گزارش کارآموزی مرور اجمالی بر فعالیت های پالایشگاه آبادان در پالایشگاه آبادان

گروه: مهندسی پلیمر – علوم رنگ

« مقدمه »

آیا در روزهای سرد زمستان ، خانۀ خود را با بخاری نفتی ، وسیلۀ گاز سوز و با شوفاژ گرم می کنید ؟

آیا لباس های که پوشیده اید از نایلون یا دیگر انواع مواد مصنوعی ساخته شده اند ؟

آیا برخی از لوازمی که در خانه از آن ها استفده می کنید ، پلاستیکی هستند ؟

آیا برای دم کردن چای و یا پختن تخم مرغ از اجاق گاز استفاده می کنید ؟

آیا برای رفتن به مدرسه سوار اتومبیلی می شوید که چرخ هایی از جنس لاستیک دارد و با سوخت بنزینی حرکت می کند ؟

امروزه بسیاری از اشیاء و لوازمی که در اطراف ما وجود دارند و حتی برخی از لوازم ضروری زندگی از طلای سیاه یا نفت ساخته شده اند . اگر نفت نبود ، بخش بزرگی از زندگی امروزی ما متوقف می شد !

در زبان لاتین نفت را پترولیوم ( petroleum ) یا روغن سنگ ( Rock oil ) گویند . پترا              (  petra ) لغت لاتین و معادل « rock » یعنی سنگ و صخره است و « oleum » نیز لغتی لاتین و معادل « Oil » به معنی روغن است .

در زبان اوستایی نپتا به معنی روغن معدنی است .

کلدائی ها و عرب ها این لغت را از فارسی گرفتند و نفت نامیدند .

وقتی جانداران تک سلولی در درون لایه های رسوبی مانند شیل ها ، ماسه سنگ ها و سنگ های دیگر به هیدروکربن ها تبدیل می شوند مخلوط پیچیده ای از مایع ، جامد و گاز به دست می آید .

این مخلوط را همه به نام نفت خام و گاز طبیعی می شناسند . ( شکل رو به رو نوعی از جانوران نفت ساز را پلانکتون نامیده می شوند نشان می دهد ) .

هیدروکربن ها ممکن است در ژرفای زمین و درون لایه های ضخیم و یا نازکی مانند ماسه سنگ و یا آهک که دارای شرایط مخزنی هستند تجمع یابند . شرایط تشکیل ماسه سنگ بدین صورت است که ذرات ماسه به وسیله آب رودخانه ها حمل و در دریا ته نشین می شوند . با گذشت زمان این لایه ها ضخیم تر و ضخیم تر شده و پس از مدتی طولانی ، بر اثر فشار لایه های رویی ، ذرات آنها به یکدیگر می چسبند و به صورت سنگ در می آیند . اصولاً سنگ هایی که فاقد منشأ آتش فشانی بوده ، در محیط های دریایی و یا خشکی در اثر عوامل مختلف به صورت آواری و شیمیایی ته نشین  می شوند را سنگ رسوبی می نامند .

سنگ های رسوبی عمدتاً در دریا و معمولاً در مناطق عمیق دریا و نزدیک به ساحل تشکیل می شوند . گاهی در مدت طولانی کم کم این لایه های عمیق از اعماق زمین بالا می آیند و از زیر آب خارج می شوند . دراین صورت سنگ های رسوبی که زمانی در دریا تشکیل می شده اند به صورت پستی و بلندی هایی در خشکی قرار می گیرند .

