PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده می باشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمی کنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : شیمی نفت



Borna66
07-16-2009, 12:39 AM
تاربخچه :
این ماده را از قرنها پیش بصورت گاز در آتشكده و یا به فرم قیر (ماده ای که پس از تبخير مواد فرار یا سبک نفت از آن باقی می‌ماند) می‌شناخته‌اند یا بطوری که در کتب مقدس و تاریخی اشاره شده است که در ساختمان برج بابل از قیر استفاده گرديده و کشتی نوح و گهواره موسی نيز به قیر اندوده بوده است. بابلی‌ها از قیر بعنوان ماده قابل احتراق در چراغها و تهیه ساروج جهت غیر قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحكام جاده‌ها استفاده می‌كرده‌اند.
مدت زمان مدیدی ، مورد استعمال نفت فقط برای مصارف خانگی و یا به عنوان چرب‌كننده‌ها بود، اما از آغاز قرن شانزدهم ميلادی روز به روز موارد استعمال آن رو به افزایش نهاد تا اینکه در سال 1854 دو نفر داروساز وجود یک فراکسیون سبک قابل اشتعال را در روغن زمینی تشخیص دادند و همچنين به کمک تقطير ، مواد دیگری بدست آوردند که برای ایجاد روشنایی بکار می‌رفت. بر اساس این كار آزمايشگاهی بود که بعدا دستگاههای عظیم تصفیه نفت طرحریزی و مورد بهره برداری قرار گرفت. صنعت نفت در آتازونی در سال 1859 شروع شد.
تاريخچه استخراج نفت در ایران :
صنعت نفت ایران نیز از سال 1908 پس از هفت سال تفحص مکتشفین و کشف نفت در مسجد سليمان واقع در دامنه جبال زاگرس ، پا به عرصه وجود گذاشت.
نفت خام :
امروزه چاههای نفت متعددی در سراسر جهان وجود دارد که از آنها نفت استخراج می‌کنند و به نفتی که از چاه بيرون کشيده می‌شود، نفت خام می‌گویند. نفت خام را تصفیه می‌کنند، یعنی هيدروكربنهای گوناگونی را که نفت خام از آنها تشکیل شده است از یکدیگر جدا می‌کنند که به این كار پالایش نفت می‌گویند و در پالايشگاهها این كار انجام می‌شود. نفت منبع انرژی و سرچشمه مواد اوليه بسياری از ترکیبات شیمیایی است و این دور از عوامل اصلی اقتصادی مدرن بشمار می‌رود. در صنایع جدید از ثروت بیکران و تغيير و تبدیل مواد خام اوليه آن بی‌اندازه استفاده می‌شود.
تشکیل نفت :
نحوه پيدایش نفت دقيقا تشخیص داده نشده و در این مورد فرضيات گوناگونی پیشنهاد شده است. برخی از این تئوریها ، مربوط به مواد معدنی و بعضی دیگر مربوط به ترکیبات آلی می‌باشد.
تشکیل نفت از مواد معدنی :
اساس این فرضیه بر این است که كربورهای فلزی تشکیل شده در اعماق زمین در اثر تماس با آب‌هایی كه در زمین نفوذ می‌نماید، ابتدا ایجاد هيدروكربورهای استیلنی با رشته زنجیر کوتاه می‌کند. سپس هيدروكربورهای حاصل در اثر تراکم و پلیمریزه شدن ایجاد ترکیبات پیچيده و كمپلكس را می نمايد که اغلب آنها اشباع شده است.
تشکیل نفت از مواد آلی :
بر اساس این فرضیه تشكيل نفت را در اثر تجزیه بدن حيوانات در مجاورت آب و دور از هوا می‌دانند. زیرا در این شرایط ، قسمت اعظم مواد ازته و گوگردی تخریب و مواد چرب باقیمانده در اثر آب ، هيدروليز می‌گردد. اسيدهای چرب حاصله ، تحت اثر فشار و درجه حرارت با از دست دادن عوامل اسيدی تولید هيدروكربورهائی با یک اتم کربن کمتر می‌نماید.
"انگلر Engler" از تقطير حيوانات دريائی توانسته است مواد نفتی را تهیه نماید و با توجه به خاصیت "چرخش نوری" مواد نفتی که علت آن وجود گلسترین است (ماده ای که در بدن حيوانات وجود دارد) این فرضیه بيان و مورد تایید شده است. در صورتی که فرضیه های دیگر که مبتنی بر اساس مواد معدنی در تشکیل نفت می‌باشد، هیچگونه توضيح و دلیل قانع کننده ای در مورد این ویژگی نمی‌تواند بيان نماید.
