انواع فراورده های نفتی و کاربرد های آنها
نفت خام یک منبع طبیعی حیاتی است که از طریق فرآیند پالایش، طیف وسیعی از فرآوردههای نفتی و مشتقات نفتی را تولید میکند. این محصولات برای زندگی مدرن ضروری هستند و به عنوان منابع اصلی انرژی، مواد اولیه برای صنایع بیشمار، و اجزای حیاتی در کالاهای روزمره عمل میکنند. فرآیند پالایش، نفت خام را بر اساس وزن مولکولی و نقطه جوش به بخش های مختلف تقسیم میکند.
متداول ترین فرآوردههای نفتی مصرفی در سطح جهان شامل بنزین و سوخت دیزل است که ارکان اصلی بخش حمل و نقل هستند، و پس از آن گاز مایع (LPG) و نفت سفید (شامل سوخت جت).
فهرست فرآوردههای نفتی از سبکترین به سنگینترین
فهرست زیر، فرآوردههای نفتی مختلف را تقریباً بر اساس افزایش وزن مولکولی و نقطه جوش آنها، از سبکترین (گازها) تا سنگینترین (جامدات/نیمهجامدات) مرتب کرده است.
-
LNG (گاز طبیعی مایعشده): عمدتاً متان (C1).
-
LPG (گاز مایع): عمدتاً پروپان (C3) و بوتان (C4).
-
حلالها (Solvents)
-
نفتا (Naphtha)
-
بنزین (Gasoline)
-
نفت سفید (Kerosene) (سوخت جت).
-
گازوئیل / دیزل (Diesel)
-
لوب کات (Lube Cut) (برش روغنی).
-
روغن پایه (Base Oil) (روانکنندهها).
-
پارافین (Paraffin) (موم).
-
نفت کوره / مازوت (Fuel Oil)
-
گوگرد (Sulfur)
-
کک نفتی (Petroleum Coke)
-
قیر (Bitumen)
معرفی کامل تر فرآوردههای نفتی
LNG و LPG و معنای C1، C2، C3، و C4
LNG در درجه اول متان (C1)، سبکترین هیدروکربن، است که برای ذخیرهسازی و حمل و نقل آسان به حالت مایع خنک میشود. LPG مخلوطی عمدتاً از پروپان (C3) و بوتان (C4) است که تحت فشار به مایع تبدیل شده است. هر دو به عنوان سوختهای پاک برای گرمایش، پخت و پز و وسایل نقلیه استفاده میشوند.
LNG عمدتاً متان (C1)، سبکترین هیدروکربن است. LPG مخلوطی است که عمدتاً از پروپان (C3) و بوتان (C4) تشکیل شده است.
-
C1 (متان): CH4، جزء اصلی گاز طبیعی.
-
C2 (اتان): C2H6.
-
C3 (پروپان): C3H8.
-
C4 (بوتان): C4H10.
نفتا
نفتا مخلوطی مایع و قابل اشتعال از هیدروکربنها است که معمولاً بین گازهای سبک و نفت سفید قرار میگیرد. این ماده عمدتاً به عنوان خوراک در صنعت پتروشیمی برای تولید الفینها (مانند اتیلن و پروپیلن) و به عنوان جزئی برای ترکیب بنزین استفاده میشود.
بنزین
بنزین سوختی است که به طور گسترده در موتورهای احتراق داخلی استفاده میشود. این سوخت از طریق فرآیندهای مختلفی از جمله تقطیر اتمسفری، کراکینگ کاتالیزوری و آلکیلاسیون تولید میشود.
-
فرآیند تولید بنزین: شامل ترکیب اجزای پالایششده مختلف (نفتا، ریفرمیت، آلکیلات و غیره) است.
-
عدد اکتان (Octane Number): مقیاسی استاندارد برای سنجش مقاومت سوخت در برابر احتراق زودرس (کوبش یا ناک زدن) در موتور است.