سنگ هایی رسوبی، که نفت خام در میان لایه های آن قرار می گیرد . عمدتاً از ذرات ماسه و ماسه سنگ و سنگ های کربناتی تشکیل شده اند . ذرات سنگ ها چنان به یکدیگر چسبیده اند که تقریباً هیچ فضای خالی در میانشان وجود ندارد . اگر هم در میان ذرات سنگها فضای خالی وجود داشته باشد ، از آب پر می شود ، چون این سنگ ها معمولاً در زیر آب تشکیل می شوند . اگر سنگ های رسوبی در خشکی باشند ، معلوم می شود که از دریا فاصله زیادی یافته اند . این  سنگ ها معمولاً عمیق تر از لایه هایی قرار می گیرند که آب های زیر زمینی را در خود جمع می کنند . می دانیم که پایین تر از سطح زمین ، معمولاً آب وجود دارد . به همین دلیل است که برای به دست آوردن آب چاه می زنند . از آن جا که سنگ های رسوبی پایین تر از آب های زیر زمینی هستند و حتی در خشکی هم فضای خالی میان ذرات سنگ ها از آب پر می شود .

نفت هم فضای خالی میان ذرات سنگ های رسوبی را پر می کند ، چون نفت سبکتر از آب است ، روی آب قرار می گیرد . اگر آب بتواند در سوراخ های ریز سنگ ها نفوذ کند ، نفت کم کم بالا و بالاتر می آید و حتی ممکن است به سطح زمین برسد . در این صورت ، هیدروکربن هایی که بصورت گاز هستند ، بیرون رانده شده و در هوا پراکنده می شوند . هیدروکربن های مایع هم به صورت بخار در می آیند و به هوا می روند . آنچه باقی می ماند ، ماده جامد نرم ، چسبنده و سیاه رنگی است که به آن قیر می گوئیم  قیر بعد از بخار شدن هیدروکربن های مایع روی زمین ته نشین می شود . در گذشته ، این ته نشست در خاورمیانه و مخصوصاً در کرانه های خلیج فارس فراوان بوده است . در نزدیکی های بحر المیت که دریاچه ای در غرب کشور اردن است ، در گذشته ته نشست قیر به قدری زیاد بود که رومی ها به این دریاچه ، دریاچۀ آسفالتیت p: u  ( Asphaltites ) می گفتند . این نام از واژه لاتینی آسفالتوم ( Asphaltum ) به معنی قیر گرفته شده است . قیر ماده ای چسبنده است که در آب حل نمی شود و از نفوذ آب نیز جلوگیری می کند . در گذشته ، وسایل چوبی را با قیر اندود می کرده و در نتیجه آب در آن ها نفوذ نمی کرد . برای همین قیر در کشتی سازی استفاده می شد و اهمیت زیادی هم داشت . در زیر صفحه های چوبی کشتی را با قیر پر می کردند تا آب به درون کشتی نفوذ نکند . مصری ها در روزگاران باستان ، چرخ ارابه را با نفتی که به سطح زمین می تراوید ، روغن کاری می کردند . چینی ها نیز در روزگاران باستان برای به دست آوردن نمک ، چاه هایی می کندند که از بعضی از آنها نفت به دست می آمد . در گذشته بعضی از مردم ، قیر را مانند دارو به کار می بردند ، یعنی مادۀ رقیق شده آن را مانند مرهمی روی زخم و روی جاهای دردناک بدن بیمار می مالیدند . این کار تا اندازه ای مفید بود . کمترین فایده ای که داشت ، مگس ها و حشره های دیگر را از اطراف بیمار دور می کرد .

گاهی هم قیر را مانند داروی خوراکی می خوراندند ، زیرا اثر ملین داشت . در زمان های قدیم و پیش از انقلاب صنعتی ، مردم از نفت بیشتر برای روشنایی و گاهی در زمینه دارویی p:u استفاده می کردند . در آن زمان نفت از چشمه ها و چاه های کم عمق جمع آوری می شدو هیچ کس به سوراخ کردن و حفاری زمین فکر نمی کرد . در قرن 19 و پس از انقلاب صنعتی ، برای توسعه به سوخت بیشتری نیاز بود . در سل 1859 میلادی یک شرکتی در پنسیلوانیا واقع در ایالت متحده آمریکا تصمیم گرفت که برای یافتن نفت و درست کردن یک چاه زمین را حفاری کند . نخست مشکلات زیادی وجود داشت ؛ ولی سرانجام در بیست و هفتم ماه آگوست سال 1859 میلادی مته حفاری آنها از میان سنگ ها گذشت و به یک مخزن عظیم نفت رسید . اولین چاه نفت                       فقط 21 متر عمق داشت ، اما چاه های نفت کنونی ، معمولاً صدها متر عمق دارند .                   یکی از عمیق ترین چاه ها ، چاه کارون شماره یک در جنوب شرقی اندیمشک است که 4800 متر عمق دارد .

هرودوت مورخ یونانی ، چگونگی کندن چاه نفت را چنین شرح می دهد ؛ در p:5 اریکار ، نزدیک شوش ، چاهی وجود داشت که ایرانیان از آن قیر ، نمک و نفت استخراج می کردند .

شاردن جهانگرد فرانسوی که در دورۀ صفویه به ایران آمد ، در سفرنامۀ خود می نویسد ، در مازندران نفت سیاه و سفید یافت شده است . مردم از آن برای رفع سرما خوردگی و روشنایی استفاده می کنند .

افراد و شرکت های خارجی بسیاری برای گرفتن امتیاز حق اکتشاف و استخراج تلاش کردند ، اما هیچ یک به جزء امتیاز نامه دادرسی به نتیجه نرسید . در سال 1280 ه . ش امتیاز استخراج منابع نفتی توسط مظفرالدین شاه قاجار نخستین مسئول مملکتی آن زمان به ویلیام دارسی ( William Darcy ) انگلیسی داده شد . او در تاریخ خوانده بود ، که مردم جنوب ایران در زمان فنیقی ها زورق های خود را با مادۀ سیاهی ، غیر قابل نفوذ می کردند ؛ همچنین شنیده بود که در زمان قدیم ، در جنوب ایران ، آتشکده های طبیعی وجود داشت . او متعهد شد که در مقابل بهره برداری از نفت جنوب ایران سالانه 16 درصد از منابع حاصل را به عنوان حق الامتیاز به همراه سالی 20 هزار لیره مالیات به دولت ایران بپردازد . در سال 1920 میلادی دارسی نخستین چاه نفت را به نام چیا سرخ در نزدیکی قصر شیرین حفر کرد ولی اثری از نفت نیافت . سه سال  بعد چاه شمارۀ یک مسجد سلیمان را حفاری نمود که به مخزن بزرگی از نفت رسید .

« تعاریف واژه های پالایش »

نفت سفید ( Kerosine ) :

نفت سفید یا نفت چراغ و یا « کروسین » یکی از فرآورده های اصلی پالایش نفت خام است که نقطۀ جوش بین 150 تا 300 سانتی گراد را دارد و از فرآورده های تقطیر به شمار میرود . نفت سفید معمولاً برای ایجاد روشنایی ، تولید گرما ، سوخت موتورهای توربینی و سوخت جت به کار می رود و از آن به عنوان حلال قیر و ساخت حشره کش نیز استفاده می شود .

نفت صاف شده ( Decant Oil ) :

پس از انجام فرآیند کراکینگ و جدا کردن فرآورده در برج تقطیر ، ته مانده برج حاوی مقداری کاتالیست است که اگر آن را به روش مکانیکی جدا کرده باشند ، به نفت باقی مانده نفت صاف شده یا نفت « دکانت شده  » می گویند . چگالی این نفت حدود 0.95 تا 101 است . نفت صاف شده خوراک بسیار مناسبی برای تولید کک مرغوب از نوع سوزنی است .

نفت دوغاب  ( Slurry Oil ) :

نفت دوغاب ، به دوغاب حاصل از فرآیند کراکینگ گفته می شود . این دوغاب مقداری زیاد کاتالیست دارد که معمولاً آن را به روش مکانیکی جدا می کنند .