همچنين نفت می‌تواند از تجزیه گياهان تولید گردد. در این حالت ، خاصیت چرخش نور را به علت وجود تركيب مشابه گلسترین یعنی پلی استرولها می‌دانند."مرازک Mrazec" ، ميكروبها را در این تغيير و تبدیل موثر می‌داند. تئوری تشكيل نفت بر مبنای مواد آلی ، فعلا بیشتر مورد قبول می‌باشد و اختلاف قابل ملاحظه‌ای را که بین ژيزمان‌ها (منابع نفتی) مشاهده می‌گردد، بعلت شرایط و عوامل مختلف تشیکل ژيزمان‌ها می‌دانند.
مواد سازنده نفت خام :
مواد سازنده نفت از نظر نوع هيدروكربور و همچنين از نظر نوع ترکیبات هترواتم دار بستگی به محل و شرایط تشکیل آن دارد. بنابراین مقدار درصد مواد سازنده نفت خام در یک منبع نسبت به منبع دیگر تغيير مي‌کند. بطور کلی مواد سازنده نفت شامل: هيدروكربورها- ترکیبات اکسیژنه - سولفوره - ازته و مواد معدنی می‌باشد.
خواص نفت خام :
گرانی :

چگالی نفتهای خام را بیشتر بر حسب درجه A.P.I به جای گرانی ویژه (چگالی نسبی) بيان می‌کنند. ارتباط بین این دو ، به گونه ای است که افزایش گرانی API با كاهش گرانی ویژه مطابقت می‌کند. گرانی نفت خام می‌تواند بین پايينتر از 10API تا بالاتر از 50API قرار بگیرد، ولی گرانی اکثر نفتهای خام در گستره بین 20 تا 45API قرار دارد. گرانی API همواره به نمونه مایع در 60 درجه فارینهایت اشاره دارد.
مقدار گوگرد :
مقدار گوگرد و گرانی API دو خاصیتی هستند که بیشترین اثر را به ارزش‌گذاری نفت خام دارند. مقدار گوگرد بر حسب درصد وزنی گوگرد بيان می‌شود و بین 1/0در صد تا 5 درصد تغيير می‌کند. نفتهایی که بیش از 5/0 درصد گوگرد دارند، در مقایسه با نفتهای كم‌گوگردتر ، معمولا محتاج فراورشهای گسترده‌تری هستند.
نقطه ريزش :
نقطه ريزش نفت خام بر حسب F˚ یا c˚ معرف تقریبی پارافيني‌ بودن یا آروماتیکی ‌بودن نسبی آن است. هرچه نقطه ريزش پايينتر باشد، مقدار پارافين کمتر و مقدار آروماتیک بیشتر است.
حلالیت :
قابلیت انحلال هيدروكربورها در آب عموما خیلی کم می‌باشد. مقدار آب موجود در هيدروكربورها با افزایش درجه حرارت زياد می‌شود. حلالیت هيدروكربورها در كلروفرم ، سولفوركربن و تتراكلريدكربن حائز اهميت است که با افزایش درجه حرارت ، زیاد و با افزایش وزن مولکولی كاسته می‌گردد. قابلیت انحلال آروماتيكها بیشتر بوده و بعد از آنها اولفين‌ها - نفتن‌ها - متاني‌ها قرار دارد. ضمنا قابلیت انحلال ترکیبات اکسیژنه - ازته - سولفوره ، کمتر از هيدروكربورها می‌باشد. بالاخره نفت ، حلال هيدروكربورهای گازی‌ شکل و تقریبا تمام هيدروركربورهای جامد - گريس‌ها - رزين‌ها - گوگرد و ید می‌باشد.
نقطه جوش :
نقطه جوش هيدروكربورهای خالص با وزن مولکولی و همچنين برای سری‌های مختلف با تعداد مساوی اتم كربن بترتیب از هيدروكربورهای اشباع‌شده به اولفين‌ها - نفتن‌ها و آروماتيكها افزایش می‌یابد. بدین ترتيب نقطه جوش هيدروكربورهای اشباع شده و اولفين‌ها از همه کمتر و سبكلوآلكان‌ها و آروماتيكها از سایرین بیشتر می‌باشد. برای برش‌های نفتی که مخلوطی از هيدروكربورهای مختلف می‌باشند، یک نقطه جوش ابتدائی و یک نقطه جوش انتهایی در نظر گرفته می‌شود و حد فاصل بین این دو نقطه برای یک برش به نوع مواد سازنده اغلب زياد و متغير می‌باشد که به این حد فاصل بین دو نقطه "گستره تقطير" گفته می‌شود.
گرمای نهان تبخير :
گرمای نهان تبخير در یک سری همولوگ از هيدروكربن‌ها بترتیب از مواد سبک به سنگین كاهش می‌یابد و همچنين مقدار آن از یک سری به سری ديگر ، مثلا بترتیب از آروماتيكها به نفتن‌ها و هيدروكربورهای اشباع شده نقصان می‌یابد. بنابراین گرمای نهان تبخير با دانيسته فراکسیون مربوط بستگی دارد.
