مهار شیمی خشونت در مغز

[پارمیدا72]

شيمی نفت و توضيحات مربوطه

شیمی نفت

نفت ، "پترول" ، یا به اصطلاح روغنهای معدنی مخلوطی از هیدروکربورها می‌باشد که منابع آن اغلب در اعماق زمین وجود دارد. انگلیسیها کلمه لاتین "پترولئوم Petroleom " را پذیرفته‌اند، درصورتیکه آلمانیها آن را " اردل Erdol " به معنای روغن زمینی می‌نامند.





این ماده را از قرنها پیش بصورت گاز در آتشکده و یا به فرم قیر (کاده ای که پس از تبخیر 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 گردیده و کشتی نوح و گهواره موسی نیز 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 استحکام جاده‌ها استفاده می‌کرده‌اند.

مدت زمان مدیدی ، مورد استعمال نفت فقط برای مصارف خانگی و یا به عنوان چرب‌کننده‌ها بود، اما از آغاز قرن شانزدهم میلادی 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 همچنین به کمک تقطیر ، مواد دیگری بدست آوردند که برای ایجاد روشنایی بکار می‌رفت. بر اساس این کار آزمایشگاهی بود که بعدا دستگاههای عظیم تصفیه نفت طرح‌ریزی و مورد بهره برداری قرار گرفت. صنعت نفت در آتازونی در سال 1859 شروع شد.

تاریخچه استخراج نفت در ایران

صنعت نفت ایران نیز از سال 1908 پس از هفت سال تفحص مکتشفین و کشف نفت در مسجدسلیمان 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 بیرون کشیده می‌شود، نفت خام می‌گویند. نفت خام را تصفیه می‌کنند، یعنی هیدروکربنهای گوناگونی را که نفت خام از آنها تشکیل شده است از یکدیگر جدا می‌کنند که به این کار پالایش نفت می‌گویند و در پالایشگاهها این کار انجام می‌شود. نفت منبع انرژی و سرچشمه مواد اولیه بسیاری از ترکیبات شیمیایی است و این دور از عوامل اصلی اقتصادی مدرن بشمار می‌رود. در صنایع جدید از ثروت بیکران و تغییر و تبدیل مواد خام اولیه آن بی‌اندازه استفاده می‌شود.

تشکیل نفت

نحوه پیدایش نفت دقیقا تشخیص داده نشده و در این مورد فرضیات 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 کربورهای فلزی تشکیل شده در اعماق زمین در اثر تماس با آب‌هایی که در زمین نفوذ می‌نماید، ابتدا ایجاد هیدروکربورهای استیلنی با رشته زنجیر کوتاه می‌کند. سپس هیدروکربورهای حاصل در اثر تراکم و پلیمریزه شدن ایجاد ترکیبات پیچیده و کمپلکس را می نماید که اغلب آنها اشباع شده است.

تشکیل نفت از مواد آلی

بر اساس این فرضیه تشکیل نفت را در اثر تجزیه بدن حیوانات 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 ، هیدرولیز می‌گردد. اسیدهای چرب حاصله ، تحت اثر فشار و درجه حرارت با از دست دادن عوامل اسیدی تولید هیدروکربورهائی با یک اتم کربن کمتر می‌نماید.

"انگلر Engler" از تقطیر حیوانات دریائی 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 حیوانات وجود دارد) این فرضیه بیان و مورد تایید شده است. در صورتی که فرضیه های دیگر که مبتنی بر اساس مواد معدنی در تشکیل نفت می‌باشد، هیچگونه توضیح و دلیل قانع کننده ای در مورد این ویژگی نمی‌تواند بیان نماید.

همچنین نفت می‌تواند از تجزیه گیاهان تولید گردد. در این حالت ، خاصیت چرخش نور را به علت وجود ترکیب مشابه گلسترین یعنی پلی استرولها می‌دانند."مرازک Mrazec" ، میکروبها را در این تغییر و تبدیل موثر می‌داند.

تئوری تشکیل نفت بر مبنای مواد آلی ، فعلا بیشتر مورد قبول می‌باشد و اختلاف قابل ملاحظه‌ای را که بین ژیزمان‌ها (منابع نفتی) مشاهده می‌گردد، بعلت شرایط و عوامل مختلف تشیکل ژیزمان‌ها می‌دانند.


مواد سازنده نفت خام

مواد سازنده نفت از نظر نوع هیدروکربور و همچنین 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 تغییر می‌کند. بطور کلی مواد سازنده نفت شامل: هیدروکربورها- ترکیبات اکسیژنه - سولفوره - ازته و مواد معدنی می‌باشد.


منبع .... سايت تخصصی شيمی

[پارمیدا72]

مهندسي شيمي، اهداف، توانايي ها


هدف
مهندسي شيمي رشته گسترده‌اي است كه در دوره كارشناسي آن با استفاده از اصول مهندسي به همراه مباني رياضيات و شيمي و فيزيك، زمينه‌هاي لازم براي طراحي و بهره‌برداري از صنايع متنوعي به دانشجويان آموزش داده مي‌شود. نظر به اينكه اصول مهندسي در مورد صنايع بسيار متنوع و گسترده شيميايي يكسان است، مهندسان شيمي از انعطاف فوق‌العاده‌اي در انتخاب شغل برخوردارند پس از فراگيري فيزيك، شيمي و بخصوص رياضيات و همچنين دروس اصلي اين رشته مانند موازنه انرژي و مواد، ترموديناميك، مكانيك سيالات، انتقال حرارت، انتقال جرم، عمليات واحدهاي صنعتي، طراحي راكتورهاي شيميايي، كنترل فرآيندها و اقتصاد و طراحي مهندسي مطرح مي‌شوند.