نفت سفید
نفت سفید یک بخش نفتی با وزن متوسط است که در گدشته برای روشنایی و گرمایش استفاده میشده است. امروزه، به دلیل خواص مناسب آن برای احتراق در ارتفاعات بالا، کاربرد اصلی آن به عنوان سوخت جت (جت A، جت A-1) است.
-
فرآیند تولید نفت سفید: عمدتاً مستقیماً از تقطیر نفت خام به دست میآید.
گازوئیل / دیزل
سوخت دیزل فراورده ای سنگینتر از نفت سفید است که برای به حرکت درآوردن موتورهای احتراق تراکمی (دیزل) استفاده
میشود.
-
فرآیند تولید دیزل: تقطیر مستقیم نفت خام، اغلب با فرآیندهایی مانند هیدروکراکینگ تکمیل میشود.
-
عدد ستان (Cetane Number): کیفیت اشتعال سوخت دیزل را اندازهگیری میکند.
-
دیزل کمگوگرد: سوخت دیزلی با میزان گوگرد بسیار کاهش یافته.
-
بیودیزل: یک جایگزین تجدیدپذیر برای دیزل مبتنی بر نفت، که از روغنهای گیاهی یا چربیهای حیوانی ساخته میشود.
لوب کات (Lube Cut)
لوب کات، برش سنگین حاصل از تقطیر نفت خام است که به عنوان ماده اولیه اصلی برای تولید روغن پایه، جزء اصلی روانکنندهها، استفاده میشود.
روغن پایه
جزء اصلی روانکنندهها است.
-
روغن پایه گروه 1: کمترین تصفیه (تصفیه با حلال).
-
روغن پایه گروه 2: تصفیه بهتر (هیدروکراکینگ).
-
روغن پایه گروه 3: تصفیه بسیار بالا، VI >120.
-
روغن پایه گروه 4: تماماً سنتتیک، مبتنی بر PAO.
-
روغن پایه گروه 5: سایر روغنهای پایه (استرها، سیلیکونها و غیره).
پارافین (موم)
پارافین مخلوطی جامد و مومی شکل از آلکانهای بالاتر است که از سنگینترین بخشهای روغن روانکننده به دست میآید. این ماده به طور گسترده در شمعها، پوششهای محافظ و محصولات آرایشی استفاده میشود.
نفت کوره یا مازوت
نفت کوره یک اصطلاح عمومی برای سنگینترین فرآوردههای تقطیری و باقیماندههای نفتی است که در کورهها، دیگهای بخار و موتورهای کشتیهای بزرگ (که اغلب سوخت بانکر نامیده میشود) استفاده میشود. این ماده یک مشتق نفتی نسبتاً سنگین و چسبناک است.
گوگرد
گوگرد یک محصول جانبی مهم در فرآیند پالایش است، زیرا به دلایل زیستمحیطی باید از سوختها و سایر محصولات حذف شود.
-
گوگرد گرانوله: گوگرد عنصری فرآوری شده به گرانولهای جامد، که برای تولید اسید سولفوریک استفاده میشود.
-
گوگرد پودری: گوگرد عنصری آسیابشده، که در کشاورزی و ولکانیزاسیون لاستیک استفاده میشود.
کک نفتی
کک نفتی یک ماده جامد غنی از کربن است که از آخرین و سنگینترین پسماند فرآیند پالایش به دست میآید. این ماده عمدتاً به عنوان سوخت در نیروگاهها و به عنوان ماده اولیه برای الکترودها در صنایع آلومینیوم و فولاد استفاده میشود.
قیر
قیر سنگینترین، سیاه و چسبندهترین پسماند پالایش نفت خام است که در آسفالت برای سنگفرش جادهها و عایق بندی در
صنعت ساختمان استفاده میشود.
-
فرآیند تولید قیر: عمدتاً از طریق تقطیر در خلأ سنگینترین باقیمانده نفت خام به دست میآید.
-
قیر طبیعی: قیری که به طور طبیعی یافت میشود (مانند دریاچههای قیر).
-
قیر امولسیون: قیر به صورت قطرات ریز در آب پراکنده شده است.
