معرفی هیدروکربن‌ها‌
هیدروکربن یک ترکیب آلی متشکل از هیدروژن و کربن است. هیدروکربن‌ها به دو دسته اصلی سیرشده و سیرنشده تقسیم می‌شوند. از طرفی تقسیم‌بندی آن‌ها به دو گروه آلیفاتیک (آلکان‌ها، آلکن‌ها و آلکین‌ها) و آروماتیک نیز در میان شیمیدانان رایج است. هیدروکربن‌های سبک و سنگین صرفاً یک نام تجاری بوده که می‌تواند حاصل از بلندینگ، برش‌­گیری و یا شیرین‌سازی باشد.
منشأ اصلی هیدروکربن‌های سنگین و سبک، نفت خام است. ترکیبات نفت خام شامل ترکیبات هیدروکربنی مختلف با خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوت هستند. نفت خام با توجه به منطقه استخراج دارای ترکیبات متفاوتی است. اگرچه مقادیر خاص هیدروکربن‌های نفت خام متفاوت است اما نوع هیدروکربن‌های مختلف تشکیل دهنده‌ی آن ثابت است.
به طور کلی نفت خام از نظر وزنی حاوی حدود ۸۵% کربن است و بقیه‌ی آن معمولا از هیدروژن تشکیل شده است. در نفت خام مقادیر قابل توجهی گوگرد، اکسیژن و ازت و مقادیر بسیار كمترى فلزات غیر معمول مانند وانادیوم و نیكل نیز وجود دارد. معمولا اتم‌های گوگرد، نیتروژن و اکسیژن در هیدروکربن‌ها به شکل جایگزین کربن می‌باشند. وجود میزان بیشتری از گوگرد در ترکیبات هیدروکربنی، سبب خوردگی و تغییرات فیزیکی بیشتری می‌شود. ترکیبات سنگین‌تر و در نتیجه پالایش نفت سخت‌تر می‌شود. هر چه عناصر جایگزین در هیدروکربن‌ها کمتر باشد، نفت خام سبک‌تر و خالص‌تر است.
روش‌های تولید هیدروکربن‌ها
· تولید هیدروکربن از نفت خام
· استحصال از طریق معادن زغال سنگ
· تولید ترکیبات هیدروکربنی سبک و سنگین بر اساس مواد اولیه تولیدی از منابع اصلی
ویژگی‌های ساختاری محصولات هیدروکربنی
· غیرقطبی
· قابلیت اشتعال
· محلول در حلال‌های غیرقطبی و نامحلول در آب
· بازه‌ی فراریت کم (هیدروکربن‌های سنگین) تا فراریت زیاد (هیدروکربن‌های سبک)

 

هیدروکربن‌های سبک:
هیدروکربن‌های سبک موادی با دانسیته زیر ۸/۰ گرم بر سانتی‌مترمکعب در بازه‌ی دماییC۲۷۰°-۴۰ هستند که بیشتر به عنوان حلال و رقیق‌کننده‌ مورد استفاده قرار می‌گیرند. هیدروکربن‌های سبک شامل زنجیره­‌های ۵ تا ۱۲ کربنه‌ی هیدروکربن‌های نفتی می‌باشند و معمولا برای تولید ترکیبات آروماتیک و بنزین با اکتان بالا از طریق فرآیند اصلاح کاتالیستی در صنایع پتروشیمی استفاده می‌شوند. این هیدروکربن‌ها می‌­توانند به عنوان یک ماده‌ی اصلی در صنایع شیمیایی و پتروشیمیایی برای تولید الفین‌ها در واحد کراکینگ با بخار آب و همچنین به عنوان حلال به کار برده شوند. در تولید فرآورده‌های مختلف پتروشیمی از جمله حلال‌ها و رقیق‌کننده‌ها نیز به عنوان خوراک استفاده می‌شوند. کاربردهای متنوع دیگر این هیدروکربن‌ها شامل مواد اولیه انواع پلاستیک، الیاف مصنوعی و الکل‌های صنعتی، تولید جلادهنده‌ها و لاک‌ها، سوخت گرمایشی و پخت و پز (مشابه گاز مایع و نفت سفید) و بخش عمده تینرهای رنگرزی می‌باشد. علاوه بر این با استفاده از فرآیندهای کاتالیستی می‌توان آن‌­ها را به بنزین‌های اکتان بالا و سوخت‌های نفتی دیگر نیز تبدیل کرد.
نوع دیگری از هیدروکربن‌های سبک مخلوطی از هیدروکربن‌های ۹ الی ۱۲ کربنه‌ی پارافینی و آروماتیکی با دامنه تقطیر C۲۰۰°-۱۴۲ است. این ترکیبات به عنوان حلال یا به طور کلی به عنوان تینر رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند .این حلال‌ها مایعاتی شفاف به رنگ آب و دارای بوی ملایم و از لحاظ شیمیایی پایدار هستند و خوردگی ایجاد نمی‌کنند. از این هیدروکربن‌ها به عنوان یک حلال استخراج، حلال تمیز کننده، حلال چربی‌گیر از سطوح فلزات و حلال آئروسل‌ها، حلال خشک‌کن رنگ‌ها، حلال در چاپ پارچه، حلال واکس‌های مخصوص اثاثیه منزل، مبلمان، کف پوش‌ها، حلال لاک‌ها و محصولات آسفالت، واکس کفش و حلال خشک‌شویی استفاده می‌شود. اصلی‌ترین کاربرد هیدروکربن‌های سبک ۹-۱۲ کربنه در رنگ‌ها و لاک‌ها است و از رایج‌ترین حلال‌ها در صنعت رنگ و به عنوان حلال در تینرهای رنگ، لاک و الکل می‌باشد. همچنین، در دستگاه برشکاری الماس نیز نقش دارد و به همین دلیل به DIAMOND TURNING معروف است.
اغلب روش‌های تولید هیدرکربن‌های سبک از ترکیبات نفتی سنگین مبتنی بر روش‌های شیمیایی همراه با استفاده ازکاتالیست هاودماهای بالا است که سبب شده است که در بیشتر موارد قیمت تمام شده تولید فرآورده‌های سبک‌تر افزایش یابد. از این رو توسعه روش‌های جایگزین که بتواند مصرف انرژی در این فرآیندها را کاهش دهد، می تواند زمینه ساز توسعه فرآیندهای تولید ترکیبات نفتی سبک‌تر از ترکیبات سنگین نفتی شود که از نظر اقتصادی دارای ارزش بالاتری است.