دانلود تحقیق نفت

مقدمه : با توجه به سیاست صنعتی شدن هر چه بیشتر کشور ، فروش کمتر نفت خام به منظور جلوگیری از صادرات تک محصولی ، جایگزیتی آن به وسیله سایر مواد ، وجود منابع و ذخائر گاز و نفت و همچنین با توجه به امکانات طبیعی و جغرافیایی کشور ، لزوم توسعه صنعت نفت امری است ضروری که باید از اولویت بالایی برخوردار باشد به ویژه که از یک طرف با سرمایه گذاری در این صنعت در بلند مدت , صادرات فراورده های نفتی ، محصولات پتروشیمی می تواند جایگزین نفت خام گردد و از سوی دیگر با تولید هر ماده « پایه » امکان اشتغال به کار تعداد زیادی از افراد جامعه در صنایع پایین دستی وجود خواهد داشت ، به هر تقدیر همان طور که می دانید از نفت خام فراورده هایی تهیه می شود که کاربرد و استفاده از آنها مختلف و متفاوت است و می تواند فعالیت های گوناگون صنعتی را به نحوی در بر گیرد که شدیداً در مسائل اقتصادی و اجتماعی موثر افتد .

پوشیده نیست که بازارهای داخلی و خارجی این صنایع عظیم است که چرخ های اقتصادی جامعه را در جهت فعالیت و اشتغال عده کثیری از افراد کشور به حرکت درمی آورد .

جروف سه گانه نفت از نظر سیاست دو تفکر را متبادر به ذهن می کند ، نخست ( نابودی ، فقر ، تباهی ) که ناشی از سیاست غلط در استخراج و صدور طلای سیاه است و دیگر توجه دولتمردان و سیاستمداران جامعه به رسالتی است که در قبال ملت و کشور خود دارند و مآلاً (نیروی خلاق – فر و شکوه – ترقی و تعالی) به ارمغان خواهد آورد که با راهبردی صحیح در جهت تولید و عرضه فراورده هایی باارزش افزوده بالاتر ، موجبات شکوفایی بیشتر این صنعت را فراهم آورده ، در نتیجه چرخ های این صنعت عظیم در جهت رونق اقتصادی و رفاه جامعه به حرکت درخواهد آمد .

در شرایط کنونی , در کشور ما صنایع نفت و گاز نقش ارزنده ای را در تأمین بیش از 96 درصد انرژی کشور دارد .

افزون بر آن ، استفاده از نفت و گاز به عنوان خوراک صنایع پتروشیمی و تولید فراورده هایی با ارزش افزوده سیار بالا نقش مضاعفی را به خود اختصاص داده است .

نفت و تاریخچه صنعت نفت : نفت « پترول » یا به اصطلاح روغن های معدنی مخلوطی از هیدروکربورها می باشد که منابع آن اغلب در اعماق زمین وجود دارد .

انگلیسی ها کلمه لاتین آن ( پترولئوم ) را پذیرفته اند در صورتی که آلمانی ها آن را « اردل » (Erdol) به معنای روغن زمینی می نامند .

این ماده را از قرن ها پیش به صورت گاز در آتشکده ها یا به فرم قیر ( ماده ای که پس از تبخیر مواد فرار یا سبک نفت ، از آن باقی می ماند ) می شناخته اند به طوری که در کتب مقدس و تاریخی اشاره شده است در ساختمان برج بابل از قیر استفاده گردیده و کشتی نوح و گهواره ی حضرت موسی (ع) نیز به قیر اندوده بوده است .

بابلی ها از قیر به عنوان ماده قابل احتراق در چراغ ها و تهیه ساروج جهت غیر قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جازها استفاده می کرده اند .

مصری ها در قدیم مردگانشان را با آن مومیایی می نموده اند .

مردم در ایران ، رومانی ، باکو ، هند قبل از میلاد مسیح به صورت گوناگون این ماده را مورد استعمال قرار داده اند .

مدت زمان مدیدی مورد استعمال نفت برای مصارف خانگی و یا به عنوان چوب کننده بود اما از آغاز قرن شانزدهم میلادی روز به روز موارد استعمال آن رو به افزایش نهاد تا اینکه در سال 1854 میلادی ( در شهر گایسی در اروپای مرکزی ) دو نفر داروساز وجود یک فراکسیون سبک قابل اشتعال را در روغن زمینی تشخیص دادند و همچنین به کمک تقطیر , مواد دیگری به دست آوردند که برای ایجاد روشنایی به کار می رفت .

براساس این کار آزمایشگاهی بود که بعداً دستگاه های عظیم تصفیه نفت طرح ریزی و مورد بهره برداری قرار گرفت .

