نفت خام Crude Oil

[اشکان فروتن]

نفت خام به انگلیسی Crude Oil و به روسی Naphra نامیده می‌شود که درحالت طبیعی به صورت مایع بوده و رنگ آن قهوه‌ای زرد مایل به سیاه است و دربرابر نور انعکاسی ، رنگ سبز بخصوصی از خود نشان می‌دهد.

مشخصات نفت

نفت خام به جهت وجود ترکیبات گوگرد بوی نامطلوبی دارد. بخش اعظم نفت خام از هیدراتهای کربن تشکیل شده و مقدار کمی عناصر دیگر نیز به آن مخلوط می‌گردد، که این عناصر در زیر با درصدشان نشان داده شده‌اند.

عنصرحداقل درصد وزنیحداکثر درصد وزنی کربن82.287.1 هیدروژن11.814.7 گوگرد0.15.5 اکسیژن0.14.5 نیتروژن0.1 1.5
جدول ازسلی (1985)

دراین جدول عناصر دیگری مانند وانادیوم ، نیکل و اورانیوم با درصد وزنی حداکثر 0.1 در ترکیب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاری از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si یافت می‌شود که بعضی از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانیکی اولیه (مادر) بوجود آمده و بعضی دیگر از عناصر مشخصات ژئوشیمیایی سنگ دربرگزیده را نشان می‌دهند.
قابل ذکر است که آثاری از نمک ، آب و سولفید هیدروژن نیز درنفت خام مشاهده می‌شوند.
خواص فیزیکی نفت خام

ویسکوزیته

همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملی به رنگهای زرد ، سبز ، قهوه‌ای ، قهوه‌ای تیره تا سیاه مشاهده گردد، لذا ویسکوزیته متغیر را برای آنها خواهیم داشت. بنابراین نفت خام درسطح زمین دارای ویسکوزیته بیشتر بوده و بعبارتی ویسکوزتر است. چون در مخزن زیرزمینی یکی از عوامل دخیل حرارت موجود درمخزن می‌باشد، که همراه با این عامل ، عمق نیز موثر می‌باشد. همچنین سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطیف تغییرات ویسکوزیته سهیم می‌دانند.
ترکیبات مولکولی نفت خام

تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام وابسته به سن زمین شناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر می‌باشد. برای مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی می‌باشد.
گروههای تشکیل دهنده نفت خام

هیدروکربنها (Hydrocarbons)

هیدروکربنها همانطور که از نامشان مشخص است، شامل گروههایی هستند که ترکیبات ملکولی آنها فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. انواع هیدروکربنها عبارتند از :

• هیدروکربن‌های پارافینی (پارافینها)
  
• هیدروکربنهای نفتنی (سیکلوپارافینها یا نفتنیکها )
  
• هیدروکربنهای آروماتیک (بنزنوئیدها)
  

غیرهیدروکربنها (Heterocompounds)

این گروه شامل ترکیباتی غیر از هیدروژن و کربن می‌باشند و عناصری از قبیل اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، اتمهای فلزی همراه با هر کدام از اینها و یا ترکیب با همه اینها نظیر Ni ، V می‌باشد.
وزن مخصوص نفت خام

از خواص فیزیکی نفت خام که ارزش اقتصادی نفت خام بر مبنای آن سنجیده می‌شود، وزن مخصوص آن می‌باشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهای جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه A.P.I که یک درجه بندی آمریکائی است، محاسبه می‌کنند. مشابه همین درجه بندی و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهای اروپائی با درجه بندی Baume محاسبه می‌کنند که از لحاظ مقدار اندکی از درجه A. P.I کمتر می‌باشد.

سنجش وزن مخصوص نفت خام

سنجش وزن مخصوص نفت خام مانند سایر مواد و مایعات برمبنای قانون کلی که همان وزن واحد حجم مایع است، در شرایط ºF 60 و P=1at سنجیده می‌شود و مقدار آن در فرمول جایگزین شده و وزن مخصوص نفت خام را بر حسب درجه A.P.I یا درجه Baume می‌دهد.