به علاوه ، دروس ديگري در مهندسي عمومي نظير مباني برق، استاتيك و مقاومت مصالح، مهندسي محيط زيست، رسم فني و كارگاهها، براي تكميل اطلاعات مهندسي دانشجويان آموزش داده مي‌شوند. در دوه كارشناسي مهندسي شيمي علاوه بر دروس فوق چند درس ديگر در زمينه‌هاي تخصصي نظير صنايع نفت و گاز و پتروشيمي ، صنايع غذايي، صنايع معدني و طراحي فرآيند ، به مدت حدود يك نيمسال تحصيلي ارائه مي‌شوند كه دانشجويان بر حسب علاقه خود و يا زمينه كاري موجود در صنايع مختلف، آنها را انتخاب مي‌كنند. ارائه اين تخصصها در دانشگاههاي مختلف بستگي به علاقه و توان آموزشي هر دانشگاه دارد.

توانايي‌هاي عمومي مورد نياز و قابل توصيه

يك دانشجوي مهندسي شيمي در درجه اول بايد در دروس رياضي قوي باشد و دو درس فيزيك و شيمي در مراحل بعدي قرار دارد.

فردي كه رشته مهندسي شيمي را انتخاب مي‌كند بايد در رياضيات و فيزيك قوي باشد. البته در اين رشته، درس شيمي نيز اهميت دارد اما رياضيات و فيزيك از اهميت بيشتري برخوردار است. همچنين داوطلبان آزمون سراسري بايد بدانند كه رشته مهندسي شيمي رشته آساني نيست، پس اگر داوطلبي به تحقيق و مطالعه مستمر علاقه زيادي ندارد، بهتر است كه وارد اين رشته نشود.

دانشجويان مهندسي شيمي نسبت به دانشجويان رشته‌هاي مهندسي ديگر تنها 9 واحد بيشتر شيمي مي‌خوانند . يعني علاوه بر شيمي عمومي 1 كه در اكثر رشته‌هاي مهندسي ارائه مي‌شود، شيمي عمومي 2 ، شيمي آلي و شيمي تجزيه نيز مطالعه مي‌كنند. در مقابل، رياضي در اين رشته بسيار اهميت دارد چون يك مهندس شيمي براي طراحي راكتور ، برج و مبدل نياز به دانش رياضي دارد.

علاوه بر رياضي و فيزيك، تسلط بر زبان انگليسي نيز در اين رشته بسيار مهم است چون اكثر كتب تخصصي اين رشته به زبان انگليسي مي‌باشد. همچنين دانشجوي اين رشته بايد داراي دقت نظر خوبي باشد براي آن كه در مهندسي شيمي علاوه بر آزمايشهايي در مقياس بزرگ، آزمايشهايي در مقياس كوچك نيز وجود دارد. براي مثال ما در شيمي تجزيه بعضي آزمايش‌هايمان در حد ميليونيم P.P.M است و بدون شك در چنين آزمايشي اگر يك صدم گرم نيز اشتباه بشود، همه آزمايش به هم مي‌ريزد.

صنايع شيميايي كشور ما بسيار بكر و دست‌نخورده است و ما تا كنون از امكاناتمان بخوبي بهره‌برداري نكرده‌ايم براي مثال بسياري از فرآورده‌هاي شيميايي مثل مواد اوليه دارويي، بهداشتي و آرايشي را كه توليدشان نيز نسبتا راحت است از خارج از كشور وارد مي‌كنيم و يا در خيلي از كاتاليزورهاي صنعت نفت جا براي فعاليت افراد خلاق و نوآوري كه كوشا و فعال باشند، وجود دارد.

توانايي هاي فارغ‌التحصيلان

صنايع گاز
فارغ‌التحصيلان اين رشته مي‌توانند پس از پايان تحصيلات و كسب تجربه لازم ، امور متفاوتي را از نظر طراحي ، ساخت ، اجرا و نظارت بر اجراي طرحهاي مختلف به عهده گيرند كه در زير به برخي از آنها اشاره مي‌شود:

1-طراحي ، محاسبه و ساخت واحدهاي نم‌زدايي و شيرين‌سازي گاز طبيعي .
2-طراحي ، محاسبه و ساخت واحدهاي تفكيك كننده اجزاي گاز طبيعي .
3-طراحي خطوط لوله انتقال گاز طبيعي از مخازن گاز به پالايشگاهها.
4-راهبري و نظارت بر عملكرد پالايشگاههاي گاز طبيعي.
5-انجام كليه محاسبات مربوط به گاز طبيعي از قبيل محاسبات مربوط به تشكيل هيدراتهاي گازي و غيره.
6-طراحي و نظارت بر عملكرد خطوط لوله گاز طبيعي از پالايشگاهها به مراكز مصرف .
7-طراحي شبكه‌هاي توزيع گاز طبيعي در شهرها.
8-طراحي و ساخت دستگاههاي جداساز گاز- مايع ، گاز-جامد و مايع-جامد.

