برخی از مهمترین فرآورده های نفتی
فرآوردههای نفتی
سنجش ارزش نسبی نفت خام در بازار دستخوش عوامل متعددی که گاه با یکدیگر در تضاد قرار میگیرند، هستند. هر کدام از انواع نفت دارای ویژگیها و خصوصیات مختص بهخود بوده که این ویژگیها تعیینکننده نوع و میزان فرآوردههائی هستند که پس از پالایش نفت تولید میشوند. اضافه بر این، چگونگی کار و دستگاههای پالایش نیز بر روی تولید محصولات تصفیه شده بدون اثر و دخالت نیست.
ممکن است که یک نوع نفت برای یک پالایشگاه بهخصوص ایدهآل و مفید باشد اما از طرفی همین نفت بهعلل گوناگون از جمله قیمت و یا عدم تولید کافی محصولات کلیدی که مورد نیاز بازار سنتی همان پالایشگاه است، شاید موردپسند قرار نگیرد. تقاضای بازار داخلی یک پالایشگاه برای فرآوردههای نفتی بهعلل فصلی، اقتصادی و یا شرایط محلی میتواند بهطور قابل ملاحظهای تغییر جهت یابد که این امر بر روی نوع نفت و یا مخلوط نفتی که یک پالایشگر در تلاش برای یافتن آن میکوشد، اثر میگذارد.
بیشترین کاربری فرآورده های نفتی در بدست آوردن انرژی از آنهاست: برای مثال مازوت و بنزین فرآوردههایی هستند که برای بکاربردن انرژی آنها مورد استفاده قرار میگیرند. پالایشگاهها همچنین مواد شیمیایی دیگری نیز فرآوری میکنند، که برخی از آنها فرایندهای شیمیایی را برای فرآوری پلاستیک و دیگر مواد پرکاربرد، بکار میبرند.
از آنجا که نفت دارای چند درصد گوگرد است، مقدار زیادی گوگرد نیز به عنوان فرآورده نفتی فرآوری میشود. هیدروژن و کربن در شکل کک نفت نیز میتوانند، فرآورده نفتی بحساب آیند.
پالایش نفت دو سبب اساسی دارد، نخست اینکه استخراج موادی چون نفتا برای استفاده در صنایع پتروشیمی، روغن موتور برای ماشین های گوناگون و یا حتی بنزین بسیار با صرفهتر از مصرف نفت خام به عنوان ماده گرمازا است. دوم اینکه مصرف نفت خام به سبب اختلاف بسیار نقطه جوش و اشتعال اجزاء سازنده آن آسان و بی خطر نیست. از همین رو است که باید نفت خام را پالود و مواد سبک آن جدا کرد تا بشود از آن به عنوان سوختی ایمن استفاده کرد.
فرآوردههای نفت خام
در پالایشگاه از نفت خام فرآوردههای گوناگونی به دست میآید که برای آگاهی از چگونگی و مقدار این فرآوردهها میبایست نخست نفت خام را در آزمایشگاه مورد ارزیابی قرار داد. آنچه در این ارزیابی به دست می آید، برای طراحی و تنظیم کار پالایشگاه و افزارهای پالایش به کار خواهد آمد. برشهایی که از تقطیر نفت خام در برج تقطیر پالایشگاه به دست آمده اند، ممکن است بصورت اولیه که فرآورده هایی نیمه نهایی خوانده می شوند قابل مصرف نباشند، بنابراین هر برش بنا به چگونگیاش و بالا بردن کیفیت آن به دیگر واحدها چون تبدیل کاتالیستی، کاهش گرانروی، شستشو با حلال و … برده میشود تا فرآوردههای نهائی تهیه گردد.
به طور کلی نفت خام پس از ورود به پالایشگاه کمی گرم میشود و سپس به برج تقطیر رانده شده در آنجا در شرایط فشار جو و خلاء به گونه برشهای مهم نفتی درمیآید. این برشها نقطه پیشجوشهایی گوناگون دارد. گاه ممکن است که برخی از این برشها به نام یک فرآورده نهایی روانه بازار گردد ولی معمولاً میباید به روی این برشهای نخستین، عملیات تصفیه دیگری نیز انجام شود و احیاناً هیدروکربورهایی با هم آمیخته گردد تا فرآورده نهایی به دست آید.
