دبستان پسرانه (نبوت) کلاس ششم ابتدایی
نام:رضا نام خانوادگی:روشنی موضوع تحقیق:ازنفت چه موادی به دست می آید؟
«از نفت چه موادی به دست می آید؟»
- بشر از قرن ها پیش به وجود نفت پی برد و آن را OIL یا Petroleum «روغن سنگ» می نامید.
نفت مخلوطی از تعداد زیادی ئیدروکربن های مختلف می باشد. قسمت اعظم مواد تشکیل دهنده ی نفت شامل آلکان ها «ئیدروکربن های زنجیری سیر شده»، سیلکو آلکان ها «ئیدروکربن های حلقوی سیر شده»، ئیدروکربن های معطر «آروماتیک ها» است بدیهی است که نسبت این مواد در نفت استخراج شده از نقاط مختلف زمین متفاوت است.
نفت علاوه بر ئیدروکربن های مختلف، کم و بیش دارای ترکیباتی از عناصر دیگر، مانند: گوگرد، نیتروژن و اکسیژن است. همان طور که در علوم تجربی قسمت زمین شناسی درج شده است، نفت منشاء آلی دارد و از بقایای موجودات کوچک دریایی به نام پلانکتون ها، به وجود آمده است.
به همین جهت است که نیمی از ترکیبات آلی شناخته شده از فرآورده های نفتی به دست می آید.
به دلیل فشار زیاد درون حفره ی نفتی، مقدار زیادی از گاز در نفت خام حل شده است. به همین دلیل نفت خامی را از چاه بیرون می آورند، قبل از انتقال دادن به پالایشگاه، ابتدا به دستگاه تفکیک مخصوصی می برند، تا قسمت اعظم گازهای سبک و آب نمک آن را جدا سازند. گازی که مستقیماً از چاه های نفت خارج می شود با گازی، که به این وسیله از نفت خام تفکیک می گردد، پس از تصفیه به صورت گاز طبیعی به وسیله ی شبکه ی گازرسانی برای مصارف سوخت و صنایع پتروشیمی توزیع می شود.
گاز طبیعی: مخلوطی از ئیدروکربن های سیر شده ی سبک مانند: متان و اتان و اندکی پروپان و بوتان است. قسمت عمده ی این گاز، متان و مقدار کمتری اتان می باشد. در این گاز غالباً آثاری از نیتروژن، دی اکسیدکربن و گاهی سولفید ئیدروژن و هلیم، وجود دارد.
پالایش نفت: پالایش نفت، مجموعه عملیاتی است که به وسیله ی آن ها بسیاری از مواد گوناگون از جمله بنزین، نفت سفید، نفت گاز، «گازوئیل، Gasoil»، نفت کوره، گریس، قیر و غیره از نفت خام به دست می آید.
عملیات اساسی پالایش را به سه دسته ی کلی می توان تقسیم کرد. عمل جدا کردن، عمل تبدیل و عمل تصفیه ی فرآورده های نفتی:
در پالایشگاه در نخستین مرحله ی تقطیر، نفت خام را درون لوله هایی در کوره ی مخصوصی تا حدود 400 درجه ی سانتی گراد گرم می کنند. در این دما، بخشی از اجزاء فراتر آن می جوشد و بخش دیگر، هم چنان به صورت مایع باقی می ماند. مخلوط را به برج تقطیر جزء به جزء هدایت می کنند، مایع داخل به سوی درچه ی پایینی برج سرازیر می شود.
- بخش تبخیر شده نیز روانه ی طبقات بالایی برج می شود. در هر طبقه که معمولاً سینی نامیده می شود، چندین سوراخ که از بالا با کلاهک یا فنجان معکوسی پوشانده شده است، وجود دارد. بخارهای متصاعد شده در زیر کلاهک ها با مایعی که قبلاً متراکم شده است، برخورد می کند. بدین ترتیب مولکول های سنگین تر بخار در مایع سینی باقی می مانند و مولکول های سبک تر بالا می روند. چون طبقات بالاتر برج دمای کمتری دارند، مواد فرارتر مرتباً بالارفته و موادی که دیر جوش هستنددر بخش های پایین تر به مایع تبدیل می گردند.
1- گازهای سبک پالایشگاه و بنزین: با سرد کردن این مخلوط، بنزین به مایع تبدیل شده و از گازها جدا می شود. بخشی از این، گازها که اغلب شامل متان و اتان بوده و قابل تبدیل به مایع نیستند، در پالایشگاه به عنوان سوخت به مصرف می رسد. بخش دیگر را که شامل پروپان و بوتان است، در دمای معمولی بر اثر فشار به مایع تبدیل می کنند، در شبکه های فولادی به عنوان گاز سوختنی به مصرف سوخت خانگی می رسانند.
2- برش بنزین: این برش از ئیدروکرن های تقطیر شده شامل ئیدرو کربن های سبک با نقطه ی جوش های مختلف است، که حداکثر نقطه جوش آن ها در حدود 175 درجه ی سانتی گراد است. بخش فراتر آن به نام اترنفت به عنوان حلال مواد آلی و بقیه به صورت بنزین هواپیما و بنزین موتورهای انفجاری مصرف می شود.