صنايع غذايي

- رفع اشكال و حل مشكلات مربوط به اين تخصص.
- تطبيق شرايط كمي و كيفي توليد با تقاضا.
- توسعه و انتقال فن‌آوري به منظور بهبود شرايط توليد در صنايع غذايي.
- برنامه‌ريزي فعاليتهاي توليد در صنايع غذايي.
- طراحي و نظارت بر ساخت دستگاهها و شبكه‌هاي مورد نياز در صنايع غذايي مانند راكتورها و برجهاي جذب و دفع .
- نظارت بر نصب و راه‌اندازي سيستمها .
- بهره‌برداري از صنايع به نحو مطلوب (از لحاظ فني و اقتصادي).

طراحي فرآيندهاي صنايع نفت
فارغ‌التحصيلان اين دوره توانايي كافي در احراز مشاغل و ايفاي وظايف زير را دارند: انجام محاسبات و تعيين مشخصات وسايل، دستگاهها و فرآيندهاي شيميايي كه در صنايع نفت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. منظور از طراحي فرآيند در صنايع نفت، استفاده از داده‌هاي موجود به منظور محاسبه و تعيين مشخصات فني يك دستگاه ، يك واحد و يا يك كارخانه تا حد تشكيل نمودار جرياني كامل است.

پالايش
فارغ‌التحصيلان اين رشته داراي تواناييهاي زير هستند:

فعاليت در پالايشگاههاي نفت و گاز، كارخانه‌ها و مجتمع هاي پتروشيمي، كارخانه‌هاي تصفيه روغن ، امور انتقال فرآورده‌ها و واحدهاي توليد مواد شيميايي و ... . همكاري با مراكز علمي و صنعتي كشور در زمينه برنامه ريزي و گسترش اين صنايع و ... .

صنايع پتروشيمي
فارغ‌التحصيلان اين رشته داراي تواناييهاي زير هستند:

فعاليت در پالايشگاههاي نفت و گاز ، كارخانه‌ها و مجتمعهاي پتروشيمي، كارخانه‌هاي تصفيه روغن ، امور انتقال فرآورده‌ها و واحدهاي توليد مواد شيميايي و همچنين همكاري با مراكز علمي و صنعتي كشور در زمينه برنامه‌ريزي و گسترش اين صنايع .

رابطه مهندسي شيمي با علم شيمي

آيا مي‌دانيد كه دانشجويان گرايشهاي مختلف رشته مهندسي شيمي تنها 12 واحد شيمي مي‌گذرانند كه از اين 12 واحد نيز 3 واحد در اكثر رشته‌هاي مهندسي ارائه مي‌شود؟
و آيا مي‌دانيد كه بيشتر دروس مهندسي شيمي با رشته‌هاي مهندسي ديگر ، بخصوص مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات مشترك است؟
حتما مي‌پرسيد پس چرا عنوان اين رشته مهندسي شيمي است؟

عنوان كامل اين رشته، مهندسي صنايع شيمي است. يعني همان‌طور كه ما مهندسيني در صنايع الكترونيك و مكانيك داريم، در صنايع شيمي نيز داريم. اما به مرور كلمه صنعت از عنوان يك رشته حذف شده و به همين دليل داوطلبان آزمون سراسري فكر مي‌كنند كه مهندسي شيمي شبيه به رشته شيمي است. در حاليكه نسبت بين مهندسي شيمي و شيمي مثل نسبت بين مهندسي برق و فيزيك مي‌باشد.

به دست آوردن مواد شيميايي در آزمايشگاه به علم شيمي باز مي‌گردد. يعني وقتي كه ما در آزمايشگاه ماده A را با B تركيب مي‌كنيم و ماده C به دست مي‌آيد از علم شيمي استفاده كرده‌ايم اما اين كه از چه طريقي از A و B به C مي‌رسيم در حيطه مهندسي شيمي قرار دارد. از سوي ديگر يك شيميست در آزمايشگاه فعاليت مي‌كند در حاليكه يك مهندس در مقياس صنعتي كار مي‌كند و براي رسيدن به هدف خود از دروس مهندسي مثل انتقال حرارت، انتقال جرم، مكانيك سيالات ، طراحي رآكتورها و يا ترموديناميك ياري مي‌گيرد. به عبارت ديگر در مهندسي شيمي فقط از علم شيمي به عنوان يك پايه استفاده مي‌شود و سپس به سراغ دروسي مي‌رويم كه محاسباتي و مهندسي هستند.

تفاوت عمده مهندسي شيمي با شيمي در اين است كه مهندس كارش طراحي است در حالي كه شيميست‌ها با كارهاي آزمايشگاهي روبرو هستند. البته در اين رشته دروس شيمي نيز وجود دارد اما شباهت اين رشته به ساير رشته‌هاي مهندسي ، بخصوص مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات بييشتر از شباهت اين رشته به شيمي است. در حقيقت يك مهندس شيمي به عنوان حد واسط بين آزمايشگاه و مصرف‌كننده، از اطلاعات شيميست‌ها استفاده كرده و مواد شيميايي را به توليد صنعتي مي‌رساند.

