نفت خام چیست و چگونه تولید و استخراج می شود؟
نفت خام یا پترولیوم بطور طبیعی در زیر زمین یافت می شود و و پس از استخراج تبدیل به سوخت و فرآورده های دیگر می شود.
نفت یک سوخت فسیلی است به این معنی که در طی تجزیه مواد آلی طی میلیون ها سال تولید شده است. هنگامی که مقادیر زیادی از ارگانیسم های مرده – در درجه اول زئوپلانکتون ها و جلبک ها – در زیر سنگ های رسوبی تحت تأثیر گرما و فشار شدید قرار بگیرند ، نفت تشکیل می شود.
نفت خام مایعی سیاه یا قهوه‌ای تیره است اما گاهی اوقات به رنگ زرد، قرمز یا سبز نیز دیده می شود که نشان دهنده ترکیبات متنوع این ماده پر ارزش است. نمونه هایی از فرآورده های نفت خام شامل نفت سفید ، بنزین و سوخت دیزل است.
فرآورده های نفتی معمولا مخلوط های پیچیده ای هستند که از نفت خام به دست می آیند و دارای خصوصیات شیمیایی و فیزیکی مشابه هستند. برای کسب اطلاعات بیشتر در این رابطه در ادامه مقاله با ما در نشریه جهان شیمی فیزیک همراه باشید.
نفت خام چگونه تشکیل می شود؟
در تحقیق درباره نفت خام اولین موضوعی که ذهن همه افراد را درگیر می کند چگونگی تشکیل آن است بنابراین شما پس از پایان تحقیقات خودتان باید بتوانید چگونگی تشکیل نفت را توضیح دهید. در درس نفت خام چیست علوم نهم نیز به این مسئله پرداخته شده است.
نفت یک سوخت فسیلی است که از مواد آلی فسیل شده قدیمی مانند زئوپلانکتون و جلبک بدست می آید. مقادیر زیادی از این بقایا در ته دریا یا دریاچه قرار می گیرند جایی که با آب بدون اکسیژن یا رسوباتی مانند گل و لای پوشانده شده اند و نسبت به شرایط هوازی سریعتر تجزیه می شوند. باکتریهای بی هوازی به دلیل نبود اکسیژن با استفاده از سولفات ها و نیترات ها و کاهش آنها به H2S و N2 انرژی تولید می کنند. به دلیل وجود چنین باکتریهای بی هوازی این ترکیبات بیشتر از طریق هیدرولیز تجزیه می شود.
با استقرار لایه های بیشتر در بستر دریا یا دریاچه ، گرما و فشار شدیدی در مناطق پایین تر ایجاد می شود. این فرآیند باعث تغییر مواد آلی ، ابتدا به ماده مومی معروف به کروژن شده و سپس تحت حرارت بیشتر از طریق فرایند معروف به کاتاژنز به هیدروکربن های مایع و گازی تبدیل می شود. تشکیل نفت ناشی از تجزیه هیدروکربن ها در انواع واکنش های عمدتا گرمازا در دما یا فشار بالا یا تحت هر دو است.
نفت خام مخلوطی از چیست؟
بعد از آب ، نفت مایع دیگری است که انسان بیشترین وابستگی را به آن دارد. نفت یک منبع سوخت است و در بسیاری از محصولات مصرفی یافت می شود. نفت خام ترکیبی از هزاران مولکول و ترکیبات آلی است.
با این حال ، هیدروکربن ها با وزن های مولکولی مختلف نسبت بیشتری از آن را تشکیل می دهند. بر همین اساس نمی توان فرمول شیمیایی نفت خام را به صراحت مشخص کرد. خصوصیات نفت خام مانند گرانروی ، چگالی ، نقطه جوش و رنگ آن نیز بر همین اساس متفاوت است.
علاوه بر این ، پرکارترین هیدروکربن های موجود در شیمی نفت ، آلکان ها هستند. این مایع ارزشمند همچنین حاوی سیکلوهگزان ها ، هیدروکربن های معطر و هیدروکربن های پیچیده تری مانند آسفالتین ها است. نفت خام از طریق حفاری چاههای نفت بدست می آید و ترکیبات تشکیل دهنده آن با استفاده از فرایندی به نام تقطیر جزء به جزء جدا می شوند. اصطلاح نفت خام بطورکلی برای نفت خام فرآوری نشده و سایر محصولات تولید شده از نفت خام تصفیه شده بکار می رود.