-
قیر محلول (Cutback Bitumen): قیر که با یک حلال (مانند نفت سفید) مخلوط شده تا ویسکوزیته آن کاهش یابد.
-
قیر اکسیده (دمیده): قیری که با دمیدن هوا در دمای بالا تصفیه شده و سختی و نقطه نرمی آن افزایش مییابد.
نتیجه گیری:
فرآورده های نفتی یکی از مهم ترین منابع انرژی در جهان هستند و در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله برخی از پرمصرف ترین فرآورده های نفتی ارائه شده است. همچنین باید توجه داشت که استفاده بهینه و پایدار از فرآورده های نفتی می تواند به حفظ محیط زیست و کاهش آلودگی هوا کمک کند.
سوالات متداول (FAQ):
۱. چه محصولاتی از نفت ساخته میشوند؟
محصولات نفتی تنها به سوختها محدود نمیشوند. بسیاری از اقلام روزمره ما نیز از نفت به دست میآیند. علاوه بر بنزین و گازوئیل، پلاستیکها (مانند بطریها و ظروف)، پارچههای مصنوعی (مانند پلیاستر و نایلون)، مواد شیمیایی در لوازم آرایشی و بهداشتی، و حتی آسفالت جادهها از جمله فرآوردههای نفتی هستند.
۲. آیا وازلین و روغنهای معدنی محصولات نفتی هستند؟
بله، وازلین (Petrolatum) و روغنهای معدنی (Mineral Oil) محصولات فرعی از فرآیند پالایش نفت هستند که برای استفادههای آرایشی و بهداشتی به شدت تصفیه و خالصسازی میشوند.
۳. آیا غذاها یا افزودنیهای غذایی از نفت ساخته میشوند؟
به طور مستقیم خیر. نفت به عنوان یک ماده اولیه خوراکی استفاده نمیشود. اما برخی مواد افزودنی غذایی مانند رنگهای خوراکی، طعمدهندهها و نگهدارندهها میتوانند در فرآیندهای پیچیده از مواد شیمیایی مشتق شده از نفت تولید شوند. این مواد به شدت تصفیه و تحت کنترل قرار میگیرند تا برای مصرف بیخطر باشند.
۴. آیا پلاستیک، رژ لب و عطر از نفت ساخته میشوند؟
بله. پلاستیکها از پلیمرهایی ساخته میشوند که عمدتاً از نفتا (یکی از فرآوردههای نفتی) به دست میآیند. بسیاری از عطرها حاوی الکل و ترکیبات معطر مصنوعی هستند که از نفت مشتق شدهاند. در مورد رژ لب نیز، اغلب شامل وازلین و روغنهای معدنی هستند که فرآوردههای نفتی محسوب میشوند.
۵. چرا در برخی محصولات از وازلین (Petrolatum) استفاده میشود؟
وازلین به دلیل خواص آبگریزی و ایجاد یک لایه محافظ بر روی پوست، در بسیاری از محصولات بهداشتی و آرایشی مانند کرمها، پمادها و بالم لب استفاده میشود تا از خشکی پوست جلوگیری کند.
۶. آیا شمعها از نفت ساخته میشوند؟
بله، اکثر شمعهای رایج که به آنها شمع پارافینی گفته میشود، از پارافین ساخته میشوند که یک فرآورده نفتی است. پارافین یک موم سفید و جامد است که از نفت خام به دست میآید.
۷. آیا روغنهای پخت و پز از نفت ساخته میشوند؟
خیر. روغنهای پخت و پز از منابع گیاهی مانند دانه آفتابگردان، زیتون، سویا و غیره به دست میآیند و هیچ ارتباطی با فرآوردههای نفتی ندارند.
۸. آیا نفت یک منبع تجدیدپذیر است؟
خیر، نفت یک منبع انرژی غیرتجدیدپذیر است. این ماده در طول میلیونها سال از بقایای موجودات زنده تشکیل شده و سرعت مصرف آن بسیار سریعتر از سرعت تشکیل آن است.
