آنالیز بنزین از نفت اطلاعات اولیه

نفت مخلوطی پیچیده از آلکان‌ها ، سیلکو آلکان‌ها و هیدروکربن‌های آروماتیک است. در نفت خام هزاران ماده مرکب وجود دارد، و ترکیب درصد واقعی نفت بسته به جاهای متفاوت؛ تغییر می‌کند. مثلا ؛ نفت های خام پنسیلوانیا بیشتر هیدروکربنهای زنجیری است، در حالی که نفت خام کالیفرینا بیشتر ترکیبات آروماتیک دارد. ترکیب درصد نفت را می‌توان بر حسب گستره‌های نقطه جوش طبقه بندی کرد. هر یک از برش‌های حاصل کاربردهای مهمی دارد. پالایش نفت ، جدا سازی اجزایی با گستره نقطه جوش معینی است که بوسیله فرایند تقطیر جز به جز صورت می‌گیرد.

مراحل فرآیند ««تقطیر جز به جز

نفت خام را تا حدود ?400C گرم می‌کنند تا بخاری داغ و مخلوطی سیال تولید کند که وارد برج تقطیر می‌شود. در این برج بخارها بالا می‌روند و در نقاط مختلف در طول برج متراکم و به مایع تبدیل می‌شوند. اجرایی که نقطه جوش کمتری دارند (یعنی آنها که فرارترند) بیشتر از اجزایی که نقطه جوش بیشتری دارند، به حالت گازی باقی می‌مانند. این تفاوت در گستره‌های نقطه جوش امکان می‌دهد که اجزای نفت از هم جدا شوند. به همان طریق که در یک تقطیر آب و الکل به طور جزئی از هم جدا می‌شوند.

بعضی از گازها مایع نمی‌شوند و از بالای برج بیرون می‌روند. باقیمانده تبخیر نشده نفت نیز در ته برج جمع می‌شود. محصولاتی که نوعا از جدا سازی نفت به دست می‌آیند به این ترتیب است. بنزین دست اول که از تقطیر جز به جز نفت به دست می‌آید، عمدتا شامل هیدروکربن‌های خطی است که به سرعت می‌سوزد و به عنوان سوخت برای وسائل نقلیه موتوری مناسب نیست. آتشگیری سریع این ماده سبب کوبش یا صدای تق تق در موتور می‌شود که توان موتور را کم می‌کند و به آن آسیب می‌رساند.

درجه اکتان بنزین

برای درجه بندی خواص کوبش نسبی بهترین‌ها مقیاس دلخواه معین شده است. هپتان نرمال که نوع بنزین اول است و کوبش زیادی دارد و به عنوان بنزین در نظر گرفته شده که درجه اکتان آن صفر است. از طرف دیگر به 2 ، 2 ، 4-تری متیل پنتان «ایزو اکتان) که از این لحاظ بسیار عالی است، درجه اکتان 100 نسبت داده شده است.

برای تعیین تعیین درجه اکتان نوعی بنزین ، آن را در یک موتور استاندارد به کار می‌گیرند و خواص کوبشی آن را ثبت می‌کنند. در این عمل رفتار مخلوط‌هایی از n- هپتان و ایزواکتان را با رفتار بنزین مورد نظر مقایسه می‌کنند. درصد ایزواکتان مخلوطی را که خواص کوبش یکسانی با رفتار بنزین مورد آزمایش دارد، درجه اکتان آن بنزین می‌نامند.

ملکول بنزین

عدد اکتان مخلوط معینی از بنزین را می‌توان با افزایش عوامل ضد کوبش یا اکتان افزاینده‌ها بالا برد. پیش از سال 1975 متداول‌ترین عامل ضد کوبش تترااتیل سرب ، C₂H₃) ₄Pb) بود. افزایش 3g تترااتیل سرب در هر گالن عدد اکتان را 10 تا 15 درجه بالا می‌برد، و پیش از آنکه سازمان حفاظت محیط زیست (EPA) کاهش محتوای سرب بنزین را ضروری بداند، هم بنزین معمولی و هم بنزین سوپر در هر گالن به طور متوسط 3g تترااتیل سرب یا تتراامتیل سرب ، C₂H₃) ₄Pb) ، داشت.

