فرآورده های نفتی و مشتقات

نفت امروزه به‌عنوان یک منبع ارزشمند و گران‌بها شناخته می‌شود و منشا اصلی تولید انواع محصولات و فرآورده‌های دیگر به شمار می‌آید. این ماده سیاه‌رنگ حدود ۴۵۰۰ سال پیش در کشور عراق کشف شد و از آن زمان تا کنون به عنوان منبعی مهم برای انرژی و صنعت شناخته شده است. نفت از سوخت های فسیلی تشکیل شده و از اعماق زمین استخراج می‌شود. پس از پایان عملیات استخراج، نفت خام به پالایشگاه‌ها منتقل می‌شود، جایی که با استفاده از روش‌های گوناگون به فرآورده های نفتی قابل استفاده تبدیل می شود.

این فرآورده‌های نفتی که در برج‌های تقطیر پالایشگاه تولید می‌شوند، شامل بنزین، گازوئیل، سوخت جت، مواد اولیه پتروشیمی، قیر و آسفالت و دیگر محصولات مشابه هستند. در ادامه، به بررسی دقیق‌تر محصولات و فرآورده‌های نفتی می‌پردازیم؛ اما قبل از آن به بررسی چند مفهوم اساسی خواهیم پرداخت:

برای اطلاعات بیشتر: بهترین تولید کنندگان قیر در ایران

نفت خام و مشتقات نفتی چه کاربردهایی دارند؟

نفت خام و سوخت‌های فسیلی نفت، ترکیبی از هیدروکربن‌هایی هستند که از بقایای گیاهان و جانورانی که میلیون‌ها سال پیش در محیط‌های دریایی زندگی می‌کردند، به وجود آمده‌اند.

این بقایا طی میلیون‌ها سال زیر لایه‌های ماسه، سیلت و سنگ قرار گرفتند و تحت تأثیر فشار و حرارت به نفت خام تبدیل شدند؛ ماده‌ای که ما امروز به‌عنوان یکی از مهم‌ترین منابع انرژی از آن بهره‌برداری می‌کنیم. واژه “نفت” در اصل به معنای “نفت سنگی” یا “نفت زمینی” است و به همین ریشه تاریخی بازمی‌گردد.

امروزه نفت خام و سایر هیدروکربن‌ها به‌صورت مایع یا گاز در مخازن زیرزمینی، در میان لایه‌های رسوبی و یا در ماسه‌های قیر یافت می‌شوند. این منابع به تولید انواع فرآورده‌های نفتی منجر می‌شوند. فرآورده‌های نفتی شامل سوخت‌هایی نظیر بنزین، گازوئیل، و سوخت جت هستند که از نفت خام و مشتقات هیدروکربنی موجود در گاز طبیعی تهیه می‌شوند. همچنین، فرآورده‌های نفتی را می‌توان از منابع دیگری نظیر زغال‌سنگ، گاز طبیعی و زیست‌توده تولید کرد. در ادامه به مراحل اصلی پالایش نفت خام اشاره می‌کنیم.

تقطیر جزء به جزء

تقطیر جزء به جزء، یکی از مراحل اصلی پالایش نفت خام است که در طی آن، پالایشگاه‌ها با استفاده از برج‌های تقطیر، نفت خام را به مشتقات هیدروکربنی مفید و متنوعی تبدیل می‌کنند.

بیشتر بدانید

تقطیر جزء به جزء اولین گام در جداسازی سوخت‌های مختلف است و به عنوان پایه اصلی در پالایش نفت شناخته می‌شود. در برج‌های تقطیر، نفت خام بر اساس وزن مولکولی به اجزای مختلف تقسیم می‌شود و فرآورده‌های نفتی حاصل از آن، کاربردهای گسترده‌ای دارند.