گرانروی ( Viscosity )  :

گرانروی یا دیسکوزیته درونی یک مایع نسبت امان شدن است . در صنایع نفت داشتن گرانروی فرآورده های نفتی به خصوص روغن ها و نفت کوره از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و نشان دهندۀ کیفیت آنهاست . در سیستم متریک واحد گرانروی « Poise » و « Sunti Poise ) می باشد . در صنایع نفت استانداردهای دیگری نظیر « سینماتیک » , « سیبولت » , « ردوود » وجود دارد که در حال حاضر از گرانروی سینماتیکی بیشتر استفاده می شود .

گاز همراه ( Associuted Gas ) :

گاز همراه یا به صورت محلول در نفت خام ( Solution Gas ) است که در مراحل بهره برداری از نفت خام جدا می شود و یا بصورت جداگانه از نفت خام اشبع شده حاصل می شود . مقدار تولید گاز همراه متناسب با تولید نفت است .

گریس ها ( Greases ) :

گریسها در حقیقت روغن های روان کننده ای هستند که با افزودن مواد ژله ای مانند صابون ها و پرکننده های معدنی به صورت جامد و یا نیمه جامد در می آیند و در گرداندن چرخ های صنعت نقش مهمی دارند . دسته بندی گریس بر مبنای درجه نفوذ ( Penetration ) و نقطۀ چکیده ( Propping Point ) انجام می شود .

قیر نرم  ( Penetration Grade Bitumen ) :

این گروه قیرهایی هستند که از تقطیر مستقیم نفت خام با دمیدن هوا در بازمانده های تقطیر به دست می آید . قیرهای نرم برحسب نفوذپذیری درc25 به ترتیب از صفر تا 10 جامد ، از 10 تا 100 نیمه جامد ، از 100 به بالا نرم خواهند بود . تولید قیرهای نیمه جامد که بیشتر در راهسازی به مصرف می رسد بیشتر از انواع دیگر است .

قیر دمیده ( Blown Bitumen ) :

قیر دمیده نوعی قیر است که به صورت جامد و نیمه جامد از طریق دمیدن هوا به داخل قیر معمول مایع و داغ حاصل می شود . نقطۀ ذوب و نقطۀ جوش و نقطۀ نرمش قیر دمیده بالاتر از قیر معمولی ولی میزان کشش پذیری آن پایین تر است .

نفت خام شیرین ( Sweet Crude Oil ) :

به نفت خام هایی گفاته می شود که درصد وزنی گوگرد آنها کمتر از 5/0 درصد باشد . به طور کلی نفت خام های تولیدی دریای شمال و شمال آفریقا و اندونزی نفت خام های شیرین و نفت خام های تولیدی در خاورمیانه ، آمریکای مرکزی و جنوبی نفت خام های ترش هستند .

آلکیل دار کردن ( Alkylation ) :

فرآیند بسپارش برای ترکیب اولفینها و پارافینها ، به ویژه واکنش دادن بوتلین و ایزوبوتان با استفاده از سولفوریک یا هیدروفلوئوریک اسید به عنوان کاتالیزگر برای تولید عامل اختلاط کم است حساسیت با عدد اکتان بالا برای بنزین .

نفت انحلال پذیر در اسید ( Aso ) :

نفت انحلال پذیر در اسید ، که از واکنش های جانبی در فرآیند آکلیل دار کردن به دست می آید .

نفت خام کاهید اتمسفری ( ARC ) :

نفت خام کاهیدۀ اتمسفری ، جریان ته مانده های اتمسفری حاصل از برج تقطیر اتمسفری .

تقطیر ( ASTM ) :

تقطیر نا پیوسته آزمایشگاهی استاندارد شده برای تولید نفتاها و میان تقطیرها که در فشار اتمسفری بدون تفکیک جزء به جزء انجام می شود .

نقطۀ آنیلین ( Aniline Point ) :

دمای کمینه برای احتزاج پذیری کامل حجم های مساوی از آنیلین و نمونۀ مورد آزمایش . این آزمایش به عنوان نشان دهندۀ درجۀ پارافینی بودن نمونه تلقی می شود . نقطۀ آنیلین به عنوان وسیله ای برای دسته بندی کردن کیفیت افروزش سوختهای دیزلی به کار می رود .