طبقه بندی نفت خام
طبقه بندی بر اساس موقعیت جغرافیایی
در کل دنیا سه نوع نفت خام مرجع برای قیمت گذاری وجود دارد که شامل نفت برنت، نفت تگزاس و نفت عمان است. نفت برنت شامل مخلوطی از ۱۵ نوع نفت دریای شمال، میادین اسکاتلند تا نروژ است که بیشتر به اروپا صادر می شود.
نفت تگزاس یک نفت مرغوب و سبک و محصول ایالت تگزاس آمریکاست که نفت مورد نیاز شمال آمریکا را تامین می کند. نفت عمان یا نفت دبی نیز مرجع قیمت گذاری نفت در خلیج فارس است. نفت اوپک یک مرجع دیگر برای قیمت گذاری است که ایران و اکثر کشورهای آسیایی صادرکننده نفت عضو آن هستند.
طبقه بندی بر اساس درجه API
استاندارد APIواحدی برای مقایسه چگالی نفت خام با آب است. طبقه بندی های مختلفی برای نفت خام بر اساس درجه API وجود دارد ولی بطورکلی نفت خام زیر پانزده درجه API، به عنوان نفت سنگین و بالاتر از پانزده به عنوان نفت سبک شناخته می شود. نفت سنگین حاوی گوگرد و فلزات است و به پالایش بیشتری نسبت به نفت سبک نیاز دارد.
طبقه بندی بر اساس میزان گوگرد
گوگرد به عنوان یک ناخالصی مضر در نفت خام وجود دارد و باعث خوردگی فلزات و آلودگی هوا می شود. نفت خامی که بیش از ۰/۵ درصد گوگرد داشته باشد به نام نفت ترش شناخته می شود و در صورت کمتر بودن این مقدار آنرا به عنوان نفت شیرین می شناسند. نفت شیرین به دلیل خلوص بیشتر و آسیب نرساندن به محیط زیست نفت مرغوب تری به حساب می آید.
مراحل پالایش نفت خام
نفت خام جهت استفاده باید ابتدا مورد پالایش قرار بگیرد بدین منظور نفت خام استخراج شده از چاههای حفاری یا سکوهای نفتی به پالایشگاه فرستاده می شود تا در آنجا مورد تصفیه قرار گیرد. تصفیه نفت عملیاتی پیچیده است که شامل چندین مرحله می باشد که هریک به نوبه خود از اهمیت بالایی برخوردار هستند . این مراحل عبارتند از:
- نمک زدایی
- واحد تقطیر اتمسفری
- واحد تقطیر خلا
- کراکینگ حرارتی
- تصفیه با هیدروژن
- کراکینگ کاتالیستی
- ریفرمینگ کاتالیستی
- آلکیلاسیون و ایزومریزاسیون
- تصفیه گاز
نفت خام چه کاربردی دارد؟
هنگامی که ما در مورد نفت و موارد استفاده از آن صحبت می کنیم ، اکثر مردم به طور کلی آن را به عنوان سوخت ، بنزین یا گازوئیل می شناسند ولی فرآورده های نفت خام خیلی بیشتر از سوخت برای جامعه ، سیاست ، فناوری و اقتصاد حائز اهمیت هستند. مثلا فروش نفت خام ایران منافع اقتصادی بسیاری برای کشور دارد و بر روابط دیپلماتیک کشور نیز تاثیرگذار است. علاوه بر این به غیر از سوخت ، مقدار زیادی از نفت صرف تولید محصولات موجود در زندگی مدرن می شود. در ادامه به برخی از کاربردهای نفت اشاره می کنیم.
کشاورزی
وقتی از کشاورزی صحبت می کنیم ذهن ما درگیر مسئله کود می شود. در اینجا از نفت در تولید آمونیاک استفاده می شود که منبع نیتروژن را مورد نیاز تولید کودها را تأمین می کند. سموم دفع آفات نیز از نفت ساخته می شود. درمجموع ، فرآورده های نفتی به دلیل کمک به کارکرد ماشین آلات مزرعه و کوددهی گیاهان ، در کشاورزی کاربرد گسترده ای دارند.
