ديباچهنفت خام مايعی است غليظ به رنگ سياه يا قهوه‌ای تيره که اساساً از هيدروکربنها تشکيل شده است. در مورد منشاء نفت به دو نظريهء معدنی و آلی می‌رسيم. نظريهء منشاء معدنی نفت: که در سال 1886 توسط برتلو داده شد اينک رد شده است. همچنين در سالهای 1889( مندليوف) نظريهء برتلو را تاييد کرد و پس از ان در سال1901 سا باتيه و ساندرنس نظريهء منشاء معدنی بودن نفت را تاييد کردندنظريهء منشاء آلی:امروزه می‌توان گفت که نظريهء منشاءآلی نفت برای نفت خام سبک به هر نظريه ديگري قابل قبول تر است اين نظريه به دلايل زير متکی است:1- نفت خام هميشه در لايهای رسوبی يافت می‌شود که همواره مقدار زيادی از مواد آلی نيز در اين لايها وجود دارند.2- نفت خام محتوی ماده ای به نام پور فيرين می‌باشد. اين ماده فقط در عامل سرخی خون (هِمين) حيوانات و نيز در سبزينهء گياهان وجود دارد.3- اکثر نفت‌های خام خاصيت چر خش سطح پلاريزاسيون نور را دارند. اين خاصيت مربوط به وجود کلسترول است با منشاء حيوانی يا گياهی.به نظر می‌رسد که موجودات بسيار کوچک و بيشماری که در درياها و مرداب‌ها زندگی می‌کنندو پلانگتون (فيتو پلانگتون و زئوپلانگتون‌ها) ناميده می‌شوند منشاء آلی نفت می‌باشند. توزيع پلانکتونها در سطح دريا یکنواخت نيست. اين موجودات در قسمت بالای آب دريا (عمق 50 تا 100 متری) که اشعهء خورشيد نفوذ می‌کند و نيز در مجاورت سواحل متمرکزند. توليد مثل اين موجودات بسيار زياد است و پس از نابودی در کف دريا سوب می‌دهند. البته پلانکتونها تنها منبع مواد آلی نيستند. آب رود خانه‌هايی که به دريا ميريزند حاوی مقداری مواد هيو ميک است که ترکيبشان نزديک به هيدرو کربنها است.نفت خامبسياری از دانشمندان عقيده دارند که نفت از باقيمانده موجودات ريز و گياهانی که صدها ميليون سال پيش در درياها می‌زيسته اند به وجود آمده است. زمانی که آنان مرده اند، بدن آنان در کف دريا، بين رسوبات دريا محصور شده است. بعد از ميليونها سال، گرما و فشار آنها را به نفت و گاز تبديل کرده است. نفت و گاز معمولاً همراه با هم در پوسته زمين يافت می‌شوند و برای به دست آوردن آنها نياز به حفاری در پوسته زمين است. در نمودار زير دوره زمانی شکل گيری نفت خام نمايش داده شده است.نفت خام و گاز در اعماق زمين، بين چين خوردگيها و سنگهايي که دارای خلل و فرج است يافت می‌شود. اما ترکيبات نفت خام چيست؟ نفت خام مخلوطی از هيدروکربنهای مختلف است از هيدروکربنهای سبک C1 تا هيدروکربنهای سنگين. همچنين شامل بعضي از نمکها، فلزات و غيره می‌باشد. اگر هر هيدروکربن را به وسيله يک توپ با اندازه مشخص نشان دهيم، شکل زير بيانگر ترکيبات نفت خام است:همانطور که در شکل مشخص است، نفت خام مشتمل بر انواع هيدروکربنها می‌باشد. به علاوه ترکيبات ديگری به رنگهای آبی و زرد نيز ديده می‌شود که نمکها و ساير ناخالصی‌ها می‌باشند.مواد آلی موجود در رسوبها حاوی 15-30% اکسيژن و 10-7% هيدروژن ميباشند در حالی که مواد نفتی حد اکثر 4% اکسيژن و15-11% هيدروژن دارند. بنا بر اين تبديل مواد آلی به هيدرو کربنها يک پديده احيا است که به کمک باکتری‌های غير هوازی مو جود در اعماق آبها صورت می‌گرد. بدين ترتيب مواد آلی طی يک رشته واکنش‌های فساد- تجزيه مولکولی- تراکم وپليمری شدن به ماده هيدرو کربنی بيار غليظ به نام کروژن تبديل ميشود. مجموعه اين تغيير وتبديلها را دگرگونی ديا ژنتيک می‌نامند. اين دگر گونی از لايه‌های يک متری آغاز شده و تا اعماق هزار کيلو متری ادامه ميابد و مدت ان نيز 5 تا 10 هزار سال است.با ادامه رسوب گزاری عمق لايه‌ها نيز زياد می‌شود و در نتيجه فشار ودما افزايش ميابد. تحت چنين شرایطی t>100c, p>1000atm کروژن در اثر تجزيه حرارتی به هيدرو کربن‌های مايع سبکتر تبديل ميگردد وبا ادامه رسوب گذاری، مقداری از اين هيدرو کربنها در اثر شکست تبديل به هيدرو کربن‌های سبک و گاز متان می‌شوند.شکوفايی فصلی يا ساليانه جلبک‌های پلانکتونيک، غالبا به عنوان بوجود آورنده لاميناسيون ريتميک در نظر گرفته می‌شود. همانند تشکيل زغال، شرايط هوازی برای ممانعت از اکسيداسيون مواد آلی و احيا تجزيه باکتريائی مورد نياز است. بنابراين بيشتر شيلهای نفتی در توده‌های آبی لايه‌لايه در جايی که آبهای سطحی اکسيژن‌دار اجازه رشد پلانکتونها و آبهای احيايی کف اجازه حفظ شدن مواد آلی را می‌دهد، تشکيل می‌شوند. تعداد صفحات 205 word فهرست مطالبديباچه................................................................ 1نظريهء منشاء آلی:............................................ 1نفت خام.............................................................. 1مقدمه................................................................. 4روشهای مطالعه کروژن........................................... 4تجزيه کروژن...................................................... 4تاثير فشار بر ساختمان کروژنها........................ 4دياژنز کروژن...................................................... 5محاسبه مچوريتی.............................................. 5انواع کروژن........................................................ 5کروژن نوع اول:............................................. 5کروژن نوع دوم:............................................ 5کروژن نوع سوم:.......................................... 5مراحل تشکيل کروژن....................................... 6مرحله دياژنز...................................................... 6تاثير مرحله دياژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها:................................................................ 6مرحله کاتاژنز...................................................... 6تاثير مرحله کاتاژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها:.......................................... 6مرحله متاژنز.................................................... 6تاثير مرحله متاژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها:.................................................................. 7مواد آلی تشکيل دهنده شيلهای نفتی.................................................................................. 7نوع کروژن در شيلهای نفتی.............................................................................. 7محيط‌های رسوبی شيلهای نفتی................................................................................ 7اهميت شيلهای نفتی از نظر اقتصادی.................................................................... 8علائم و شواهد مهاجرت هيدروکربورها.............................................................................. 8مهاجرت اوليه و ثانويه نفت...................................................................... 9مهاجرت ثانويه نفت........................................................... 9ويژگيهای زمين شناسی در مهاجرت و تمرکز هيدروکربورها.......................................................... 10نقش سطح تماس آب و نفت در مهاجرت نفت.............................................................. 11اکتشاف نفت.................................................... 11عکسبرداری هوايی.................................... 