براي يك شيميست تنها توليد ماده مهم است؛ اين كه وقتي دو ماده با هم تركيب مي‌شود، چه ماده‌اي به وجود مي‌آيد. اما يك مهندس شيمي به طراحي دستگاههايي مي‌پردازد كه ماده فوق را به كيفيت بالايي مي‌رساند.

نكات تكميلي
رشته مهندسي شيمي نسبت به رشته‌هاي مهندسي ديگر جديد است، چرا كه اين رشته زاييده ضرورت و نياز صنعت مكانيك، الكترونيك و عمران مي‌باشد.

براي مثال به مرور زمان صنعت به مهندس مكانيكي احتياج پيدا كرد كه از تحولات و فرآيندهاي شيميايي اطلاع داشته باشد و بتواند دستگاههايي را طراحي كند كه در آنها فرآيندهاي شيميايي اتفاق مي‌افتد. در نتيجه شروع به تربيت مهندسين مكانيكي كرد كه بيش از معمول تحصيل‌كردگان اين رشته از علم شيمي مطلع باشند و اين دسته از متخصصان همان مهندسين شيمي هستند.

در يك پروژه كه با حضور مهندسين رشته‌هاي مختلف انجام مي‌گيرد، مهندس شيمي كار اوليه را بر عهده دارد. براي مثال اگر قرار باشد يك برج براي تقطير ماده‌اي ساخته شود؛ كار طراحي اين برج، تعيين ارتفاع، قطر و نوع موادي كه بايد در ساخت آن به كار برده شود و همچنين تعيين درجه دما و فشار آن بر عهده مهندس شيمي است.

پادشاه ایرانی

[پارمیدا72]

نفت و خواص آن
نفت(petroleum) چیست ؟

ريشه واژه نفت در زبان فارسي به طور يقين مشخص نيست. به عقيده زبانشناسان نفت از کلمه اوستايي ( نپتا ) گرفته شده است که کلدانيان و اعراب آن را اززبان مادي گرفته و ( نفتا ) خوانده اند . پتروليوم (petroleum) واژه اي لاتين همارز نفت است که از دو کلمه پترا (petra) به معني سنگ و (oleum) به معني روغن گرفتهشده است .پتروليوم در واقع در مواد هيدروكربني است كه به صورت طبيعي عمدتاً در سنگ هايرسوبي واقع مي گردد.
پتروليوم مي تواند به صورت فازهاي مختلف، از جمله فازگازي، نظير گاز طبيعي (natural gas) ، فاز مايع، نظير نفت خام (crude oil) و فازجامد، مانند قير (asphalt) در خلل و فرج و شكستگي هاي سنگ ها تجمع يابد.
نفت خام (Crude Oil) :
مخلوطي طبيعي از هيدروكربن هاي مايع است كه هم در مخازنزيرزميني و هم در سطح، بعد از گذر از تفكيك كننده هاي مختلف به صورت مايع باقي ميماند. خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن براي مهندسين مخزن و توليد بسيارمهم است زيرا خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن، برروي حركت سيالات درون مخزن ومقدار واقعي توليد هيدروكربن تأثير خواهد گذاشت. انباشته شدن موادهيدروكربني در زير سطح زمين در سنگ هايي صورت مي گيرد كه توانايي نگهداري و انتقالسيالات را داشته باشند. اين سنگها، مخزن (reservoir) ناميده مي شوند. تجمعمواد هيدروكربني به صورت اقتصادي در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددي است.

مواد تشکیل دهنده نفت :
بخش اعظم نفت خام ازهيدراتهاي کربن تشکيل شده و مقدار کمي عناصر ديگر نيز به آن مخلوط مي‌گردد، که اينعناصر در زير با درصدشان نشان داده شده‌اند. جدول ازسلي (1985) ، درا ين جدول عناصرديگري مانند واناديوم ، نيکل و اورانيوم با درصد وزني حداکثر 0.1 در ترکيب نفت خامموجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاري از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si يافت مي‌شود که بعضي از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانيکي اوليه (مادر) بوجود آمده و بعضي ديگر ازعناصر مشخصات ژئوشيميايي سنگ دربرگزيده را نشان مي‌دهند. قابل ذکر است که آثاري ازنمک ، آب و سولفيد هيدروژن نيز درنفت خام مشاهده مي‌شوند.

خواص فيزيکي نفت خام:
ويسکوزيته همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملي به رنگهاي زرد ، سبز ،قهوه‌اي ، قهوه‌اي تيره تا سياه مشاهده گردد، لذا ويسکوزيته متغير را براي آنهاخواهيم داشت. بنابراين نفت خام درسطح زمين داراي ويسکوزيته بيشتر بوده و بعبارتيويسکوزتر است. چون در مخزن زيرزميني يکي از عوامل دخيل حرارت موجود درمخزن مي‌باشد،که همراه با اين عامل ، عمق نيز موثر مي‌باشد. همچنين سن نفت را به لحاظ زمان مخزنشدن را درطيف تغييرات ويسکوزيته سهيم مي‌دانند.

ترکيبات مولکولي نفت خام:
تعدادترکيبات مولکولي نفت خام وابسته به سن زمين شناسي آن ، عمق تشکيل آن ، منشا آن وموقعيت جغرافيايي آن متغير مي‌باشد. براي مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شاملحداقل 234 ترکيب مولکولي مي‌باشد.

