صفحه 1:
صفحه 2:
صفحه 3:
صفحه 4:
صفحه 5:
صفحه 6:
دفت
نفت ۰ مخلوطی پیچیده از آلكانها . سيلكو آلكانها و هيدروكربنهاى آروماتيك است. در نفت خام . هزاران ماده مركب وجود دارد و
تركيب درصد واقعى نفت بسته به جاهای متفاوت . تغيير مى كند. مثلا نفت هاى خام بنسيلوانيا ٠ بيشتر از هيدروكربنهاى زنجيرى
است. در حالىكه نفت خام كاليفرينا ٠ بيشتر تركيبات آروماتيك دارد. تركيب درصد نفت را مىتوان ير حسب كسترههاى نقطه
جوش طبقهبندى كرد. هر يك از برش هاى حاصل ٠ كاربردهاى مهمى دارد. بالايش نفت ٠ جداسازى اجزايى با كستره نقطه جوش
معينى است كه بوسيله فرايند تقطير جزء به جزء صورت مىكيرد.
مراحل فرآیند تقطبر جزء به جزء
گرم میکنند تا بخاری داغ و مخلوطی سیال تولید کند که واردبرج نقطیر میشود. در این برج ۰ تانفت خام را تا حدود "۴۰۰
بخارها بالا مى روند و در نقاط مختلف در طول برج . متراكم و به مايع تبديل مىشوند. اجرايى که نقطه جوش كمترى دارند (يعنى
آنها كه فرارترند). بيشتر از اجزايى كه نقطه جوش بیشتری دارند. به حالت گازی باقى مىمانند. اين تفاوت در كسترههاى نقطه
جوش امکان میدهد که اجزای نفت از هم جدا شوند. به همان طریق که در یک تقطیر آب و الکل , بطور جزئى از هم جدا مىشوند.
کر دب رون وا بای بح رون میروند. بقنده تخیر تشده نفت نیز در هبرج جمخ میشود. مح و که
00١ ١ ما به إين ترتيب استه بنزين دست أو كه از تقطير جزء به جزء نفت بدسست فى آيد. عمدتا ابل
هيدروكربنهاى خطى است كه يدسرعت مىسوزد و بهعنوان سوخت براى وسائل نقليه موتورى مناسب نيست. آتشكيرى سريع اين
«ماده . سيب كوبش يا صداى تقتق در موتور موشود که توان موتور را کم میکند و بهآن آسیب میرساند
ete
صفحه 7:
هرجه اكثان بنزين
© براى درجه بندى خواص كوبش نسبى بهترينها مقياس دلخواه معين شده است. هبتان نرمال كه از نوع بنزين اول است و كوبش
زیادی دارد و بدعنوان بنزين در نظر كرفته شده است و درجه اکتان آن صفر است. از طرف ديكر به ۰۲ ۰۲ ۴-تری متیل پنتان (ایزو
اکتان) که از این لحاظ بسیار عالی است. درجه اکتان ۱۰۰ نسبت داده شده است.
© برای تعیین تعیین درجه اکتان نوعی بنزین ۰ آن را در یک موتور استاندارد بكار مى كيرند و خواص کویشی آن را ثبت میکنند. در
هيتان و ايزواكتان را با رفتار بنزين مورد نظر مقایسه میکنند.درصد ایزوکتان مخلوی را که - این عمل . رفتار مخلوطهایی از
خواص كوبش يكسانى با رفتار بنزین مورد آزمایش دارد. درجه اکتان آن بنزین مینامند.