صنعت نفت با احداث چاه نفت دارک در منطقه پنسیلوانیای اتازونی در 27 اوت 1859 میلادی با تولید روزانه 1600 لیتر آغاز شد .

این صنعت ابتدا در برخی کشورها مانند کانادا ، روسیه ، ایتالیا و سپس با گذشت چند دهه ، دامنه اکتشاف آن به منطقه خاورمیانه و خاور دور گسترش یافت .

در پنجم خرداد 1287 شمسی مطابق با 26 می 1908 میلادی گروهی از مکتشفین پس از هفت سال تفحص در تپه ها و کوه های جنوب غربی ایران بالاخره ثمره زحمات و کوشش خود را در مسجدسلیمان واقع در دامنه ی جبال زاگرس و یا بهتر در کوه های بختیاری یافتند و بدین ترتیب از این تاریخ صنعت نفت ایران پا به عرصه وجود گذاشت .

ساختمان اولین خط لوله به طول 163 مایل بین مسجدسلیمان و آبادان تشکیل یک پالایشگاه در جزیره آبادان داد که مدت سه سال طول کشید و نخستین جریان نفت به پالایشگاه در سال 1911 میلادی صورت گرفت .

یکی از مناطق سرشار از ذخائر نفت و گاز منطقه خلیج فارس می باشد .

هشت کشور ایران ، عراق ، کویت ، عربستان ، قطر ، امارات عربی متحده ، بحرین و عمان به عنوان کشورهای ساحلی خلیج فارس ، حدود %65 ذخائر نفت و %32 ذخائر گاز جهان را در اختیار دارند .

در این میان ایران با %21 تریلیون متر مکعب دارای بیشترین ذخائر نفت در منطقه می باشند .

نفت خام : نفت خام ماده ای است تیره رنگ که در طبیعت به صورت مایع و جامد یافت می شود که مخلوطی از هیدروکربن های مختلف می باشد .

قسمت اعظم مواد تشکیل دهنده نفت شامل آلکانها ( هیدروکربن های زنجیری سیر شده یا اشباع ) و هیدروکربن های آروماتیک می باشند .

نفت خام همچنین دارای ترکیباتی از عناصر گوگرد , اکسیژن ، نیتروژن و مقدار کمی ترکیبات معدنی و فلزات می باشد .

بدیهی است که نسبت این مواد در نفت استخراج شده از نقاط مختلف زمین متفاوت است و ترکیبات محتلف نفت خام بنا بر موقعیت محلی میدان نفتی و زمان تشکیل آن و حتی بنا بر ژرفای منبع متعددند ، چنانچه نفت دو چاه نزدیک به هم مشخصات یکسانی ندارند ، مثلاً برخی چاه ها نفت سفید سبکی تولید می کنند که حتی به طور مستقیم نیز می توان از آن استفاده کرد ، در صورتیکه نفت خام برخی از چاه ها سنگین و به آسفالت شبیه است .

فلزاتی که اغلب در نفت خام وجود دارد ، نیکل ، سدیم ، وانادیم و آهن می باشند که به مقدار کم در نفت خام وجود دارند .

زمین شناسان تقریباً متفق القولند که این مواد آلی طی قرن ها بر اثر تجزیه و فشار موجودات ریز دریایی به نام پلاکتون ها و احتمالاً گیاهانی که در ته دریاها و دریاچه ها و مرداب ها جمع شده و مدفون شده اند ، بر اثر فشار ، حرارت ، کاتالیزور و باکتریهای تبدیل کننده به وجود آمده اند ، این مواد به وسیله تشکیل رسوبی دائم از ذرات ریز و غیرقابل نفوذ مثل گل رس ، آهک و غیره در محل خود حفظ شده اند و دگرگونی های زمین سبب روان شدن و تراکم آن در مخازن زیرزمینی شده است .

نفت تشکیل شده به علت مایع بودن و همچنین به علت خاصیت موئینگی محیط خود از خلال سنگ ها گذشته ، زیر یک طبقه غیرقابل نفوذ ، در بالاترین قسمت یک چین خوردگی که طاقدیس نامیده می شود ، ذخیره می گردد .

یکی از تئوری هایی که بع طور ساده برای تشکیل نفت خام بیان می شود این است که مواد آلی در اثر حرارت و فشار تقطیر شده اند و به صورت نفت درآمده اند .

چند نوع نفت خام از همین طریق در آزمایشگاه تهیه شده که منشأ آنها در انواع نفت خام استخراجی از قشر زمین یافت گردیده است .

