تفاوت‌های کلیدی نفت سفید و گازوئیل: کاربردها، خواص و ایمنی

در دنیای فرآورده‌های نفتی، نفت سفید و گازوئیل (همان نفت‌گاز یا دیزل) دو محصول بسیار مهم و پرکاربرد هستند که از تقطیر نفت خام به دست می‌آیند. اگرچه هر دو مایعات هیدروکربنی هستند و از یک منبع مشترک نشات می‌گیرند، اما تفاوت‌های ساختاری و شیمیایی قابل توجهی دارند که منجر به کاربردهای متفاوت و ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن‌ها می‌شود. درک این تفاوت‌ها برای انتخاب صحیح سوخت، رعایت نکات ایمنی و همچنین شناخت جنبه‌های زیست‌محیطی اهمیت بالایی دارد.

در این مقاله جامع، به بررسی دقیق تفاوت‌های نفت سفید و گازوئیل از جنبه‌های مختلف شامل ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی، کاربردها، نکات ایمنی و اثرات زیست‌محیطی می‌پردازیم.

۱. ترکیب شیمیایی و فرآیند تقطیر

مهم‌ترین تفاوت بین نفت سفید و گازوئیل در ترکیب شیمیایی و نقطه جوش آن‌ها نهفته است. هر دو محصول از هیدروکربن‌ها (ترکیبات کربن و هیدروژن) تشکیل شده‌اند، اما نسبت و نوع این هیدروکربن‌ها متفاوت است.

نفت سفید (Kerosene / Paraffin)

نفت سفید در محدوده دمایی پایین‌تری در فرآیند تقطیر نفت خام به دست می‌آید. این ماده عمدتاً از هیدروکربن‌های سبک‌تر با زنجیره‌های کربنی کوتاه‌تر (معمولاً بین ۱۰ تا ۱۵ اتم کربن) تشکیل شده است. به همین دلیل:

• نقطه جوش آن نسبتاً پایین‌تر است (حدود ۱۵۰ تا ۲۸۰ درجه سانتی‌گراد).
• فرّارتر است و تمایل بیشتری به تبخیر دارد.

گازوئیل (Diesel Fuel / Gas Oil)

گازوئیل در محدوده دمایی بالاتری نسبت به نفت سفید و پایین‌تر از روغن‌های روان‌کننده در فرآیند تقطیر جدا می‌شود. این سوخت شامل هیدروکربن‌های سنگین‌تر با زنجیره‌های کربنی بلندتر (معمولاً بین ۱۲ تا ۲۰ اتم کربن) است. در نتیجه:

• نقطه جوش بالاتری دارد (حدود ۱۸۰ تا ۳۷۰ درجه سانتی‌گراد).
• فرّاریت کمتری دارد.

۲. خواص فیزیکی و شیمیایی کلیدی

تفاوت در ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و شیمیایی متمایزی را برای نفت سفید و گازوئیل ایجاد می‌کند:

چگالی (دانسیته)

• نفت سفید: چگالی کمتری دارد (حدود ۰.۷۸ تا ۰.۸۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب).
• گازوئیل: چگالی بیشتری دارد (حدود ۰.۸۲ تا ۰.۸۶ گرم بر سانتی‌متر مکعب). این تفاوت در چگالی بر میزان انرژی ذخیره شده در واحد حجم و همچنین بر رفتار سوخت در پمپ‌ها و انژکتورها تأثیر می‌گذارد.

نقطه اشتعال (Flash Point)

نقطه اشتعال حداقل دمایی است که در آن سوخت بخار کافی برای تشکیل مخلوط قابل اشتعال با هوا تولید می‌کند. این ویژگی برای ایمنی بسیار حیاتی است:

• نفت سفید: نقطه اشتعال پایین‌تری دارد (معمولاً ۳۸ تا ۷۲ درجه سانتی‌گراد). این بدان معناست که در دماهای پایین‌تر هم می‌تواند بخارات قابل اشتعال آزاد کند.
• گازوئیل: نقطه اشتعال بالاتری دارد (معمولاً ۵۲ تا ۹۶ درجه سانتی‌گراد). این ویژگی باعث می‌شود گازوئیل در دماهای عادی محیط، ایمن‌تر بوده و کمتر مستعد آتش‌سوزی باشد.