3- برش نفت سفید: حداکثر نقطه ی جوش این ئیدروکربن ها که از دسته ی قبلی سنگین تر هستند. در حدود 250 درجه سانتی گراد است. نفت سفید معمولاً در چراغ ها و بخاری ها و به عنوان سوخت هواپیماهای جت به مصرف می رسند.
4- برش گازوئیل «نفت گاز»: حداکثر نقطه ی جوش ئیدروکربن های این برش در حدد 350 درجه ی سانتی گراد می باشد و در انواع موتورهای دیزلی مانند وتورهای مولد و لکوموتیو مصرف می شود.
می دانید که هرگاه، فشار روی مایع کم تر باشد، در دمای پایین تری می جوشد. فرآورده های حاصل از این تقطیر شامل انواع روغن های ماشینی (روغن های روان کننده برای چرخ ها و دنده ها)، موم ها (پارافین جامد برای ساختن شمع، عایق ها و واکس ها)، نفت کوره و نیز قیر می باشد.
از نفت کوره نیز به عنوان سوخت ارزان در نیروگاه های تولید برق و بسیاری موارد دیگر نظر کشتی ها، حمام ها و نانوایی ها استفاده می شود.
ب)تبدیل:
در یک پالایشگاه مدرن، اجزایی نامرغوب و کم مصرف، به اجزای مرغوب تبدیل می گردد. از یک سو می توان مولکول های سنگین نفتی مانند مولکول های گازوئیل را به مولکول های سبک تری، چون، بنزین خرد کرد و از سویی می توان دو یا چند مولکول موجود در یک فرآورده سبک و فرار را با یک دیگر، ترکیب کرده و مولکول های سنگین تری به وجود آورد. این نوع «بازی با مولکول ها» و تبدیل نوعی به نوع دیگر از مهم ترین فعالیت های پالایشگاه نفت، می باشد. در عمل کراکینگ، مولکول های بزرگ به مولکول های کوچک تری تبدیل می شوند، (برای مثال حرض) «کارکینگ به معنی خرد کردن است»
C 12 + H 26 --> H 10 C 5 +C 7 H 16
هپتان (ئیدروکربن سیر شده) پنتن (ئیدروکربن سیر شده) (دودکان) در نفت سفید
در این مرحله مواد را «با استفاده از کاتالیزگرها» زدودن می کنند، سپس مواد در این مرحله مواد را با استفاده از کاتالیزگرها زدودن می کنند، دیگر مورد نیاز خود را به دست می آورند.
زغال سنگ در طبیعت، به اشکال مختلفی وجود دارد که، در بسیاری از موارد به عنوان سوخت به مصرف می رسد، و در موارد دیگر نیز برای تهیه ی زغال کک و گاز سوختنی یا فرآورده های قطران زغال سنگ، مورد استعمال دارد. برای تهیه ی زغال کک بر روی زغال سنگ عملیاتی انجام می دهند، که منجر به بالا رفتن درصد کربن در آن می شود. به همین دلیل این اعمال را اصطلاحاً، کربنیزاسیون می گویند.
در این اعمال، زغال سنگ استخراج شده را در کوره های مخصوصی دور از هوا به شدت حرارت می دهند. در این کوره ها مرتباً از قسمت بالای کوره زغال سنگ وارد می شود و گازهای حاصل از عمل کربنیزاسیون از لوله هایی در نزدیکی دهانه ی کوره خارج می گردد. از مجرای خروجی پایین کوره، زغال کک خارج می شود. این نوع زغال کک برای استخراج سنگ معدن آهن در کوره ی بلند استفاده می شود.
بخارات حاصل از کربنیزاسیون زغال سنگ شامل مواد گوناگونی است، که برای جدا کردن و استفاده از آن ها ابتدا این بخارات را سرد و متراکم می کنند، تا قسمت هایی که در دمای معمولی مایع یا جامد است، جدا شود. گاز باقی مانده را در آب وارد می کنند تا آمونیاک موجود در آن جدا شود. این گاز پس از طی کردن مراحل مختلف تصفیه و خشک کردن به عنوان سوخت استفاده می شود. در برخی کشورها به ویژه کشورهای اروپایی، این گاز را به وسیله ی شبکه ی لوله کشی گازرسانی شهری به صورت گاز سوختن منازل به مصرف می رسانند.
محلول آمونیاکی حاصل از عبور دادن گاز از آب را به سولفات آمونیم تبدیل کرده به عنوان کود شیمیایی به بازار عرضه می کنند.
مایع روغنی شکل حاصل که از سرد کردن و متراکم نمودن بخارات باقی می ماند، قطران زغال سنگ نام دارد. از تقطیر زغال (قطران زغال) و برخی از اعمال شیمیایی می توان موادی مانند: بنزن، تولوئن، نفتالن، گزیلن، آنتراسن، فنانترن، فنل، گزیلنول و ... بدست آورد.
نظرات شما عزیزان:
آمار
وب سایت:
