پژوهش – ویژگی های فیزیکی ای که در تقطیر بنزین موتور بایتس مورد اندازه گیری

پایان نامه های سری بیستم

مشخصات و ترکیب شیمیایی بنزین موتوردر ادامه بهصورت کلی توضیح داده خواهد شد.
۲-۵-۳٫ نفتسفید[۱۷]
یکیدیگرازفرآوردههایبهدستآمدهازپالایشنفتخام،نفتسفیدیانفتچراغمیباشدکهبیشترمصارفروشنایی،سوختچراغهاونیزسوختتوربینهاونیزسایرمصارفرادارد.
ترکیباتاینفرآوردهازهیدروکربنهاییکهنقطهجوشاولیهونهاییآنهابین۱۵۰تا۳۰۰درجه سانتیگراداستتشکیل یافتهوبیشترشاملهیدروکربنهایپارافینی،نفتنیوآروماتیکمیباشد. هیدروکربنهایپارافینیموجوددرنفتسفیددارایتعداد کربن۱۰تا۱۵هستندکهیابهصورتپارافینهاینرمالبودهویابهصورتایزومرهایشاخهدارهستند.هیدروکربنهاینفتنیموجوددرنفتسفیدبیشترازسیکلوپارافینهاماننددکالین، تترالین و هیدروکربنهایآروماتیکموجوددرنفتسفید،بیشترازهیدروکربنهاییکحلقهایآروماتیکمانند آلکیلبنزنویاچندحلقهایمانندنفتالینتشکیلیافتهاست[۷-۸].
۲-۵-۴٫ نفتگاز
یکی دیگر از مهمترین و پرکاربردترین فراوردههای تولید شده در پالایشگاههای نفت، نفتگاز میباشد. که بهطور وسیعی بهعنوان سوخت در موتورهای دیزلی بهکار میرود.نفتگاز حاوی هیدروکربنهای C14-C20و حتی تا C25میباشد که عمدتاً از سه گروه پارافینیک، نفتنیک و آروماتیک تشکیل شده است. بدیهی است که نسبت اجزاء مختلف هر یک از سه گروه سبب میشود که نفتگاز مورد نظر، خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به یکدیگر داشته باشند.بطور معمول نفتگاز با کیفیتهای مختلف در واحدهای تقطیر اتمسفریک[۱۸]، تقطیر در خلاء[۱۹]و آیزوماکس[۲۰] تولید میشود. نفتگاز و نفتسفید واحد آیزوماکس بسیار مرغوب بوده و بعد از اختلاط با نفتگاز و نفتسفید تولید شده در واحد تقطیر روانهی بازار میشود[۱۰].
۲-۵-۵٫نفتکوره[۲۱]
یکیدیگرازفرآوردههاینفتخام،نفتکورهیاسوختکورهاستکهازسوختهایعمدهکشتیها وواحدهایصنعتیبزرگوکوچکمانندنیروگاههایبرقمیباشد.ترکیباتاینفرآوردهبیشتراز هیدروکربنهایسنگینکهدارایترکیباتگوگرددار،اکسیژندار،نیتروژندارواملاحفلزاتهستندتشکیل یافتهاست.اینسوختبهعلتداشتنموادسنگینبهآسانیقابلسوختننیستومیبایدبااستفادهاز مشعلهایمناسبوبخارآبوهوایفشردهآنرابهصورتذراتریزدرآوردکهدراینحالتمیتوان بهخوبیازآنبهعنوانسوختاستفادهکرد.اینفرآوردهازبازماندهتقطیرنفتخامدربرجهایتقطیردر فشارجووخلأویافرآوردههایبهدستآمدهازدستگاهکاهشگرانرویوشکستنکاتالیستی بهدست میآید.
ویژگیهاینفتکورهباتوجهبهشرایطمحیطکارونیازبازارمصرف،تعیینشدهودارایمشخصاتی متفاوتاست،بنابراینآنرابهسهدستهتقسیمکردهاند:
الف) نفتکورهیسبک:
نفتکورهیسبکدارایگرانرویپائینبودهوبرایتهیهآناز فرآوردههایسبکیمانندنفتسفید،نفتاونفتگاز استفادهمیشود.
ب)نفتکورهیمعمولی:
ایننفتکورهدارایگرانرویبیشترازقبلیبودهوبرایدستگاههاییکهدارایسیستمگرمکنندههستند مناسببودهوبیشتردرمراکزحرارتیونیروگاههابهکارمیرود.
ج)نفتکورهیسنگین:
ایننفتکورهنسبتبهدوحالتپیش،دارایگرانرویبیشتریبودهودردستگاههاییکههمدارای سیستمگرمکنندهوهممشعلهایمناسبمیباشدمانندنیروگاههایواحدهایصنایعسنگینبهکار میرود [۴].
۲-۵-۶٫ قیر[۲۲]
قیریکیدیگرازفرآوردههایی استکهازفرآورشنفتخامدرپالایشگاهها بهدستمیآید.قیراز تهماندهبرجتقطیردرخلأ بهدستمیآید.هیدروکربنهایتشکیلدهندهیاینفرآوردهشامل هیدروکربنهایپیچیدهایاستکهدارایوزنمولکولیبالاییهستندومقادیرکمیتریبات گوگرددار، اکسیژندارونیتروژنداردارند.کیفیتقیربهدستآمدهازنفتخامهایمختلفمتفاوتاست.
قیربهخاطرویژگیهاییمانندچسبندگی،خاصیتپلاستیکیوضدرطوبتیکهدارد،دارایکاربردهای گوناگونیبودهکهازجملهمیتواندرراهسازیازآناستفادهکرد.ویژگیبرگشتپذیری موجبمیشودتاقیربتواندتحملفشاروتغییراتدرجهحرارت (گرما و سرما)رادرفصولمختلفسال داشتهباشدواینیکیازمواردمهمدرکاربردقیردرامورراهسازیوجادهسازیاست[۶-۷].
بهطورکلیهرچههیدروکربنهایپارافینیتشکیلدهندهقیربیشترباشدتغییرخواصآنباتغییراتدما کمتروهرچههیدروکربنهایآروماتیکیقیربیشترباشدتغییرخواصبیشترخواهدشد.درحالتیکه هیدروکربنهایتشکیلدهندهقیرنفتنیباشندتغییراتخواصنسبتبهدمامابیندوحالتیادشده خواهدبود.
مهمترینآزمایشیکهنشاندهندهیکیفیتقیروردهبندیآنمیشودگرانرویآناست.
قیرهابهطورکلیبهسهگروهزیردستهبندیمیشوند:
قیر نرم[۲۳]
قیر مایع[۲۴]
قیر جامد[۲۵]
۲-۶٫ ترکیب شیمیایی بنزین موتور
بنزین موتور مایعی مشتق شده از نفت که عمدتاً شامل هیدروکربنها بوده و همچنین حاوی مقادیری بنزن می باشدو بهعنوان سوخت در موتورهای احتراق داخلی مورد استفاده قرار میگیرد. در غالب موارد جهت اصلاح مشخصات کیفیتی آن از مواد بالا برنده آرامسوزی مانندمتیل ت