نظریه دوم این است که تغییرات ماده ی آلی برای تبدیل به نفت ممکن است حتی در درجه حرارت معمولی و فشار نزدیک به اتمسفر انجام پذیرد و در مجموع نفت خام به صورت مایع است و معمولاً در محل اولیه خود باقی نمی ماند و بنابراین نمی تواند در شرایط عمل تولید آن مطالعه نمود .

نفت خام غالباً مسافت قابل ملاحظه ای را به صورت طولی و عمودی در صخره ها طی می کند و در نتیجه محل اصلی تشکیل آن معلوم نیست .

ترتیب طبقات موادی که در چاه های نفت قرار دارند ، براساس چگالی آن مواد می باشد به طوریکه گاز که سبک ترین آنهاست در طبقه رویی و آب و نمک که سنگین ترین آنهاست در طبقه زیرین قرار می گیرد .

ساختار ترکیبی نفت خام از نظر مواد سازنده آن : همان طور که گفته شد ، نفت خام مجموعه وسیعی از انواع ترکیبات آلی را شامل می گردد که قسمت عمده آن را هیدروکربن ( به صورت اشباع و یا غیر اشباع ) و قسمت دیگر را غیرهیدروکربن تشکیل می دهند .

مواد آلی راسب در رسوبات زمین به ماکرومولکول های غیرقابل حل ( کروژن ) در حلال های آلی ، تبدیل می شوند که تحت فرآیندهای ژئوشیمیایی و تحمل حرارت به نفت خام سیال تبدیل می گردند .

مواد آلی قابل حل در حلال های آلی را اصطلاحاٌ بتومن می نامند .

به عبارت دیگر بتومن همان هیدروکربن های سیال ( نفت خام ) است که از سنگ منشأ تولید و در سنگ مخزن تجمع می یابد .

هیدروکربن های موجود در نفت خام و یا مواد آلی استخراج شده از سنگ های رسوبی (بتیومن) به زیر گروه های دیگر تقسیم می شوند ، که عبارت است از هیدروکربن های زنجیره ای سیر شده و سیر نشده ( پارافین ها و اولفتینها ) و هیدروکربورهای حلقوی اشباع و غیر اشباع (سیکلو پارافین ها ) و حلقوی غیر اشباع کامل ( آروماتیک ها ) .

فرایندهای تشکیل نفت و ساختار کروژن : بررسی و مطالعات مواد آلی موجود در سنگ های رسوبی ، نفت های خام و زغال سنگ نشان داده است که مجموعه وسیعی از ترکیبات آلی با ساختارهای گوناگون ( مانند لیپیدها ، پروتئین ها ، کربو هیدرات ها و لیگنین ها ) را شامل می شوند .

از مواد آلی راسب در لایه های رسوبی فقط یک درصد آنها قابلیت تبدیل به سوخت های فسیلی را دارند و بقیه مواد آلی بر اثر فرآیندهای اکسیداسیون و فعالیت های تجزیه و به صورت گاز CO2 به اتمسفر زمین برگشت داده می شوند ، بنابراین تاریخچه چگونگی تولید نفت از یک سنگ مادر تابعی است از زمان , درجه حرارت و افزایش عمق دفن شدگی رسوبات ، از آنجائیکه تغییر و تبدیلات فیزیکی و شیمیایی در طول رسوب گذاری و بعد از آن به صورت فرآیندهای مجزا رخ نمی دهند ، لذا عواملی که موثر بر روی فرآورده های حاصل از مواد آلی هستند ؛ طبیعتاً بر روی قسمت های معدنی سنگ رسوبی نیز اعمال می شود ( فرآیندهایی مانند تخریب میکروبی در مراحل ابتدایی رسوبگذاری و پس از آن دما و فشار ) .

طبیعت و فراوانی مواد آلی ، با فاصله کوتاهی بعد از رسوب گذاری ، می تواند رفتارهای گوناگونی با فازهای معدنی داشته باشند .

ساختار کانی ها و نوع ترکیبات آنها می تواند تاثیر گذاری شدیدی بر روی توزیع و چگونگی اجزاء مواد آلی در اعماق سکانس های رسوبی داشته باشند .

تکامل مواد آلی از زمان رسوب گذاری تا انتهای مرحله گاز زدایی طی مراحل مختلف صورت می گیرند که عیارتند از : دیاژند ، کاناژند و متاژند .

الف ) مرحله دیاژند : لایه های راسب در محیط های دریایی دارای مقادیر زیاد آب ، مواد معدنی ، مواد آلی مرده و مقادیر متنابهی از میکرو ارگانیزم های زنده می باشند .

چنین مخلوطی در ابتدای رسوب گذاری طبیعتاً متعادل بوده و فرایندهای گوناگون شیمیایی و فیزیکی – شیمیایی ، بر آنها حاکم خواهد بود .

