به نام خدا

مهدی زادفلاح

دبیرستان شهید نصیری

کلاس 03

نفت چيست ؟

● نفت:    

نَفت مایع غلیظ و افروختنی به رنگ قهوه‌ای سیر یا سبز تیره‌است که در لایه‌های بالایی بخش‌هایی از پوسته کره زمین یافت می‌شود. نفت شامل آمیزه پیچیده‌ای از هیدروکربن‌هایی گوناگون است. بیشتر این هیدروکربن‌ها از زنجیره آلکان هستند ولی ممکن است از دید ظاهر، ترکیب یاخلوص تفاوت‌های زیادی داشته باشند.

ریشه واژه نفت از واژهٔ اوستایی «نپتا» گرفته شده‌است. کلدانیان و اعراب آن را از زبان مادی گرفته و «نفتا» خوانده‌اند. در برخی منابع قدیمی به صورت نفط نیز آمده‌است. در فرانسه نیز Naphte گفته می‌شود و پیش از آن تا سال ۱۲۱۳ میلادی Napte گفته می‌شد که از واژه لاتین Naphta بر گرفته شده بود. ریشه این کلمه واژه پونانی Naphtha به معنی روغن شرقی یا d'o. orientale است.

کلمهنفت در زبان انگلیسی پترولیوم نامیده می‌شود از دو کلمه پترا (لغت یونانیکلمه سنگ) و کلمه اولئوم (روغن) تشکیل شده‌است. نفت مایعی است که عمدتاً ازدو عنصر آلی هیدروژن و کربن تشکیل شده و دارای مقادیر کمتری از عناصرسنگین مانند نیتروزن اکسیژن و گوگرد می‌باشد و بصورت طبیعی در زیر زمین وبصورت استثنایی در روی زمین یافت می‌شود.

تاریخچه نفت

اقوام متمدن دوران باستان، بویژه سومری‌ها و آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود چهار هزار و پانصد سال پیش در سرزمین بین‌النهرین (محل عراق کنونی) با برخی از مواد نفتی که در دریاچه قیر بدست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به عنوان ماده غیر قابل نفوذ، استفاده می‌کردند. رومی‌ها و یونانی‌ها نیز مواد قیری را برای غیر قابل نفوذ کردن بدنه کشتیها بکار می‌بردند. همچنین برای روشنایی و گرم کردن نیز از آن بهره می‌جستند.

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت‌آوری بوجود آمد. بطوری که امروزه صنایع پتروشیمی نفش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.

منشا نفت

بیشتر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوس‌ها اولیه می‌دانند. باقی‌مانده حیوانات و گیاهانی که میلیون‌ها سال قبل از محیط دریا (آب)، قبل از دایناسورها زندگی می‌کردند در طی سال‌ها توسط لپه‌های گل پوشیده شده‌است. برای تبدیل این موجودات به نفت به گرما و فشار مناسب در طول سالیان دراز نیاز می‌باشد که در صورت وجود این شرایط همراه با سنگ مخزن مناسب نفت به مقدار زیاد در حوضچه نفتی جمع می‌گردد.

نفت خام حالت روغنی دارد و به شکلهای جامد، مایع و گاز دیده می‌شود. برخی اوقات به تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته می‌شود. اگر نفت در محلی جمع گردد به آن محل حوضچه نفتی می‌گویند. از مجموع چندین حوضچه نفتی یک میدان نفتی حاصل می‌شود. به سنگ متخلخل در بر گیرنده نفت، سنگ مخزن می‌گویند.

اکتشاف نفت

یک منطقه انتخاب شده را با مطالعه نمونه‌های سنگی زمین مورد استخراج قرار می‌دهند. اندازه گیری‌ها انجام می‌شود و اگر مکان از لحاظ نفتی مکان موفقیت آمیزی باشد، حفاری آغاز می‌شود. بالای چاه ساختاری که دکل نامیده می‌شود، برای جا دادن وسایل و لوله‌های مورد استفاده در چاه ساخته می‌شود. زمانی که حفاری تمام می‌شود، چاه حفر شده یک جریان ثابتی از نفت را به سطح زمین خواهد آورد.

