مشخصات نفت خام و فرآورده هاي نفتي

[P O U R I A]

9- مومهاي نفتي
مومهاي نفتي از هيدرو كربنهاي اشباع شده اي كه ملكولشان داراي 20 تا 50 اتم كربن است تشكيل شده اند . اين مومها از تصفيه و يا موم گيري برشهاي نفتي به ويژه روغنها به دست مي آيند . از نظر نوع بلـور و درصـد روغـن بـه سـه دسـتهتقسيم مي شوند :

1) مومهاي پارافيني
2) مومهاي ميكرو كريستالي
3) مومهاي پترولاتوم كاربرد مومها​

موم به علت خواص و مقاومت در برابر نفوذ آب ، كاربرد صنعتي وسـيعي دارد و در تهيـه كاغـذهاي مـومي بـراي بسـتهبندي مواد غذايي ، شمع سازي ، پوشش سيم پيچها ، صنايع نساجي ، چرم سازي ، ساخت لوازم آرايشي و دارويي و بهداشـتي ،صنايع چاپ و تهيه انواع واكسها استفاده مي شوند .

 

[P O U R I A]

10 -گريس ها
طبق تعريف موسسه ASTM گريس عبارتست از يك محصول جامد ( يا نيمه جامد ) كه از مخلوط كـردن يـك عامـلپل ساز با يك روان كننده مايع به وجود مي آيد . براساس يك تعريف ديگر گريس عبارتست از امولسيون صابون در روغن .
مصرف اصلي گريس ها به عنوان روان كننده است و در موارد زير كاربردشان بر روغنها ترجيح دارد :
- در صورتي كه محل روغنكاري در معرض تغييرات جوي و گرد و غبار باشد .
- روغنكاري چرخ دنده ها ، غلتكها و محورهاي ضخيم .
- در مواردي كه علاوه بر روان كنندگي ، عمل غير قابل نفوذ كردن نيز لازم باشد .


انواع گريس ها
از نظر مشخصات مي توان گريسها را به چهار دسته تقسيم كرد :
- گريسهاي مقاوم در برابر آب و مقاوم در دماهاي تا C8 85 . اين گريسها پايه كلسيم يا آلومينيوم دارند .
- گريسهاي محلول در آب ولي مقاوم در دماهاي بالا يعني 150 تا C8 200 . اين گريسها پايه سديم دارند .
- گريـسهاي همه كاره كه در هواپيمايي به كار مي روند و داراي پايه ليتيم يا باريم مي باشند .
- ساير گريسها كه كاربردهاي مخصوص دارند . به طور مثال در شيرهاي تحـت فشـار و دمـاي C8 200 ، از گريسـه اي سيليكون استفاده مي شود .
تقسيم بندي ديگر گريس ها براساس نوع صابون و يا عامل ژل سازي است ، كه در ساخت آنها به كار رفته و عبارتند از: گريس هاي پايه كلسيم ، سديم ، آلومينيوم ، ليتيم ، باريم ، استرنسيم ، كمپلكس كلسيم و گريسـهاي مخـتلط كلسـيم – سـرب ، ليتيوم ، گرافيتي ، رزيديم ، جامد ، نيمه مايع و گريسهاي بدون صابون .


ساختار گريس
به صورت شبكه بلوري صابوني است ، كه در ميان خلل و فرج آن روغن نفوذ كرده است .
سازنده هاي گريس به طور كلي به سه دسته تقسيم مي شوند :
- مواد روغني
- مواد تغليظ كننده يا ژل ساز
- مواد افزودني

نمودار سازنده هاي گريسها​

 

[P O U R I A]

11 - قيرها
قير سنگين ترين قسمت نفت خام است كه از انتهاي ستون تقطير خلاء به دست مي آيد . قير خـالص ، سـياه رنـگ و يـاقهوه اي تيره و در شرايط عادي به صورت جامد يا نيمه جامد و در اثر حرارت به تدريج نرم مي شود و در دي سولفيد كـربن وتتراكلريد كربن محلول است .
قير شامل تركيبات پيچيده كربني ، آسفالتن ، صمغ ها و مواد روغني است .

انواع قيرها
قيرها به چهار گروه قيرهاي نرم ، جامد ، مايع و امولسيوني تقسيم مي شوند .

