ديباچه

    دنياي امروز تا حد زيادي به نفت وابسته است. هواپيماها، كشتي‎ها، قطارها و خودروها، از فرآورده‎هاي نفتي به عنوان سوخت استفاده مي‎كنند. در نيروگاه‎ها، كارخانه‎ها، ادارات و منازل براي تهيه انرژي و گرما، نفت را به خدمت مي‎گيرند. گرچه قسمت بيشتر نفت (حدود 85 درصد) براي تامين انرژي به كار مي‎رود، با اين حال حدود 15 درصد آن به سبب وجود انواع هيدروكربن‎ها قابل تبديل به مواد گوناگوني از جمله‎ پلاستيك‎ها، كودهاي شيميايي، انواع داروها، حشره‎كش‎ها، پاك كننده و … مي‎باشد. بدين ترتيب صنعت پالايش نفت و تبديل و فرآورش تركيبات نفتي يا به عبارتي صنايع پتروشيمي، از صنايع بزرگ و مهم دنياي امروز به شمار مي‎روند. در اين ميان پالايش نفت خام به دليل تهيه و تدارك سوخت و انرژي و به عبارتي تامين انرژي چرخ‎هاي صنعتي و اجتماعي كشور، از جايگاه خاصي برخوردار است و گسترش، نگهداشت و بهينه‎سازي آن چه از نظر سخت‎افزاري و چه از نظر فكرافزاري داراي اهميت مي‎باشد. نكته داراي اهميت در ايجاد و ساخت پالايشگاه­ها، انتخاب جنس مواد و فلزات به­كار رفته در تاسيسات پالايشگاهي، طراحي واحدهاي پالايشي، موازنه جرم و انرژي، مطالعات اقتصادي جهت فروش برمبناي كيفيت فيزيكي و شيميايي، نوع فرآورده­هاي لازم براي مصارف منطقه­اي و ملي، مسائل مربوط به حفاظت محيط زيست كه مستلزم تهيه سوخت­هاي پاك­تر مي­باشد و ... بستگي به دانستن ماهيت شيميايي نفت خام دارد. 

تركيب نفت خام و فرآورده­هاي نفتي

    نفت­هاي خام داراي ويژگي­هاي فيزيكي و شيميايي هستند كه نه تنها از ميداني به ميدان ديگر بسيار گسترده مي­باشد بلكه در همان ميدان نفتي نيز داراي مشخصات گوناگوني است. تعابير زيادي از طبقه­بندي موجود است، با اين حال نوعي دسته­بندي كه از ديدگاه اقتصادي حائز اهميت است تقسيم­بندي نفت خام به سبك(Light) و سنگين (Heavy) مي­باشد. از آنجايي كه اساساً نفت خام از مولكول­هاي هيدروكربن تشكيل شده است، بنابراين وزن مخصوص با نسبت اتمي H به C(H/C ratio) به طور معكوس تغيير مي­كند. وزن مخصوص براي نفت خام­هاي گوناگون در محدوده 0.7 تا 1.0 مي­باشد؛ كه اغلب به صورت درجه API(‌ American Petroleum Institute) بيان مي­شود كه مابين 5-70 متغيير است. همانطوريكه مشاهده خواهيم نمود روشن است كه اين تغيير، بازتاب تركيب خانواده­هاي شيميايي است كه هر يك نسبت به ديگري داراي تفاوت­هاي زيادي است.شكل 1 تنوع فرآورده­هاي به­دست آمده از نفت را مطابق با دامنه تقطير و تعداد اتم­هاي كربن نمايش       مي­دهد. البته ويژگي­ برش­هاي به­دست آمده از نفتي به نفت ديگر بسيار گسترده است. يك نمونه خوب در اين باره برش بنزين است(يكي از برش­ها با تقاضاي تجاري بالا)؛ به عنوان نمونه يك نمونه نفت خام قطـر حدود  37 درصد حجمي بنزين مي­دهد در حاليكه نفت خام Boscan تنها منجر به توليد 5/4  درصد بنزين مي­شود.همه اين تفاوت­ها در شرايط توليد، حمل و نقل، ذخيره­سازي و پالايش متناسب با نوع نفت خام و فرآورده­هاي مشتق شده از آن تاثير مي­گذارد. بنابراين لزوم دانستن تركيب نفت خام با دقت هرچه ممكن ضروي مي­نمايد.

1) تركيبات خالص

    نفت خام آميزه­اي از تركيبات خالص است، اما تعداد آنها بيشمار بوده و شرح آنها در برش­ها با افزايش تعداد اتم­هاي كربن مشكل است، بنابراين به طور خلاصه خانواده­هاي گوناگون هيدروكربن­ها بدون پرداختن به شيمي آلي بررسي مي­شود. بنابراين خواننده در صورت نياز مي­تواند براي مطالعه در زمينه نامگذاري و ويژگي­هاي اين تركيبات به منابع عمومي مراجعه نمايند.(Lefebvre, 1978).

1-1) هيدروكربن­ها (Hydrocarbons)

    هيدروكربن­ها جزء اصلي نفت خام را تشكيل مي­دهند. مولكول­هاي آنها فقط شامل كربن و هيدروژن است. اين تركيبات با توجه به ساختارشان به گروه­هاي مختلف شيميايي تقسيم بندي شده­اند. با اين حال تمام ساختارها برپايه كربن چهارظرفيتي  مي­باشد.زنجيره­هاي مولكولي كربن-كربن به صورت زير نمايش داده مي­شود: