هیدروکربن و تولید هیدروکربن

هیدروکربن‏ ها ترکیبات آلی هستند که فقط از اتم ‏های کربن و هیدروژن تشکیل شده ‏اند. این ترکیبات به طور کلی به چهار دسته‏ ی اصلی تقسیم ‏بندی می ‏شوند: آلکان‏ ها، آلکن ‏ها، آلکین ‏ها و هیدروکربن‏ های آروماتیک. آلکان ‏ها ساده‌ ترین ترکیبات هیدروکربنی هستند که در ساختار آن‏ها هر اتم کربن با دو اتم هیدروژن پیوند برقرار کرده است.

می ‏بایست این نکته را یادآور شد که کربن‏ های ابتدا و انتهای زنجیره با سه اتم هیدروژن اتصال یافته ‏اند. متان ساده‌ترین ترکیب هیدروکربنی است که در دسته‏ ی آلکان‏ ها قرار می‏گیرد. نفت یک منبع بسیار غنی از مواد شیمیایی و از جمله هیدروکربن‏ ها محسوب می‏شود.

مهم‌ترین کاربردهای هیدروکربن ‏ها

هیدروکربن ‏ها در بخش‌های مختلف صنعت و حوزه نفت و پتروشیمی مورد استفاده قرار می‏گیرند. یکی از مهم‌ترین آن‌ها سوخت‌های مایع خواهد بود. هم‏چنین از این ترکیبات می‏ توان برای تولید محصولات آرایشی و بهداشتی، انواع پلاستیک و… استفاده کرد.

به زغال سنگ، نفت خام و گاز طبیعی سوخت‏ های فسیلی می‏گویند که هیدروکربن ‏ها عمده‏ ی ترکیبات تشکیل دهنده‏ ی آن‏ها محسوب می‏شوند. ترکیبات متفاوتی نظیر بنزین، گازوییل و نفت سفید از نفت خام حاصل می ‏شوند که امروزه سوخت رایج بیش‏تر وسایل نقلیه به شمار می‏ روند. بنابراین، تولید محصولاتی که حاوی ترکیبات هیدروکربنی هستند برای تولید سوخت‏ های مایع و به دنبال آن برای یک کشور از اهمیت بسزایی برخوردار است.

بیشتر بخوانید: تولید کاتالیست

همان‏طور که پیش‌تر بدان اشاره شد بخش مهم و حیاتی دیگر، استفاده از این ماده برای ساخت انواع لوازم آرایشی و بهداشتی است. قابل ذکر است هیدروکربن‌ها اساسی‌ترین ماده به‌کار رفته در این لوازم نیستند، اما به عنوان یک ترکیب تشکیل دهنده در تولید صابون‌ها، لوازم آرایشی، پودرها و کرم‌ها مورد استفاده قرار می‏ گیرند.

در حقیقت ترکیبات هیدروکربنی در نفت و روغن‏ های معدنی وجود دارند که هر دو به میزان زیاد و گسترده در ساخت انواع مواد حوزه بهداشت و سلامت به کار گرفته می‌ شوند.

نحوه پالایش هیدروکربن‌ها

جهت تولید هیدروکربن ‏ها در مرحله‏ ی اول نیاز است که نمک و اسید موجود در آن جداسازی گردد. پس از آن به وسیله‏ ی فرآیند تقطیر جزء به جزء، برش‏ های سبک و سنگین نفت خام در نقطه جوش ‏های متفاوت جداسازی می ‏گردند.

به منظور انجام این فرآیند، به نفت خام در کوره تا دمای ۴۰۰ درجه‏ ی سانتی ‏گراد حرارت داده می‏شود. این برج بیش از ۳۰ متر ارتفاع دارد. در اثر فرآیند گرماده ی، ترکیبات سبک موجود در نفت خام به سمت بالا جریان می‏یابند و ترکیبات سنگین ‏تر به سمت پایین برج تقطیر می‏روند.  در واقع این ترکیبات با استفاده از فرآیندهای پیچیده و انرژی‏بر تبدیل به ماده‏های با ارزشی می‏ شوند. به طور کلی می‏توان گفت ترکیبات هیدروکربنی به دو دسته‏ ی سبک و سنگین تقسیم بندی می‏شوند.