گرانروی (ویسکوزیته)

• نفت سفید: گرانروی کمتری دارد و سیال‌تر است.
• گازوئیل: گرانروی بالاتری دارد که برای روانکاری قطعات متحرک سیستم سوخت‌رسانی موتورهای دیزلی مهم است.

نقطه ابری شدن (Cloud Point) و ریزش (Pour Point)

این نقاط نشان‌دهنده رفتار سوخت در دماهای پایین هستند:

• نفت سفید: به دلیل هیدروکربن‌های سبک‌تر، در دماهای بسیار پایین‌تر نیز سیال باقی می‌ماند و مقاومت بهتری در برابر سرما دارد.
• گازوئیل: در دماهای پایین‌تر، به دلیل وجود پارافین‌ها، ممکن است کدر (ابری) شده و سپس به حالت ژل درآید (نقطه ریزش)، که این موضوع می‌تواند باعث گرفتگی فیلترها و مشکلات در موتورهای دیزلی شود. به همین دلیل، برای مناطق سردسیر، انواع خاصی از گازوئیل زمستانه تولید می‌شود.

میزان گوگرد (Sulfur Content)

در گذشته، میزان گوگرد در هر دو سوخت بیشتر بود. اما با تصویب مقررات زیست‌محیطی سخت‌گیرانه، میزان گوگرد در هر دو به شدت کاهش یافته است، به ویژه در گازوئیل با گوگرد فوق پایین (ULSD).

• گوگرد باعث تولید اکسیدهای گوگرد (SOx) می‌شود که از آلاینده‌های اصلی هوا هستند و باعث باران اسیدی می‌شوند.

عدد ستان (Cetane Number)

• گازوئیل: این شاخص برای گازوئیل اهمیت بالایی دارد. عدد ستان نشان‌دهنده کیفیت احتراق سوخت در موتورهای دیزلی است؛ هر چه عدد ستان بالاتر باشد، سوخت سریع‌تر و با احتراق کامل‌تر مشتعل می‌شود.
• نفت سفید: عدد ستان برای نفت سفید تعریف نمی‌شود زیرا برای موتورهای دیزلی طراحی نشده است.

بو و رنگ

• نفت سفید: معمولاً بوی خاصی دارد و در حالت خالص، بی‌رنگ یا کمی زرد است.
• گازوئیل: بوی قوی‌تر و مشخص‌تری دارد و معمولاً به رنگ زرد یا سبز (در برخی کشورها برای تمایز انواع مختلف) دیده می‌شود.

۳. کاربردها

تفاوت در خواص شیمیایی و فیزیکی، کاربردهای اصلی نفت سفید و گازوئیل را از یکدیگر متمایز می‌کند.

کاربردهای نفت سفید

• سوخت موتور جت (Jet Fuel / Kerosene-type Jet Fuel): متداول‌ترین و مهم‌ترین کاربرد نفت سفید، استفاده به عنوان سوخت جت (کروزن) است. نقطه انجماد پایین و انرژی بالا در واحد حجم، آن را برای موتورهای جت مناسب کرده است.
• سوخت چراغ و بخاری نفتی: در گذشته و همچنان در برخی مناطق روستایی یا کشورها، نفت سفید به عنوان سوخت برای چراغ‌ها و بخاری‌های نفتی (پریموس) استفاده می‌شود.
• حلال صنعتی و رقیق‌کننده: به دلیل قابلیت حل کنندگی، در برخی فرآیندهای صنعتی به عنوان حلال و رقیق‌کننده (مانند رنگ‌ها) به کار می‌رود.
• عامل پاک‌کننده: در برخی موارد برای تمیز کردن و چربی‌زدایی استفاده می‌شود.

