب بنزين. هرچه ميزان گوگردسوخت بيشترباشد،افزايش عدداكتـان سـوخت بـه ازاي مقـدارمعيني سرب،كمترخواهدبود.
عدد اكتان:

شرط مرغوبيت يك بنزين تنهابالابودن عدداكتان نيست. سايرويژگيهانظيرفشاربخار ،منحني تقطير،مقدارصـمغ وگوگردنيزبايددرحدمطلوب باشند .
انواع موادافزودني كه مي تواننددربهبودكيفيت بنزين مؤثرباشندعبارتنداز :

  •  مواد افزايش دهنده عدد اكتان مانند تترا اتيل سرب كه ماده بسيار موثري است ولي سمي و آلوده كننده محيط زيسـت مي باشد .
  • متيل ترشيئري بوتيل اتر(MTBE )جانشين مناسبي براي تترا اتيل سرب است .
  • مواد باز دارنده تشكيل صمغ نظيرفنلها وآمينها .
  • مواد باز دارنده تشكيل رسوبهاي سخت .
  • مواد ضد يخ .
  • رنگهابراي تمايزبنزينهاي سرب دار،كه البته رنگ هيچ رابطه اي باكيفيت بنزين ندارد .

۴-بنزينهاي مخصوص و نفتا(Naphtha):

حلالهاي نفتي برشهاي سبكي اندكـه ازنفـت خـام تهيـه شـده،داراي هيـدروكربنهاي پـارافيني نفتنـي وآرومـاتيكي بـانسبتهاي متفاوند. اين حلالهامعمولابيرنگ بوده ودرآب حل نمي شوند. حلال هاكاربردهاي گوناگون دارند،مثلابعنوان حل كننده صمغهادرصنايع رنگ سازي،چسب سازي ولاستيك سازي به كارمي روند. همچنين دراسـتخراج موادمختلف روغني وآروماتيكي ونيزدربعضي ازواكنش هاي شيميايي بعنوان واسطه مورداستفاده مي گيرند.

۵ -سوخت جت(Fuel Jet):

درموتورهاي واكنشي، توربينهاي گازي وموشكهامصرف مي شوند .

سوخت-جت-نفت-گاز-گازوئیل-بنزین-پتروشیمی-شیمیایی-طلای-سیاه-هواپیما-بالگرد

۶ -نفت سفيد(Kerosene) :

اين برش شامل هيدروكربنهايي است كه گستره جوشهاي آنهابلافاصله پس ازبنزينهـاقـرارگرفتـه انـد. شـامل هيـدروكربنهاي C10 تا C14 است. نفت سفيدرا مي توان پس ازتخليص وبي بو كردن به عنوان حلال حشره كشهااستفاده كرد. در انواع چراغها براي ايجاد روشنايي وگرمانیزبه كارمي رود.

۷ -گازوئيل يا نفت گاز(Oil Diesel) :

درتقطيـرنفـت خـام برشـي كـه پـس ازنفـت سـفيدبدسـت مـیايـد، نفـت گـازمـي باشـد. ايـن بـرش مخلـوطي ازهيدروكربنهاي مختلفي است كه درمولكولشان بـين ۱۴ تـا۲۰ كـربن دارنـد. مهمتـرين مصـرف نفـت گـاز بـعنوان سـوخت موتورهاي ديزلي وتأسيسات حرارتي است. ويژگيهاي نفت گازبستگي به نفت خام اوليه دارد.

۸ -نفت سوخت سبك :

نفت سوخت يانفت كوره سنگين ترين قسمت نفت خام است،كه ازباقيمانده تقطيرخلاءمستقيماًوياپس ازعمليات كاهش گرانروي بدست مي آيد. ازنفت سوختهادرموتورهاي ديزلي كُندمثل موتوركشتيهاو تأسيسات بزرگ صنعتي مثـل نيروگاههاي برق استفاده مي شود. درايران نفت سوختها را به سه دسته تقسيم كرده اند :

نفت كوره سبك: گرانروي نفت كوره سبك ، پايين است . براي تهيه آن ازفرآورده هاي سبك(نفت سفيدونفت گاز)استفاده مي شـودودرواحدهايي كه سيستم گرم كننده ندارند،به كارمي رود.

نفت كوره معمولي: گرانروي نفت كوره معمولي دردماي۱۰۰۸Fحدود۶۰۰SCاسـت ودرواحـدهاي مجهـزبـه سيسـتم گـرم كننـده ومراكزحرارتي ونيروگاههامصرف مي شود.