بنابراین در مرحله دیاژند و فرآیندهای ( آزاد شدن مولکول های ناپایدار ) صورت می گیرد که مستقیم به حالت تعادل میل کند .

این تغییرات از چند متری رسوبات تا چند صد متری رخ می دهد ( در مواردی تا دو هزار متری رسوبات مرحبه دیاژند نیز تشخیص داده شده است ) .

با گذشت زمان و افزایش عمق رسوبات ، مواد آلی برای نیل به پایداری بیشتر ناچاراً تحت فرآیندهایی نظیر از دست رفتن گروه های عاملی ، آزاد شدن ترکیباتی مانند دی اکسید کربن ، متان ، هیدروژن سولفوره ، نیتروژن و آب قرار گیرد .

در این مرحله تولید گاز متان ( که منشاء بیولوژیکی دارد ) نیز ممکن است به مقدار زیادی تولید شود .

ب ) مرحله کاتاژند : با افزایش دما و فشار در رسوبات ، شکستن پیوندهای کربن – کربن یا جدا شدن زنجیره آلیفاتیکی در بین مواد آلی صورت می گیرد و در نتیجه فرآیندهای ممتد گراکنیگ تولید هیدروکربورهای مختلف از کروژن رخ می دهد و فرآورده های سیال ( با ساختارهای متفاوت یعنی نفت خام ) حاصل می شود .

همراه این تولیدات مولکول هایی از هیدروکربورهای حلقوی (معمولاً ا شباع و سه تا شش حلقه ای) در محدوده کربنی (C15 – C35) به صورت بیوژنیکی آزاد می شوند که از لحاظ ترمودینامیکی پایدار بوده و ساختار شیمیایی آنها تحمل تغییرات زیادی نمی گردند .

به این ترکیبات بیومارکدها و یا فسیل های ژئوشیمیایی می گویند .

ج ) مرحله متاژند : بعد از تولید حداکثر هیدروکربورهای مایع و نفت میعانی ، نوبت به تولید گاز متان می رسد .

در این مرحله کروژن شروع به شکل گرفتن به صورت حلقه های آروماتیکی منظم می نماید که حاکی از پایان تولید هیدروکربورهای مایع است .

از این مرحله به بعد حداکثر تولید کروژن فقط معطوف به فرآورده های گازی ( به وبژه گاز متان ) خواهد بود .

پایداری متان با افزایش درجه حرارت تغییر نمی کند و تا دمای 550 درجه سانتیگراد را نیز به خوبی تحمل می کند و به حالت گاز باقی خواهد ماند .

تنها امکان تخریب گاز متان به وسیله سولفور و سولفیدها است که در بعضی از موارد در مرحله متاژند رخ می دهد .

به طور خلاصه می توان گفت که در طی فرآیندهای مختلف تشکیل نفت ، ابتدا ترکیبات موجود در بدن جاندارانی مانند فیتوپلانکتون و زئوپلانکتون ( از قبیل لیگنین ها ، کربوهیدرات ها ، پروتئین ها و لیپیدها ) در طی مرحله دیاژند تخریب شده و ملکول های فرار آنها مانند : H2O,CH4,NH3,CO2 آزاد می گردند .

بعد از بین رفتن ملکول های سبک ، مجموعه ترکیبات آلی به صورت پلیمرها ، اسید فلدیک و اسید هیدمیک درمی آیند .

در مرحله بعدی این ترکیبات به مجموعه متراکم و غیرقابل حل در حلال های آلی تبدیل می گردند که کروژن نامیده می شود .

شکستن کروژن در مرحله کاتاژند و تولید هیدروکربورهای سیال با جرم ملکولی پایین و متوسط منجر به تولید نفت خام می گردد .

اگر شرایط دفن رسوبات و افزایش دما ادامه داشته باشد ، در مرحله نهایی با افزایش دما در سنگ مادر عمل کراکینگ تقریباً کامل شده و قسمت عمده ترکیبات به گازهای کم کربن متان و اتان مبدل شده و مخازن هیدروکربوری از نوع گازی را به وجود می آورند .

شرایط لازم برای تشکیل نفت : مجموعه فرآیندهایی که منجر به تشکیل نفت خام می شود ، حاصل فعل و انفعالات پیچیده شیمیایی است که طی میلیون ها سال رخ داده و امروزه بشر به راحتی می تواند از مخازن آن بهره برداری نماید .

شرایط مناسب و لازم برای تشکیل و دستیابی به نفت ختم عبارتند از : الف )وجود سنگ مادر یا سنگ منشأ ب ) مسیرهای مناسب جهت مهاجرت هیدروکربورها ج ) سنگ مخزن متخلخل و تراوا با پوش سنگ خوب اگر این شرایط در یک حوض رسوبی فراهم باشد فرآیندهای تجمع مواد آلی ، زایش و مهاجرت هیدروکربورها منجر به تولید نفت خام در آن حوضه می گردد .

الف ) سنگ مادر یا سنگ منشأ : واحد یا واحدهایی از لایه های رسوبی که غنی از مواد آلی باشد و توانایی تولید هیدروکربورهای سیال یا گازی زا در طول زمان و در شرایط مناسب را داشته باشد سنگ منشأ نامیده می شود .

زایش هیدروکربورها از این سنگ مادر و در ادامه مهاجرت آنها به سنگ مخزن می تواند تجمع نفت خام را باعث شود .

شرایط لازم و کافی برای یک سنگ مادر مناسب عبارت است از : مقدار مواد آلی ، نوع مواد آلی ( نوع کروژن ) و میزان بلوغ و پختگی مواد آلی .

از آنجائیکه لایه های رسوبی عهد قدیم در سرتاسر دنیا در شرایط متفاوتی نهشته شده اند لذا مقدار مواد آلی موجود در آنها کاملاً متغیر خواهد بود .

بسیاری از سنگ های مادر حاوی مواد آلی بسیار خوبی بوده در حالیکه سنگ های مادر دیگری نیز وجود دارند که دارای مقدار بسیار کمی مواد آلی می باشند .

پیگمان های رنگی مانند هموگلوبین ( خون در مهره داران و سبزینه در گیاهان ) از ترکیبات پورفیرینی می باشند که در گیاهان و جانوران زنده متراکم می باشند .

درپاره ای از نفت های خام نیز ترکیبات پورفیرینی از اسکلت مشابه به پورفیرین جانوری و گیای دارد دیده شده اند که مسلماً گواه سرچشمه بیولوژیکی این مواد می باشند .

پورفیرین های فسیلی برخلاف انواع عهد حاضر در ساختمان خود اغلب دارای یک یون فلزی نظیر نیکل و یا وانادیم می باشند .

توزیع و نوع ترکیبات نفت خام : نفت خام مخلوط پیچیده ای است که اصولاً از هیدروکربن ها تشکیل شده است و فقط مقدار کمی ناخالصی غیرهیدروکربوری در آن وجود دارد .

هیدروکربورهای نفت از گاز متان تا C140 ( در نفت های سنگین و واکسی ) را شامل می گردد .

شناسایی ساختار شیمیایی ترکیبات موجود در نفت خام براساس یافته های تجزیه ای از دیدگاه های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد .

روشهای تجزیه ای گاهی تکیه بر شناسایی تک تک ترکیبات دارد و از طریق به کارگیری تکنیک های تقطیر ، کروماتوگرافی می توان اجزا تشکیل دهنده را جداسازی و شناسایی نمود .

از دیدگاه های پالایشی می توان از روش تقطیر ( در پالایشگاه ها ) برش های مختلف را تهیه نمود .

در موارد دیگر با به کارگیری غربال های ملکولی می توان گروه های مختلف شیمیایی را جداسازی و با استفاده از آنالیز دستگاهی مانند کروماتوگرافی گازی و طیف سنجی جرمی شناسایی ترکیبات را از از لحاظ کمی و کیفی انجام داد .

برش های به دست آمده به وسیله تکنیک هایی مانند کروماتوگرافی ستونی مجدد مورد جداسازی ، ارزیابی و شناسایی قرار می گیرند .

براساس روش های جداسازی و شناسایی ترکیبات آلی موجود در نفت خام و بیتومن ، می توان ساخنارهای زیر را در آن ها تعیین نمود : الف ) هیدروکربورهای اشباع ( پارافین ) ب ) هیدروکربورهای حلقوی اشباع ( نفتن ) ج ) هیدروکربورهای غیر اشباع ( آروماتیک ) د ) هیدروکربورهای غیر اشباع زنجیره ای که در اکثر نفت های خام شناخته شده وجود ندارد و یا بسیار کم است .

مقدار درصد کربن در نفت خام بین 70 تا 80 و هیدروژن بین 10 تا 14 درصد تغییر می کند .

هر چه نسبت H/C در نفت خام کمتر شود ، نفت دارای ترکیبات سنگین تری خواهد بود .

قسمت غیرهیدروکربوری نفت شامل ترکیبات آلی گوگردی ، اکسیژن و نیتروژن دار می باشد .

الف ) گوگرد : عنصر گوگرد می تواند به حالت آزاد در نفت خام وجود داشته باشد ولی ترکیبات آلی گوگرد دارمانند تیوفن ، گاز H2S ، سولفورها ، دی سولفورها نیز در نفت خام یافت می شوند .