روش‏ های تولید هیدروکربن‏های سبک

یکی از روش‏ه ای تولید هیدروکربن‏ های سبک تبدیل ترکیبات هیدروکربنی سنگین است. باتوجه ‌به این که بخش کلیدی و مهمی از تولیدات نفت و استخراج کشور از نوع سنگین است، تبدیل آن به ترکیبات سبک‌تر توسط یک شرکت و صنعت‌گر بسیار حائز اهمیت است.

به دلیل اینکه ترکیبات هیدروکربنی سنگین وزن مولکولی و گرانروی بالایی دارند در برخی شرایط کاربردی نخواهند داشت. هم‏چنین قابل ذکر است ترکیبات هیدروکربنی سنگین در بخش‏هایی که دارای ارزش اقتصادی پایینی هستند نظیر ساخت انواع قیر و وکس مورد استفاده قرار می‏گیرند.

لذا در صورت شکست زنجیره‏ های هیدروکربنی بزرگ می‏توان آن‏ها را به محصولات سبکتری تبدیل کرده و سبب ارتقاء ارزش آن‏ها شد. روش‏ های شیمیایی که جهت تولید هیدروکربن‏ها مورد استفاده قرار می‏گیرند در حضور کاتالیزور و در دمای بالا انجام می‏شوند که این امر منجر به افزایش قیمت تمام شده می‏گردد.  لذا، در این موارد از روش‏های جایگزینی که دارای ارزش اقتصادی بالاتری هستند نظیر پلاسمای سرد استفاده می‏شود.

بیشتر بخوانید: مینی پالایشگاه یا مینی ریفاینری (Mini Refinery) چیست؟

تولید هیدروکربن با روش پلاسمای سرد بدین صورت خواهد بود که ماهیت ذاتی یعنی محیط یونیزه شده با سطح انرژی به‌ مراتب بالاتر که بسیاری از واکنش‌های شیمیایی بر اساس آن آغاز می‌شوند می‌تواند مورداستفاده قرار بگیرد. در حال حاضر در بزرگ‌ترین پالایشگاه‌های سراسر دنیا از این روش استفاده می‏شود.

تفاوت هیدروکربن‏ های سبک و سنگین

اگر بخواهیم دقیق‌ تر در مورد تفاوت هیدروکربن‏ های سنگین و سبک بگوییم لازم است به این مسئله اشاره داشته باشیم که هر دوی این ماده‌ها صرفاً بر اساس نام‌گذاری تجاری در این دسته‌بندی‌ها قرار می‌گیرند.

این ترکیبات بر اساس روش حاصل از بلندینگ، شیرین‌سازی و برش گیری طراحی می‌شوند که بلندینگ معمولاً از ترکیب مواد افزودنی مشخص تا رسیدن به وضعیت مطلوب انجام خواهد شد. پس از آن برش ‏گیری از ‌یکی از محصولات جانبی برش‌های میان تقطیری با دامنه جوش ۴۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام خواهد شد.

ترکیبات حاصل از واحدهای برش گیری پس از این که استحصال می‌شوند با در نظر گرفتن چگالی جهت تولید هیدروکربن‏ های سبک و سنگین مورد استفاده قرار می‏گیرند.

هیدروکربن‌های سنگین شامل چه ترکیباتی است؟

این ترکیبات معمولاً چگالی بالای ۸۱/۰ گرم بر سانتی‌متر مکعب دارند و در سوخت کشتی، شستشوی انواع مخازن پتروشیمی و شیمیایی، مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دمای اشتعال این ترکیبات حداقل ۴۰ درجه بوده که به دلیل داشتن ترکیبات آلکان، سیکلو آلکان و آروماتیک، در دسته ترکیبات صنعتی سنگین جای خواهند گرفت. به طور کلی تعداد اتم‏های کربن موجود در زنجیره‏ی ترکیبات هیدروکربنی سنگین بیش‏تر از ۱۲ است. در حال حاضر ترکیبات هیدروکربنی سبک، ارزان‌ترین نوع سوخت برای کوره حمام، موتورهای دیزلی و حتی نیروگاه‏ های پتروشیمی محسوب می‏شوند.

