تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن در 56 صفحه ورد قابل ویرایش
نفت خام مایعی است که از تعدادی هیدروکربن و مقداری ترکییات گوگردی اکسیژن دار، ازته و مقدار کمی ترکیبات معدنی و فلزات تشکیل شده است . ترکیبات مختلف نفت خام بنا به موقعیت محلی میدان نفتی و زمان تشکیل آن و حتی بنا به ژرفای منبع مـتغیرند .
در یک جزوه نفتی همراه نفت خام همواره مقداری گاز ، آب و نمک و شن و ماسه وجود دارد که این مواد بر اساس چگالی روی هم انباشته می گردند . نحوة قرار گرفتن آنها بدین شکل است که در زیر یک لایة غیر قابل نفوذ ابتدا آب و نمک ، سپس نفت خان .و بر روی آن گازها قرار دارند .
نفت خام پس از استخراج به واحد بهره برداری انتقال داده شده که در این واحد نفت خام را با عبور از جدا کننده ها و کاهش تدریجی فشار ، از گاز همراه با آن عاری می سازند . سپس در واحد نمک زدایی ، آب و نمک ، شن و ماسة آن را جدا ساخته و در صورت ترش بودن نفت خام ( حاوی گازهای اسیدی مانند ، ، RSH و …. ) آن را در استریپرها [1] با یک گازشیرین تماس داده و را جدا می کند کلیة این اعمال بر ای جلوگیری از خوردگی تجهیزات پالایش می باشد.
طراحی پالایشگاه را بر اساس اجزاء تشکیل دهنده نفت خام مورد استفاده صورت می گیرد . در ضمن با افزایش مدت زمان استخراج از یک حوزة نفتی کیفیت نفت تغییر کرده و به طور معمول مقدار گوگود و آن افزایش می یابد . در نتیجه با تغییر خوراک پالایشگاه نیاز است که شرایط عملیاتی تغییر کند که این تغییرات بر اساس نتایج حاصل از ارزیابی نفت خام صورت می گیرد.
هدف از انجام کلیه آرمایشات در واحد ارزیابی نفت خام ، ارزیابی و تعیین مشخصات نقت خام های ایران و کشورهای همسایه که برای امور صادرات و طراحی پالایشگاهها مورد استفاده قرار می گیرد ، است .
از جمله کارهای این واحد ، تقطیر نفت خام و بدست آوردن فرآورده های سبک تا سنگین که به ترتیب حلالها و بنزین و نفت سفید و گازوئیل و روغنها می باشند که مشخصات فیزیکی و شیمیایی و ترمودینامیکی آنها مطابق روشهای استاندارد انجام می شود و همچنین حلالهای نفتی مورد نیاز صنایع در این واحد ساخته می شود.
تواناییهای این واحد علاوه بر موارد فوق در خصوص قسمتهای استاندارد به شرح زیر می باشد:
معمولاً هر پالایشگاه دارای یک آزمایشگاه کنترل کیفیت است که در آنها آزمایشهایی بر روی فرآورده های مختلف میانی یا نهایی به دو منظور انجام می شود:
برای انجام این آزمایشها ، دستگاهها و روشهای استاندارد بکار می رود . بطوریکه نتایج به راحتی قابل تکرار و مقایسه باشند . عمدتاً از روشهای ASTM و در مواردی IP ، BP ، DIM و …. استفاده می شود.
در این گزارش به برخی از مهمترین آزمایشها اشاره می شود.
دانسیته هیدروکربن ها همیشه کمتر از یک است و با افزایش تعداد کربن ، این مقدار در یک سری همولوگ افزایش می یابد . در صورتی که سیستم ها به ترتیب هیدورکربن های اشباع شدة غیر حلقوی ـ اشباع شده حلقوی ـ و آروماتیک باشد . به ازاء تعداد معین کربن دانسیته نیز افزایش می یابد.
دانسیته نفت که مخلوطی از هیدروکربن ها ست بستگی به مواد سازنده آن دارد و به همین لحاظ است که نفت کشورهای مختلف دارای دانسته های متفاوت است . . مثلاً دانسیته نفت آمریکا . 87/0 ـ 800/0 ، نفت ایران در 60 ، 836/0 و نفت و رسید 900/0 ـ 850/0 می باشد.
معمولاً دانسیته در دمای 60 اندازه گیری می شود . برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر و پکنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیک استفاده می شود. برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر پیکنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیک استفاده می شود . برای برش های نفتی چگالی به شکل کمیت API نیز بیان می شود : API بوسیله انستیتو نفت آمریکا پیشنهاد شده است و در کشورهای آمریکایی مقدار دانسیته بر حسب آن داده می شود.