شوینده ها، رنگ ها و سایر مواد
از تقطیرهای نفتی که شامل تولوئن ، بنزن ، زایلن است برای تهیه مواد اولیه ای که بیشتر در محصولاتی مانند شوینده های مصنوعی ، رنگ ها و پارچه ها بکار می روند، استفاده می شود. بنزن و تولوئن که پلی اورتان ها را تولید می کنند اغلب در روغن ها یا سورفکتانت ها استفاده می شوند و همچنین برای پولیش زدن چوب مورد استفاده قرار می گیرد.
لاستیک، پلاستیک و موارد دیگر
پلاستیک ها بیشتر از مواد پتروشیمی ساخته می شوند. پلاستیک های پایه نفتی مانند نایلون یا پلی استایرن و سایر مواد از این ترکیب ساخته می شوند. معمولاً پلاستیک ها از الفین ها تهیه می شوند که شامل اتیلن و پروپیلن هستند. از نفت و ترکیبات آن همچنین برای تولید رنگ های روغنی یا مواد افزودنی رنگ استفاده می شود.
از نفت همچنین در تولید لاستیک مصنوعی جهت استفاده در کف لاستیکی کفش ، لاستیک اتومبیل و سایر محصولات لاستیکی استفاده می شود.
داروسازی و لوازم آرایشی
محصولات جانبی نفت مانند روغن های معدنی در بسیاری از کرم ها و سایر داروها استفاده می شود. مواد آرایشی روغنی و عطرها در واقع مشتقات نفتی هستند.
سایر محصولات ساخته شده از نفت یا حاوی نفت شامل موم ، جوهر ، کپسول ویتامین ، چسب دندان مصنوعی ، صندلی توالت ، روکش مبلمان ، سی دی ، بتونه ، تارهای گیتار ، مداد رنگی ، بالش ، چمن مصنوعی ، رنگ مو ، دئودورانت ، رژ لب ، دریچه های قلب ، داروهای بیهوشی کورتیزون ، آسپرین و بسیاری از موارد دیگر هستند.
فرمول شیمیایی نفت خام
نفت خام و فرآورده های نفتی عمدتاً از هیدروکربن ها تشکیل شده اند. این مواد شیمیایی تنها از هیدروژن و کربن در آرایش های مولکولی مختلف تشکیل شده اند. کلاس های اصلی هیدروکربن ها در نفت خام پارافین ها با فرمول CnH2n+2 هستند. (در این فرمول n یک عدد کامل است، معمولاً از ۱ تا ۲۰) مولکول های زنجیره ای مستقیم یا شاخه دار بسته به نمونه های مولکولی می توانند در دمای اتاق ،گاز یا مایع باشند مانند متان، اتان، پروپان، بوتان، ایزوبوتان، پنتان، هگزان.
اگرچه صحبت از نفت خام به عنوان یک ماده همگن رایج است، اما در واقع تقریباً در ۲۰۰ نوع مختلف یا “درجه” وجود دارد. هر درجه دارای مشخصات متفاوتی است که بر ارزش آن در مقایسه با سایرین تأثیر می گذارد. توجه به این نکته حائز اهمیت است که خریداران و فروشندگان یک درجه خاص از نفت خام بسته به نیاز یا توانایی خود، ویژگی های آن را متفاوت ارزیابی می کنند. ماهیت شیمیایی یک نفت خام با یک سنجش ارزیابی می شود. از آنجایی که نفت خام به صورت بازتر به بازار عرضه شده و معامله می شود، بسیاری از شرکت ها جزئیات ارزیابی را به صورت عمومی منتشر می کنند.
نفت خام از زمین استخراج می شود و بعداً به محصولاتی مانند بنزین، سوخت جت، موم، آسفالت، روغن روان کننده، پلاستیک های مختلف و طیف گسترده ای از کالاهای مصرفی دیگر تبدیل می شود. جالب اینجاست که یک بشکه ۴۲ گالنی نفت خام حدود ۴۵ گالن فرآورده های نفتی تولید می کند که دلیل آن یک پدیده پالایشی به نام سود پردازش پالایشگاهی است. پنج کاربرد اساسی برای نفت خام عبارتند از حمل و نقل، صنعتی، مسکونی، تجاری و برق. نفت خام اهمیت بالایی در جهان دارد و اکنون بسیاری از صنایع برای ادامه فعالیت های خود به آن وابسته هستند. این ترکیب در نقاط مختلفی از جهان تولید شده و به بازار عرضه می شود.
منبع خبری : https://viptradingcenter.com/oil-symbol-liteforex1