۹. فرآوردههای نفتی در زندگی روزمره ما چه کاربردهایی دارند؟
فرآوردههای نفتی بسیار فراتر از سوخت خودروها هستند. آنها در تولید بسیاری از وسایلی که هر روز استفاده میکنیم، نقش دارند. برای مثال، پلاستیکها، لوازم آرایشی، داروهای خاص، رنگها، و حتی برخی از الیاف لباسها از مواد اولیه نفتی ساخته میشوند.
۱۰. تفاوت اصلی بین بنزین، گازوئیل و مازوت چیست؟
تفاوت اصلی در فرآیند تقطیر و ساختار هیدروکربنی آنها است. بنزین از هیدروکربنهای سبکتر ساخته شده و برای موتورهای بنزینی مناسب است. گازوئیل از هیدروکربنهای سنگینتر است و برای موتورهای دیزلی استفاده میشود. مازوت از سنگینترین هیدروکربنها تشکیل شده و به عنوان سوخت صنعتی یا سوخت کشتیها به کار میرود.
۱۱. چرا قیر برای ساخت جادهها مناسب است؟
قیر به دلیل خاصیت چسبندگی بالا و مقاومت در برابر آب، مادهای ایدهآل برای ساخت آسفالت جادهها است. همچنین، انعطافپذیری آن باعث میشود در برابر تغییرات دمایی و ترکخوردگی مقاوم باشد، که به افزایش طول عمر جادهها کمک میکند.
۱۲. آیا LNG (گاز طبیعی مایع) همان LPG (گاز مایع) است؟
خیر. این دو با هم متفاوت هستند. LNG عمدتاً متان است که برای حملونقل در دماهای بسیار پایین مایع شده است، در حالی که LPG مخلوطی از پروپان و بوتان است که تحت فشار مایع میشود و به عنوان سوخت در خودروها یا خانهها استفاده میگردد.
من این مقاله رو خوندم و متوجه شدم روغن پایه تو صنعت نفت خیلی مهمه. اما دقیقاً تفاوتش با اون چیزی که ما به عنوان “روانکننده” یا “لوبریکانت” میشناسیم چیه؟ یعنی هر روغنی که میخریم روانکننده است یا فرق دارن؟
سوال خیلی خوبیه! در واقع، تمام روانکنندهها (مثل روغن موتور ماشین یا روغن دنده) از روغن پایه ساخته میشن، اما روغن پایه خودش به تنهایی یک روانکننده کامل نیست.
تصور کنید روغن پایه مثل آرد توی آشپزیه. شما با آرد میتونید انواع نان، کیک یا شیرینی درست کنید، اما آرد به تنهایی اون خاصیت نهایی رو نداره. روغن پایه هم ماده اولیه اصلی برای ساخت روانکنندههاست.
برای اینکه روغن پایه تبدیل به یک روانکننده نهایی و قابل استفاده بشه، بهش افزودنیهای شیمیایی (Additives) مختلفی اضافه میکنند. این افزودنیها هستند که خواص خاصی مثل مقاومت در برابر دماهای بالا، کاهش سایش بیشتر، جلوگیری از زنگزدگی، یا پاککنندگی رو به روغن نهایی (همون روانکننده) میدن. مثلاً روغن موتوری که برای ماشینتون میخرید، ترکیبی از روغن پایه و کلی افزودنیه که باعث میشه تو شرایط موتور کار کنه.
پس تفاوت اصلی اینه: روغن پایه، ماده خام اصلی روانکننده است، در حالی که روانکنندهها محصول نهایی ترکیب روغن پایه با افزودنیها برای کاربردهای خاص هستند.