بیشتر بخوانید: تصفیه روغن چگونه انجام می شود؟

این برش‌های سنگین به ‌طورکلی در گریدهای ۱۸۰، ۲۸۰ و همین‌طور ۳۸۰ تولید می‏شوند. همان‏طور که پیشتر بدان اشاره شد تولید هیدروکربن که متشکل از برش‌های سنگین نفت و گاز می‌باشد بر حسب موارد مصرف با استفاده از برش‌ها و ترکیبات نفت انجام می‌شود. در نهایت لازم است که گران روی آن با توجه به نوع محصول تولیدی و موارد مصرف تنظیم گردد.

ویژگی ها و قابلیت های خطوط مینی ری فاینری نیرو نماد

۱. تولید هیدروکربن های سبک و سنگین: خطوط مینی ری فاینری نیرو نماد قادر به تولید هیدروکربن های سبک نظیر بنزین، گازوئیل و سوخت های سبک و همچنین هیدروکربن های سنگین مانند نفت کوره و روغن های صنعتی هستند.

۲. فرآیندهای انعطاف پذیر و چندمنظوره: این واحدها به گونه ای طراحی شده اند که قابلیت پردازش طیف گسترده ای از خوراک ها شامل نفت خام، میعانات گازی، و فرآورده های نیمه تمام پالایشی را داشته باشند.

۳. خط بلندینگ و استانداردسازی محصولات: واحد بلندینگ یکپارچه در خطوط مینی ری فاینری، امکان فرمول سازی محصولات مطابق با استانداردهای بین المللی نظیر ASTM و EURO را فراهم می کند. این خط به تنظیم دقیق خواص فیزیکی و شیمیایی محصولات برای دستیابی به کیفیت مطلوب کمک می کند.

۴. مقیاس پذیری و انعطاف در ظرفیت تولید: خطوط مینی ری فاینری نیرو نماد قابلیت طراحی در ظرفیت های مختلف را دارند و می توانند برای کاربردهای خاص یا تولید در مقیاس کوچک و متوسط تنظیم شوند.

۵. صرفه جویی اقتصادی و زمان اجرا: استفاده از خطوط مینی ری فاینری به دلیل هزینه پایین تر نسبت به پالایشگاه های بزرگ و زمان کوتاه تر اجرای پروژه، گزینه ای ایده آل برای پروژه های منطقه ای و صنایع کوچک تر است.

۶. طراحی مطابق با استانداردهای جهانی: تمامی مراحل طراحی و ساخت این خطوط مطابق با استانداردهای بین المللی نظیر API، ASME، و ISO انجام می شود تا بالاترین سطح کیفیت و ایمنی تضمین شود.

نتیجه‌ گیری

در این مقاله نیرونماد در مورد تولید هیدروکربن صحبت شد، تولید هیدروکربن در نهایت برای هر کشوری می‌تواند صرفه اقتصادی زیادی داشته باشد، زیرا دارای گستره ‏ی کاربردی بسیار وسیعی است که از جمله‏ ی آن می‏توان به تولید انواع مختلف سوخت‏ها، ساخت انواع گریس، روغن ‏های روانکار، حلال‏ ها، وکس ‏ها، آسفالت و مواد آرایشی – بهداشتی اشاره کرد.

---

هیدروکربن چیست؟

در واقع هیدروکربن‌ها در ساختارهای مواد آلی جای می‌گیرند و به طور معمول ترکیبات اصلی آن‌ها از کربن و هیدروژن است.

نحوه تولید هیدروکرین چگونه است؟

برای تولید آن نیز از تبدیل ترکیبات هیدروکربنی سنگین استفاده می‌شود. باتوجه‌به این که بخش کلیدی و مهمی از تولیدات نفت و استخراج کشور از نوع سنگین است در نتیجه این که یک کشور، شرکت و صنعت‌گر بتواند آن را به شکل سبک تبدیل کند قطعاً اهمیت زیادی برای این شرکت خواهد داشت.