نقطۀ ابر (  Cloud Point ) :

دمایی که در آن ، ترکیبات جامد شدنی موجود در نمونه تبلور یا جدا شدن از محلول را طی یک روش خنک کردن موصوف ، آغاز می می کنند . نقطۀ ابر ، یک مشخصۀ نوعی سوخت های میان تقطیر است .

کراکینگ ( Cracxing )  :

شکسته شدن هیدروکربن های سنگین مولکول به ترکیبات سبکتر بر اثر گرما ،             کراکینگ گرمایی ساده در حضور یک کاتالیزر مناسب ، موجب ارتقای بهره و کیفیت فرآورده ها می شود .

نقطۀ اشتعال ( Flash Point ) :

در صورتی که یک فرآورده در شرایط مشخص تا زمانی معین گرم شود به طوری که بخار کافی برای تشکیل مخلوط با هوا ، که به راحتی افروخته شود متصاعد کند ، آن دما را نقطۀ اشتعال فرآورده نامند . نقطۀ اشتعال معمولاً به عنوان نشانۀ پتانسیل آتشگیری و انفجار یک فرآورده تلقی می شود .

نفتا ( Naphta ) :

یک برش تقطیر در گستردۀ 5 C  F  420  نفتاها طبق برش های تقطیر واقعی به نفتاهای سبک ، میانی ، سنگین ، بکر بسیار سنگین ، تقسیم می شوند .

بسپارش ( Polymerization ) :

ترکیب دو یا چند مولکول سیر نشده به منظور تشکیل مولکول های سنگینتر . پروپینها و بوتینها نخستین خوراکها برای فرآیندهای بسپارش پالایشگاهی محسوب می شوند و در این فرآیندها از فسفریک اسید جامد یا مایع ، به عنوان کاتالیزگر ، استفاده می شود .

رفرمینگ ( Reforming ) :

تبدیل بخش های نفتا به فرآورده هایی که با عدد اکتان بالا ، رفرمینگ گرمایی ، اساساً یک فرآیند کراکینگ سبک است که در مورد نفتاهای سنگین به کار می رود تا بهره های تولید هیدروکربن هایی با گسترۀ جوش بنزین را افزایش دهد .

گزینش پذیری ( Selectivity ) :

تفاضل بین عدد اکتان پژوهشی و عدد اکتان موتور در یک بنزین معین آسیکلات یک جزء سازندۀ عالی با حساسیت کم و رفرمات ، یک جزء سازنده با حساسیت زیاد برای بنزین کم است .

فرآورده های تمیز ( Clean Product ) :

این واژه شامل تمام فرآورده های نفتی به جزء سوخت دیزل و نفت کوره می شود . سوخت دیزل ، نفت کوره و نفت خام جزء هیدروکربونهای کثیف ( Dirty ) و یا سیاه ( Black ) محسوب می شوند .

نفت خام ماژور ( Marginal Crud Oil  ) :

گاهی که تقاضا برای برخی از فرآورده های نفتی مانند نفت کوره افزایش می یابد ، بر تقاضای نفت خام های سنگین نیز اضافه می شود و در این حالت به نفت خام  سنگین مورد اشارۀ نفت خام ماژور یا حاشیه ای و به نفت کوره فرآوردۀ ماژور یا حاشیه ای گویند .

سوختهای اکسیژن دار ( Oxygenated fuels ) :

سوختهای اکسیژن دار یا بنزین های خودرو طی سال های اخیر به بازار آمده و مانند سوخت های آروماتیکی در مقیاس وسیعی در کشورهای صنعتی جهان مورد استفاده قرار گرفته است . اهمیت سوخت های اکسیژن دار در کاهش آلودگی هوا در مقیاس با بنزین های سرب دار است . وجود اکسیژن در سوخت موجب کاهش میزان گاز منواکسید کربن Co متصاعد از اگزوز خودرو است . سوخت های اکسیژن دار به دو گروه الکل ها و اتر ها تقسیم می شوند .