برخی از مهمترین فرآوردههایی که از نفت خام بدست میآیند (با نقطه پیشجوش به درجه سانتیگراد) عبارتند از:
- گاز مایع ۴/۴۴- تا ۱/۱
- بنزینهای هواپیما ۳۲/۲ تا ۱۴۹
- سوخت موتور ۳۲/۲ تا ۲۱۵
- سوخت های جت ۸/۳۷ تا ۲۸۸
- نفت سفید ۱۷۶ تا ۲۸۸
- سوخت دیزل نفت گاز ۲۰۴ تا ۳۹۹
نقطه پیشجوشهای داده شده را بنا به نیاز بازار میتوان در پالایشگاه تغییر داد. از نفت خام فرآوردههای دیگری نیز چون سوخت کوره، روغنهای روان کننده، قیر، حلالها ، موم، کک، دوده، گوگرد و فرآوردههای ویژه به دست میآید. ذکر همه این مواد و موارد مصرف آنها در این مختصر نمیگنجد و بنابراین چند مورد مهم و آشنای آن را بهعنوان نمونه ذکر میکنیم.
۱- گاز:
گاز نفت بطور طبیعی همراه نفت خام از زمین بیرون میآید و یا بر اثر پالایش و تجزیه اجزای نفت حاصل میگردد. گاز نفت انواع گوناگون دارد. برخی از آنها در فشارو دمای عادی گازی شکل هستند، به همین سبب آنها را اصطلاحا گاز خشک میگویند.
بعضی نیز در این شرایط مایع هستند، لذا اصطلاحا آنها را گاز ترمینامند. گازهای تر، مقدار زیادی بنزین سبک و گرانبها همراه دارند که در موقع پالایش آنها را جدا میسازیم، اما گاز خشک یک سوخت حاضر و آماده است.
گاز های نفتی که به مایع قابل تبدیل اند به نام کوتاه شده L.P.G خوانده می شوند و معمولاً از پروپان و بوتان تشکیل مییابند. ولی بطور کلی پروپان، پروپیلن، نرمال بوتان، ایزوبوتان و بوتیلن میتوانند در ترکیب آنها، به نسبتهای مناسب سهم داشته باشند.
مقدار درصد پروپان و بوتان در گاز مایع بسیار مهم است. این مقدار نسبت به فصلهای گوناگون تغییر میکند. درصد پروپان میان ۱۰ تا ۵۰ متغیر است.
از گاز نفت استفادههای گوناگون بهعمل میآید مثلاً با آن کود شیمیائی، پلاستیک، داروهای بیهوشی، الیاف مصنوعی و غیره ساخته میشود. گاز نفت از آنجا که آسانتر با هوا مخلوط میگردد، بهتر از هر نوع سوخت دیگر آتش گرفته و میسوزد و از خود دوده و خاکستری بهجا نمیگذارد. بهعلاوه چون گازهای تجاری گوگرد همراه ندارند به اسباب و وسایلی که در آن بهکار میروند با ظرفی که گرم میکنند آسیبی نمیرسانند.
۲- بنزین:
بنزین، یکی ازفرآوردههای سبک نفت است که یا بطور طبیعی با گازهای تر همراه است و یا بر اثر پالایش نفت خام حاصل میگردد. در اوایل پیدایش صنعت نفت که هدف پالایشگران فقط تهیه نفت چراغ بود، بنزین مورد مصرفی نداشت. حتی مادهای زائد و خطرناک بشمار میرفت. لذا سعی میشد که در موقع پالایش حتیالمقدور کمتر از آن بوجود آید تا آز آسیب آن در امان باشند.
اما با اختراع موتورهای احتراقی درونسوز، این وضع دگرگون شد و مصرف بنزین آنچنان گسترش یافت که برای تهیه آن، ناگزیر شیوهها و دستگاههای پالایش جدیدی پدید آمد. پالایشگران ناگزیر شدند مولکولهای ترکیبات نفتی را شکسته و تغییراتی در آن دهند تا بنزین بوجود آید.
معمولاً بنزین خالص مثل آب بیرنگ است. اما امروز به کلیه بنزینهای موتور مایع شیمیائی اتیل یا تترا اتیل سرب اضافه میکنند تا خاصیت تپق زدن آنها کم شده و آرامسوزتر گردند. این مواد شیمیائی را معمولاً رنگ میکنند تا سمی بودن آنها مشخص باشد به همین جهت بنزینهائی که در بازار به فروش میرسند دارای رنگ هستند. غالباً در بنزینها آثار و بقایائی از گوگرد وجود دارد.
این موارد در موقع سوختن گازهائی تولید میکنند که اسباب و وسایل را فرسوده و ضایع مینمایند و به همین سبب سعی میشود که میزان آن در بنزین به حداقل ممکن کاهش یابد.
معمولاً بنزین ها به بنزینهای هواپیما و بنزینهای اتومبیل دسته بندی میشوند.
الف) بنزین های هواپیما
- شماره ۱ با عدد اکتان ۷۳
- شماره ۲ با عدد اکتان میان ۸۷-۸۰
- شماره ۳ با عدد اکتان میان ۹۸-۹۱
- شماره ۴ با عدد اکتان میان ۱۳۰-۱۰۰
- شماره ۵ با عدد اکتان میان ۱۳۵-۱۰۸
- شماره ۶ با عدد اکتان میان ۱۴۵-۱۱۵
درجه اکتان که به وسایل مخصوصی سنجیده و تعیین میگردد معلوم میدارد که بنزین در موقع سوختن درون موتور تا چه اندازه ملایم میسوزد و یا تا چه اندازه تپق میزند و تقتق راه میاندازد.
ب) بنزینهای اتومبیل: بنزین اتومبیل به انواع و با ویژگیهائی گوناگون ساخته میشود. یکی از مهمترین ویژگیهای بنزین اتومبیل خوشسوزی (کم بودن صدا و ضربه) آن است.
این ویژگی با فاکتوری به نام شماره اکتان مشخص میشود، و آن در حقیقت تفاوت میان بنزینهای موتور اتومبیل را نشان میدهد. نامگذاری بنزینهای معمولی، سوپر و … بر این پایه است.
۳- نفت سفید:
نفت سفید مایعی بیرنگ و کمی سنگینتر از بنزین است. نفت سفید از آغاز پیدایش صنعت نفت تا ۵۰ سال، مهمترین فرآورده نفتی بود. نخست بعنوان روغن چراغ بکار میرفت و هنوز هم در مواردی برای تولید روشنائی بکار میرود. امروزه بیشتر بعنوان منبع تولید نیرو و در برخی توربینهای هواپیما و موتور تراکتورهای مخصوص بکار میرود.
۴- سوخت دیزل:
نفت دیزل چنانکه از نامش پیداست، بعنوان سوخت در موتورهای دیزلی یعنی موتورهای فشار سوز بهمصرف میرسد. مقدار گوگرد موجود در این نوع نفت بیش از میزان موجود در نفت سفید است.
۵- روغنهای روان:
یکی دیگر از محصولات نفتی، روغن روان است که بیشتر برای روان نگهداشتن اجزای ماشینآلات بهمصرف میرسد.
میزان روغنهای حاصل از نفت، کمتر از ۲ درصد کلیه فرآوردههای دیگر است. لذا همین میزان روغن، نقشی بر جسته و مهم در صنایع و زندگی امروزی ایفا میکند، زیرا از قیچی و چرخ خیاطی گرفته تا جرثقیلهای عظیم و ماشینآلات غول پیکر همه برای خوب کارکردن باید روغن مصرف کنند. روغن برای اجزای متحرک ماشینآلات بکار رفته، از اصطکاک و فرسوده شدن آنها جلوگیری میکند.
روغن روی میله و دنده و سایر اجزای متحرک ماشینآلات بهکار رفته و هم آنها را چرب و روان نگه میدارد و هم از اصطکاک و فرسوده شدن آنها جلوگیری مینماید.
روغن انواع مختلف دارد برخی غلیظ است و بعضی رقیق، برخی بیرنگ است و بعضی رنگین و هر کدام در وسایل خاصی بهکار میرود مثل روغن دنده، روغن یاتاقان، روغن وسایل برقی، روغن ماشینآلات بافندگی و موتورهای بخار و غیره.
روغن در کارهای ساختمانی، قالبگیری و پزشکی و امور دیگر هم استعمال دارد. چون در ساختمان خودروها از بدنه تا موتور آنها، قطعههای گردنده بسیاری با کارهای گوناگون بکار رفته اند، بنابراین ساختن روغن های روان کننده با توجه به کار آن قطعهها، ضروری خواهد بود.
در تعیین ویژگیهای این روغنها نظر متخصصان روغنسازی و مهندسان طراح خودروها مورد توجه قرار میگیرد. بطورکلی روغنهای روانکننده را به سه دسته تقسیم کرده اند:
- روغنهای ویژه محفظه میل لنگ که تاکنون هفت نوع از این روغنها ساخته شده است.
- روغنهای ویژه بخشهای اتصالی محور حرکت که پنج نوع گوناگون دارد.
- روغنهایی که به عنوان سیال در تبدیل کنندههای چنبرهای و چفتهای هیدرولیکی بکار میروند و در چهار نوع گوناگون ساخته شدهاند.
۶- قیر:
قیر، هیدروکربنی است که معمولاً از تقطیر و پالایش نفت خام معینی ته ظرف پالایش بدست میآید. وزن مخصوص آن ۱ الی ۱٫۳ و نقطه ذوب آن (۱۴۰ – ۱۱۰) درجه سانتیگراد میباشد.
این ماده بطور طبیعی نیز در برخی از نقاط کره زمین یافت میشود. قیر طبیعی، بر اثر تراوش نفت خام از روزنه و شکافهای سطح زمین به خارج و بخار شدن اجزای سبک نفت پدید میآید. همین قیر بود که از دیرباز، مخصوصاً در ایران و بینالنهرین بعنوان ملاط در ساختمانها و استخرها و یا گازهای دیگر بهمصرف میرسید.
قیر حاصل تقطیر، مادهای است سیاه رنگ یا قهوهای سیر که برحسب مقدار اجزای سبکی که در موقع پالایش از نفت خام گرفته میشود، ممکن است خیلی سفت یا به درجات مختلف نرم باشد. قیر بر اثر حرارت نرم و آب میشود. اما اگر با اکسیژن ترکیب شده باشد، بصورت نوعی لاستیک در میآید که در آنصورت مثل قیرهای دیگر چندان در مقابل گرما یا در مقابل سرما سفت نمیشود.
۷- قطران طبیعی:
گروهی از نفتهای خام دارای گوگرد زیاد، ویسکوزیته بیشتر و تراکم را قطران طبیعی گویند که در بعضی مناطق استثنائاً آنها را نیز استخراج میکنند. قطران در عمق کم زمین و در داخل ماسههای نفت دار که به آنها ماسههای قطران گویند، یافت میشود. این قطرانها راهنمای خوبی برای پیدا شدن نفت خام محسوب میشوند.
۸- موم طبیعی:
یکی از مهمترین موادی که از نفت خام به دست میآید و نقش بازرگانی نیز دارد، مواد مومی است. موم طبیعی بطور کلی از پارافین تشکیل میشود و به حالت خمیر یا شکننده و برنگ زرد مایل به قهوهای میباشد که دارای وزن مخصوص ۰٫۸۴ الی ۰٫۹۳ میباشد. نقطه ذوب موم طبیعی، ۸۵ الی ۱۰۰ بوده و در داخل بنزین، روغن و محلولهای بیتومینی حل میشود.
در گذشته برای جدا کردن موم از آمیزه مواد نفتی نخست آن را در بنزین گرم حل کرده، پس از سرد شدن با فشار از صافیهای ویژه میگذراندند، ولی امروزه دریافته اند که برش نفتی مومدار را میتوان بدون رقیق کردن با بنزین در درجه حرارتهای پایین با فشار صاف کرده و موم تهیه کرد.