وزن مخصوص نفت خام
از خواص فيزيکي نفت خام کهارزش اقتصادي نفت خام بر مبناي آن سنجيده مي‌شود، وزن مخصوص آن مي‌باشد. لذا سنجش ونحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهاي جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسبدرجه A.P.I که يک درجه بندي آمريکائي است، محاسبه مي‌کنند. مشابه همين درجه بندي وسنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهاي اروپائي با درجه بندي Baume محاسبه مي‌کنندکه از لحاظ مقدار اندکي از درجه A. P.I کمتر مي‌باشد.

تاثير درجه حرارت بر وزنمخصوص نفت خام :
از عواملي که سبب تغيير در وزن مخصوص نفت خام مي‌شوند، تغييرات دمااست. يعني با بالارفتن دما ، وزن مخصوص کمتر شده و به درجه A. P.I افزوده مي‌شود. همچنين بالا رفتن درجه حرارت اثر معکوس بر روي ويسکوزيته نفت خام مي‌گذارد.

انواع مختلف نفت برحسب A.P.I :
نفت سنگين با 10 الي 20 درجه A.P.I نفت متوسط با 20 الي 30درجه A.P.I نفت سبک با بيش از 30 درجه A.P.I مطلوبيت و ارزش نفت به موارد فوق و سبکيا سنگين بودن آن است.قطران و نفت سنگين نسبت به نفت خام از مطلوبيت کمتري برخورداراست، زيرا نمي‌توان به همان آساني آنها را به بنزين تبديل کرد و پس از فرآوري وپالايش آنها مقادير زيادتري از فرآورده‌هاي نفت سنگين بر جاي مي‌ماند. همچنين آنحاوي گوگرد و نيتروژن زيادتري نسبت به نفت خام بوده و در برخي نواحي مقدار زياديفلز ، بويژه نيکل و اناديوم دارد. مشخصات فوق در ميادين مختلف و حتي افق هاي مختلفيک ميدان متفاوت است و در قيمت آن تاثير مي گذارد.

پادشاه ایرانی

[پارمیدا72]

کراکینگ و هیدروکراکینگ کاتالیزی

نفت گاز حاصل از واحدهای تقطیر اتمسفری و تقطیر در خلاء و کک سازی به عنوان خوراک واحدهای کراکینگ کاتالیزوری و یا هیدروکراکینگ بکار می‌رود. این واحدها مولکولهای سنگین را شکسته و آنها را به مواد باارزشتری مانند بنزین ، سوخت جت و نفت کوره سبک تبدیل می‌کنند. فراورده های سیر نشده واحد کراکینگ ، نخست سیر می‌شوند و سپس در واحد تبدیل و یا واحد پالایش با هیدروژن ، کیفیت بهتری پیدا می‌کنند. فراورده های واحد هیدروکراکینگ ، سیر شده هستند

پادشاه ایرانی

[پارمیدا72]

فرایندهای کک سازی و گرمایی

باقیمانده خام برج تقطیر در خلاء ( VRC ) در واحد کک سازی به کمک گرما شکسته می‌شود و در نتیجه گاز تر، بنزین واحد کک سازی ، نفت گاز واحد کک سازی و کک تولید می‌شود. در واقع ، در کک بدست آمده مواد فرار و یا با نقطه جوش بالا وجود دارد. برای حذف اغلب مواد فرار از کک نفتی ، باید آن را در دمای 2000 تا 2300 درجه فارنهایت تکلیس کرد. موارد استفاده اصلی از کک نفتی عبارتند از:


سوخت انواع کوره‌ها ، ساخت آند ها برای کاهش سلول الکترولیتی آلومین ، استفاده مستقیم از آن به عنوان منبع کربن شیمیایی برای تولید فسفر عنصری ، کلسیم کاربید و سیلسیم کاربید ، ساخت الکترود برای بکارگیری در کوره الکتریکی تولید فسفر عنصری ، تیتان دی اکسید ، کلسیم کاریبد و سیلیسیم کاربید ، تولید گرافیت
پادشاه ایرانی

[پارمیدا72]

منابع خوراک پالایشگاه

مواد خام پایه پالایشگاهها نفت خام است. اگر چه در بعضی موارد از نفت‌های سنتزی حاصل از سایر منابع (جیلسوتیت، ماسه‌های قیری ، غیره) نیز استفاده می‌شود.



فرایندهای پالایش در پالایشگاه

تقطیر نفت خام

دستگاه‌های تقطیر نفت خام ، نخستین واحدهای فراورش (پالایش) عمده در پالایشگاه هستند. تفکیک نفت خام در دو مرحله صورت می‌گیرد، اول تفکیک جزء به جزء همه نفت خام در فشار اتمسفر و سپس ارسال باقیمانده دیر جوش این مرحله به دستگاه تفکیک دیگری که تحت خلاء شدید عمل می‌کند. بنابراین ، نفت خام پس از حرارت در کوره در برج تقطیر اتمسفری به فراورده‌های زیر تفکیک می‌شود:

گازهای سوختی ( که عمدتا شامل متان و اتان است ) ، گازهای سبکتر (شامل پروپان ، بوتان و همچنین متان و اتان است) ، نفتهای سبک تثبیت نشده ، نفتهای سنگین ، نفت سفید ، نفت گاز اتمسفری و باقیمانده خام برج تقطیر اتمسفری (ARC). در برج تقطیر در خلاء نیز باقیمانده برج تقطیر اتمسفری به جریان نفت گاز خلاء و باقیمانده برج تقطیر در خلاء (VRC ) تفکیک می‌شود. نفت گاز اتمسفری و نفت گاز خلاء را غالبا برای تولید بنزین ، سوخت هواپیما و سوخت دیزل به واحد هیدروکراکینگ یا کراکینگ کاتالیزی می‌فرستند.