قيرهاي نرم
از باقيمانده تقطير نفت خام به دست مي آيند و بر حسب درجه نفوذ به قيرهاي جامد (10-0 ) نيمه جامـد (100-10) و نرم ( بيش از 100 ) تقسيم مي شوند . كابردهاي قيرهاي نيمه جامد بيشتر در راهسازي است .

قيرهاي جامد
از اكسيد كردن قيرهاي نرم به دست مي آيند و نقطه نرميشان حدود C 20 بالاتر از قيرهاي نرم مشابه است .

قيرهاي مايع
قير مايع در حقيقت مخلوط قير با يك حلال مناسب است . بيشتر در جاده سازي به كار مي رود .
با توجه به نوع حلال مصرفي قيرها به سه دسته تقسيم مي شوند :
1- قيرهاي زود گير ( Rapid curing ) : حلالشان از نوع سبك و هنگام كاربرد سرعت تبخير مي شود .
2- قيرهاي نيم گير ( Medium curing ) : از حلالهايي نظير نفت سفيد استفاده مي شود ، كه تبخيرشان چنـدان سـريعنيست . به همين دليل قير ديرتر لخته مي شود .
3- قيرهاي ديرگير ( Slow curing ) : از حلالهاي غير تبخير شونده نظير نفت گاز استفاده مي شود .

امولسيون هاي قير
امولسيون قير مخلوطي است از قير ، آب و ماده امولسيون ساز . در اين مخلوط ، قير به صورت ذرات بسـيار ريـز در آب معلق بوده و امولسيون پايداري بوجود مي آورد . ماده امولسيون ساز با ايجاد بـار الكتريكـي در اطـراف ذرات قيـر مـانع بـه هـمچسبيدن آنها مي شود . امولسيون قير ، مايع قهوه اي رواني است كه بدون استفاده از حـرارت بـه كـار مـي رود. شكسـته شـدنامولسيون در اثر تبخير آب يا خنثي شدن بار الكتريكي عملي مي شود و با پخش امولسيون لايه نازكي از قير بر سطح مواد بـاقيمي ماند .

كاربردهاي قير
قيرهاي جامد به علت ممانعت از نفوذ آب و رطوبت در عايقهـاي حرارتـي و صـوتي در سـاخت لولـه هـاي آب ، كـفپوش ، كابل ، لاستيك ، رنگ و ورني به كار مي روند . قيرهاي مايع در جاده سازي و امولسيون قير نيز براي راهسازي و تثبيـت خاك ، عايق كاري ساختمان ، حفظ رطوبت خاك ، تهيه مصالح ساختماني ، كاهش هرز روي آب و پوشش محافظ فلزات بـهكار مي رود .

 

[P O U R I A]

12- كك
در بعضي پالايشگاهها باقيمانده هاي سنگين را در واحد كك سازي به شدت مي شـكنند ، تـا كـك صـنعتي بـا كيفيـتمرغوب به دست آيد . كك سوخت مناسبي براي متالورژي و صنايع سراميك است ولي مقاومتش براي استفاده در كـوره هـايبلند كافي نيست .
كك براي ساخت الكترودها ، زغال دينام ، سمباده ، گرافيت و پيگمان رنگرزي به كار مي رود .

 

[P O U R I A]

مشخصات شيمي فيزيكي فرآورده هاي نفتي

مشخصات شيمي فيزيكي فرآورده هاي نفتي

فرآورده هاي پالايشگاهي به سه صورت هيدروكربنهاي خالص ، برشهاي نفتي و مخلوط برشها يافت مي شوند .

الف – هيدروكربنهاي خالص
مشخصات شيمي فيزيكي هيدروكربنهاي سبك در مراجع مختلف ارائه شده اند . تغييرات اين مشخصات بر حسب دما و فشار به وسيله منحني هاي مختلف عرضه مي شوند .