= درجه A.P.I امریکائی​

= درجه Baume اروپایی​

بدلیل اینکه S.G (Pure water)=1 می‌باشد. لذا وزن مخصوص آب با درجه 10 ، API خواهدبود. بدلیل کوچکتر بودن وزن مخصوص نفت از آب که همواره عددی کوچکتر از 1 را برای وزن مخصوص نفت در 60ºF خواهیم داشت. لذا هیچوقت در جدولها و محاسبات ، وزن مخصوص نفت بر حسب درجه A.P.I کوچکتر و مساوی 10 نخواهیم داشت.
تاثیر درجه حرارت بر وزن مخصوص نفت خام

از عواملی که سبب تغییر در وزن مخصوص نفت خام می‌شوند، تغییرات دما است. یعنی با بالارفتن دما ، وزن مخصوص کمتر شده و به درجه A. P.I افزوده می‌شود. همچنین بالا رفتن درجه حرارت اثر معکوس بر روی ویسکوزیته نفت خام می‌گذارد.
انواع مختلف نفت برحسب A.P.I

• نفت سنگین با 10 الی 20 درجه A.P.I
• نفت متوسط با 20 الی 30 درجه A.P.I
• نفت سبک با بیش از 30 درجه A.P.I

وزن مخصوص نفت‌ها بستگی به ماهیت هیدروکربورهای مختلف دارد. هر قدر مقدار گاز محلول در روغن بیشتر باشد، چگالی آن کمتر خواهد بود. بنابراین پارافین‌ها دارای پایین ترین چگالی و نفتیک‌ها کمی بالاتر و آروماتیک‌ها بالاترین چگالی را دارند.
ضریب انبساط نفت خام

ضریب انبساط نفت خام از 6.1x10-4 الی 8.3x10-4 در نوسان بوده که با کاهش چگالی ، ضریب انبساط آن افزایش می‌یابد.
ارزش حرارتی و گرمایی ویژه نفت خام

ارزش حرارتی پایین نفت بین 9000 الی 11000 کیلوکالری است. گرمای ویژه نفت در دمای معمولی از 0.35 الی 0.55 کیلوکالری به کیلوگرم درجه است، که در صورت ازدیاد درجه حرارت به مقدار آن افزوده می‌شود.
نقطه اشتعال نفت

نقطه اشتعال نفت نیز به مقدار مواد زود جوش آن مربوط است، و می‌تواند از صفر الی 200C باشد. لذا در حمل و نقل نفت خام به دلایل ایمنی ، قسمتی از زودجوش‌ها را پایدار نموده و نقطه اشتعال را بالا می‌برند.
نقطه سفت شدن نفت خام

نقطه سفت شدن نفت خام عبارتست از دمائی که در آن خاصیت جاری شدن نفت خام به اتمام می‌رسد. این دما در حمل و نقل و انبارکردن نفت اهمیت بسزائی دارد.
پالایش نفت خام

از تصفیه یا پالایش نفت خام می‌توان فرآورده‌های زیادی بدست آورد، که قابل فروش در بازار باشند. نخستین گام در پالایش نفت خام عمل تقطیر است. تحمیل حرارت‌های زیاد در موقع تقطیر باعث تجزیه و شکسته شدن مولکول‌های نفت شده و اشکالاتی در ادامه پالایش نفت بوجود می‌آورد، که از عواقب آن ، ضایع شدن مواد و افزایش هرینه را می‌توان نام برد.