نفت بصورت خام نمی‌تواند مورد ستفاده قرار گیرد و باید در پالایشگاه نفت مورد تصفیه قرار گیرد.

نفت را با بشکه می‌سنجند.هر بشکه حاوی ۱۵۹ لیتر نفت می‌باشد.

ترکیبات مولکولی نفت خام

تعدادترکیبات مولکولی نفت خاموابسته به سن زمینشناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر می‌باشد. برای مثالنفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی می‌باشد

پالایش نفت خام

از تصفیه یا پالایش نفت خام می‌توان فرآورده‌های زیادیبدست آورد، که قابل فروش در بازار باشند. نخستین گام در پالایش نفت خام عملتقطیراست. تحمیل حرارت‌های زیاد در موقعتقطیر باعث تجزیه و شکسته شدن مولکول‌های نفت شده و اشکالاتی در ادامه پالایش نفتبوجود می‌آورد، که از عواقب آن ، ضایع شدن مواد و افزایش هرینه را می‌توان نام برد

نفت خام به جهت وجودترکیبات گوگردبوی نامطلوبی دارد. بخش اعظمنفت خام ازهیدراتهایکربن تشکیل شده و مقدار کمی عناصر دیگر نیز به آن مخلوط می‌گردد، که این عناصردر زیر با درصدشان نشان داده شده‌اند.

  مخلوطي است از هيدروکربن هاي جامد و به صورت مايع و گاز که از تجزيه شدن پيکر مرده جانداران تک سلولي به وجود مي آيد .
روش هاي بسيار پيشرفته اي از قبيل لرزه اندازي و شکل برداري با اقمار مصنوعي براي رديابينفتبه کار ميرود.

اندازه‌گیری

نفت را با بشکه می‌سنجند. هر بشکه حاوی ۱۵۹ لیتر نفت می‌باشد.

انواع نفت خام

نفت خام معمولاً بر اساس دو معیاروزن مخصوص و میزانگوگرد تقسیم‌بندی می‌شود. نفت‌هایی که وزن مخصوص،گرانروی و چگالی پایینتری دارندنفت سبک و نفت‌هایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی بالاتری دارندنفت سنگین نامیده می‌شوند. نفت‌هایی که گوگرد آنها کمتر است نیزنفت شیرین و نفت‌های دارای گوگرد بیشترنفت ترش نامیده می‌شوند. استخراج، جابجایی و پالایش نفت‌های سبک و شیرین ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است و میزان بیشتری از محصولاتی چونبنزین،نفتا،نفت سفید وسوخت‌های جت برگرفته از نفت سفید، و گازوئیل‌های مرغوب را می‌توان از آن‌ها به دستآورد، به همین دلیل این نوع نفت‌ها بیشتر مورد علاقه پالایشگاه‌ها بوده وقیمت بالاتری دارند. شاخص‌های بین‌المللی تعیین قیمت نفت یعنیوست تگزاس اینترمیدیت وبرنت از نوع نفت سبک و شیرین هستند. اما میزان نفت‌های ترش و سنگین در ذخایر نفتی دنیا بسیار بیشتر است.

● مراحل تصفيهنفت:

عمليات تصفيهنفتعبارت است از تقطيرنفتخام به منظور تجزيه مواد مشکله آن .
عمل تقطير بطور مداوم انجام ميشود . يعني اينکه مستمرنفتخام داغ وارد قسمت پائين ستون مي شود و مواد مختلف هر کدام در سطح مناسب ( از بالا تا پائين ) خود به خارج جريان مي يابد.
دراين تقطير سازي موادي سبک که به آنها ماده گاز پالايشگاهي نام دارد بهصورت بخار ميماند و براي سوختن در پالايشگاه به کار ميرود و عبارتند از :
گازنفتمداي LGP)) ، گازولين ( بنزين ) و مهمترين آنهانفتاستکه در صنايع شيميايي است ، و مواد سنگين ترين وجود دارد که کروسين را ميتوان نام برد و گازوئيل که براي تامين گرما به عنوان سوخت ديزلي بکار ميرود .
صنايع پتروشيمي علم شيمي و صنعت پتروشيمي در پرتو فعاليت ها وبالندگي مغزها ي متفکري که عامل همه پيشرفتها و دستاوردهاي جوامع بشري است . بيش از چند دهه از پيدايش صنعت پتروشيمي در جهان نمي گذرد .

