گازوئیل(نفت گاز)

محصول گازوئیل (نفت گاز) :

گازوئیل یا نفت گاز عمدتاً از سه گروه پارافینیک، نفتنیک و آروماتیک تشکیل شده، دارای حداقل نقطه اشتعال ۵۴°C و ماکزیمم نقطه ریزش ۰°C  است. دانسیته آن در دمای ۱۵٫۶°C برابر با kg/m3 ۸۲۰-۸۶۰ است. مهمترین مشخصه آن عدد ستـان است که باید بیشـتر از ۵۰ باشد تا موتور نرم و بی صدا کار کند.

همچنین سوخت دیزل به هر گونه سوخت مایع گفته می‌شود که در موتورهای دیزلی بکار رود.این سوخت بیشتر از روش ویژه‌ای در تقطیر جز به جز نفت مازوت بدست می‌آید اما روش‌های دیگری نیز برای فراوری سوخت دیزل بدون بهره‌گیری نفت وجود دارد که از جمله آنها می‌توان به زیست‌دیزل، زیست‌توده به مایع (BTL) و گاز به مایع (GTL) اشاره داشت که بهره‌گیری جهانی از آنها بسرعت در حال افزایش است.برای ابهام‌زدایی میان گونه بدست آمده از نفت و دیگر گونه‌ها، گونه نفتی را نفت‌دیزل یا پترودیزل نامیده می‌شود.دیزل بسیار کم گوگرد گونه استاندارد برای تعریف دیزل می‌باشد که دارای گوگرد بسیار کم است.

این سوخت از فرآورده های میان تقطیرپالایشگاه می باشد که دامنه تقطیری از ۳۸۵ – ۱۵۰ درجه سلسیوس را در بر می گیرد . این فرآورده به گونه ای مورد تصفیه شیمیائی و فیزیکی قرار می گیرد که ترکیبات هیدروکربنی متشکله، دارای عملکرد مناسبی در مشعل ها و موتورهای احتراق داخلی است . رنگ طبیعی این فرآورده زرد کهربایی است

موارد مصرف به عنوان سوخت در موتورهای درون سوز دیزلی به عنوان سوخت در انواع مشعل های خانگی و صنعتی خواص شیمیایی، فیزیکی و مراقبت های بهداشتی در مورد گازوئیل واکنش پذیری و پایداری ترکیبات خطرناک ماده N. Avخطرات ناشی از تجزیه شدن در اثر احتراق ناقص این ماده دی اکسید کربن و مونو اکسید کربن تولید می-شود. اجتناب از شرایط خاص تخلیۀ الکتریسیتۀ ساکن، اصطکاک، شعله¬های باز، گرما و سایر منابع محترق ومشتعل اجتناب از تماس با مواد خاص عوامل اکسید¬کنندۀ قوی مانند پیراکسیدها، اسید نیتریک و پرکلرات¬هاآن دسته از هیدروکربن هایی که از نفت سفید سنگین تر، شماره اتمهای کربن آنها در حدود ۱۵ تا ۲۴ بوده و دارای دامنه جوش تقریبی ۲۵۰ تا ۳۸۰ درجه سانتیگراد باشند، نفت گاز یا سوخت دیزل نامیده می شوند. در گذشته سوخت دیزل مستقیما از تقطیر نفت خام و بدون هیچ گونه عملیات ثانویه تصفیه به دست می آمد. اما امروزه برای افزایش میزان تولید پاسخگویی به رشد سالانه تقاضا، تنظیم نوع هیدروکربن ها و حذف یا کاهش عناصر زیان آور مانند گوگرد از فرآیندهای مختلفی نظیر شکست و تصفیه هیدروژنی استفاده می شود. نفت گاز مصارف گوناگونی دارد که مهمترین آن سوخت موتورهای دیزلی و تاسیسات حرارتی است. ویژگی های نفت گاز و میزان تولید آن به نوع نفت خام و شرایط پالایش بستگی دارد. سوخت دیزل همانند خونی است که در حیات صنعت کامیون داری جریان دارد. در طول سالهای ۱۹۸۰ به بعد، توجه جدی به مسائل زیست محیطی ، آلودگی هوا و بخصوص تخریب لایه ازن سازمان محیط زیست جهانی را بر آن داشت تا قوانین محکمی را با استفاده از تحقیقات و آزمایش های به عمل آمده در دهه ۱۹۹۰ به مرحله اجرا گذارند. از سال ۱۹۹۳ ، کشورهای اروپایی و امریکایی مجبور شدند میزان گوگرد و مواد آروماتیکی موجود در سوخت موتور دیزلی خودروها در بخش حمل ونقل را کاهش دهند. بنابراین شرکتهای نفتی ، پالایشگاه ها و کارخانه های تولید موتورهای دیزلی ملزم به رعایت استانداردهای بین المللی شدندمزایای استفاده از سوخت پاک ، یعنی کاهش آلودگی هوا و افزایش بازدهی موتورهای دیزلی محققان را بر آن داشت تا به تحقیق روی اصلاح ساختار این برش نفتی برای پالایشگاه ها و اثرات آن روی محیطزیست ، موتورها و تجهیزات دیگر بپردازند تا در آینده ای نزدیک سوخت دیزلی با استانداردی جدید برای مصرف در حمل ونقل ، تاسیسات حرارتی منازل ، نیروگاه ها، صنایع ، راه آهن ، کشاورزی و کشتی ها تهیه و به بازار مصرف ارائه شود. علاوه بر تغییر در کیفیت اجزای تشکیل دهنده سوخت دیزل ، کارخانه های تولیدکننده موتورهای دیزلی نیز ملزم به اعمال تغییراتی در موتورها و بخصوص سیستم انژکتور و محفظه احتراق آن شده اند.