 

[اشکان فروتن]

نَفت مایع غلیظ و افروختنی به رنگ قهوه‌ای سیر یا سبز تیره‌است که در لایه‌های بالایی بخش‌هایی از پوسته کره زمین یافت می‌شود. نفت شامل آمیزه پیچیده‌ای از هیدروکربن‌هایی گوناگون است. بیشتر این هیدروکربن‌ها از زنجیره آلکان هستند ولی ممکن است از دید ظاهر، ترکیب یاخلوص تفاوت‌های زیادی داشته باشند.
واژه‌شناسی

ریشه واژه نفت از واژهٔ اوستایی «نپتا» گرفته شده‌است.[۱] کلدانیان و اعراب آن را از زبان مادی گرفته و «نفتا» خوانده‌اند.[۲] در برخی منابع قدیمی به صورت نفط نیز آمده‌است. در فرانسه نیز Naphte گفته می‌شود و پیش از آن تا سال ۱۲۱۳ میلادی Napte گفته می‌شد که از واژه لاتین Naphta بر گرفته شده بود. ریشه این کلمه واژه پونانی Naphtha به معنی روغن شرقی یا d'o. orientale است.
کلمه نفت در زبان انگلیسی پترولیوم نامیده می‌شود از دو کلمه پترا (لغت یونانی کلمه سنگ) و کلمه اولئوم (روغن) تشکیل شده‌است. نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلی هیدروژن و کربن تشکیل شده و دارای مقادیر کمتری از عناصر سنگین مانند نیتروزن اکسیژن و گوگرد می‌باشد و بصورت طبیعی در زیر زمین و بصورت استثنایی در روی زمین یافت می‌شود.

تاریخچه نفت

پیشینه کاربرد نفت در جهان اقوام متمدن دوران باستان، بویژه سومری‌ها و آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود چهار هزار و پانصد سال پیش در سرزمین بین‌النهرین (محل عراق کنونی) با برخی از مواد نفتی که در دریاچه قیر بدست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به عنوان ماده غیر قابل نفوذ، استفاده می‌کردند. رومی‌ها و یونانی‌ها نیز مواد قیری را برای غیر قابل نفوذ کردن بدنه کشتیها بکار می‌بردند. همچنین برای روشنایی و گرم کردن نیز از آن بهره می‌جستند.
با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت‌آوری بوجود آمد. بطوری که امروزه صنایع پتروشیمی نفش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.

منشا نفت

بیشتر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوس‌ها اولیه می‌دانند. باقی‌مانده حیوانات و گیاهانی که میلیون‌ها سال قبل از محیط دریا (آب)، قبل از دایناسورها زندگی می‌کردند در طی سال‌ها توسط لپه‌های گل پوشیده شده‌است. برای تبدیل این موجودات به نفت به گرما و فشار مناسب در طول سالیان دراز نیاز می‌باشد که در صورت وجود این شرایط همراه با سنگ مخزن مناسب نفت به مقدار زیاد در حوضچه نفتی جمع می‌گردد.
نفت خام حالت روغنی دارد و به شکلهای جامد، مایع و گاز دیده می‌شود. برخی اوقات به تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته می‌شود. اگر نفت در محلی جمع گردد به آن محل حوضچه نفتی می‌گویند. از مجموع چندین حوضچه نفتی یک میدان نفتی حاصل می‌شود. به سنگ متخلخل در بر گیرنده نفت، سنگ مخزن می‌گویند.

اکتشاف نفت





یک منطقه انتخاب شده را با مطالعه نمونه‌های سنگی زمین مورد استخراج قرار می‌دهند. اندازه گیری‌ها انجام می‌شود و اگر مکان از لحاظ نفتی مکان موفقیت آمیزی باشد، حفاری آغاز می‌شود. بالای چاه ساختاری که دکل نامیده می‌شود، برای جا دادن وسایل و لوله‌های مورد استفاده در چاه ساخته می‌شود. زمانی که حفاری تمام می‌شود، چاه حفر شده یک جریان ثابتی از نفت را به سطح زمین خواهد آورد.

[ویرایش] پالایش نفت

نفت بصورت خام نمی‌تواند مورد ستفاده قرار گیرد و باید در پالایشگاه نفت مورد تصفیه قرار گیرد.

اندازه گیری نفت

نفت را با بشکه می‌سنجند.هر بشکه حاوی ۱۵۹ لیتر نفت می‌باشد.

 

[اشکان فروتن]

انواع نفت خام
نويسنده : وبلاگ شیمی 1,2,3


نفت خام مخلوط «رشادت - رسالت» (Reshadat-Resalat Crude Oil Blend)

نفت خام رشادت-رسالت قبل از پيروزي انقلاب اسلامي به نام نفت خام مخلوط رستم و رخش خوانده مي شد. بهره برداري از نفت خام رشادت در اوت 1969 و از ميدان رسالت (رخش) از فوريه 1971 آغاز شد. توليد اين نفت خام در دسامبر 1976 به دنبال تجاوز نظامي امريكا به سكوهاي نفتي ميدان هاي رشادت، رسالت و سلمان قطع شد و در اوت 1992 بهره برداري مجدد از آنها آغاز شد. اين نفت خام با درجه «اي.پي.آي» 35، 1.7 درصد وزني گوگرد دارد و نقطه ريزش آن 10- درجه سانتيگراد است.

نفت خام «زارزيتين» (Zarzaitine Crude Oil)

زارزيتين نفت خام كشور الجزاير است كه به وسيله خط لوله به تونس انتقال يافته و از طريق بندرصخيره (shkhirra) صادر مي شود. درجه «اي.پي.آي» نفت خام زارزيتين 42 و ميزان گوگرد آن 0.05 درصد وزني است. بازده فراورده اين نفت خام 15 درصد نفت سبك و سنگين، 10 درصد نفت سفيد، 24 درصدگازوئيل سبك و سنگين و 37.5 درصد نفت كوره است.

نفت خام هاي «زاكم» (Zakum Crude Oils)

نفت خام هاي زاكم از نفت خام زاكم بالا و زاكم پايين تشكيل شده و از فلات قاره ابوظبي استخراج مي شود. نفت خام زاكم بالا با درجه «اي.پي.آي» 34 حدود 1.7 درصد وزني گوگرد دارد و نفت خام زاكم بالا1.1 درصد وزني گوگرد، درجه «اي.پي.آي» آن 40 است. اين نفت خام از جزيره «داس» در خليج فارس صادر مي شود.

نفت خام «زويتينا» (Zueitina Crude Oil)

نفت خام زويتينا» با درجه «اي.پي.آي» 41.5 حدود 0.3 درصد وزني گوگرد دارد. بازده فراورده اين نفت خام 35 درصد بنزين موتور، 37 درصد نفت سفيد و گازوئيل و 27 درصد نفت كوره است. نفت خام زويتينا از اسكله شناور (SBM) بندر زويتيناي ليبي صادر مي شود.

نفت خام «ساسان» (Sassan Crude Oil)

نفت خام سرير ليبي در سال 1961 كشف شد. اين نفت خام با درجه «اي.پي.آي» 37.5، حدود 0.3 درصد وزني گوگرد دارد. بازده حجمي فراورده اين نفت خام 19.9 درصد بنزين موتور، 27.8 درصد نفت سفيد و گازوئيل و52.3 درصد نفت كوره است. نفت خام سرير از بندر مرساالحرقه ليبي صادر مي شود.

نفت خام «سلمان» (Salman Crude Oil)

نفت خام سلمان كه قبل از انقلاب به نام ساسان خوانده مي شد، نخستين ميداني است كه به وسيله شركت نفت لاوان (LAPCO) در آب هاي فلات قاره ايران كشف شد و با ميدان نفتي ابوالبخوش ابوظبي مشترك است. بهره برداري از اين ميدان در سال 1968 آغاز شد. نفت خام سلمان به صورت مخلوط با نفت خام هاي رشادت و رسالت (مخلوط لاوان) صادر مي شود.

نفت خام مخلوط «سوئز» (Suez Blend Crude Oil)

اين نفت خام مخلوط كه بخش عمده صادرات مصر را تشكيل مي دهد، از بندر «رأس شوخير» صادر مي شود. نفت خام مخلوط سوئز با درجه «اي.پي.آي» 33 حدود 1.5 درصد وزني گوگرد دارد. بازده حجمي اين نفت خام 45 درصد بنزين، 14 درصد گازوئيل و 34 درصد نفت كوره است.