ممنون بابت این مقاله جامع و کاربردی! واقعاً اطلاعات مفیدی درباره فرآوردههای نفتی و کاربردهای متنوعشان ارائه کردید. با توجه به اینکه قیر انواع مختلفی دارد که بر اساس درجه نفوذ دستهبندی میشوند و برای مناطق گرمسیر و سردسیر کاربردهای متفاوتی دارند، آیا میتوانید توضیحات بیشتری در مورد اینکه چگونه انتخاب قیر مناسب برای یک پروژه خاص (مثلاً آسفالت جاده در یک منطقه با آب و هوای بسیار متغیر) صورت میگیرد، ارائه دهید؟
خواهش میکنم، خوشحالم که مقاله مفید واقع شده است. انتخاب قیر مناسب برای یک پروژه، به خصوص در مناطق با آب و هوای متغیر، بسیار حائز اهمیت است و به چندین عامل بستگی دارد.
شرایط آب و هوایی:
مناطق گرمسیر: برای جلوگیری از نرم شدن و تغییر شکل آسفالت در دماهای بالا، از قیرهای با درجه نفوذ پایینتر (سختتر) استفاده میشود. این قیرها مقاومت بیشتری در برابر روان شدن دارند.
مناطق سردسیر: در این مناطق، برای جلوگیری از ترکخوردگی ناشی از انقباض و انبساط حرارتی، از قیرهای با درجه نفوذ بالاتر (نرمتر و انعطافپذیرتر) استفاده میشود.
مناطق با آب و هوای متغیر: در چنین مناطقی، که هم دماهای بالا و هم دماهای پایین را تجربه میکنند، اغلب از قیرهای اصلاحشده با پلیمر (PMB) استفاده میشود. افزودن پلیمرها به قیر، خواص آن را بهبود میبخشد، از جمله افزایش مقاومت در برابر ترکخوردگی در سرما و مقاومت در برابر تغییر شکل (شیار افتادگی) در گرما. این قیرها انعطافپذیری و دوام بیشتری را ارائه میدهند.
حجم ترافیک و نوع بار:
برای جادههایی با ترافیک سنگین و بارهای زیاد (مانند بزرگراهها)، نیاز به قیرهای مقاومتر و با دوامتر است که بتوانند فشارهای ناشی از ترافیک را تحمل کنند. در این موارد نیز قیرهای اصلاحشده با پلیمر یا قیرهای با درجه نفوذ پایینتر ممکن است انتخاب بهتری باشند.
برای جادههای با ترافیک سبکتر، میتوان از قیرهای استانداردتر استفاده کرد.
نوع پروژه و لایه آسفالت:
قیر مورد استفاده در لایههای مختلف روسازی آسفالت (مانند لایه اساس، بیندر و رویه) ممکن است متفاوت باشد. هر لایه نیاز به خواص متفاوتی از قیر دارد تا عملکرد کلی روسازی بهینه باشد.
به طور خلاصه، در مناطق با آب و هوای بسیار متغیر و برای پروژههای حیاتی مانند آسفالت جاده، مشاوران و مهندسین عمران با در نظر گرفتن تمام این عوامل، با استفاده از آزمایشها و استانداردهای مربوطه، نوع قیر مناسب را انتخاب میکنند. استفاده از قیرهای اصلاحشده با پلیمر در این شرایط، به دلیل ارائه تعادل بین مقاومت در برابر گرما و انعطافپذیری در سرما، به طور فزایندهای رایج شده است.
در بخش مربوط به تولید اسید سولفوریک اشاره کردید که این اسید یکی از مهمترین مواد شیمیایی در صنایع مختلف است و حدود ۸۵ تا ۹۰ درصد از گوگرد تولیدی جهان برای این منظور استفاده میشود. با توجه به اهمیت بالای اسید سولفوریک در صنایع گوناگون (مانند تولید کود، فرآوری فلزات و تصفیه نفت)، آیا میتوانید به صورت خلاصه توضیح دهید که چرا این ماده تا این حد پرکاربرد و حیاتی است؟ یعنی چه ویژگیهای منحصر به فردی دارد که آن را به “سلطان مواد شیمیایی” تبدیل کرده است؟
خواهش میکنم، خوشحالم که این مقاله اطلاعات مفیدی را برای شما فراهم کرده است. بله، اسید سولفوریک (H2SO4) به حق لقب “سلطان مواد شیمیایی” را یدک میکشد و کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف اتفاقی نیست. این ماده به دلیل ترکیبی از ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی منحصربهفرد، به عنصری حیاتی در دنیای صنعت تبدیل شده است.