● تعريف کلمه اي پتروشيمي :

واژه پتروشيمي از دو کلمه پترون و شيمي ترکيب شد و معني لغوي آن مواد شيميائي حاصل ازنفتاست .
به طور کلي مواد پتروشيمي ، آن گروه از محصولات شيميائي است .
▪ محصولات پتروشيمي صنايع پتروشيمي را مي توان به سه دسته مشخص تقسيم کرد:
۱) محصولات اصلي مانند اتيلن ، پروپلين ، گوگرد ، بنزين ، آمونياک و غيره . اين محصولات پايه و اساس محصولات متعدد ديگر پتروشيمي را تشکيل مي دهند.
۲) محصولات مياني که از محصولات اصلي توليد شده و مواد اوليه کارخانه هايتوليد کننده محصولات نهايي را تشکيل مي دهند . مانند پلي کلروروينيل ( پيوي سي ) ، ملامين و ...
۳) محصولات نهايي که براي ساختن لوازم و ابزار مورد مصرف عموم مردم به کار مي روند مانند :
الياف مصنوعي ، اشياي پلاستيکي و ...
زنـــــــدگـــــي بــــــــدون مـــــــحــــصـــولات پـــــتــــروشـــــيــــمي بــــســـيـــار مــــشـــکـــل اســــت .
▪ لاستيک : يکي ديگر از محصولات پتروشيمي لاستيک است . کاربرد لاستيک بيشتر در زمينه توليد تاير وسايل نقليه و... به کار ميرود.
▪ الياف پلي استر : که به نامهاي داکرون و تريلن هستند و حتي از الياف طبيعيديگر نيز قدرت بيشتري دارند . مصرف اين نوع الياف به علت داشتن خواصگوناگون مانند چروک نشدن به سرعت زياد شده است .
مواد پتروشيمي موارد استعمال متعدد ديگري نيز دارند . مثل حشره کش ها، مواد منفجره، مواد رنگي و ...
فراورده هاينفتي پس از ساخت فراورده هاي حاصله ازنفتوگاز پيچيده بعدي نحوه رساندن آنها به خريداران خواهد بود . مثل: نرخ هزينهحمل ،نحوه رساندن، مقدار فراورده ها و مسافت بين مراکز توزيع و مصرفکنندگان

 .
● مصارف فروارده هاينفتی :

مصارف فراورده هاينفتعبارت است از حمل و نقل ، تامين گرما و روشنائي و ايجاد برق و زمينه هاي ديگر .
مشتريان احتياجات خود را از مراکز و انبارهاي توزيع که به آنها ( پايانه ) يا ( انبار) ناميده مي شود .دريافت مي کنند.
نــفــت عــمــدتــا بــه عــنــوان مــاده خــام صــنــايــع پــتــروشــيــمــي مــورد اســتــفــاده قــرار مــيــگــيــرد .
نفتدر چند کشور الجزاير و هلند به عنوان سوخت اتومبيل و درژاپن بيشتردرتاکسي ها مصرف مي شود.
گازوئيل در موتورهاي ديزلي ، اتوبوسها ، وانت ها و ... مصرف مي شود . صنعت پتروشيمي با صنعتنفتبستگي نزديک دارند .
▪ تجارتنفتمستلزم عمليات بسيار وسيع و متعددي است :
سکوهاي عظيم الجثه ، کشتي هاينفتکش ، پالايشگاه ها ، هزاران کيلومترخط لوله که همگي در محيط زيست اثر مي گذارد.
در اين چند سال اخير اثرات مخرب عملياتنفتي بر روي محيط زيست موضوع بحث هاي گسترده اي بوده است .
اثرات مخرب آن مثل صدمه به قشر اوزون ، گرم شدن کره زمين و ... .
جلوگيري از تصادف و اتفاق ، در حفاظت محيط زيست عامل مهمي است ، که يکي از معمولترين علت تصادف خطاي انسان است .
بنابراين راهنمايي ، آموزش ، ايمني ، و از همه مهمتر وجود وجدان آگاه به مسائل ايمني بين کارکنان ، از اهميت به سزايي برخوردار است !
حفظ محيط زيست مسأله اي است هم ملي و هم بين المللي و سازمان هاي گوناگوني وجود دارند که صنعتنفتاز طريق آنها با دولتها در اقدامات مربوط به محيط زيست همکاري مي کند.

