دبیرخانه دائمی طرح دانش آموزی «با کیمیا»

تلفن دفتر روابط عمومی تهران: 66515514 / info@bakimia.ir

چگونگی پالایش نفت خام

چگونگی پالایش نفت خام

امروزه تقریبا” تمام وجوه زندگی ما تحت تأثیر نفت قرار دارد. از نفت بعنوان نیروی محرکه وسائل نقلیه استفاده می شود، در تولید داروها که باعث حفظ سلامتی می شوند بکار می رود،
و از آن مواد پلاستیکی ساخته می شود که در زندگی ما نقش بسزائی دارند.

اما هیچ یک از این فراورده ها بدون گذراندن مرحله پالایش نمی توانند وجود داشته باشند. مثلا” شما نمی توانید نفت را قبل از پالایش بعنوان بنزین در باک اتومبیل خود بریزید.

روش های پالایش نفت در اوائل پیدایش صنعت پالایش با روش هایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد بسیار تفاوت داشت. اشخاصی برای پالایش نفت از استوانه های افقی استفاده می کردند که ظرفیت آن ها فقط ۵ تا ۶ بشکه نفت خام بود.

در آن زمان پالایشگاه ها می توانستند درجه حرارت را تا حد بسیار کمی بالا ببرند. با بالا رفتن درجه حرارت بنزین را که در آن زمان استفاده ای برای آن نداشتند جدا می کردند و فقط نفت چراغ یا نفت سفید را از آن می گرفتند. سایر مشتقات حاصل از تقطیر با گذشت زمان کاربرد پیدا کرد و پالایشگاه ها تکامل یافتند.

امروزه نفت خام برای تبدیل به فرآورده های مورد نیاز ما بوسیله خطوط لوله، راه آهن، نفتکش ها، و کامیون ها به پالایشگاه ها منتقل می شوند . پالایشگاه ها معمولا” مکان های بسیار آلوده کننده ای بشمار می آیند.
برنامه های زیست محیطی فراوانی وجود دارد که پالایشگاه ها را صنعتی ایمن  و تمیزتر می کنند. هنگامی که نفت خام وارد پالایشگاه می شود فرآیندی موسوم به مراحل تقطیر را طی می کند. در این فرآیند اجزاء تشکیل دهنده نفت خام از آن جدا شده و می توان این اجزاء را بیشتر پالایش نمود. فرآیند تقطیر از زمان ورود نفت خام به مخزن با فشار بالا شروع می شود. نفت خام خود مخلوطی از هیدروکربن های مختلف است.

نفت خام بخار پس از بخار شدن از طریق یک لوله وارد بخش تحتانی برج تقطیر می گردد. برج تقطیر یک مخزن بلند است که دارای صفحات یا سینی های زیادی می باشد. بخار نفت خام از این برج شروع به بالا رفتن می کند و هرچه بالاتر برود سردتر می شود. بخار نفت خام در جریان سرد شدن به نقطه جوش رسیده و روی صفحات یا سینی ها بصورت مایع قرار می گیرد.بخار نفت خام مانند بخار آب که روی سطح شیشه به آب تبدیل می شود روی این صفحات یا سینی ها بحالت میعانات در می آید. سپس میعانات مختلف ازطریق لوله به مخازن جداگانه منتقل می گردد.

این میعانات شامل گازها، نفتا، بنزین، نفت سفید، گازوئیل، روغن های روانکاری، روغن های سنگین، و سایر فرآورده ها می باشند.

این میعانات از این به بعد برای فرآوری بیشتر به سایر بخش های پالایشگاه منتقل می شوند.

_ فرآورده های نفت

فرآورده های حاصل از میعانات نفت خام را به ده گروه اصلی می توان تقسیم نمود. این فرآورده های اصلی پس از پالایش بیشتر به موادی تبدیل می شوند که در زندگی روزمره ما مورد استفاده قرار می گیرند.

این ده فرآورده اصلی عبارتند از:

_ آسفالت

آسفالت رایج ترین ماده برای راه سازی است. اسفالت از سایر مواد موجود در نفتخام در جریان تقطیر گرفته می شود. این ماده پس از جداسازی از نفتخام در فرآیندی موسوم به “جوش آوردن” آنقدر گرما داده می شود تا در واکنش نسبت به اکسیژن سفت شود. اسفالت معمولا” در درجه حرارت ۳۰۰ درجه فارنهایت نگهداری یا حمل می شود.

_ نفت گاز

نفت گاز به هر سوختی گفته می شود که بتوان از آن در موتورهای دیزلی استفاده نمود. نفت گاز در مراحل تقطیر بین درجه ۳۹۲ تا ۶۶۲ درجه فارنهایت بدست می آید. دانسیته نفت گاز از بنزین بیشترو تصفیه آن آسانتر است. از این سوخت عموما” برای حمل و نقل استفاده می شود.