11نقشه برداری عملی..................................... 11نقشه کشی................................................... 12آزمايش روی نمونه‌های سطحی...................12رسم نقشه زمين شناسی............................. 12نقشه ساختمانی زيرزمينی.......................... 12حفر چاه......................................................... 18حفاری ضربه‌ای............................................. 20بهره برداری از نفت........................................ 20جدا سازی گازها و نفت خام......................... 20حمل مواد نفتی........................................... 21انتقال فرآورده‌هاي نفتي................................ 21انتقال نفت خام................................................ 22ميادين و ذخاير نفتي و گازي ايران.......................... 23ذخاير درياي خزر:.......................................... 25ميادين مشترك نفتي:................................. 26مشخصات نفت............................................... 27خواص فيزيکی نفت خام................................... 28ويسکوزيته...................................................... 28ترکيبات مولکولی نفت خام........................... 28هيدروکربنها (Hydrocarbons)....................................................................غيرهيدروکربنهاHeterocompounds) ).............................................................وزن مخصوص نفت خام.............................. 28سنجش وزن مخصوص نفت خام.................... 29ضريب انبساط نفت خام............................... 29ارزش حرارتی و گرمايی ويژه نفت خام..... 30نقطه اشتعال نفت........................................ 30نقطه سفت شدن نفت خام.......................... 30مخازن نگهداري فرآورده‌هاي نفتي.............. 30پالايش نفت........................................................... 34عوامل تغيير كننده در مخلوط‌هاي دو تايي........................................................................................................................ 37تفكيك SEPARATION................................................................................................................................................... 40تقطير مخلوط......................................................................................................................................................................... 40تقطير ساده غير مداوم........................................................................................................................................................ 41تقطيرساده مقاوم................................................................................................................................................................... 41تقطير جز به جز:................................................................................................................................................................... 41تقطير آني............................................................................................................................................................................... 42تقطير در خلا......................................................................................................................................................................... 42تقطير به كمك بخار آب..................................................................................................................................................... 43برج‌هاي مورد استفاده در صنعت نفت.................................................................................................................................. 43انواع برجها:................................................................................................................................................................................... 44فشار برج:................................................................................................................................................................................. 45برج تقطير اتمسفريك Atmospheric coloumn:............................................................................................... 45برج تقطير در خلاء Vacuum column:.................................................................................................................. 46برج تثبيت كننده بنزين:.................................................................................................................................................... 47تقطير نفت خام و جدا كردن فرآورده‌هاي مختلف:..................................................................................................... 47فرآورده‌هاي برج تقطير............................................................................................................................................................. 48برج تقطير در خلاء و مواد حاصل از آن......................................................................................................................... 49استخراج مايع......................................................................................................................................................................... 50تعادل مايعات سيستم دوتايي............................................................................................................................................ 54تصفيه كروزن (نفت چراغ) بوسيله انيدريد سولفوري مايع............................................................................................. 57........................................................................................................................................................................................................ 60........................................................................................................................................................................................................ 60........................................................................................................................................................................................................ 61فصل سوم..................................................................................................................................................................................... 62توليد و تصفيه برشهاي نفتي................................................................................................................................................ 62مقدمه............................................................................................................................................................................................. 