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 سنگین:
هیدروکربنهای سنگین ترکیباتی با دانسیتهی بالای ۸۱/۰ گرم بر سانتیمتر مکعب میباشند که در بیشتر موارد به عنوان سوخت کشتی، شستشوی مخازن، مصارف صنعتی و خانگی کاربرد دارند. نقطه اشتعال این هیدروکربنها حداقل C°۴۰ است و در گروه ترکیبات صنعتی سنگین دستهبندی میشوند. طول زنجیرهی هیدروکربنهای سنگین تولیدی بسته به نوع کاربردشان به طور کلی از C۱۲به بالاست. بازهی دمایی تقطیر این هیدروکربنهاC ° ۳۸۵-۱۵۰میباشد. این ترکیبات از سوختهای میان تقطیری پالایشگاههای نفتی بدست میآیند که ترکیبی ناهمگن از ترکیبات عمده شامل آلکیل، رزین و آسفالتین است که بسته به منشأ میتواند بخش قابل توجهی از نفت خام را تشکیل دهد و در موتورهای درونسوز دیزلی، سوختهای سنگین، مشعلهای خانگی و صنعتی و روغنهای روانکننده کاربرد دارد.
با توجه به اینکه هیدروکربنهای سنگین از برشهای سنگینتر از نفت و گاز تشکیل میشود گرانروی آنها بر حسب نوع کاربردشان با استفاده از برشها و ترکیبات نفتی تنظیم میشود. این هیدروکربنها عمدتا شامل نفت و سایر روغنها می باشند و با اسامی مانند گازوئیل یا سوخت دیزل هم شناخته می شود.
هیدروکربنهای سنگین در محیط زیست پایدار هستند بنابراین ممکن است به سلامتی انسان، محیط زیست و ذخایر آب آسیب وارد نماید. انتظار میرود تقاضای هیدروکربنهای سنگین در آینده افزایش یابد زیرا به واسطه رشد تقاضای انرژی در سراسر جهان، ذخایر سنگین نفت به طور فزایندهای در حال بهرهبرداری است.