۹- نفت چراغ:
نفت چراغ یکی از نخستین فرآوردههای پالایشگاه است که در آغاز به وسیله یک فرانسوی از قطران زغالسنگ، تقطیر و به عنوان نفت چراغ مصرف شد و سپس برشی با این ویژگیها از نفت خام تهیه شد که امروز به مصرفهای گوناگونی چون نفت چراغ، سوخت گرمازاد، سوخت مراکز حرارتی و یکی از مواد سازنده سوخت جت میرسد.
۱۰- سوختهای جت:
بهترین سوخت موتورهای جت فرآوردههای نفت سفید هستند، زیرا این فرآوردهها فراریت کمی دارند. بنابراین در سیستم سوخترسانی خفگی پیش نخواهد آمد و نیز تهیه و تصفیه آنها با ویژگیهای دلخواه بسیار آسان است.
۱۱- سوخت های کوره:
نفت کوره بنا به مصرفهای گوناگونی که دارد، با ویژگیهایی متفاوت ساخته میشود. گرچه نفت کوره یک فرآورده بازیافتی و شاخهای است و از آنجا که یکی از مهمترین سوختهای نیروزا است، پالایشگاهها میکوشند تا نوع بهتری از آن بسازند.
از این رو است که امروزه یکی از پر اهمیتترین واحدهای هر پالایشگاه، واحدهای غلظت شکن است که برشهای سنگین را در اثر حرارت به اجزاء سبک ونفت کوره نیمه سنگین تبدیل میکند.
محصولات شگفت انگیز که از نفت و مشتقات آن تولید می شوند:
۱- آسپیرین:
در دهه های اخیر ثابت شده است که آسپیرین یکی از مطمئنترین داروهاست. مردم سالانه میلیاردها قرص آسپیرین برای درمان سردرد، تب و برای پیشگیری از مشکلات قلبی یا سکته مصرف میکنند.
اسید استیل سالیسیلیک موجود در آسپیرین خواص تخفیف درد مشترکی با سالیسین شیمیایی موجود در پوست درخت بید دارند. با این حال یکی از مواد اصلی آسپیرین بنزن است. بنزن هیدروکربنی است که معمولاً از فرآورده های نفتی مشتق می شود.
۲- جوراب شلواری:
میلیون ها نفر از زنان دنیای مدرن هم بخاطر مد و هم بخاطر راحتی، جوراب شلواری نایلونی میپوشند، مثل زنان دهه های گذشته که در زمان جنگ جهانی دوم جوراب های نایلونی میپوشیدند. آنها نمی دانستند که نایلون مادهای ترموپلاستیک مشتق شده از نفت است که آقای والاس کاروترز، شیمیدان شرکت دوپون آن را در سال ۱۹۳۵ اختراع کرد.
۳- مداد رنگی:
مداد رنگیها دارای روغن پارافین هستند که یک ماده جامد روغنی ساخته شده از نفت است. از روغن پارافین برای ساختن شمع هم استفاده میشود، حتی برای جلا دادن به سیب یا شکلات هم از آن استفاده میشود.
۴- آدامس:
افرادی که از بافت چسبناک و بادوام آدامس خوششان می آید باید از پلیمرهای مشتق شده از نفت متشکر باشند. ماده پایه آدامسهای امروزی میتواند حاوی دو فرآورده نفتی و لاتکس طبیعی مثل پلی اتیلن و روغن پارافین باشد که بدان معناست که اغلب آدامس ها در محیط زیست تجزیه نمیشوند.
۵- لباس های ضدچروک:
شلوارها، بلوزها و لباس های دیگری که در برابر چروک و لکه مقاوم هستند، از جنس پلی استر می باشند. این خواص ویژه به لطف منشأ نفتی ماده پلی استر هستند. البته لازم نیست نگران بازیافت آن باشیم، زیرا با بازیافت پلی استر می توان فیبرهای پلیاستری جدید با کیفیت بالا تولید کرد.