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  fumi.ir  مراجعه نمایید.

رشیو بوتیل اتر(MTBE[26]) استفاده میشود. هیدروکربن ها شامل نفتنها ، پارافینها ، آروماتیکها و الفینها میباشند که از این میان نفتنها ، آروماتیکها و الفینها درجه آرام سوزی را افزایش و پارافینها برعکس در جهت کاهش آرامسوزی عمل مینمایند[۹].
۲-۶-۱٫ تجزیه شیمیایی محصول
بنزین در پالایشگاههای نفت تولید میشود. مادهای که در تقطیر از نفتخام جدا میشود، بنزین برش مستقیم[۲۷] نامیده میشود که ویژگیهای مورد نیاز برای موتورهای امروزی را ندارد اما بخشی عمده از مخلوط را تشکیل خواهد داد. تودهی بنزین شامل هیدروکربنهای دارای ۵ تا ۷ اتم کربن در هر مولکول میباشد[۱۰].
فراوردههای مختلف پالایشگاه با هم آمیخته شده و بنزین با خواص مختلف ایجاد میگردد. بعضی از جریانهای مهم تشکیل دهنده بنزین عبارتند از:
ریفرمیت[۲۸] که توسط واحد ریفرمینگ کاتالیستی[۲۹] با درجه آرام سوزی بالا و مقادیر بالای آروماتیک و الفین پایین تولید میگردد.
بنزینی که توسط کاتالیزور شکسته شده، نفتای شکسته شده نیز نامیده میشود و توسط واحد کراکینگ کاتالیستی تولید میگردد. این ماده از فرایند تجزیه کاتالیزوری با درجه آرام سوزی متوسط و محتوای آلکنها و الفینهای بالا و مقادیر متوسط آروماتیک تهیه میشود.
هیدروکرکیت[۳۰] ( سنگین، متوسط و سبک) توسط واحد هیدروکراکر[۳۱] با درجه آرام سوزی متوسط تا پایین و سطح ماده آروماتیک متوسط تهیه میشود.
بنزین برش مستقیم (که دارای نامهای زیادی از جمله بنزین خام است) مستقیماً از نفت خام و با درجه آرام سوزی پایین، مقادیر آروماتیک پایین( به نفت خام بستگی دارد)، مقداری نفتن و بدون الفین تولید میگردد.
آلکیلات[۳۲] تولید شده در واحد آلکیلاسیون[۳۳] دارای درجه آرامسوزی بالا و پارافینهای خالص است. عموماً دارای زنجیرهای شاخهدار میباشد.
ایزومریت[۳۴] (با نامهای مختلف) که توسط ایزومراسیون[۳۵]پنتنها و هگزنهای نفتای سبک برش مستقیم جهت دستیابی به درجهی آرامسوزی بالا تولید میگردد[۹].
نسبتهای دقیق این مواد به عوامل زیر بستگی دارد[۴]:
پالایشگاه نفت که سازنده بنزین است. چون پالایشگاههای مختلف شرایط عملیاتی مشابه و یکسانی را ندارند.
نفتخام خوراک مورد استفاده برای پالایشگاه.
امروزه بسیاری از کشورها در مورد ترکیبات آروماتیک بنزین بهطور عام و بنزن بهطور خاص، و مقادیر الفینها محدودیتهایی را اعمال میکنند. افزایش تقاضا برای اجزای تشکیل دهندهی پارافینهای خالص با درجه آرامسوزی بالا، از قبیل آلکیلاتها،در حال افزایش است. همچنین پالایشگاهها مجبور به افزودن واحدهای عملیاتی جهت کاهش محتوای بنزن میباشند[۱۰].
در شکل (۲-۱) ساختار تعدادی از هیدروکربنها نمایش داده شده است.
شکل ۲-۱ ساختار و نام برخی از هیدروکربنها
۲-۷٫ واحدهای تولید کنندهی بنزین