* درجه اکتان بنزین دست اول با تبدیل کاتالیزوری و اکتان افزایندهها ء زیاد میشود. فرآیند تبدیل کاتالیزوری برای تولید
هیدروکرینهای شاخهدار و آروماتيك بكار مىرود. هيدروكرينهاى خطى با عدد اكتان كم را مىتوان تحت تاثير كاتاليزورهاى خاص ۰
ماتند بلاتين بسيار ریز شده به ايزومرهاى زنجيرى شاخددار . كه عد اكتان بالاترى دارند. تبديل كرد. تبديل كاتاليزورى برای
توليد هيدروكربنهاى آروماتيك مثل بنزين و تولوئن نيز بكار رود. در اين عمل , از كاتاليزورهاى متفاوت و مخلوطهاى نفت استفاده
عبور دهيم؛ درصد نامىشود. مثلا هركاه بخارىهاى
زيادى از مواد اصلى ٠ به مخلوطى از هيدروكربنهاى آروماتيك تبدیل میشود. زاين مخلوط از تقطير جزء به جزء . بنزين ٠ تولوئن ٠
.كسيلن و موادى نظير آنها جدا مى شود
تفت شفید و اجزای نفتی سیک را از روی كاتاليزور من در دما للق
ete
صفحه 8:
عدد اکتان مخلوط معینی از بنزین را میتوان با افزایش عوامل ضد کوبش یا اکتان اقزایندها بلا برد. پیش از سال ۰۱۹۷۵
تترااتیل سرب در هر گالن ۰ عدد اكتان را ٠١ 9بود. افزايش ۳ (4۳0 (2۳۱3) ۰ متداولترین عامل ضد کویش . تترااتیل سرب
الكل pele بنوین را ختروزی بدانه هم (۳۳۸) تا ۱۵ جرجه بالا ميرد و پیش از آنکه نسازمان سفافات محام ریت
داشت. . (4۳0 (۰۲2۳۱3 نترااتیل سرب یا تترامتیل سرب لابنزین معمولی و هم بنزین سوپر در هر گالن بطور متوسط ۳
افزودتیهای بنزین
تركيبات سربدار فوق العاده سمى هستند و نقطه جوش كم تترااتيل سرب بر اين خطر مىافزايد. اما بر اثر دو اقدامى كه از طرف
سازمان محيط زيست به عمل آمد. ميزان سرب در محيط بطورى موثر كاهش يافت. نخستين اقدام ٠ تصميم كيرى درباره استفاده
از مبدلهاى كاتاليزورى يلاتيندار يود كه صدور منوكسيد كرين و اكسيدهاى نيتروزن دار را كاهش دهد. ولى در اين صورت لازم بود
كه بنزينهاى عارى از سرب مصرف شود. زيرا سرب » كاتاليزور بلاتين را از فعاليت مىاندازد.
در آغاز سال ۱۹۷۵ ۰ اتومبيلهاى جديد مجبور به استفاده بنزينهاى عارى از سرب شدند تا مبدل كاتاليزورى آنها محفوظ بماند و
در هر گالن لمقدار سرب تولید شده در هوا نیز کاهش یابد. برنامه کاهش سرب در بنزین به اين نتیجه انجامید که مقدار آن به ۰۰۱
ل دي ابا ee اد با تم شدن ضرف تتراسل سرب .لزم بود اكتان آفزاجتههای دیگری ۰ ۰
افزوده شود تا درجه اكتان آن بالا رود. اين مواد اكتان افزاينده عبارتند از تولوئن . ۲ - میتل- ۲-پروپال » ميتل - ترشيوبوتيل اتر
يود كه براى نخستين بار در فهرست ۵۰ ماده ۷1۲5 متانول و اتانول . در سال ۱۹۸۴ متداولترین اکتان افزاینده ۰ (01۳8)
.شیمیایی عمده اضافه شد.
صفحه 9:
بهینه سازی سوخت بنزین
مخلوطهای از بنزین شامل متانول و اتانول نيز بهعنوان سوخت مصرف میشوند. سازمان حفاظت محیط زیست و تمام کارخانههای
اتومبیل سازی آمریکا. مصرف مخلوطهای بنزین _أتئول را که تا ۱۰ اتانول داشته باشند. بذيرفتهائد. ولى متانول بيشتر مورد
توجه است, زیر ب4عوانافزایدهاکتان چند مزیت درد
متانول وقتی بطور مناسبی با بنزیی مخلوط شده باشد.اقتصادیتر است. درجه اکتان بالاثری دارد و صدور میزلن ذرات »
هیدروکربنها,منوکسید كرين و اكسيدهاى نيتروزن را مى كاهد. ولى بزركترين عيب متانول به رطوبت مربوط مىشود. مقدار كمى
رطوبت ٠ مخلوط اتانول - بنزين را نابايدار مىكند و خوردكى فلز موتور مسئلهاى جدى مىشود.
مسئله رطوبت اتانول با استفاده از الكل ديكرى (اتانول ٠ بروبانولها) بهعنوان کمک حلال در مخلوطهاى متانول . حل شد. سازمان
حفاظت محيط زيست . جند مخلوط متانولى را كه با استانداردهاى صدور مواد از وسايل نقليه موتورى مطابقت داشت و بنزينى با
اكتان بالا بود. تصويب كرد. غالب مخلوطهای متانولی حدود 1۲.۵ متانول ۰ 1۲.۵ ترشیو - بوتیل الکل ۰ 169۵ بنزین و یک ماده
بازدارنده خورندگی دارند.