نفت گاز یا گازوئیل به عنوان سوخت موتورهاي دیزلی و تأسیسات حرارتی بکار می رود. محدوده هیدروکربن هاي آن بین 20C14-C و حتی 25C با دامنه نقطه جوش 385-250 درجه سانتیگراد می باشد. نفت گاز عمدتاً از سه گروه پارافینیک، نفتنیک و آروماتیک تشکیل شده و داراي حداقل نقطه اشتعال C° 54 و ماکزیمم نقطه ریزش صفر درجه سانتی گراد می باشد. دانسیته آن در دماي C° 15.6 برابر با 3kg/m 860 -820 می باشد. مهمترین مشخصه آن عدد ستـان است که باید بیشـتر از 50 باشد تا موتور نرم و بی صدا کار کند. 

عدد ستان (Cetane Number) یک معیار اندازه گیري براي نشان دادن زمان تاخیر احتراق سوخت در موتورهاي دیزل است. این عدد زمان تاخیر میان شروع پاشش به داخل محفظه احتراق و شروع احتراق سوخت را نشان می دهد. در طی این تاخیر زمان، سوخت جمع شده و سپس محترق می گردد و این احتراق به صورت انفجار صورت می گیرد تا بتواند یک ضربه قدرت تولید نماید. هر چه زمان تاخیر کمتر باشد احتراق یکنواخت تر خواهد بود. حداقل عدد ستان براي نفت گاز باید 50 باشد. میزان عدد ستان بستگی به فرایندي دارد که نفت گاز از آن تولید میشود. نفت گاز تولید شده به روشهاي GTL عدد ستان بالایی دارند و کیفیت احتراق آنها بسیار خوب است. 

گازوئیل نیز همچون بنزین از پالایش نفت خام در برج تقطیر به دست می آید. ولی با توجه به بالاتر بودن نقطه جوش گازوئیل نسبت به بنزین، فرآیند تقطیر آن در طبقات پایین تر انجام می پذیرد و زودتر به مایع تبدیل می شود. برخلاف بنزین که بسیار فرار بود و تمایل زیادي به تبخیر داشت، گازوئیل به دلیل داشتن نقطه جوش بالا، تمایلی به تبخیر سریع ندارد. از سویی دیگر قابلیت خودسوزي گازوئیل زیاد بوده و در اثر تراکم به سرعت مشتعل می گردد. به عبارت دیگر می توان گفت که عدد اکتان آن پایین است. بنابراین امکان متراکم نمودن بیش از حد مخلوط هوا و گازوئیل وجود ندارد. به همین دلایل گازوئیل سوخت مناسبی براي موتورهاي احتراق داخلی از نوع اشتعال - جرقه اي نمی باشد.