• طبقه بندی برش های نفتی در برج تقطیر: برش‌های نفتی تولیدشده در برج تقطیر به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: برش‌های سبک، متوسط و سنگین. برش‌های سنگین‌تر در دماهای بالاتر متراکم می‌شوند و در قسمت پایینی برج جمع‌آوری می‌شوند. برش‌های سبک‌تر در دماهای پایین‌تر جدا می‌شوند و از قسمت‌های بالایی برج استخراج می‌گردند.
• ویژگی های برش های نفتی سبک: این برش‌ها دارای نقطه جوش در محدوده ۷۰ تا ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد هستند و شامل محصولاتی همچون بنزین، نفتا (ماده اولیه شیمیایی)، نفت سفید، سوخت جت و پارافین می‌شوند. فرآورده‌های نفتی در این دسته به دلیل فرار بودن، داشتن مولکول‌های کوچک، و جریان‌پذیری و اشتعال‌پذیری بالا، کاربردهای مهمی دارند.
• ویژگی های برش های نفتی متوسط: برش‌های متوسط، با نقطه جوش بین ۲۰۰ تا ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد، شامل محصولاتی مانند سوخت دیزل و نفت گاز هستند. این فرآورده‌ها در تولید گاز شهری و گرمایش تجاری کاربرد داشته و به عنوان یکی از محصولات کلیدی پالایش نفت محسوب می‌شوند.
• ویژگی های برش های نفتی سنگین: برش‌های سنگین دارای نقطه جوش بالای ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد و کمترین میزان فراریت هستند. این محصولات مانند مازوت‌ها، برای جاری شدن نیاز به حرارت دارند. به دلیل اندازه بزرگ مولکول‌ها و جریان‌پذیری پایین، این فرآورده‌های نفتی اشتعال‌پذیری کمی دارند.
• اجزای خاص در برج تقطیر: در برج تقطیر، برخی اجزا خارج از دسته‌بندی برش‌های سبک، متوسط و سنگین قرار می‌گیرند. گازهای سبکی مانند پروپان و بوتان، در بالای برج قرار می‌گیرند و به دلیل فراریت بالا، قابل تراکم نیستند. همچنین، در قسمت پایینی برج، باقیمانده‌های سنگینی مانند قیر و موم‌های دیگر وجود دارند که برای استخراج بیشتر نیاز به تقطیر با بخار یا خلأ دارند.

پس از استخراج نفت خام از زمین، این ماده به پالایشگاه منتقل شده و در آنجا به فرآورده‌های نفتی متعددی همچون بنزین، گازوئیل، سوخت جت، مواد اولیه پتروشیمی، موم، روغن‌های روان‌کننده و قیر-آسفالت تبدیل می‌شود. این محصولات که عمدتاً مشتقات برج تقطیر هستند، نقش اساسی در صنعت و تأمین انرژی دارند.

محصولات اصلی پالایشگاه های نفت

در یک پالایشگاه نفت، فرآورده‌های متنوعی از نفت خام تولید می‌شوند که هرکدام کاربردهای متفاوت و مهمی در صنایع مختلف دارند. در ادامه به برخی از محصولات اصلی پالایشگاه و کاربردهای آن‌ها اشاره می‌کنیم:

۱. پروپان

یکی از محصولات مهم پالایشگاه‌ها پروپان است که به عنوان ماده اولیه در فرآیند کراکینگ اتیلن کاربرد دارد. پروپان همچنین با بوتان ترکیب شده و به عنوان بخشی از گاز مایع (ال‌پی‌جی) برای تامین سوخت خانگی و صنعتی استفاده می‌شود. پروپان به دلیل خصوصیات اشتعال سریع و بالا بودن راندمان سوختی، از گزینه‌های محبوب سوختی به شمار می‌آید.

۲. بوتان

بوتان نیز کاربردهای مشابه پروپان دارد. این گاز، علاوه بر کاربرد در تولید اتیلن، یکی از اجزای اصلی گاز مایع است. بوتان در فضاهای باز و نیمه‌بسته به دلیل قدرت گرمایشی بالا برای تامین گرمایش در سیستم‌های گرمایشی خانگی و تجاری به کار می‌رود.

برای اطلاعات بیشتر: جدیدترین قیمت قیر

۳. گاز مایع (ال‌پی‌جی)

ال‌پی‌جی یا همان گاز مایع، ترکیبی از پروپان و بوتان است که به عنوان یک سوخت بسیار کارآمد در صنایع مختلف و نیز در خانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز به دلیل صرفه اقتصادی و قدرت حرارتی بالا، جایگزین مناسبی برای بسیاری از سوخت‌های دیگر بوده و در سیستم‌های گرمایشی، پخت‌وپز و حتی خودروهای گازسوز به کار می‌رود.

۴. گاز طبیعی فشرده (سی‌ان‌جی)

گاز سی‌ان‌جی که متان فشرده نیز نامیده می‌شود، به دلیل فشرده‌سازی حجم گاز طبیعی تا حدود یک درصد از حجم اولیه، به یکی از مهم‌ترین سوخت‌های جایگزین برای خودروها تبدیل شده است. این گاز نسبت به بنزین و گازوئیل اثرات زیست‌محیطی کمتری دارد و به همین دلیل در بسیاری از کشورها به عنوان گزینه‌ای دوستدار محیط زیست ترویج می‌شود.