‌ب – برش هاي نفتي
به علت پيچيدگي نمي توان برش نفتي را به سازنده هايش تفكيك كرد ولي معمـولاً چگـالي و منحنـي تقطيـر ASTM برش معلوم است و امكان مي دهد كه با استفاده از عامل تشخيص ، تصـوري از تركيـب بـرش بـه دسـت آورد . در ايـن حالـتقاعده كلي آن است كه به جاي برش پيچيده ، يك هيدروكربن خالص فرضـي كـه همـان مشخصـات شـيمي فيزيكـي بـرش راداشته باشد ، در نظر گرفته شود . چنين معادلي بر روي منحني هايي كه جرم مولكولي ، دماي جوش ، مختصات بحراني يا سـايرمشخصات را ارايه مي دهند ، قرار داده مي شود . با داشتن چگالي و دماي جوش متوسط ، مي توان مشخصـات شـيمي فيزيكـيهيدروكربن معادل برش را يافت .

‌ج – مخلوط هيدروكربن هاي خالص و يا برشهاي نفتي
اغلب فرآورده هاي نفتي مخلوط پيچيده هيدروكربنها و يا برشهاي نفتي مي باشند . براي تعيين خـواص ايـن مخلوطهـا ،بايد قوانين افزايش خواص مختلف در مخلوط را دانست .
چگالي ، جرم مولكولي ، ارزش گرمايي و آنتالپي به روش حجمي ، وزني يا مولكولي و برخي خواص نظير گرانـروي ،نقطه انجماد و عدد اكتان نياز به روابط تجربي دارند . با توجه به اينكه تعيين مشخصات شيمي فيزيكي هر سه دسته فـوقنياز به نمودارها و فرمولهاي مختلفي دارد و از حوصله اين جزوه خارج مي باشد ، تنها بـه ذكـر مختصـر ايـن مشخصـاتبسنده گرديده است .

 

[P O U R I A]

1- فشار بخار
فشار بخار نشان دهنده تمايل مولكولها به فرار از فاز مايع و ايجاد يك فاز بخار در حال تعادل ترموديناميكي با مـايع مـيباشد .

2- خواص بحراني
هرگاه جسمي در فشار جو گرم شود دماي آن بالا مي رود تا به نقطه جوش برسد . در اين نقطه در دماي ثابت تمامي آن تبديل به بخار مي شود . حالا اگر فشار افزايش يابد ، بخارها به مايع تبديل مي شود و عمل تبخير صورت نمي گيرد مگـر آنكـهدما افزايش يابد . ادامه اين روند سبب مي شود تا به دمايي برسيم كه هر چه فشار اعمال شود ميعان صورت نگيرد . ايـن نقطـه رانقطه بحراني گويند .

3- مشخصات گرمايي ظرفيت گرمايي
ظرفيت گرمايي عبارت است از مقدار حرارتي كه بايد به واحد جرم يك جسم داده شود ، تا دمايش را يك درجـه بـالاببرد . گرماي ويژه نسبت ظرفيت گرمايي يك جسم بـه ظرفيـت گرمـايي جرمـي مسـاوي از آب اسـت. گرمـاي ويـژه يكـي ازمشخصات هر جسم و مستقل از سيستم واحد انتخابي است .

گرماي نهان تبخير
گرماي نهان تبخير مقدار حرارتي است كـه بـه واحـد جـرم جسـم داده مـي شـود ، تـا تبـديل بـه بخـار شـود. در مـوردهيدروكربنهاي خالص ، اين تبديل در دما و فشار ثابت انجام مي شود ، در حالي كه در مورد مخلوط ها يا در فشار ثابت و دماي متغير صورت مي گيرد و يا در دماي ثابت و فشار متغير .

آنتالپي
آنتالپي يك ماده ( هيدروكربن خالص يا برش نفتي ) ، مقدار كل گرماي موجود در اين ماده را در حالت ترموديناميكي مشخص شده اي ( از نظر فشار و دما ) معلوم مي كند . دانستن مقدار مطلق آنتالپي فايده چنداني نـدارد و فقـط تغييـرات آنتـالپيبين دو حالت مورد توجه است ، زيرا نشان دهنده مقدار گرمايي است كه بايد به سيستم داد و يا از آن گرفت .

هدايت حرارتي
هدايت حرارتي نشانگر شار حرارتي در يك محيط همگن ، در واحد زمـان ، از سـطحي عمـود بـر امتـداد شـار و بـرايگراديان دمايي واحد بين سطوح ورودي و خروجي است .