63اتردوپترول كه قبل از 60 درجه سانتي گراد تقطير ميگردد........................................................................................ 63اسانس كه قبل از 200 درجه سانتي گراد تقطير ميگردد............................................................................................ 63كروزن يا نفت لامپا كه قبل از 290 درجه سانتي گراد تقطير ميگردد..................................................................... 63گازوئيل يا نفت گاز كه قبل از 350 درجه سانتي گراد تقطير ميگردد..................................................................... 63عاري نمودن نفت خام از آب.................................................................................................................................................. 65دكانتاسيون.............................................................................................................................................................................. 65افزايش برخي از مواد سبب از بين رفتن امولسيون ميگردد. اين مواد عبارت است از:........................................ 65كلرور سديم و سولفات سديم كه روي جدار ذرات اثر مي‌نمايد................................................................................... 65سود كه با اسيدهاي موجود در نفت تركيب ميشود و توليد صابون مي‌نمايد.......................................................... 65و بالاخره اسيدهاي معدني كه به علت بار الكتريكي شان سبب تفكيك ميگردد................................................... 65......................................................................................................................................................................................................... 66سانتريفوژ.................................................................................................................................................................................. 66صاف كردن:............................................................................................................................................................................. 68تبخير:....................................................................................................................................................................................... 68........................................................................................................................................................................................................ 69استفاده از يك ميدان الكتريكي........................................................................................................................................ 69بررسي و تجزيه مواد نفتي ازنظر تقطير............................................................................................................................... 70بنابراين نقطه اي مانند B كه داراي مختصات:.................................................................................................................. 71مي‌باشد، برش 60-45 راروي شكل نمايش مي‌دهد........................................................................................................ 71واحدهاي توليد يا دستگاه تقطير........................................................................................................................................... 73طريقه منقطع يا غير مداوم:............................................................................................................................................... 80روش مداوم:............................................................................................................................................................................ 81تقطير موادخام با ستون...................................................................................................................................................... 82واحد تقطير دو ستونه.......................................................................................................................................................... 88تقطير در خلاء....................................................................................................................................................................... 89تصفيه برشهاي سبك............................................................................................................................................................. 92تصفيه مواد سفيد.................................................................................................................................................................. 94روش دكتر.............................................................................................................................................................................. 99روش هيپوكلريت.................................................................................................................................................................. 99روش كلروركوئيوريك........................................................................................................................................................ 100روش تصفيه كاتاليتيكي................................................................................................................................................... 101تصفيه روغن‌هاي گريس‌كاري......................................................................................................................................... 101رده بندي فرآورده‌ها............................................................................................................................................................... 104كنترل مواد حاصله و تنظيم كار دستگاه‌ها...................................................................................................................... 106تبديل مواد نفتي...................................................................................................................................................................... 107كراكينگ.................................................................................................................................................................................... 108كراكينگ حرارتي (شكست حرارتي)................................................................................................................................. 