گازوئیل L40 

اولین محصول برج تقطیر خلاء که بعد از برش نفت سفید استحصال می شود گازوئیل L40 با وزن مخصوص 0.830 الی 0.840 می باشد. با توجه به اینکه خوراك واحد (نفت خام) بر پایه پارافینی است عدد ستان این فرآورده بدون هیچ افزودنی جهت بهبود ستان در حد قابل قبول می باشد علاوه بر آن با توجه به پارافینی بودن خوراك داراي نقطه انجماد مطلوبی نیز است لذا به عنوان سوخت موتورهاي دیزلی می توان استفاده کرد.

گازوئیل L62 

این فرآورده به عنوان دومین محصول تقطیر خلاء بعد از برش گازوئیل L40 می باشد و در دماي 15.6 درجه سانتیگراد داراي وزن مخصوص در محدوده 0.840 الی 0.860 است. محصول گازوئیل L62 تقریباً همه خصوصیات گازوئیل L40 را دارد تنها تفاوت بارز این دو فرآورده در وزن مخصوص و نسبتاً در رنگ آنها می باشد. 

فرآورده هاي حاصل از فرآیند GTL ، بویژه گازوییل، داراي خواص برتري همچون عاري بودن از سولفور و آروماتیک و همچنین درجه ستان بالاتر نسبت به گازوئیل عادي می باشند. بنابراین به علت فواید زیست محیطی فرآورده هاي GTL، شرکتهاي فعال در صنعت GTL ، مازاد قیمتی بین یک تا 3 دلار براي فرآورده هاي تولیدي خود نسبت به فرآورده هاي موجود انتظار دارند. 

بیودیزل (منوآلکیل استر)، یک سوخت دیزلی پاك است که از منابع طبیعی و تجدیدپذیر نظیر دانه هاي روغنی ،روغنهاي حیوانی و پلاستیک زباله هاي شهري و... تولید می شود. بیودیزل(متیل استر) یک مایع روشن تا زرد تیره است که عملاً غیرقابل امتزاج با آب می باشد و  نقطه جوش بالا و فشار بخار پایین دارد. نقطه اشتعال پذیري آن (حدود150C°)، آنرا سوختی نسبتاً غیرقابل اشتعال و بسیار ایمن تر از دیزل می گرداند. بیودیزل میتواند با سوخت دیزل معمولی، با هر نسبتی حتی در مقادیر بسیار کم که سبب کاهش انتشارات و روان کنندگی بهتر موتور می گردد مخلوط گردد. 1% بیودیزل روان کنندگی را تا 65% افزایش می دهد. روان کنندگی بهتر به معنی سایش کمتر موتور می باشد که نهایتاً هزینه تعمیر و نگهداري دیزل را کاهش می دهد. بیودیزل عدد ستان بالایی دارد که اجراي موتور را بهبود می بخشد. 20% بیودیزل افزوده شده 3 درجه عدد ستان را بهبود می بخشد. در طی 15 میلیون تست میدانی انجام شده، بیودیزل مصرف شده به لحاظ قدرت اسب بخار خواصی همچون سوختهاي دیزل معمولی نشان داده است. استفاده از بیودیزل در یک موتور گازوئیلی معمولی منجر به کاهش اساسی هیدروکربنهاي نسوخته، منوکسید کربن و ذرات معلق می شود. با بکار بردن این سوخت از سهم کربن موجود و ذرات معلق کاسته می شود. (چون اکسیژن موجود در بیودیزل احتراق کامل به 2CO را ممکن می سازد)، اما قسمت محلول با هیدروکربن به همان صورت باقی می ماند یا افزایش پیدا می کند. از این رو بیودیزل با تکنولوژي جدیدي مانند کاتافهرستها (که از ذرات محلول گازوئیل می کاهند نه کربن جامد) و EGR (با کربن کمتر عمر موتور بیشتر می شود)، بسیار خوب کار می کند، علیرغم اینکه ویژگی های شیمایی و فیزیکی بیو دیزل شبیه گازوئیل معمولی است اما با این حال ویژگیهای خروجی اگزوز و بیودیزل بهتر از گازوئیل معمولی است. در بیشتر نقاط دنیا از فاکتوری بنام B استفاده میشود که مقدار بیودیزل را در ترکیب سوخت نشان می دهد. بعنوان مثال B 10  به معنای اختلاط 10 درصدی بیودیزل با گازوئیل می باشد.