۶- پانلهای خورشیدی:
پانلهای خورشیدی با جمعآوری انرژی از نور خورشید به کمک مردم و صنعت میآیند. ولی اغلب این پانلها هنوز متکی بر رزینهای نفتی و اجزای پلاستیکی در سلولهای نیروزای نوری خود هستند. احتمالاً این مسئله زیاد ادامه نمییابد، زیرا شرکت ها شروع به ساختن بیو رزین ها و بیوپلاستیک های جدیدی کرده اند که میتوانند جایگزین اجزای نفتی شوند.
۷- رژ لب:
اکثر رژ لب ها و خط چشمهای امروزی، جادوی چشمنواز خود را از فرآوردههای نفتی یا فرآوردههای فرعی نفت مثل سریلاتز، رنگ دهندههای قیر زغالسنگ و پروپیلن گلیکول میگیرند.
با توجه به این پایههای نفتی، تعجبی ندارد که بسیاری از بانوان به یک فرآورده نفتی دیگر به نام وازلین (ژله نفتی) به عنوان پاک کننده خط چشم یا پایه رژ لب روی آوردهاند. واکس پارافین ماده اصلی شکل دهنده لوله های ماتیک است و البته کارکرد روان و نرم آنها را تضمین میکند. واکس پارافین یک ماده جامد، نرم، بدون رنگ یا سفید است که از نفت خام یا ذغالسنگ مشتق میشود.
۸- لنزهای چشمی:
پلیمرهای مصنوعی که لنزهای تماسی را نرم، راحت و قابل استفاده ساختهاند، از نفت به دست میآیند. این پلیمرها همچنین به اکسیژن اجازه میدهند از درون لنزها به راحتی حرکت کند. این یکی از حیاتیترین مواردی است که لنزهای تماسی را قابل استفاده میسازد.
۹- خمیر دندان:
Poloxamer 407 یکی از مشتقات نفت است. این ترکیب، ماده اصلی خمیردندان است که به ترکیبات پایه نفتی خمیردندان اجازه می دهد تا در حلال پایه آبی حل شوند. علاوه بر این از رنگ دانه های به دست آمده از نفت در خمیردندان نیز استفاده میشود.
۱۰- خوشبو کنندها:
عطر، ادکلن، دئودرانت و ضد عرق: کارخانجات تولید عطر و ادکلن و دئودرانت اغلب اوقات از مواد شیمیایی مصنوعی و مشتقات نفت برای تأمین بوهایی ماندگار به همراه کاهش قیمت بهره میبرند. مواد نفتی همزمان با رطوبت، بوهای خوش را بر روی پوست بدن محبوس میکنند.
۱۱- سیم گیتار :
سیمهای مورد استفاده در اغلب گیتارهای مدرن از نایلون ساخته شده که یکی از مشتقات نفت خام است.
۱۲-دندانهای مصنوعی:
دندانهای مصنوعی مدرن اغلب از رنگ دانههای بر پایه کربن برای تعیین رنگهایشان بهره میبرند. این رنگها اغلب با استفاده از ذغالسنگ، نفت خام یا برخی منابع گیاهی تولید میشوند. البته این رنگ دانهها دارای تأییدیه سازمان غذا و دارو (FDA) هستند و در اغلب رنگهای خوراکی مورد استفاده در آشپزخانه هم یافت میشوند.
۱۳- تولید تجهیزات ورزشی:
تولید توپهای گلف مدرن، تورهای فوتبال، چمن مصنوعی، بسکتبال، راکتهای تنیس، توپهای راگبی و… مدیون نفت و مشتقات آن و به ویژه نفت خام هستند.
۱۴- طعمه ماهیگیری :
نفت خام در تمام زمینههای ماهیگیری نقش حیاتی دارد. طعمه ها، چوب ماهیگیری، جلیقه نجات، قایق ماهیگیری و یخدان ویژه نگهداری ماهی، همه از مشتقات نفت هستند. و مهمتر از همه نخ نایلونی و شناوری که طعمه به آن متصل میشود، از نفت خام به دست میآیند.
منابع:
- http://daneshnameh.roshd.ir
- http://friend.knowclub.com
- http://jamejamonline.ir
- http://www.bartarinha.ir
- http://mihanpost.com