نفت كوره سنگين: گرانروي نفت كوره سنگين دردماي۱۰۰۸Fحدود۲۰۰۰SCاست. اين سوخت درنيروگاههاي صنايع سـنگين كـه به سيستم هاي گرم كننده مجهزند،استفاده مي شود. غيراز گرانروي ساير ويژگيهاي نفت سوخت مانندچگـالي،پايـداري حرارتـي،نقطـه ريـزش،نقطـه اشـتعال،مقـدارگوگردوفلزات بايددرحدمناسب باشند .

۹ -روغنهاي سبك (Spindles ):

هم به عنوان پايه در تركيب روغنهاي موتور وهم به عنـوان روان كننـده در مكانيـك ظريف به كار مي رود .

روغن-موتور-خودرو-ماشین-روغن-نفت-بنزین-مولکول-سنگین-گاز-پتروشیمی-شیمیایی

۱۰ -روغنهاي سنگين(Stock Bright ):

به عنوان پايه با گرانروي بالا در تركيب روغنهاي موتور وارد مي شود .

گریس-روغن-نفت-بنزین-مولکول-سنگین-گاز-پتروشیمی-شیمیایی

۱۱ -روغنهاي سيلندر(Oil Cylinder ):

در ماشين هاي بخار وصنايع سنگين به مصرف مي رسند .دیگ-بخار-ماشین-بخار-نفت-صنعت-روغن-شیمیایی-کارخانه-صنعتی-سیلندر

۱۲ -پارافينها و مومها (Waxes ):

مومهاي نفتي ازهيدروكربنهاي اشباع شده كه ملكولشان داراي۲۰تا۵۰اتم كربن است تشكيل شده اند. اين مومهاازتصفيه وياموم گيري برشهاي نفتي بويژه روغنهابدست میایند. ازنظرنوع بلـورودرصـدروغـن بـه سـه دسـته تقسيم مي شوند :

  1. مومهاي پارافيني
  2. مومهاي ميكرو كريستالي
  3. مومهاي پترولاتوم

كاربرد مومها:
موم به علت خواص ومقاومت دربرابرنفوذآب،كاربردصنعتي وسـيعي داردودرتهيـه كاغـذهاي مـومي بـراي بسـته بندي موادغذايي ، شمع سازي ، پوشش سيم پيچها ، صنايع نساجي ، چرم سازي ، ساخت لوازم آرايشي ودارويي وبهداشـتي ،صنايع چاپ وتهيه انواع واكسها استفاده مي شوند .

۱۳ -نفت سوختهاي سنگين (Oil Fuel Heavy ):

به عنوان سوخت تاسيسات حرارتي پـرقـدرت و سـوخت ديزلهـاي بزرگ .

۱۴ -آسفالت وقير(Bitumen & Asphalt) :

قيرسنگين ترين قسمت نفت خام است كه ازانتهاي ستون تقطيرخلاءبدست مي آيد. قيرخـالص ، سـياه رنـگ ويـا قهوه اي تيره ودرشرايط عادي به صورت جامد يانيمه جامدودراثرحرارت بتدريج نرم مي شودو دردي سولفيدكـربن وتتراكلريدكربن محلول است . قيرشامل تركيبات پيچيده كربني ، آسفالتن ، صمغ هاوموادروغني است. قيرهابه چهارگروه قيرهاي نرم ، جامد ، مايع و امولسيوني تقسيم مي شوند.

كاربردهاي قير:
قيرهاي جامدبه علت ممانعت ازنفوذآب ورطوبت درعايقهـاي حرارتـي وصـوتي درسـاخت لولـه هـاي آب ، كـف پوش ، كابل ، لاستيك ، رنگ و ورني به كارمي روند. قيرهاي مايع درجاده سازي وامولسيون قيرنيزبراي راهسازي و تثبيـت خاك ، عايق كاري ساختمان ، حفظ رطوبت خاك ، تهيه مصالح ساختماني ، كاهش هرزروي آب وپوشش محافظ فلزات بـه كار مي رود .

۱۵ -كك (Coke) :

دربعضي پالايشگاههاباقيمانده هاي سنگين رادرواحدكك سازي به شدت مي شـكنند ، تـاكـك صـنعتي بـاكيفيـت مرغوب بدست آيد. كك سوخت مناسبي براي متالورژي وصنايع سراميك است ولي مقاومتش براي استفاده دركـوره هـاي بلند كافي نيست . كك براي ساخت الكترودها ، زغال دينام ، سمباده ، گرافيت و پيگمان رنگرزي به كارمي رود.