112مكانيسم در كراكينگ حرارتي:........................................................................................................................................... 114كراكينگ با بخار آب Steam cracking................................................................................................................... 118عوامل موثر در كراكينگ حرارتي....................................................................................................................................... 121كاتاليتيك كراكينگ Catalytic cracking............................................................................................................... 130دستگاه‌هاي كاتاليتيك كراكينگ................................................................................................................................... 131هيدروكراكينگ........................................................................................................................................................................ 133روشهاي رفرمينگ................................................................................................................................................................ 135پلي نريزاسيون.......................................................................................................................................................................... 139روشهاي سنتزي.................................................................................................................................................................... 140الف: دزيدروژناسيون (هيدروژن گيري)........................................................................................................................ 141ب – آلكاسيون................................................................................................................................................................... 142اثر كاتاليزور در سرعت واكنش............................................................................................................................................ 145زمان واكنش............................................... 145درجه حرارت واكنش................................. 146روشهاي صنعتي....................................... 147روش كلوك:............................................. 147روش U. O. P...................................................واكنش‌هاي اختصاصي................................ 149روشهاي تبديل كاتاليتيكي در صنايع نفت........................................ 154كراكينگ باگاز هيدروژن در مجاورت كاتاليست............................................................ 155كاتاليتيك ريفرمينگ Catalytic Reforming................................................................- كاتاليزور پلاتينيم.................................... 157تصفيه برشهاي نفتي با هيدروژن درمجاورد كاتاليست:.................................................. 157تصفيه برش نفتا با هيدروژن:................... 158فعل و انفعالات كاتاليتيك ريفرمينگ:..... 159اثر متغييرها در عمليات كاتاليتيك ريفرمينگ.............................. 160دستگاه كاتاليتيك ريفرمر....................... 162روشهاي سنتزي تهيه بنزين....................... 1631) آلكيلاسيون:.......................................... 163عوامل مؤثر ر واكنش آلكيلاسيون.............. 165الف) كاتاليزور........................................... 165ب) نسبت ايزوبوتان به اولفين:................ 165ج) زمان واكنش:....................................... 165د) درجه حرارت:...................................... 165روشهاي صنعتي آلكيلاسيون..................... 165روشهاي صنعتي پلي مريزاسيون.................... 166روشهاي عملي با استفاده از اسد سولفوريك................... 168روشهاي صنعتي ايزومريزاسيون................. 169روغن سازي................................................... 170كارخانه روغن سازي پالايشگاه تهران.......... 171فرآورده‌هاي مهم نفتي................................... 179گازهاي نفتي يا محصولات فرار نفتي............. 180محصولات سبك............................................. 180نفتا و حلالها....................................................... 183نفت سفيد.......................................................... 183سوخت جت........................................................ 186نفت گاز............................................................. 186روغن‌ها................................................................ 188نفت كوره يا مازوت........................................... 189قير يا آسفالت:..................................................... 190كك.................................... 192محصولات ويژه:.................................................. 192مراجع:.........................................................195 فهرست جدوال واشکالجدول1-1: مطالعات ميادين نفتي و گازي تا پايان سال 1381................................................................................... 14جدول 2-1: اهداف توليد ميادين نفتي در حال توسعه به روش بيع متقابل........................................................... 15جدول 3-1: اكتشاف ميادين نفتي جديد طي سالهاي 81- 1377............................................................................ 15جدول 4-1: فعاليت‌هاي اكتشافي انجام شده طي سالهاي 81-1375...................................................................... 17جدول 5-1: مشخصات ميادين مشترك نفتي دريايی: ارقام ميليون بشكه................................................................ 17جدول 6-1: نفت خام قابل استحصال تا پايان سال 1378 ارقام: ميليارد بشكه....................................................... 18جدول 7-1: عملكرد حمل فرآورده‌هاي نفتي در سال 1381 (هزار ليتر)................................................................ 21جدول 8-1:كاركرد وسايل حمل فرآورده‌هاي نفتي طي سالهاي 81-1377 (ميليون تن بر كيلومتر)........... 22جدول 9-1: مشخصات خطوط لوله انتقال نفت خام كشورهاي حوزه درياي خزر.................................................. 23جدول 10-1: حمل دريايي نفت خام توسط شركت ملي نفتكش در سال 1381................................................. 23جدول 11-1: ذخاير هيدروكربوري مايع ايران (ميليارد بشكه)..................................................................................... 24جدول 12-1: ميزان ذخاير و شاخص جايگزيني ذخاير به توليد كشور در سالهاي 81-1380.......................... 25جدول 13-1: ساختارهاي مهم شناسايي شده در جنوب درياي خزر........................................................................ 26جدول 14-1: وضعيت ميادين نفتي مشترك واقع در مناطق خشكي و دريايي در سال 1381........................ 