باقیمانده برج خلاء را نیز می‌توان در واحدهای گرانروی شکن ، کمک‌سازی و یا آسفالت‌زدایی برای تولید نفت کوره سنیگن و یا خوراک واحد کراکینگ و یا مواد خام روغن روان‌سازی پالایش کرد. باقیمانده نفت خامهای آسفالتی را می‌توان برای تولید آسفالت جاده سازی و یا پشت بام ، مورد عملیات یا پالایش دیگری قرار داد.

پادشاه ایرانی

[پارمیدا72]

پالایشگاه

پالایشگاه ، دارای طرحهای تولید خاص خود است که بر اساس تجهیزات فراهم ، هزینه‌های عملیاتی و میزان تقاضا برای فراورده‌ها مشخص می‌شوند.
طرح تولید بهینه برای هر پالایشگاه ، بر اساس ملاحظات اقتصادی مشخص می‌گردد و عملیات دو پالایشگاه هرگز کاملا مشابه یکدیگر نیستند.



فراورده‌های نفتی

درحالی‌که مصرف کننده عادی تصور می‌کند که شمار فراورده‌های نفتی نظیر بنزین ، سوخت جت ، نفت سفید و غیره محدود است، ولی بررسیهایی که موسسه نفت آمریکا ( API ) در مورد پالایشگاههای نفت و کارخانه‌های پتروشیمی انجام داده است، نشان می‌دهد که بیش از 2000 فراورده نفتی با مشخصات منحصر بفرد تولید می‌شود که در 17 گروه طبقه‌بندی می‌شوند و عبارتند از:

گازهای سوختی - گازهای مایع - انواع بنزین - سوختهای توربین گازی (جت) - نفت سفید - فراورده های میان تقطیر (سوخت دیزل و نفت کوره های سبک) - نفت کوره باقیمانده ای - روغن‌های روان‌ساز - روغن‌های سفید - فراورده های میان روغن‌های ترانسفورماتور و کابل- گریس- مومها (واکس) - آسفالتها - ککها - دوده‌ها - مواد شیمیایی ، حلالها ، متفرقه.

معمولا شمار فراورده‌هایی که طراحی پالایشگاه را جهت می‌دهند نسبتا کم است. فرایندهای اصلی پالایش را با توجه به فراورده‌هایی که تولیدشان زیاد است مانند بنزین ، سوخت جت ، سوخت دیزل طراحی می‌کنند. بعضی از اجزای نفت خام را همان‌گونه که هستند (یعنی فراورده ها تقطیر مستقیم) بفروش می‌رسانند و یا اینکه عملیات پالایش بعدی را بر روی آنها انجام می‌دهند تا فراورده‌های با ارزشتری بدست آورند.
پادشاه ایرانی

[پارمیدا72]

انواع تزريق به مخازن نفت
و اهميت حفظ مخازن به روش تزریق

یکی از راههای صیانت از مخازن در بردداشت های ثانویه و ثالثیه از مخازن حفظ فشار مخازن و جلوگیری از افت فشار آنها می باشد. یکی از روش های جلوگیری از افت فشار تزریق ماده مناسب به درون زمین می باشد. قبل از تزریق معمولا آزمایشات مخزنی و ژئوفیزیکی در منطقه انجام می شود. با این روش حرکت ناحیه هیدروکربنی و نوع مناسب تزریق را شناسایی می کنند.چهار نوع تزریق در مخازن نفت صورت می گیرد:
تزریق غیر امتزاجی، تزریق امتزاجی، گرمایی و میکروبیولوژی.