مهندسینفت

مهندسی نفت (بهانگلیسی: Petroleum engineering) کاربرددانش،فناوری،ریاضیات واقتصاد در فرایند اکتشاف، استخراج، برآوردمخزن و توسعهنفت،گاز و سایر ترکیبات هیدروکربنی از مخازن زیرزمینی و انتقال آنها بهپالایشگاه، صنایع پایین‌دستی و مصرف‌کننده‌است. شایان توجه است که پالایش نفت در حیطۀ صنایع پایین‌دستی صنایع نفت و گاز بوده و در محدودۀمهندسی شیمی قرار می‌گیرد.

در سال‌های اخیر به‌دنبال تغییراتی که در رویکرد سرمایه‌ها به‌سوی منابع جدید انرژی صورت گرفته است، بسیاری از دانشگاه‌ها همچوناستنفورد ودانشگاه کالیفرنیا این رشته را بهمهندسی منابع انرژی تغییر نام داده‌اند؛ چرا که مباحث طرح‌شده درانرژی زمین‌گرمایی و سایر انرژی‌های نوین کماکان بسیار نزدیک به‌این رشته می‌باشد. در مهندسینفت دروسی همچون ریاضیات، فیزیک، مکانیک سیالات، استاتیک، ترمودینامیک،انتقال حرارت، انتقال جرم، زمین شناسی و ... تدریس می شود.

گرایش‌های مهندسی نفت

مهندسی نفت به چندین گرایش تقسیم می‌شود. در زیر به‌معرفی این گرایش‌ها می‌پردازیم:

• مهندسی اکتشاف: این گرایش ارتباط نزدیکی با زمین‌شناسی دارد. در اولین مرحله کشف حوزه‌هاینفتی انجام می‌گیرد. مهندسان اکتشاف با بکار بردن شیوه‌های مختلف (مانندلرزه نگاری) به وجود یا عدم وجود نفت پی می‌برند.

• مهندسی مخازن: به‌گونه‌ای عمل می‌کنند که محصول نفت و گاز به‌واسطه تعیین موقعیت مناسبچاه، سطح میزان استخراج و افزایش‌دادن روش‌های بازیافت نفت، بهینه‌سازیشود.

• مهندسی حفاری: از لحاظ فنی، حفاری اکتشافی، استخراج و تزریق چاه‌ها را مدیریت می‌کند.

• مهندسی بهره برداری: که شامل مهندسی زیرسطحی است که اختلال بین مخزن و چاه را مدیریت می‌کند. وظایف مهندس بهره‌برداری، پرفوراسیون، مهارکردن شن، کنترل جریان حفارینزولی، کنترل تجهیزات حفاری نزولی، ارزیابی کردن روش‌های ساختگی انتقال ازراه هوا و همچنین انتخاب سطح تجهیزاتی که جداکننده مایع تولید شده‌اند (نفت، گاز طبیعی و آب)، هستند.