دلایل اصلی پرکاربرد بودن و اهمیت اسید سولفوریک عبارتند از:
خاصیت اسیدی بسیار قوی: اسید سولفوریک یک اسید معدنی بسیار قوی است که میتواند به شدت با بازها و بسیاری از فلزات واکنش دهد. این خاصیت اسیدی قوی، آن را به یک معرف شیمیایی عالی برای خنثیسازی بازها، حذف اکسیدها و تمیزکاری سطوح فلزی (در فرآیندهای اچینگ و کانیزدایی) تبدیل کرده است.
میل ترکیبی بالا با آب (آبزدایی قوی): اسید سولفوریک میل بسیار شدیدی به جذب آب دارد. این ویژگی باعث میشود که به عنوان یک عامل آبزدا در واکنشهای شیمیایی مختلف (مانند تولید الکلها، استرها و سایر ترکیبات آلی) و همچنین برای خشک کردن گازها و مایعات استفاده شود. این خاصیت آبزدایی قوی همچنین مسئول سوختگیهای شدید ناشی از تماس آن با پوست است، زیرا آب را از بافتها جذب میکند.
قدرت اکسید کنندگی: اسید سولفوریک، به ویژه در غلظتهای بالا و دماهای بالاتر، یک عامل اکسیدکننده قوی است. این ویژگی به آن اجازه میدهد تا در فرآیندهای اکسیداسیون مختلف، مانند تولید دیاکسید گوگرد، اکسیداسیون فلزات و غیرفلزات، و همچنین در ساخت مواد منفجره به کار رود.
تولید ارزان و در دسترس: گوگرد به عنوان ماده اولیه اصلی تولید اسید سولفوریک، عنصری فراوان و نسبتاً ارزان است. فرآیند تولید اسید سولفوریک نیز به خوبی توسعه یافته و کارآمد است، که باعث میشود این اسید با هزینه معقول و در مقیاس وسیع تولید شود و به راحتی در دسترس صنایع قرار گیرد.
واکنشپذیری بالا و توانایی کاتالیزوری: اسید سولفوریک در بسیاری از واکنشها به عنوان کاتالیزور (افزایشدهنده سرعت واکنش بدون شرکت در آن) عمل میکند. این ویژگی به صنایع اجازه میدهد تا فرآیندهای تولید را سریعتر و کارآمدتر انجام دهند.
تنوع در غلظتها: اسید سولفوریک میتواند در غلظتهای مختلف (از رقیق تا غلیظ) تولید شود که هر غلظت کاربردهای خاص خود را دارد. این انعطافپذیری در غلظت، دامنه کاربردهای آن را وسیعتر میکند.
به دلیل این مجموعه ویژگیها، اسید سولفوریک در صنایع متعددی از جمله تولید کودهای شیمیایی (مانند کودهای فسفاته و سولفاته)، مواد شوینده، رنگها، داروسازی، فرآوری فلزات، تصفیه نفت و گاز، تولید باتری و الیاف مصنوعی نقشی حیاتی و بیبدیل ایفا میکند و به همین دلیل است که حجم عظیمی از گوگرد جهان به تولید آن اختصاص مییابد.
سلام. مقاله فرآوردههای زیادی را معرفی کرد. میخواهم بدانم در فرآیند تقطیر نفت خام (Distillation) در پالایشگاه، ترتیب خروج این فرآوردهها از بالا به پایین برج تقطیر چگونه است؟
فرآوردهها بر اساس نقطه جوش جدا میشوند. ترتیب از بالا (سبکترین) به پایین (سنگینترین) به صورت کلی اینگونه است: گازهای نفتی (LPG)، بنزین (Gasoline)، نفتا، نفت سفید (Kerosene/Jet Fuel)، گازوئیل (Diesel)، مازوت (Fuel Oil) و در انتها قیر و کک نفتی (سنگینترین باقیماندهها).