طالیسیاهاندوختهایروبهپایان
متن درس
انیمیشن ها
مطالب اضافه
فرآیندتقطیرنفت
چگونگیتشکیلنفت
سوختنآلکانها
فهرست
نفت
نفت ،مخلوطی پیچیده از آلکانها ،سیلکو آلکانها و هیدروکربنهای آروماتیک است .در نفت خام ،هزاران ماده مرکب وجود دارد و
ترکیب درصد واقعی نفت بسته به جاهای متفاوت ،تغییر میکند .مثال نفت های خام پنسیلوانیا ،بیشتر از هیدروکربنهای زنجیری
است ،در حالیکه نفت خام کالیفرینا ،بیشتر ترکیبات آروماتیک دارد .ترکیب درصد نفت را میتوان بر حسب گسترههای نقطه
جوش طبقهبندی کرد .هر یک از برشهای حاصل ،کاربردهای مهمی دارد .پاالیش نفت ،جداسازی اجزایی با گستره نقطه جوش
معینی است که بوسیله فرایند تقطیر جزء به جزء صورت میگیرد.
مراحل فرآیند تقطیر جزء به جزء
گرم میکنند تا بخاری داغ و مخلوطی سیال تولید کند که وارد برج تقطیر میشود .در این برج C ،نفت خام را تا حدود ˚400
بخارها باال میروند و در نقاط مختلف در طول برج ،متراکم و به مایع تبدیل میشوند .اجرایی که نقطه جوش کمتری دارند (یعنی
آنها که فرارترند) ،بیشتر از اجزایی که نقطه جوش بیشتری دارند ،به حالت گازی باقی میمانند .این تفاوت در گسترههای نقطه
جوش امکان میدهد که اجزای نفت از هم جدا شوند ،به همان طریق که در یک تقطیر آب و الکل ،بطور جزئی از هم جدا میشوند.
بعضی از گازها ،مایع نمیشوند و از باالی برج بیرون میروند .باقیمانده تبخیر نشده نفت نیز در ته برج جمع میشود .محصوالتی که
از جدا سازی نفت بدست میآیند ،به این ترتیب است .بنزین دست اول که از تقطیر جزء به جزء نفت بدست میآید ،عمدتا شامل
هیدروکربنهای خطی است که بهسرعت میسوزد و بهعنوان سوخت برای وسائل نقلیه موتوری مناسب نیست .آتشگیری سریع این
.ماده ،سبب کوبش یا صدای تقتق در موتور میشود که توان موتور را کم میکند و به آن آسیب میرساند
دYرجه اکتان بنزین
* برای درجه بندی خواص کوبش نسبی بهترینها مقیاس دلخواه معین شده است .هپتان نرمال که از نوع بنزین اول است و کوبش
زیادی دارد و بهعنوان بنزین در نظر گرفته شده است و درجه اکتان آن صفر است .از طرف دیگر به -4 ، 2 ، 2تری متیل پنتان (ایزو
اکتان) که از این لحاظ بسیار عالی است ،درجه اکتان 100نسبت داده شده است.
* برای تعیین تعیین درجه اکتان نوعی بنزین ،آن را در یک موتور استاندارد بکار میگیرند و خواص کوبشی آن را ثبت میکنند .در
هپتان و ایزواکتان را با رفتار بنزین مورد نظر مقایسه میکنند .درصد ایزواکتان مخلوطی را که n-این عمل ،رفتار مخلوطهایی از
خواص کوبش یکسانی با رفتار بنزین مورد آزمایش دارد ،درجه اکتان آن بنزین مینامند.