وجود ترکیبات گوگرد دار در نفت خام سبب خوردگی ابزار ، ادوات ، خطوط لوله و حتی قسمت های مختلف موتور می گردد .

ب ) ترکیبات اکسیژن دار : مقدار درصد اکسیژن در نفت های خام از 3 درصد تجاوز نمی کند و اغلب در ساختمان ملکول های سنگین ( برش رزین و آسفالتن ) به حالت ترکیب یافت می شوند .

ترکیبات اکسیژن دار نفت شامل اسیدها و فنل ها و کتون ها می باشند .

مواد اشباع نشده ( حلقه های آروماتیکی ) و اکسیژن دار روغن های نفتی آسفالتن را تشکیل می دهند که دارای مقداری گوگرد نیز هستند .

ج ) ترکیبات نیتروژن دار : مواد ازت دار نفت خام شامل پیرپرین ، کنیرمین و آمین ها می باشند .

مقدار کل نیتروژن نفت خام بین 5/0 تا 7/1 درصد است .

ترکیبات نیتروژن و اکسیژن دار معمولاً در برش های نفت خام و در داخل گروه های رزینی و آسفالتنی یافت می شوند که جزء غیرهیدروکربورهای نفت محسوب می شوند .

بین ناخالصی های معدنی نفت خام می توان به ناخالصی های مکانیکی ، آب نمک های معدنی (مانند کلرور سدیم و منیزیم به حالت محلول در آب آزاد نفت) و خاکستر را می توان نام برد .

ناخالصی های مکانیکی ، ذرات ماسه ، شن و آزریل هستند که همراه نفت از اعماق زمین خارج می شود .

آب به دو صورت همراه نفت است یکی آب آزاد که به سادگی با سرریز کردن جدا می شود و دیگری آب امولسیونی که ثابت است و فقط به روش های مخصوص می توان آن را جدا کرد (عمل سانتریفرژ ، صاف کردن ، تبخیر و استفاده از میدان مغناطیسی) .

انواع نفت خام : نفت های خام مختلف از نظر نوع و مقدار هیدروکربورهای موجود در آن و همچنین مقدار ناخالصی هایی که دارند ارزیابی می گردند .

اولاً نوع هیدروکربورهای موجود در نفت های خام مختلف یکسان نیست ، ثانیاً غلظت گروه های متشکبه نفت .

با توجه به منشأ آنها ( دریایی ، خشکی ، دلتایی ) نیز متفاوت است .

نوع و مقدار گروه های هیدروکربوری در نفت خام را می توان به روش های گوناگون تعیین کرد .

سبک یا سنگین بودن نفت خام براساس گروه های موجود و غلظت آنها در نفت خام و بر پایه چگالی و همچنین مقدار ناخالصی های احتمالی طبقه بندی می گردد .

نفتی پارافنیک و یا نفتنیک است که مجموع هیدروکربورهای اشباع آن کمتر از 50 درصد باشد .

نفت خامی که دارای کمتر از %50 هیدروکربورهای اشباع باشد به گونه ای که %50 بقیه را رزین ، آسفالتن و آروماتیک باشد نفت خام آروماتیک نامیده می شود .

انواع نفت خام به صورت زیر طبقه بندی می گردد : پارافینیک پارافینیک – نفتنیک نفتنیک آروماتیک آروماتیک – آسفاتیک آسفالتیک در گروه بندی بالا مجموعه ترکیبات چهارگانه نفت خام ( یعنی هیدروکربورهای اشباع ، آروماتیک ، رزین و آسفالتن را به صورت سه عضو اصلی یعنی : برش پارافینیک ، ( شامل آلکن های نرمال ، ایزو و ایزو آلکن ها ) برش نفتنیک ( شامل سیکلو آلکن ها ) و برش آروماتیک (شامل ترکیبات NSO دارد : رزین ها و آسفالتن ها ) در نظر می گیرند .

ترکیب نهایی و محتویات نفت خام در مخازن یکسان و ثابت نبوده ، بنابراین بعد از تجمع در مخازن نفت خام پیوسته تحت عوامل دگرسایی قرار گرفته که تغییرات عمده ای در ساختار شیمیایی آن و در نتیجه کیفیت آن از نقطه نظر اقتصادی پدید آید .

از عمده عوامل مهم که در ساختار شیمیایی نفت خام موثر است به فرآیندهای بلوغ حرارتی آبشویی ، رسوب آسفالتن و تخریب مولکولی اشاره می شود .

بلوغ حرارتی زمانی رخ می دهد که نفت در مخزن به مدت طولانی تحت شرایط درون گرمایی قرار بگیرد .