کاربردهای گازوئیل

• سوخت موتورهای دیزلی: اصلی‌ترین و گسترده‌ترین کاربرد گازوئیل، استفاده به عنوان سوخت برای انواع موتورهای دیزلی است. این موتورها در:
  • وسایل نقلیه سنگین: کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، قطارها، کشتی‌ها.
  • ماشین‌آلات کشاورزی: تراکتورها، کمباین‌ها.
  • تجهیزات ساختمانی: لودرها، بلدوزرها.
  • ژنراتورهای برق: برای تولید برق اضطراری یا دائم.
  • برخی خودروهای سواری: خودروهای دیزلی.
• مصارف گرمایشی (Heating Oil): در برخی کشورها، نوعی از گازوئیل به عنوان سوخت برای سیستم‌های گرمایشی خانگی و صنعتی استفاده می‌شود.

۴. ایمنی و نگهداری

تفاوت در نقطه اشتعال، تأثیر بسزایی در نکات ایمنی مربوط به نگهداری و حمل و نقل این دو فرآورده دارد:

• نفت سفید: به دلیل نقطه اشتعال پایین‌تر، فرارتر است و بخارات آن در دمای اتاق می‌تواند قابل اشتعال باشد. لذا، نگهداری آن در محیط‌های بسته و بدون تهویه مناسب، خطرناک‌تر است. باید در ظروف دربسته و در مکانی خنک و دارای تهویه مناسب نگهداری شود.
• گازوئیل: با توجه به نقطه اشتعال بالاتر، در دمای اتاق، ایمن‌تر است و بخارات قابل اشتعالی تولید نمی‌کند. اما همچنان باید با احتیاط و رعایت اصول ایمنی نگهداری شود.

در هر دو مورد، استفاده از ظروف مناسب، تهویه کافی، دور نگه داشتن از منابع گرما و جرقه، و آموزش افراد درگیر با سوخت‌ها الزامی است.

۵. جنبه‌های زیست‌محیطی و آلایندگی

سوختن هر دو فرآورده منجر به تولید گازهای گلخانه‌ای (دی‌اکسید کربن) می‌شود، اما تفاوت‌هایی در سایر آلاینده‌ها وجود دارد:

• گازوئیل: به دلیل وجود هیدروکربن‌های سنگین‌تر و فرآیند احتراق در موتورهای دیزلی، ممکن است ذرات معلق (دوده) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) بیشتری تولید کند. با این حال، پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی موتورهای دیزلی و استفاده از گازوئیل با گوگرد بسیار پایین (ULSD) به طور قابل توجهی این آلاینده‌ها را کاهش داده است.
• نفت سفید: آلایندگی ذرات معلق کمتری دارد اما همچنان گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کند.

تلاش‌های جهانی برای کاهش گوگرد در سوخت‌ها ادامه دارد تا از باران اسیدی و مشکلات تنفسی ناشی از آن جلوگیری شود.

۶. مقایسه جامع: نفت سفید در برابر گازوئیل

برای خلاصه‌سازی و درک بهتر تفاوت‌ها، جدول زیر به مقایسه جنبه‌های کلیدی نفت سفید و گازوئیل می‌پردازد:

نفت سفید و گازوئیل، با وجود اینکه هر دو از نفت خام به دست می‌آیند، تفاوت‌های اساسی در ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و کاربردها دارند. در حالی که نفت سفید با فراریت بالاتر و نقطه اشتعال پایین‌تر، عمدتاً به عنوان سوخت جت و حلال صنعتی شناخته می‌شود، گازوئیل با چگالی و گرانروی بالاتر و نقطه اشتعال امن‌تر، سوخت اصلی موتورهای دیزلی و ماشین‌آلات سنگین است.

انتخاب صحیح این فرآورده‌ها نه تنها بر عملکرد سیستم‌ها تأثیر می‌گذارد، بلکه در رعایت نکات ایمنی و کاهش اثرات زیست‌محیطی نیز نقش حیاتی دارد. امیدواریم این راهنمای جامع به شما در درک عمیق‌تر تفاوت‌های این دو فرآورده نفتی ارزشمند کمک کرده باشد.