ارزش گرمايي يا گرماي احتراق
مقدار گرماي آزاد شده در نتيجه احتراق واحد حجم و يا جرم يك سوخت ، گرماي احتراق آن سـوخت مـي باشـد . بـابرقرار نمودن موازنه حرارتي ، مي توان گرماي احتـراق يـك سـوخت را بـا اسـتفاده از اخـتلاف انـرژي گرمـايي آن درC8 15 (حدود F8 60 ) و انرژي گرمايي حاصل از احتراق (در همين دما) به دست آورد .
هرگاه بخار آب موجـود در گـازهاي احتراق درF8 60 تبديل به مايع شود ، گـرماي احتـراق كـلي ( G ) به دسـت مـيآيد ولي اگر بخار آب به همان صورت در گازهاي احتراق باقي بماند گرماي احتراق خالص (N) به دست مـي آيـد. اخـتلافميان اين دو مقدار مربوط به گرماي ميعان بخار آب درF8 60، يعني kcal/kg 588 است .

4 - گرانروي
گرانروي يك كميت فيزيكي است كه ميزان مقاومت داخلي يك سيال را در مقابل جريان نشـان مـي دهـد ، و ناشـي ازاصطكاك بين مولكولهايي است كه بر روي يكديگر مي لغزند .

5 - حد انفجار و نقطه اشتعال
الف – حد انفجار : هرگاه دماي يك مايع قابل احتراق به تدريج افزايش يابد ، هواي بالاي مايع از بخارهاي سبك غنـيمي شود . در يك حد معين ، اين مخلوط هوا و بخار ، با عبور يك شعله مشتعل مي شود . در اين حالت درصد حجمي بخار در هوا » حد ابتدايي انفجار « ناميده مي شود .
در صورتي كه درصد بخار باز هم افزايش يابد اشتعال شديدتر مي شود تا به نقطه حـداكثر خـود برسـد درصـد حجمـيبخار در اين حالت » حد انتهايي انفجار « مي نامند .
ب – نقطه اشتعال : نقطه اشتعال يك مايع قابل احتراق حداقل دمايي است كه در آن بخارهاي جمع شده در بـالاي مـايعدر اثر عبور يك شعله ، براي چند لحظه مشتعل مي شوند . نقطه اشتعال معرف درصد مواد سبك فرآورده است .

6 - كشش سطحي
سطح مشترك دو سيال نياميز تحت تئثير نيروي كششش سطحي مي باشد . اين نيرو در نتيجه عدم توازن نيروهاي جاذبـهبين ملكولي در سطح ، به وجود مي آيد . معمولاً كشش سطحي نسبت به هوا سنجيده مي شود .كشـش سـطحي اكثـر فـرآورده هاي نفتي بين 25 تا 30 دين بر سانتي متر قرار دارد .

7 - حلاليت آب در هيدروكربنها
با آنكه حلاليت آب در فرآورده هاي نفتي ناچيز است ، با اين حال هنگامي كه دما كاهش مي يابد ، همان مقدار ناچيزآب نيز از فرآورده جدا شده ، اشـكالات عمـده اي بـه وجـود مـي آورد. وجـود آب در روغنهـا موجـب كـاهشضريب دي الكتريك آنها مي شود .

8 - درجه نفوذ و نقطه نرم شدن قيرها
ميزان قيري را كه مي توان از يك نفت خام به دست آورد ، نه تنها به گستره جوش نفت خـام بلكـه بـه عامـل تشـخيصبرشهاي سنگين نيز بستگي دارد . بين درجه نفوذ يك قير و نقطه نرم شدن آن رابطه اي وجود دارد كه در نمودارهـاي مربـوط ،مي توان آن را يافت .

9 - منحنيهاي تقطير
در مورد برشهاي نفتي ميتوان منحنيهاي تقطير را با ترسيم تغيرات دما بر حسب درصد حجمي تقطير شـده بدسـت آورد.
نوع منحني بستگي به روش به كار رفته دارد . روشهاي متداولتر بكار رفته جهت رسم منحنيها عبارتند از ASTM و T.B.P كـهT.B.P به سبب دقت ونزديكي با شرايط تقطير پالا يشگاهي بر ساير روشها ترجيح دارد .