این پدیده باعث می گردد که نفت رفته رفته بر اثر فرآیند کراکینگ بر روی مولکول های سنگین ، سبک تر و سبک تر می شود و مقدار گاز تولیدی بیشتر گردد .

تولید هیدروکربورهای سبک و گازی بر اثر فرآیند بلوغ حرارتی خود باعث رسوب طبیعی آسفالتن می گردد که در بسیاری موارد مخازن را با مشکل مواجه می نماید .

وجود جریان های آب در لایه تحت الارضی و راه یابی آنها به مخازن همراه با میکروارگانیسم های موجود در آن باعث می شود که تخریب میکروبی در مخازن صورت گیرد و بدین ترتیب ، ابتدا تخریب هیدروکربورهای آلکان نرمال و سپس ایزوآلکان ها و بالاخره سیکلوآلکان ها و آروماتیک صورت می پذیرد .

دسته بندی نفت خام براساس وزن مخصوص : انواع نفت خام گذشته از ناهمسانیهای مولکولی از نظر وزن مخصوص نیز متفاوتند .

گونه های نفتی که وزن مخصوص آنها کم است ، مقدار بیشتری مواد سبک مثل بنزین ، گاز و گاز مایع دارند .

برعکس گونه های نفتی سنگین ، مواد سبک کمتری داشته و درصد نفت کوره ای آنها بیشتر از گونه های نفتی سبک است از همین طریق است که با تخمین بازده فرآورده های نفتی گوناگون بهای نفت خام تعیین می شود .

در بازرگانی نفت برای تعیین وزن مخصوص از درجۀ API استفاده می شود ، که در رابطه ی آن با وزن مخصوص چنین است : براین اساس نفت خام به دو دسته زیر تقسیم بندی می شود : 1- نفت خام سبک : ( Light crude oil ) این نوع نفت خام دارای فرآورده های سبک بیشتری مانند ، بنزین ، نفت سفید و نت گاز بوده و از طرفی درصد ترکیبات گوگردی و آسفالتنی آن کمتر از نفت سنگین است .

به بیان دیگر گونه های نفتی که دانسیته آن از واحد 86/0 واحد کمتر یا °API آن از 32 بیشتر باشد ، نفت خام سبک می باشد .

2- نفت خام سنگین : ( Heavy crude oil ) این گونه ی نفتی دارای فرآورده های سنگین تری مثل روغن موتور خام ، نفت کوره ، قیر و موم است و درصد مواد آسفالتنی آن از نفت خام سبک بیشتر است .

به بیان دیگر گونه نفتی که دانسیته ی آن از 86/0 بیشتر و یا °API آن از 32 کمتر باشد نفت خام سنگین می باشد .

فصل اول : واحد تقطیر در جو و خلاء واحد تقطیر در جو و خلاء واحد تقطیر در جو و خلاء به منظور تفکیک برش‌های نفتی موجود در نفت خام طراحی و نصب گردیده است.

برشهای موجود در نفت خام براساس اختلاف نقطه جوش در قسمتهای مختلف برج تقطیر در جو و تقطیر در خلاء از همدیگر تفکیک و به عنوان محصولات نیمه تمام برای انجام فرآیندهای مورد لزوم در واحدهای پایین دستی به مخازن محصولات نیمه تمام و محصولات نیمه نهایی نیز به مخازن مربوط ارسال می‌گردد.

ظرفیت اسمی واحد تقطیر در جو، تصفیه 15000 شبکه در روز نفت خام می‌باشد.

نمودار زیر خوراک و تولیدات واحد را نشان می‌دهد.

- هیدروکربن‌های سبک تا پنتان: مستقیم به واحد بازیابی گاز مایع بنزین خام سبک - (L.S.R.

G- Light Straight Run-Gasoline): به مخزن نیمه نهایی: - بنزین خام سنگین (H.S.R.G – Heavy SR.G) به مخازن نیمه تمام و سپس به واحد تبدیل کاتالیستی.

- نفتا (B.N –Blending-Naphta) به مخازن نیمه نهایی برای استخراج با نفت سفید یا دیزل - نفت سفید (kero.