تفاوت بین بنزین، کروزین، گازوئیل و سایر مشتقات نفتی

---نفت خامی که از زمین استخراج می شود، مایع سیاه رنگی است که پترولیوم (petroleum) خوانده می‌شود. این مایع شامل هیدروکربن‌های آلیفاتیک یا به عبارتی هیدروکربن‌هایی است که فقط شامل هیدروژن و کربن هستند. اتم‌های کربن در زنجیره‌هایی با طول‌های مختلف به یکدیگر پیوند خورده‌اند  

---امروزه می‌دانیم که مولکولهای هیدروکربن با طولهای مختلف دارای خواص و رفتار متفاوت هستند. برای مثال زنجیره ای با فقط یک اتم کربن (CH4) سبکترین زنجیره هیدروکربنی به نام متان را می سازد. متان گازی چنان سبک است که مانند هیدروژن شناور می شود. با طویلتر شدن زنجیره، مولکول نیز سنگین تر می شود. 

---چهار زنجیره نخست یعنی متان، اتان، پروپان و بوتان حالت گازی دارند و نقطه جوش آنها به ترتیب -۱۰۷، -۶۷، -۴۳ و -۱۸ درجه سانتی گراد است. زنجیره ای بالاتر از C18H32 تماما در دمای اتاق مایع هستند و زنجیره های بالاتر از C19 در دمای اتاق جامدند. 

---تمام تفاوت میان سوخت‌ها و روغن های هیدروکربنی مختلف از درجه جوش آنها ناشی می‌شود. 

---زنجیره های موجود در C5، C6 و ‍C7 بسیار سبک بوده و براحتی تبخیر می شوند. به این هیدروکربنهای مایع  نفتاس گفته می شود. این مایعات به عنوان حلال استفاده می‌شوند. از آنها برای ساختن حلال رنگ و سایر محصولات سریع خشک شونده نیز استفاده می‌شود. 

---زنجیرهای هیدروکربنی از C7H16 تا C11H24 با یکدیگر آمیخته می‌شوند و برای تولید بنزین بکار می‌روند. تمام آنها در دمایی پایین تر از نقطه جوش آب بخار می شوند. به همین دلیل است که اگر بنزین را روی زمین بریزید بسرعت تبخیر می شود. 

---در ردیف بعدی کروزین یا نفت چراغ قرار می گیرد که گستره  C12 تا C15 را پوشش می دهد. بدنبال اینها سوخت دیزل و روغنهای سوختی سنگین تر قرار می‌گیرند. 

---سپس نوبت به روغن های روانکاری می رسد که در دمای عادی بهیچ وجه تبخیر نمی شوند. برای مثال روغن موتور می تواند تا ۲۵۰ درجه گرم شود بدون اینکه ذره ای از آن تبخیر شود.

---زنجیره های سنگین تر از C20 به شکل جامد هستند، از موم پارافین گرفته تا قیر معدنی که برای ساختن آسفالت جاده ها بکار می رود.

---نفت گاز عمدتاً از سه گروه پارافینیک، نفتنیک و آروماتیک تشکیل شده، دارای حداقل نقطه اشتعال ۵۴ C° و ماکزیمم نقطه ریزش ۰ C° است.

---براساس این گزارش؛ دانسیته آن در دمای ۱۵٫۶ C° برابر با ۸۲۰-۸۶۰kg/m3  است. مهمترین مشخصه آن عدد ستـان است که باید بیشـتر از ۵۰ باشد تا موتور نرم و بی صدا کار کند.

---همچنین سوخت دیزل به هر گونه سوخت مایع گفته می‌شود که در موتورهای دیزلی بکار رود.این سوخت بیشتر از روش ویژه‌ای در تقطیر جز به جز نفت مازوت بدست می‌آید اما روش‌های دیگری نیز برای فراوری سوخت دیزل بدون بهره‌گیری نفت وجود دارد که از جمله آنها می‌توان به زیست‌دیزل، زیست‌توده به مایع (BTL) و گاز به مایع (GTL) اشاره داشت که بهره‌گیری جهانی از آنها بسرعت در حال افزایش است.برای ابهام‌زدایی میان گونه بدست آمده از نفت و دیگر گونه‌ها، گونه نفتی را نفت‌دیزل یا پترودیزل نامیده می‌شود.دیزل بسیار کم گوگرد گونه استاندارد برای تعریف دیزل می‌باشد که دارای گوگرد بسیار کم است.مطابق آمار سال ۲۰۰۷، نزدیک به همه سوخت دیزل بکار رونده در آمریکا و اروپا، از گونه بسیار کم گوگرد است.