آسفالتین هیدروکربن های بسیار سنگین چند حلقه ای ـ تشکیل از حلقه های آروماتیکی و نفتنیکی ـ هستند که حاوی مقداری گوگرد ، نیتروژن ، اکسیژن و فلزاتی چون سدیم ، کلسیم ، آهن ، نیکل و وانادیم می باشند.
آسفالتین ها سیاه رنگ و شکننده هستند و نسبت کربن و هیدروژن آنها بالاست ( حدود %6 ـ 5 وزن مولکولی آنها را هیدروژن تشکیل می دهد در حالی که در دیگر هیدروکربن ها حدود 14% وزن آنها معمولاً از هیدروژن است . چون نمی توان این مواد را از طریق تقطیر از سایر هیدروکربن ها جدا کرد ، بنابراین از روش استخراج با حلال استفاده می شود . آسفالتین ها در حلالهای آروماتیکی به خوبی حل می شوند ولی در حلالهای آلیفاتیکی حل نمی شوند بنابراین برای جداسازی آنها می توان از پردیان تاهپتان استفاده کرد . البته هر چه وزن مولکولی حلال کمتر باشد حلالیت آسفالین در آن کمتر است . به طوریکه حلالیت آسفالتین در اتان از همه کمتر است ولی از آنجا که در برشهای روغنی به غیر از آسفالتین مواد دیگری نیر رسوب می کنند ، اتان ماده مناسبی برای جداسازی آسفالتین از برشهای روغنی نیست . در صنعت از پروپان استفاده می شود و در آزمایشگاه از پنتان و هگزان و هپتان . در ضمن آسفالتین ها در تولوئن داغ و بترن نیز محلولند.
رابطة میان قدرت رسوب دهندگی آسفالتین و جرم مولکولی حلالهای هیدروکربنی
این تست برای گازوئیل ، سوخت دیزل ، ته مانده های سوختهای نفتی ، نفتیهای روغنی و قیر که به دمای 260 رسیده اند ، می باشد . در این روش از حلال هپتان استفاده می شود .
ابتدا تقطیر نفت خام تا دمای 260 صورت می گیرد . سپس مقدار باقی مانده جمع آوری شده و وزن می شوند . زیرا مرحلة اول تخمین میزان آسفالتین موجود در نمونه و یا دانستن مقدار ته مانده های نفت برای تخمین حجم تخمین حجم فلاسک و مقدار هپتان لازم از روی جداول داده شده می باشد . اگر مقدار آسفالتین تخمینی در نمونه بیشتر از 25/0 باشد حداقل ml 25 هپتان لازم است . هر چه مقدار آسفالتین کمتر باشد حجم هپتان لازم کمتر است . به طوریکه به ازای هر 1 گرم از نمونه ml 30 هپتان لازم است .
پس از افزودن هپتان نمونه را به مدت 60 دقیقه می جوشانیم سپس سرد کرده و به مدت 150 ـ 90 دقیقه در یک فضای تاریک نگه می داریم . سپس مخلوط حاصله را فیلتر می کنیم . به جز آسفالتین بقیة اجزاء نمونه در هپتان حل می شوند و از فیلتر عبور می کنند .
و این بار آن را در مجاورت هپتان ( بخارات هپتان ) قرار می دهیم تا جدا سازی کاملتری صورت گیرد . وقتی حلال خروجی از یک بی رنگ شد مطمئن می شویم جداسازی کاملاً انجام گرفته است . سپس به جای هپتان این بار از تولوئین داغ استفاده می کنیم . تولوئین آسفالتینها را می شوید . در ظرفی آسفالتینها را می شوید . در ظرفی آسفالتینهای شسته شده با تولوئن را جمع می کنیم . این محلول را به قدری حرارت می دهیم تا تمام تولوئین تبخیر شده و تنها آسفالتین بماند . با وزن کردن آسفالتین مانده پی به میزان آن در نمونه می بریم .
واکسها ترکیبات اشباع سنگینی هستند که به طور کلی به سه دسته زیر تقسیم می شوند :
الف ) واکسهای پارافینی خالصل l نقطة ذوب 50 سفید رنگ
ب : واکسهای بینابینی با نقطة ذوب 65 ـ 60 .
ج : واکسهای میرو کریستالی با نقطة ذوب بیشتر از 70 ، دارای رنگی بین زرد تا قهوه ای ، سنگین ترین نوع ، خشک و شکننده ، در حین ذوب چسبندگی زیادی دارد ، نسبت به دیگر نوعهای واکس کاربرد بیشتری دارند .