–kerosene)‌ به مخازن نیمه نهایی نفت سفید - دیزل سبک (L.D –Light .Diesel) به مخازن بیمه نهایی دیزل - ته مانده برج تقطیر (Atmospheric-Residue) ارسالی به واحد تقطیر در خلاء - (Vacum Light Slops) به مخازن سوخت شرکت - دیزل سنگین (H.D –Heavy Diesel) به مخازن نیمه نهایی دیزل یا نفت کوره - آیزوفید (Waxy Distilate) به مخازن نیمه تمام و سپس به واحد هیدروکراکر - (H.V.S –Heavy Vacuum Slops) به واحد آسفالت، مخازن نیمه‌نهایی پایه روغنی (lube.cut ) و نفت کوره - ته مانده برج تقطیر خلاء (V.B –Vacuum Bottom) به واحد آسفالت و واحد کاهش گرانروی 1- هدف و دامنه کاربرد: هدف از تدوین این گزارش کارآموزی عبارت است از: - تشریح فرایند واحد از خوراک تا محصولات نهایی - تشریح کنترل‌های کمی و کیفی در متغیرهای فرایندی جهت تولید محصولات مطابق با استانداردهای شرکت ملی نفت ایران - تشریح چگونگی ارتباط با دیگر واحدها و اداراتی که به نحوی در عملکرد واحد تقطیر در جو و تقطیر در خلاء موثر می‌باشند .

2- تعاریف : 2-1- (Liquified Petroleum Gas) LPG : مخلوطی از پروپان و بوتان است که به صورت گاز مایع در کپسول‌ها به عنوان سوخت متانل مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2-2- (Non Condensoble Gas) N.C.Gas : گازهای غیرقابل مایع شدن بالای برج تقطیر در خلاء در کوره H-101 به عنوان سوخت استفاده می‌شود یا در مشعل شرکت سوزانده می‌شود.

2-3- Stabilizer (برج تثبیت کننده)‌: در این برج مواد سبک موجود در بنزین (C5, C4, C3) از آن جدا شده و شرایط بنزین تثبیت می‌شود.

2-4- Splitter (برج تفکیک) : در این برج بنزین سبک و سنگین از هم جدا شده و به ترتیب از بالا به پایین آن خارج می‌گردند.

2-5- Stripper (برج عریان کننده) : در این برج نقطه اشتعال محصولاتی مانند: نفتا، نفت سفید و گازوئیل سبک با جداسازی مواد سبک موجود در این محصولات تنظیم می‌گردد.

2-6- Reboiler : جوش‌آور، تامین کننده حرارت مورد نیاز جهت جداسازی مواد در پایین برج‌هاست، مواد به صورت مایع از ته برج‌ها وارد پوسته جوش‌آور شده و به صورت مخلوطی از بخار و مایع از آن خارج شده و مجدداً به زیر اولین سینی برج باز می‌گردند.

جابجائی مایع از برج به جوش‌آور و سپس از جوش‌آور به برج بر اثر پدیده Thermosiphon صورت می‌گیرد.

2-7- Middle Reflux Criculation : مایع برگشتی میانی، تامین سطح مایع روی سینی‌های داخل برج و انجام تبادل جرم و تبادل حرارت و در نتیجه جداسازی هیدروکربورها، توسط این جریان انجام می‌گرد.

در ضمن توسط این جریان، مقداری از انرژی حرارتی برج گرفته می‌شود.

2-8- (Sieve, Valve, Bubble Cap) Tray : انواع مختلف سینی که در طول برج‌های تقطیر، تفکیک، تثبیت کننده و عریان کننده جهت ایجاد تبادل جرم و حرارت بین فازهای بخار و مایع نصب می‌شوند.

2-9- Hot and Cold Quench : جریان‌های خنک کننده سرد و گرم که برای خنک نمودن و جلوگیری از تشکیل کک به قسمتی از سیستم تزریق می‌شوند.

2-10- Tempered Water : آب خنک کننده: نیم گرم که حاوی مواد شیمیایی است و برای خنک نمودن محصولات سنگین در کولرهای آبی بکار برده می‌شود.

2-11- Atomizing Steam : بخار آب پودر کننده Ful oil کوره‌ها و معمولاً از نوع بخار 20 Borg است.

2-12- (S.W) Sour Water آب ترش حاوی H2S 2-13- By pass : برحسب محل استفاده به معنی بی‌اثر کردن یک سیگنال ابزار دقیق و یا یک مسیر کنارگذر که بعضی قسمت‌های واحد یا یک شیر کنترل را کنارگذر می‌نماید.

2-14- Utility : واحدهای سرویس دهنده آب، بخار، برق و هوای ابزار دقیقی شرکت پالایش.

2-15- (F.G)Fuel Gas : سوخت گازی پالایشگاه 2-16- Flash Zone : ناحیه‌ای در برج که خوراک وارد آن شده بخارات به سمت بالا و مایعات به سمت پایین جریان می‌یابد.

2-17- Flashing Oil : جریان هیدروکربورهایی که برای جلوگیری از نشتی مکانیکا تلمبه‌ها به آن تزریق می‌شود.

(جهت روانکاری و خنک نمودن مکانیکا‌ها به کار می‌رود).