_ نفت کوره

نفت کوره به هرگونه فرآورده مایع حاصل از نفت گفته می شود که بتوان با سوزاندن آن حرارت ایجاد کرد. نفت کوره همچنین سنگین ترین سوخت تجاری است که از نفتخام بدست می آید. نفت کوره به گروه های زیر طبقه بندی می شود: نفت کوره تقطیری، نفت کوره دیزلی، نفت کوره سبک، بنزین، و نفت کوره سنگین. از نفت کوره سنگین در ناوگان دریائی بمنظور سوخت نیز استفاده می شود.

_ بنزین

تقریبا” نیمی از نفتخام تصفیه شده در امریکا به بنزین تبدیل می شود. از بنزین در موتورهای درون سوز مانند اتومبیل ها استفاده می شود. بمنظور بالابردن درجه اکتان پس از طی مرحله تقطیر به بنزین تصفیه شده اتان اضافه می شود تا برای اتومبیل ها قابل استفاده شود.

_ نفت سفید

نفت سفید در جریان تقطیر بین درجه ۳۰۲ تا ۵۲۷ فارنهایت بدست می آید. این ماده رقیق و روشن قابل اشتعال می باشد. از نفت سفید بیشتر بعنوان سوخت جت و برای تولید گرما استفاده می شود. در دوران اوائل پیدایش نفت ، نفت سفید جایگزین روغن نهنگ در چراغ های روشنائی گردید. نفت سفید در اوائل قرن بیست و یکم در سیستم حمل و نقل نیویورک بکار گرفنه شد. اکنون از نفت سفید برای سوخت در بخاری های سبک و بعنوان سم جهت دفع آفات استفاده می شود.

_ گازنفت مایع شده

گاز نفت مایع شده مخلوطی از گازهائی مانند پروپیلن ها و سرد کننده ها می باشند که اغلب در لوازم خانگی برای مصارف گرمایشی یا سرمایشی بکار می روند. انواع دیگر گاز نفت مایع شده، LPG یا پروپان و بوتان می باشند. گاز نفت مایع شده در فشار معمولی جو بخار می شود بنابراین باید آن را در ظروف فولادی تحت فشار نگهداری نمود.

_ روغن های روانکاری

پایه روغن های روانکاری نفت و افزودنی ها می باشد. این روغن ها طی فرآیند ویژه ای تولید می شوند. این روغن ها به پارافین، نفتالین، یا آروماتیک طبقه بندی می شوند. این روغن ها در بین سطوح قرار می گیرند تا از میزان اصطکاک و خوردگی آن ها جلوگیری کنند. مشهورترین این روغن ها روغن موتور است که قطعات داخلی موتور
درون سوز را حفاظت می کند.

_ موم پارافین

موم پارافین ماده ای است که در حرارت معمولی سفید رنگ، بی بو، و بدون طعم می باشد. موم پارافین با توجه به سایر عوامل در حرارت بین ۱۱۷ تا ۱۴۷ درجه فارنهایت ذوب می شود. این ماده بعد از تفلون که یک فرآورده ویژه نفتی می باشد، بهترین عایق برق است. از موم پارافین برای عایق نمودن دیوارهای خشک در ساختمان ها استفاده می شود. از این ماده همچنین در ساخت شمع نیز استفاده می گردد.

_ قیر

قیر ماده ای سیاهرنگ، چسبنده و سفت است. هنگام تقطیر نفتخام قیر در پائین ترین سطح قرار می گیرد. این بدان معنی می باشد که نقطه جوش قیر بسیار بالا است بهمین علت نمی تواند از برج تقطیر بالا برود. نقطه جوش قیر ۹۷۷ درجه فارنهایت می باشد. از قیر در راه سازی و عایق بندی پشت بام ها و قایق ها استفاده می شود. از
لایه های نازک قیر برای عایق بندی ماشین های ظرفشوئی از نظر صدا و همچنین در سخت افزارهای کامپیوتری نیز استفاده می شود.

_ مواد پتروشیمی

مواد پتروشیمی فرآورده هائی هستند که از مواد اولیه یا نفت بدست می آیند. این مواد عبارتند از: اتیلن ( که برای ساخت مواد بیحس کننده، ضد یخ، و شوینده ها بکار می رود)؛ پروپیلن (که برای ساخت استون، و فنول بکار می رود)؛ بنزن (که برای ساخت سایر مواد شیمیائی و مواد منفجره بکار می رود)؛ تولوئن (که هنگام تصفیه بنزین بعنوان حلال بکار می رود)؛ و زیلن (که بعنوان حلال و مواد شوینده بکار می رود).