* درجه اکتان بنزین دست اول با تبدیل کاتالیزوری و اکتان افزایندهها ،زیاد میشود .فرآیند تبدیل کاتالیزوری برای تولید
هیدروکربنهای شاخهدار و آروماتیک بکار میرود .هیدروکربنهای خطی با عدد اکتان کم را میتوان تحت تاثیر کاتالیزورهای خاص ،
مانند پالتین بسیار ریز شده ،به ایزومرهای زنجیری شاخهدار ،که عدد اکتان باالتری دارند ،تبدیل کرد .تبدیل کاتالیزوری برای
تولید هیدروکربنهای آروماتیک مثل بنزین و تولوئن نیز بکار رود .در این عمل ،از کاتالیزورهای متفاوت و مخلوطهای نفت استفاده
عبور دهیم ،درصد Cمیشود .مثال هرگاه بخاریهای نفت ،نفت سفید و اجزای نفتی سبک را از روی کاتالیزور مس در دمای ˚650
زیادی از مواد اصلی ،به مخلوطی از هیدروکربنهای آروماتیک تبدیل میشود .از این مخلوط از تقطیر جزء به جزء ،بنزین ،تولوئن ،
.کسیلن و موادی نظیر آنها جدا می شود
عدد اکتان مخلوط معینی از بنزین را میتوان با افزایش عوامل ضد کوبش یا اکتان افزایندهها باال برد .پیش از سال ، 1975
تترااتیل سرب در هر گالن ،عدد اکتان را g 10بود .افزایش ، C2H3) 4Pb) 3متداولترین عامل ضد کوبش ،تترااتیل سرب
کاهش محتوای سرب بنزین را ضروری بداند ،هم ) (EPAتا 15درجه باال میبرد و پیش از آنکه سازمان حفاظت محیط زیست
داشت ، C2H3) 4Pb) ، .تترااتیل سرب یا تتراامتیل سرب gبنزین معمولی و هم بنزین سوپر در هر گالن بطور متوسط 3
افزودنیهای بنزین
ترکیبات سربدار فوقالعاده سمی هستند و نقطه جوش کم تترااتیل سرب بر این خطر میافزاید .اما بر اثر دو اقدامی که از طرف
سازمان محیط زیست به عمل آمد ،میزان سرب در محیط بطوری موثر کاهش یافت .نخستین اقدام ،تصمیم گیری درباره استفاده
از مبدلهای کاتالیزوری پالتیندار بود که صدور منوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژندار را کاهش دهد ،ولی در این صورت الزم بود
که بنزینهای عاری از سرب مصرف شود ،زیرا سرب ،کاتالیزور پالتین را از فعالیت میاندازد.
در آغاز سال ، 1975اتومبیلهای جدید مجبور به استفاده بنزینهای عاری از سرب شدند تا مبدل کاتالیزوری آنها محفوظ بماند و
در هر گالن gمقدار سرب تولید شده در هوا نیز کاهش یابد .برنامه کاهش سرب در بنزین به این نتیجه انجامید که مقدار آن به 0.1
برسد و هدف نهایی بنزینی کامال عاری از سرب بود .با کم شدن مصرف تترااتیل سرب ،الزم بود اکتان افزایندههای دیگری به بنزین
افزوده شود تا درجه اکتان آن باال رود .این مواد اکتان افزاینده عبارتند از تولوئن - 2 ،میتل -2 -پروپانل ،میتل – ترشیوبوتیل اتر
بود که برای نخستین بار در فهرست 50ماده MTBEمتانول و اتانول ،در سال 1984متداولترین اکتان افزاینده (MTBE) ،
.شیمیایی عمده اضافه شد
بهینه سازی سوخت بنزین
مخلوطهای از بنزین شامل متانول و اتانول نیز بهعنوان سوخت مصرف میشوند .سازمان حفاظت محیط زیست و تمام کارخانههای
اتومبیل سازی آمریکا ،مصرف مخلوطهای بنزین _اتانول را که تا %10اتانول داشته باشند ،پذیرفتهاند .ولی متانول بیشتر مورد
توجه است ،زیرا بهعنوان افزاینده اکتان چند مزیت دارد.
متانول وقتی بطور مناسبی با بنزین مخلوط شده باشد ،اقتصادیتر است ،درجه اکتان باالتری دارد و صدور میزان ذرات ،
هیدروکربنها ،منوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن را میکاهد .ولی بزرگترین عیب متانول به رطوبت مربوط میشود .مقدار کمی
رطوبت ،مخلوط اتانول – بنزین را ناپایدار میکند و خوردگی فلز موتور مسئلهای جدی میشود.
مسئله رطوبت اتانول با استفاده از الکل دیگری (اتانول ،پروپانولها) بهعنوان کمک حالل در مخلوطهای متانول ،حل شد .سازمان
حفاظت محیط زیست ،چند مخلوط متانولی را که با استانداردهای صدور مواد از وسایل نقلیه موتوری مطابقت داشت و بنزینی با
اکتان باال بود ،تصویب کرد .غالب مخلوطهای متانولی حدود %2.5متانول %2.5 ،ترشیو – بوتیل الکل %95 ،بنزین و یک ماده
بازدارنده خورندگی دارند.
تحقیق درباره
مصارف نفتی