گروه‌های مهندسی نفت در دانشگاه‌های ایران

• دانشکدۀ مهندسی شیمی و نفت،دانشگاه صنعتی شریف،تهران
• انستیتو مهندسی نفت،دانشگاه تهران،تهران
• دانشکدۀ مهندسی نفت،دانشگاه امیر کبیر،تهران
• دانشکدهٔ مهندسی شیمی،دانشگاه علم و صنعت ایران،تهران
• دانشکدۀ مهندسی شیمی، نفت و گاز،دانشگاه شیراز،شیراز
• دانشکدۀ مهندسی نفت اهواز،دانشگاه صنعت نفت،اهواز
• دانشکدۀ مهندسی نفت آبادان،دانشگاه صنعت نفت،آبادان
• دانشکدۀ فنی و مهندسی،دانشگاه شهید باهنر کرمان،کرمان
• دانشکدهٔ مهندسی شیمی،دانشگاه تربیت مدرس،تهران
• دانشکدۀ مهندسی شیمی،دانشگاه صنعتی سهند،تبریز
• دانشکدۀ فنی و مهندسی،دانشگاه گرمسار،گرمسار
• دانشکدۀ مهندسی نفت،دانشگاه سمنان،سمنان
• دانشکدۀ مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک،دانشگاه شاهرود،شاهرود
• دانشکدۀ مهندسی گاز و پتروشیمی،دانشگاه خلیج فارس بوشهر،بوشهر
• دانشکده فنی فومن،دانشگاه تهران،گیلان

اوپک

سازمان کشورهای صادر کننده نفتبا نام اختصاریاوپک (OPEC)، یککارتل بین‌المللی نفتی است که متشکل از کشورهایالجزایر،ایران،عراق،کویت،لیبی،نیجریه،قطر،عربستان سعودی،امارات متحده عربی،اکوادور،آنگولا وونزوئلا است. مقر بین‌المللی اوپک از بدو تاسیس در سال ۱۳۳۹ در ژنو بود و در سال۱۳۴۴ به شهروین در کشوراتریش انتقال یافت.

۱۲سپتامبر ۱۹۶۰ کشورهای صادر کنندهٔ نفت با هدف محافظت از منافع خوداقدام به تاسیس سازمان واحدی موافقت کردند که به اختصار «اوپک» نامیده شد. این توافق در پایان مذاکرات نمایندگان این کشورها در بغداد حاصل شد.

هدف اصلی این سازمان، آنچنان که در اساسنامه بیان شده، به این شرح است: «هماهنگی و یکپارچه سازی سیاست‌هاینفت کشورهای عضو و تعیین بهترین راه برای تامین منافع جمعی یا فردی آنها، طراحی شیوه‌هایی برای تضمین ثبات قیمت نفت دربازار نفت بین‌المللی به منظور از بین بردن نوسانات مضر و غیر ضروری؛ عنایت و توجهویژه به کشورهای تولید کننده نفت و توجه خاص به ضرورت فراهم کردن درآمدثابت برای کشورهای تولید کننده نفت؛ تامین نفت کشورهای مصرف کننده به صورتکارآمد، مقرون به صرفه و همیشگی؛ و بازده مناسب و منصفانه برای آنهایی کهدر صنعت نفت سرمایه گذاری می‌کنند..»^[۱]

در دهه‌های اخیر افزایش کشورهای صادر کننده نفت که خارج از این سازمانقرار گرفته‌اند رو به افزایش بوده و اوپک مجبور است که برای حفظ بهای نفتخام با آنها که در صدرشان روسیه قرار گرفته‌است کنار آید. با وجود این،دولتهای عضو اوپک که سران برخی از آنها وابستگی‌های خارجی دارند با سایراعضای این سازمان هماهنگی کامل ندارند. این سازمان در راستای دفاع در مقابلسیاست استثماری شرکت‌های بزرگ نفتی مشهور به «هفت خواهران» که بدلیل دراختیار داشتن تکنولوژی تولید نفت و تسلط بر شبکه حمل و نقل نفت خام، ازافزایش قیمت نفت جلوگیری می‌کردند و ارزش آن را بصورت مصنوعی در بازارپایین نگه می‌داشتند، به پیشنهاد ونزوئلا در سال ۱۳۳۹ طی جلسه‌ای در بغدادبا حضور نمایندگان کشورهای ایران، عربستان، ونزوئلا، کویت و عراق تاسیس شد.

اوپک در دهه نخست عمر خویش سعی در تداوم بقا و در دهه دوم سعی درتاثیرگذاری بر بازار نفت و اعاده حقوق کشورهای تولید کننده داشت. اکنوناوپک با افزایش وحدت نظر اعضایش، توانسته‌است تاثیرات مثبتی در جهت جلوگیریاز سقوط ناگهانی و نیز افزایش انفجاری قیمت نفت داشته باشد.