در تزریق غیر امتزاجی میان ماده تزریق شده و هیدروکربن های موجود در زیر زمین واکنشی صورت نگرفته و دو ماده بصورت دو فاز مختلف در زیر زمین عمل می کنند. تزریق های شامل تزریق آب، گاز سنگین و مواد هیدروکربنی می باشد. مکانیزیم حرکتی نفت در این نوع تزریق فشار تولیدی توسط ماده تزریق شده می باشد.
در تزریق امتزاجی میان ماده تزریق شده و هیدروکربن های واکنش صورت می گیرد. این اوکنش باعث ایجاد هیدروکربن هایی با ساختار ملکولی میانی (نه سنگین و نه سبک) خواهد شد. مکانیزیم حرکتی این نوع تزریق شامل کم شدن جاذبه میان نفت و سنگ مخزن، افزایش فشار بوسیله ماده تزریق شده و سبک شدن هیدروکربن در مخزن می باشد.
معمولا زمانیکه با نفت سنگین سر و کار داریم برای حرکت این نوع نفت در مخزن به سمت چاه از روش گرمایی و تزریق آب یا بخار آب به درون چاه استفاده می کنیم. این سبب بالا رفتن تمایل حرکتی نسبی نفت به آب درون مخزن خواهد شد. روش جدید ایجاد انفجار درون چاه نیز برای روش گرمایی پیشنهاد داده شده است.
روش میکروبیولوژی استفاده از باکتری هایی که موجب شکسته شدن ساختارهای ملکولی هیدروکربن های درون مخزن و بالا رفتن حرکت نسبی آنها می باشد. این روش جدید بوده و هنوز در مرحله آزمایش و پایلوت می باشد.
برای تزریق می بایستی تمامی عوامل سنگ مخزن، نوع هیدروکربن درون مخزن، فشار مخزن، مرحله بردداشت از مخزن، تجهیزات و پول تعریف شده برای پروژه و عوامل زیست محیطی مورد توجه قرار گیرند. معمولا تزریق در چاه دیگری با فاصله محاسبه شده از چاه تولیدی انجام می شود. در روش گرمایی توجه به نکات ایمنی اولویت دارد زیرا این روش خطرناک می باشد. با توجه به نوع روش های انتخاب شده، نتیجه مطلوب ممکن است سال ها زمان نیاز داشته باشد. معمولا پروژه های تزریق با توجه به قیمت های بازار نفت تعریف می شوند و ممکن است پروژه ای که امروز مقرون به صرفه باشد، در چند هفته آینده متوقف شده و روش های دیگری پیاده شوند. پس برای صرفه جویی در هزینه، مطالعه وضعیت بازار و قیمت ها از اولویت های پروژه های تزریق می باشد. تعیین نوع تزریق همچنین به مواد مورد استفاده و نزدیک بودن مواد اولیه مورد نیاز بستگی دارد. ممکن است در جایی تزریق آب مناسب باشد. ولی به علت دور بودن از منبع آب، از نظر اقتصادی تزریق آب در منطقه مقرون به صرفه نبوده و از اولویت دوم تزریق مثلا تزریق گاز استفاده شود.
ولی در هر صورت به علت هزینه های بالای تزریق و زمان بردن برای بازگشت سرمایه در پروژه های تزریق، شرکت ها قبل از عملیات مطالعات گسترده زمین شناسی، مخزنی و ژئوفیزیکی را انجام می دهند.
پادشاه ایرانی

[پارمیدا72]