۵. نفتای سبک

نفتای سبک در صنعت پتروشیمی اهمیت بالایی دارد و به عنوان خوراک اولیه برای واحدهای کراکینگ اتیلن به کار می‌رود. نفتا با فراهم کردن مواد اولیه مورد نیاز، زمینه‌ساز تولید گسترده محصولات پتروشیمی مانند پلاستیک، لاستیک مصنوعی و مواد شوینده است.

۶. بنزین

بنزین از پرکاربردترین سوخت‌ها در حمل‌ونقل است و به عنوان سوخت اصلی اتومبیل‌ها و کامیون‌های سبک به کار می‌رود. با وجود تلاش‌ها برای کاهش مصرف بنزین به دلیل آلودگی‌های زیست‌محیطی، همچنان این سوخت به دلیل تراکم انرژی بالا و توانایی بهینه در تامین انرژی، در بسیاری از کشورها استفاده می شود.

۷. بنزین هواپیما

بنزین هواپیما با خصوصیات خاصی که دارد، سوخت مورد استفاده هواپیماهای سبک است. این سوخت باید استانداردهای خاصی را از نظر کیفیت و پایداری حرارتی داشته باشد تا عملکرد بهینه موتورهای هواپیما را تضمین کند. بنزین هواپیما باید دارای ویژگی‌هایی باشد که در تغییرات دما و فشار مختلف پرواز پایدار باقی بماند.

۸. سوخت جت

سوخت جت، نوعی سوخت بسیار پالایش‌شده و با کیفیت بالا است که برای هواپیماهای جت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سوخت به دلیل ترکیبات خاص خود در شرایط پروازی بسیار سرد و فشرده عملکردی پایدار دارد. سوخت جت به دلیل پایداری حرارتی و اشتعال‌پذیری دقیق، ایمنی پروازهای هوایی را تضمین می‌کند.

برای اطلاعات بیشتر: قیر پالایشگاهی چه کاربردی دارد؟

۹. نفت کوره

نفت کوره، یکی از سوخت‌های رایج در مصارف خانگی و صنعتی است. از این سوخت به‌ویژه در مناطق سردسیر برای تامین گرمایش خانه‌ها و نیز به عنوان سوخت در تجهیزات گرمایشی صنعتی استفاده می‌شود. نفت کوره به دلیل تراکم بالای انرژی و طول عمر بالا در ذخیره‌سازی، گزینه‌ای مناسب برای سیستم‌های گرمایشی محسوب می‌شود.

۱۰. سوخت دیزل

دیزل به عنوان سوخت اصلی در کامیون‌ها، قطارها و ماشین‌آلات سنگین استفاده می‌شود. سوخت دیزل دارای تراکم انرژی بالایی است که سبب می‌شود برای ماشین‌های سنگین و صنعتی که نیاز به توان و قدرت زیاد دارند، گزینه‌ای مناسب باشد. به‌علاوه، دیزل نسبت به بنزین با سرعت کمتری می‌سوزد که این ویژگی به عملکرد بهتر و کارایی بیشتر در مصرف سوخت منجر می‌شود.

۱۱. گازوئیل صنعتی

گازوئیل صنعتی به عنوان سوخت کوره‌های بزرگ صنعتی و همچنین برای گرمایش تجاری و مسکونی استفاده می‌شود. این سوخت، نوعی از فرآورده‌های نفتی است که به دلیل خواص حرارتی مناسب، در کارخانجات و سیستم‌های گرمایشی ساختمان‌ها به کار گرفته می‌شود. استفاده از گازوئیل صنعتی در تولید برق و تأمین انرژی برخی ماشین‌آلات بزرگ نیز رایج است.

برای اطلاعات بیشتر: کاربرد فلکسی تانک قیر

۱۲. مازوت ها

مازوت‌ها یا سوخت‌های سنگین، در صنایع مختلفی از جمله نیروگاه‌ها و کشتی های اقیانوس‌ پیما به کار می‌روند. این سوخت به دلیل چگالی بالا و طول عمر مناسب، به عنوان یکی از سوخت‌های مهم برای تولید برق و تامین انرژی کشتی‌ها محسوب می‌شود. مازوت، همچنین در ساخت قیر و آسفالت نیز کاربرد دارد و نقش مهمی در صنایع راه‌سازی ایفا می کند.

کاربردهای نفت خام و فرآورده‌های نفتی

صنایع پتروشیمی، حمل و نقل، صنایع دفاع، فناوری، تولید، تجارت، تحقیق و توسعه و بسیاری از جنبه‌های دیگر فعالیت‌های انسانی به طور مستقیم یا غیرمستقیم با استفاده از نفت یا فرآورده‌های فرعی آن مرتبط هستند. این فرآورده‌ها نه تنها برای گرما و روشنایی مورد استفاده قرار می‌گیرند، بلکه به عنوان روان‌کننده ماشین‌آلات و مواد خام برای تعدادی از صنایع تولیدی نیز اهمیت دارند. در یک نگاه کلی، کاربردهای نفت خام که به طلای سیاه نیز معروف است و مشتقات نفتی به شرح زیر است:

۱. حمل و نقل

نفت به عنوان منبع کلیدی انرژی برای حمل و نقل اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد. تقریبا دو سوم سوخت‌های حمل و نقل از نفت تأمین می‌شود. فرآورده‌های نفتی مورد استفاده در حمل و نقل شامل بنزین، گازوئیل، گاز مایع (ال‌پی‌جی)، سوخت جت و سوخت دریایی هستند. بنزین به طور گسترده‌ای در اتومبیل‌ها، موتورسیکلت‌ها، کامیون‌های سبک و قایق‌ها مصرف می‌شود، در حالی که گازوئیل برای کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، قطارها، قایق‌ها و کشتی‌ها به کار می‌رود. هواپیماهای جت و برخی انواع هلیکوپترها از نفت سفید به عنوان سوخت موتور استفاده می‌کنند. این فرآورده‌ها به دلیل توانایی بالای انرژی و کارایی مناسب، نقش حیاتی در سیستم حمل و نقل جهانی ایفا می‌کنند.

۲. تولید برق

اگرچه نفت عمدتا در بخش حمل و نقل مصرف می‌شود، اما در تولید برق نیز کاربردهای مهمی دارد. نیروگاه‌های سوخت فسیلی معمولا از نفت یا گاز طبیعی برای تولید برق استفاده می‌کنند. این نیروگاه‌ها با استفاده از توربین‌های بخار، انرژی نفت را به برق تبدیل می‌کنند. تولید برق از نفت هنوز سهم قابل توجهی در ترکیب انرژی بسیاری از کشورها دارد، حتی اگر زغال سنگ به عنوان منبع اصلی تولید برق در بسیاری از مناطق مطرح باشد. با این حال، نیروگاه‌های نفتی به دلیل انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی زیاد و مصرف بالای آب با چالش‌هایی مواجه هستند که نیازمند مدیریت دقیق و استفاده از فناوری‌های پاک‌تر می‌باشد.

برای اطلاعات بیشتر: قیمت قیر صادراتی

۳. روان کننده ها

روان‌کننده‌ها که از فرآورده‌های نفتی به دست می‌آیند، در تقریبا تمامی صنایع و انواع ماشین‌آلات کاربرد دارند. این مواد برای کاهش اصطکاک در موتورهای خودروها و ماشین‌آلات صنعتی استفاده می‌شوند، که منجر به افزایش کارایی و عمر مفید تجهیزات می‌گردد. علاوه بر این، روان‌کننده‌ها در فرآیندهای پخت و پز، کاربردهای زیستی در انسان‌ها، اولتراسوند و معاینات پزشکی نیز نقش دارند. معمولا این مواد حاوی ۹۰ درصد روغن پایه هستند که خود مشتقات نفتی می‌باشند، و به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خاص خود، انتخاب مناسبی برای کاربردهای متنوع صنعتی و خانگی هستند.

۴. کاربردهای دارویی

فرآورده‌های نفتی مانند روغن معدنی در صنعت داروسازی به عنوان مواد اولیه در تولید کرم‌ها و داروهای موضعی استفاده می‌شوند. اگرچه بیشتر داروها از مولکول‌های آلی پیچیده تشکیل شده‌اند، اما بسیاری از آن‌ها پایه و اساس خود را از مولکول‌های آلی ساده مشتق نفتی به دست می‌آورند. این کاربردها نشان‌دهنده نقش سرنوشت ساز فرآورده‌های نفتی در بهبود و توسعه صنعت داروسازی است. علاوه بر این، برخی فرآورده‌های نفتی در تولید تجهیزات پزشکی و داروهای تخصصی نیز به کار می‌روند که این امر موجب افزایش تنوع و کاربردپذیری نفت در حوزه سلامت می‌گردد.