قدرت حرارتی :
قدرت حرارتی عبارت از مقدار كالری است که از سوختن یک گرم ماده حاصل می‌شود. قدرت حرارتی هيدروكربورها به ساختمان مولکولی آنها و قدرت حرارتی یک برش نفتی به نوع و مواد سازنده آن بستگی دارد. قدرت حرارتی متان بیشتر از سایر هيدروكربورها و برابر با 13310 كيلوكالری به ازای یک كيلوگرم می‌باشد و مواد سنگین حاصله از نفت خام دارای قدرت حرارتی در حدود 10000 کیلو كالری می‌باشد.
اثر اسيد نیتریک :
هيدروكربورها در اثر اسيد نیتریک به ترکیبات نیتره یا پلی‌نیتره تبدیل می‌شود. نيتراسيون برخی از مواد نفتی منجر به تهیه ترکیبات منفجره یا مواد رنگین می‌گردد. موارد استعمال برخی از برش های نفتی بدست آمده از نفت خام
شيرين كردن آب دریا :
یکی از موارد استعمال گازهای نفتی در صنایع وابسته به پالايشگاهها تهيه آب شیرین از آب شور می‌باشد.
به عنوان سوخت :
از جمله ، بنزین برای سوخت موتورهای مختلف ، کروزون سوخت اغلب تراكتورها و ماشين‌های مورد استفاده در كشاورزی و همچنین موتورهای جت هواپيماها اغلب از كروزون یا نفت سفید می‌باشد، گازوئيل که موتورهای دیزل بعنوان سوخت از نفت گاز (گازوئيل) استفاده می‌نمایند، نفت كوره یا مازوت یک جسم قابل احتراق با قدرت حرارتی 10500 كالری بوده که بخوبی می‌تواند جانشين زغال سنگ گردد و سوختن آن تقریبا بدون دود انجام می‌گیرد.
روشنایی :
از كروزون جهت روشنایی و همچنین برای علامت دادن به کمک آتش استفاده می‌شود، چون نقطه اشتعال كروزون بالاتر از 35 درجه است، لذا از نظر آتش‌سوزی خطری ندارد.
حلال :
از هيدروكربورهای C4 تا C10 می‌توان برش‌هائی با دانسیته و نقاط جوش ابتدائی و انتهایی متفاوت تهیه نمود که مورد استعمال آنها اغلب بعنوان حلال می‌باشد. بعنوان مثال ، اتر نفت یک حلال سبک با نقطه جوش 75-30 درجه سانتيگراد و وایت اسپيریت (حلال سنگین) که از تقطير بنزین بدست می‌آید بعنوان حلال ، رنگ‌های نقاشی و ورنی ها استفاده می‌گردد. همچنين برای تمیز كردن الياف گياهی و حیوانی و یا سطح فلزات از برش‌های خیلی فرار (تقطیر شده قبل از 110 درجه سانتیگراد) استفاده می‌شود.
روانكاری :
روغنهای چرب کننده: نوعی روغن که جهت روان كاری بكار می‌رود. بستگی به شارژ ، سرعت ، درجه حرارت دستگاه دارد. انواع روغنها عبارتند از:
روغن دوک برای چرب كردن دوک ، موتورهای الکتریکی کوچک و ماشين های نساجی و سانتريفوژهای کوچک روغن ماشين‌های یخ سازی جهت روغنكاری کمپرسورهای آمونياکی كارخانجات يخ‌سازی
روغن ماشين‌های سبک جهت روان كاری موتورهای الکتریکی ، دينام‌ها و سانتريفوژهای با قدرت متوسط
روغن ماشين‌های سنگین مخصوص روغنكاری موتورهای دیزلی است مانند ديزل‌های سورشارژه و غيره
روغن برای سیلندرهای ماشین بخار
روغن برای توربين ها
روغن برای موتورهای انفجاری (اتومبيل و غيره)
روغن دنده
روغن موتورهایی که دائما با آب در تماس است.
گریس ها:
یک روان کننده نیمه جامد است و متشکل از یک روغن نفتی و یک پر کننده (از سری صابونهای فلزی) یا سفت‌کننده (از مواد پلیمری) می‌باشد. كاربرد گریس بیشتر برای اتومبيل‌ها و برخی صنایع مناسب می‌باشد.
آسفالت و قيراندودی:
در حال حاضر 75 درصد از باقیمانده حاصل از عمل تقطیر در خلاء برای پوشش جاده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
موارد استعمال داروئی:
از قبيل وازلين باعث نرم شدن پوست بدن گرديده و برای بهبود سرمازدگی نیز موثر است.
پارافين:
از پارافين ذوب شده و خالص شده جهت ساخت داروهای زيبائی استفاده می‌گردد.
گلیسیرین:
مقدار قابل ملاحظه ای از این ماده ، از نفت تهیه می‌گردد. علاوه بر مصارفی که گلیسیرین در صنعت (برای تهیه باروت دینامیت ، مرکب و غيره) دارد، از آن برای فرم نگه داشتن پوست بدن و یا تهیه داروهائی از قبيل گليسيرينيده استفاده می‌شود.