27جدول 15-1: مصرف فرآورده‌هاي عمده نفتي طي سالهاي 81-1375.................................................................... 31جدول 16-1: ظرفيت انبارهاي پخش پنج فرآورده عمده نفتي در سال 1381(هزار مترمكعب)....................... 32........................................................................................................................................................................................................ 37شكل 5-2: منحني درجه حرارتا كسر مولي جزء A....................................................................................................... 37شكل 6-2: منحني فشار و تركيب........................................................................................................................................ 38شكل 7-2: منحني گرم و درجه حرارت و تركيب........................................................................................................... 38شكل 8-2: دياگرام فشار و تركيب........................................................................................................................................ 38........................................................................................................................................................................................................ 41شكل 11-2: شماي ساده دستگاه تقطير ساده مداوم..................................................................................................... 41شكل 12-2: شماي ساده ستون تقطير............................................................................................................................... 42شكل 13-2: شماي ساده انواع سيني................................................................................................................................. 45شكل 14-2: شماي ساده برج اتمسفريك........................................................................................................................... 46شكل 15-2: شماي ساده برج خلاء..................................................................................................................................... 47شكل 21-2: تاسيسات يك واحد تقطير نفت خام........................................................................................................... 60شكل 22-2: واحد بهره‌برداري نفت و گاز........................................................................................................................... 60شكل 23-2: لايه شكافي......................................................................................................................................................... 61شكل 1-3: پالايش نفت خام پارافين‌دار (نفت خاورميانه).............................................................................................. 64شكل 2-3: شماي يك واحد صنعتي تقطير (سه مرحله‌اي)......................................................................................... 64شكل 3-3: دستگاه تهيه روغن.............................................................................................................................................. 65شكل 4-3..................................................................................................................................................................................... 66شكل 5-3: مقطعي از سانتريفيوژ DE. LAVAL براي تصفيه مواد نفتي (روغن‌ها)......................................... 67شكل 6-3: سوپر سانتريفيوژ.................................................................................................................................................... 68شكل 7-3: مقطعي از سانتريفيوژ دولاوال جهت تصفيه مجدد مواد نفتي (روغن‌ها).............................................. 69شكل 9-3: نمونه‌اي از منحني‌هاي متشابه الخواص........................................................................................................ 72شكل 10-3: تجمعي از خم‌هاي تقطير............................................................................................................................... 73شكل 11-3: خم فلاش........................................................................................................................................................... 74شكل 13-3: منحني‌هاي تعادل مايع ـ بخار از يك مخلوط بوتان ـ پروپان............................................................... 76شكل 14-3: نمايش يك ستون تقطير............................................................ 78شكل 15-3: دستگاه تقطير به روش غيرمداوم............................................ 80شكل 16-3: مخزن و وصلو مواد تقطير شده................................................. 81شكل 17-3: دستگاه تقطير مداوم...................................................... 82شكل 18-3: مجموعه يك واحد تفكيك ماده خام نفتي............................................................ 83جدول 3-3: فراكسيون‌هاي حاصله از تقطير مجدد اسانس..................................................... 84شكل 19-3: يك واحد استريپتينگ......................................................................... 85جدول 4-3: نماينده مشخصات اين مازوت‌ها................................................... 86جدول 5-3: پيلان عمومي پس از تقطير.............................................................................. 86شكل 20-3: رفرمينگ كانتاليتيكي (راندمان اسانس مينيمم)................... 87شكل 21-3: تقطير نفت خام به روش رفرمينگ ـ كراكينگ (راندمان اسانس ماكزيمم)..................................... 88شكل 22-3: شماي يك واحد تقطير دو ستونه..................................... 89شكل 23-3: شماي قسمت فوقاني يك واحد تقطير در خلاء.................................... 90شكل 25-3: يك واحد تصفيه به روش فلوئورسنت............................................... 93شكل 26-3: شماي يك واحد تصفيه به روش ژيربوتول.......................... 94شكل 27-3: دستگاه مخلوط كننده............................................................................ 95شكل 28-3: شماي يك واحد تصفيه به كمك سود....................................................... 98شكل 29-3: شماي يك واحد تصفيه كاتاليتيكي (Merox)................................... 102شكل 30-3: بيلاني از صنعت نفت فرانسه........................................... 105شكل 1-4......................................................... 110شكل 2-4: توزيع مواد حاصل از كراكينگ نسبت به وزن مولكولي......................................... 111جدول 1-4:...................................................... 111