۵. کاربرد فرآورده های نفتی در کشاورزی

نفت خام نقش مهمی در تولید آمونیاک دارد که به عنوان منبع نیتروژن در کودهای کشاورزی استفاده می‌شود. آمونیاک از فرآیندهای شیمیایی تولید شده و به عنوان یکی از اصلی‌ترین مواد مغذی برای گیاهان در کودهای شیمیایی کاربرد دارد. علاوه بر این، آفت‌کش‌ها که به طور گسترده‌ای در بخش کشاورزی استفاده می‌شوند نیز از فرآورده‌های نفتی تولید می‌شوند. همچنین، ماشین‌آلات کشاورزی برای انجام کارهای مختلف به نفت نیاز دارند، از جمله موتورهای تراکتورها و ماشین‌آلات برداشت. از این رو، کشاورزی یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان نفت خام و فرآورده‌های نفتی به شمار می‌رود و نقش آن در افزایش بهره‌وری و تولید محصولات کشاورزی بسیار حیاتی است.

۶. صنایع شیمیایی

صنایع شیمیایی از فرآورده‌های نفتی به عنوان مواد اولیه در تولید محصولات مختلف بهره می‌برند. این محصولات شامل کودهای شیمیایی، الیاف مصنوعی، لاستیک‌های مصنوعی، نایلون، پلاستیک، آفت‌کش‌ها، حشره‌کش‌ها، عطرها، رنگ‌ها و غیره می‌شوند. پالایش نفت خام در نهایت باعت تولید فرآورده‌های جانبی متعددی می‌شود که در ساخت محصولات مختلفی برای مصارف صنعتی و خانگی کاربرد دارند. محصولات عمده شامل پلاستیک‌ها، مواد شوینده، نفتا، گریس، وازلین، موم و بوتادین هستند. این فرآورده‌ها نقش اساسی در توسعه فناوری‌های نوین و بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها دارند و به عنوان پایه‌ای برای نوآوری‌های صنعتی شناخته می‌شوند.

برای اطلاعات بیشتر: کاربردها و مزایای قیر بشکه ای

۷. مصارف خانگی

نفت خام همچنین در تولید بسیاری از محصولات خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مواد شوینده، وازلین، موم و سایر محصولات مشابه از فرآورده‌های نفتی به دست می‌آیند. نفت سفید، یکی از فرآورده‌های جانبی نفت، در بسیاری از کشورها برای پخت و پز، روشنایی و سایر مصارف خانگی استفاده می‌شود. علاوه بر این، فرآورده‌های نفتی در تولید پلاستیک‌های مصرفی، بسته‌بندی‌های پلاستیکی و سایر محصولات روزمره نیز نقش دارند که نشان‌دهنده اهمیت نفت در زندگی روزمره انسان‌ها است.

سخن پایانی

با توجه به وابستگی بی‌نظیر جوامع مدرن به منابع انرژی، نفت همچنان به عنوان یکی از ارکان اصلی پیشرفت و توسعه در صنایع مختلف شناخته می‌شود. از حمل و نقل و تولید برق گرفته تا فرآیندهای صنعتی و مصارف خانگی، نفت خام و مشتقات آن بخش بزرگی از نیازهای روزمره بشر را تأمین می‌کند. این منبع ارزشمند در بسیاری از محصولات و خدماتی که ما از آن‌ها بهره می‌بریم، نقشی مهمی ایفا می‌کند.

با وجود اهمیت فراوان نفت و فرآورده‌های نفتی در زندگی امروزی، باید توجه داشت که این منبع محدود و غیرقابل تجدید است و پس از مصرف قابل بازگشت نخواهد بود. علاوه بر این، فرآیند استخراج و استفاده از آن موجب آلودگی محیط زیست و ایجاد چالش‌های زیست‌محیطی می‌شود. به همین دلیل، به کارگیری منابع انرژی جایگزین مانند سوخت‌های زیستی، انرژی خورشیدی و بادی، اهمیت بیشتری پیدا کرده است تا وابستگی به نفت و فرآورده‌های آن کاهش یابد.

سوالات متداول