اهميت تزريق گاز به مخازن نفت

با تزريق گاز در مخازن نفتي ایران , به ازاي هر يک ميليون فوت مکعب گاز طبيعي تزريق شده به مخازن نفت, مي­توان به­طور متوسط حدود 150 بشکه نفت اضافي توليد نمود. از اين­رو, بنده اعتقاد دارم گازهايي که در آينده از فازهاي مختلف پارس جنوبي قرار است استحصال نماييم, بايد مقدار قابل توجهي از آنها را به چاه­هاي نفتي تزريق کنيم که ظرفيت توليد بالايي دارند. البته فازهايي جهت تزريق اختصاص داده شده است، ولي با توجه به نياز زياد گاز به منظور تزريق، بايد فازهاي ديگري را به اين امر اختصاص داد.
چاه­هاي نفتي مورد نظر جهت تزريق، عمدتاً در حوزة اهواز مارون، آغاجاري و گچساران واقع هستند. همة اين حوزه‌ها بايد به دقت مطالعه شوند. اين موضوع که گاز کدام منطقه با کدام ترکيب و با چه فشار و از چه مسيري به کدام چاه و مخزن تزريق ­شود, بحث بسيار مهمي است که نياز به مطالعات دقيقي دارد. هم­اکنون, در ناحيه هفت‌گل و بي‌بي‌حکيمه گچساران عمليات تزريق گاز انجام مي‌شود و عمل تزريق گاز نتايج موفقيت­آميزي داشته است. به‌طور سرانگشتي, اگر ما 17 ميليارد دلار سرمايه‌گذاري در امر تزريق گاز داشته باشيم, حدود 560 ميليارد دلار نفت اضافي مي­توانيم برداشت ‌کنيم. از اين­رو, بحث تزريق در درازمدت بسيار اقتصادي و درآمدزاست. همچنين گاز تزريق شده را دوباره مي­توان استحصال نمود. بطور کلي, اگر ما يک درصد ازدياد برداشت از مخازن نفت خود داشته باشيم با توجه به ميزان ذخاير نفت‌ درجا در کشور که حدود 500 ميليارد بشکه است، 5 ميليارد بشکه نفت اضافي بدست مي‌آوريم که با احتساب هر بشکه نفت خام حدود 20 دلار، درآمد 100 ميليارد دلاري عايد کشورمان مي‌شود. يعني يک درصد ازدياد برداشت، معادل 100 ميليارد دلار درآمد است. بنابراين تزريق گاز به ميادين نفتي امري اجتناب‌ناپذير است."
در زمينه استفاده از گازهايي که در حال حاضر سوزانده مي­شود به اين نکته میتوان اشاره کرد که : "گازهايي که همراه نفت توليد مي­شود در مرحله تفکيک اول و حتي تفکيک دوم, پس از شيرين­سازي, عمدتاً به منظور مصرف وارد خطوط لوله سراسري مي­شود. اگر ما برنامه­ريزي درستي براي استفاده از آنها نداشته باشيم, اين گازها سوزانده مي­‌شود. قسمت اعظم گازي که هم اکنون در کشور سوزانده مي‌شود, در مرحلة سوم تفکيک نفت از گاز بدست مي­آيد. اين گاز اصولاً فشار پاييني دارد. براي آنکه فشار آنرا بالا ببريم نياز به سرمايه‌گذاري داريم تا از طريق خط­ لوله آن گازها را به سر چاه­ها انتقال بدهيم و دوباره آنرا تحت فشار به چاهها تزريق کنيم؛ در حاليکه گازي که از طريق مخازن مشترک پارس جنوبي استحصال مي‌شود، گاز تحت فشار است و چون فشارش بالاست براي تزريق مناسب‌تر است. ولي اين فرض که بايد گازهاي همراه را هم جمع‌آوري کرد، گرچه هزينه‌بر است, به اعتقاد من اتفاقاً اولويت دارد و بايد به جمع‌آوري گازهايي که به دليل پايين‌بودن فشارشان در حال حاضر سوزانده مي‌شوند، توجه خاصي داشته باشيم و در چاه­هاي نفت واقع در دريا بهتر است از گازهاي همراه براي امر تزريق استفاده کنيم.
اگر بخواهيم عمليات تزريق گاز را از طريق استفاده از گازهاي همراه داشته باشيم, در دو مرحله احتياج به افزايش فشار داريم. يک مرحله افزايش فشار گاز به منظور انتقال گاز تا سر چاه­هاي نفت و دوم تقويت فشار براي تزريق به چاه که همة اينها مستلزم سرمايه‌گذاري مناسب از جمله در تهيه و تدارک دستگاههاي مورد نياز و به­کارگيري تکنولوژي لازم و از همه مهم­تر تربيت نيروي انساني متخصص مورد نياز است."
"به‌ هرحال, به نظر من بايد اولويت برنامه­ريزي کشور را در استفاده از ذخاير گاز، به تزريق گاز به چاه‌هاي نفت اختصاص بدهيم. جمع‌آوري و تقويت فشار گازهاي همراه نفت و جلوگيري از سوزاندن آنها هم بسيار مهم است؛ چون هر قدر نفت بيشتري توليد شود, گاز همراه بيشتري توليد شده و باعث مي­شود در صورت فقدان برنامه­ريزي منسجم, گاز بيشتري را مجبور شويم بسوزانيم.
اين موضوع که, چه ميزان گاز بايد به مخازن تزريق شود, بستگي به ميزان برداشت نفت خام از مخازن دارد. آن را هم بايد تقسيم‌بندي کنيم که چه ميزان آن بايد به مصرف داخل برسد.
در زمينه استفاده از گاز در مصارف داخلي, بخش مهمي از سرمايه‌گذاري ما بايد در جهت مصرف گاز در صنايع پتروشيمي باشد. بنده قوياً معتقدم که اگر قرار است در بخش صنعت نفت و گاز سرمايه‌گذاري کنيم؛ به نحوي خروجي آن بايد مربوط به صنعت پتروشيمي باشد. زيرا مي­تواند ارزش افزوده بيشتري توليد کند. در ضمن زنجيره صنعت پتروشيمي, اشتغال‌زا به­شمار مي­رود و فرآورده آن قابل صدور به خارج کشور نيز است و علاوه بر آن محصولات پتروشيمي به‌عنوان خوراک واحدهاي توليدي و صنعتي باعث رونق اقتصادي و جذب و حفظ نيروهاي متخصص داخلي مي‌گردد."
در زمينه برنامه­ريزي براي استفاده مطلوب از گاز, شايد صادرات گاز براي کشور بويژه از طريق خط لوله در کوتاه‌مدت جوابگو باشد, ولي در بلندمدت اصلاً قابل پيش‌بيني نيست و ريسک­هاي بسياري را بوجود مي­آورد که از مطلوبيت اقتصادي چنين طرح­هايي مي­کاهد."
ما انتظار داريم که گاز طبيعي در نزديکي شهرهاي بزرگ کشور و يا در مسير خطوط لوله سراسري در مخازن زيرزميني ذخيره شود. (مثل ذخيره گاز در مخزن سراجة قم براي استفاده در تهران که در حال حاضر مطالعه براي ذخيره‌سازي گاز در اين مخزن ادامه دارد.) از اين طريق, در تعدادي از مخازن نفتي که در حال حاضر غيرقابل استفاده هستند يا برداشت نفت از آنها اقتصادي نبوده، مي­توان گاز را ذخيره کرد و اين امکان بوجود مي­آيد؛ در شرايطي که ما با حداکثر مصرف روزانه مواجه هستيم, از گاز اين مخازن استفاده نماييم. به عبارت ديگر انتقال گاز طبيعي از مرزهاي مشترک به داخل کشور و تزريق آن براي افزايش بازيافت نفت در داخل کشور, به­منظور صيانت از نعمت‌هاي الهي نفت و گاز براي نسل آينده و جلوگيري از سوزاندن گازهاي استحصالي طي اين مدت, يکي از رسالت‌هاي ملي و مذهبي ما است."

منبع : nafttimes.com