افزودنی‌های بنزین

ترکیبات سربدار فوق العاده سمی است، و نقطه جوش کم تترااتیل سرب بر این خطر می‌افزاید. اما ، بر اثر دو اقدامی که از طرف سازمان محیط زیست به عمل آمد، میزان سرب در محیط به طوری موثر کاهش یافت. نخستین اقدام ، تصمیم گیری دوباره استفاده از مبدل‌های کاتالیزوری پلاتین‌دار بود که صدور منو اکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن‌دار را کاهش دهد، ولی در این صورت لازم بود که بنزین‌های عاری از سرب مصرف شود، زیرا سرب کاتالیزور پلاتین را از فعالیت می‌اندازد.

در آغاز سال 1975 ، اتومبیل‌های جدید مجبور به استفاده بنزین‌های عاری از سرب شدند تا مبدل کاتالیزوری آنها محفوظ بماند و مقدار سرب تولید شده در هوا نیز کاهش یابد. برنامه کاهش سرب در بنزین به این نتیجه انجامید که مقدار آن به 0.1g در هر گالن برسد، و هدف نهایی بنزینی کاملا عاری از سرب بود. با کم شدن مصرف تترااتیل سرب ، لازم بود اکتان افزاینده‌های دیگری به بنزین افزوده شود تا درجه اکتان آن بالا رود. این مواد اکتان افزاینده عبارتند از تولوئن ، 2- میتل- 2- پروپانل ، میتل – ترشیوبوتیل اتر (MTBE) متانول و اتانول، در سال 1984 متداول ترین اکتان افزاینده MTBE بود. که برای نخستین بار در فهرست 50 ماده شیمیایی عمده اضافه شد.

بهینه سازی سوخت بنزین

مخلوط‌های از بنزین شامل متانول و اتانول نیز به عنوان سوخت مصرف می‌شود. سازمان حفاظت محیط زیست و تمام کارخانه‌های اتومبیل سازی امریکا مصرف مخلوط‌های بنزین _اتانول تا 10% اتانول داشته باشد، پذیرفته‌اند. ولی متانول بیشتر مورد توجه است، زیرا به عنوان اکتان افزاینده چند مزیت دارد. متانول وقتی به طور مناسبی با بنزین مخلوط شده باشد، اقتصادی‌تر است، درجه اکتان بالاتری دارد، و صدور میزان ذرات ، هیدروکربن‌ها ، منو اکسید کربن و اکسید‌های نیتروژن را می‌کاهد. ولی بزرگترین عیب متانول به رطوبت مربوط می‌شود. مقدار کمی رطوبت مخلوط اتانول – بنزین را ناپایدار می‌کند، و خوردگی فلز موتور مسئله‌ای جدی می‌شود.

مسئله رطوبت اتانول با استفاده از الکل دیگری «اتانول ، پروپانول‌ها) به عنوان کمک حلال در مخلوط‌های متانول ، حل شد. سازمان حفاظت محیط زیست چند مخلوط متانولی را که با استاندارد‌های صدور مواد از وسایل نقلیه موتوری مطابقت داشت و بنزینی با اکتان بالا برد، تصویب کرد. غالب مخلوط‌های متانولی حدود 2.5% متانول ، 2.5% ترشیو – بوتیل الکل ، 95% بنزین و یک ماده بازدارنده خورندگی دارند.

شباهت اکتشاف فلزات با اکتشاف نفت و گاز اکتشاف فلزات دارای نکات مشترکی با اکتشاف نفت و گاز می باشد. از جمله این که در گذشته بیشتر امور اکتشافی منابع طبیعی (فلزات – نفت و گاز) منوط به مطالعه بیرون زدگی های سنگی یا رخنمون ها Out crops و یافتن کانی های سنگین Heavy Minerals در مسیر رودخانه ها بوده است.
نتیجه این امور یافتن معادن و کانسارهای مختلف در مناطق مختلف جهان بوده است. از جمله نشت نفت و قیر در بعضی از حوضه های نفتی به صورت رخنمون هایی قابل رؤیت بوده است.
اما در حال حاضر، دوران یافتن منابع طبیعی مختلف براساس مشاهدات عینی به پایان رسیده است و به کاربردن روشها و متدهای جدیدتر و خلاقیت بیشتر برای کشف منابع طبیعی جدید مورد نیاز است.

به کارگیری ابزار و متدهای مدرن مانند متدهای هوایی air borne، استفاده از عکسهای ماهواره ای (دورسنجی Remo to sensing)، نمونه برداری و آنالیز نمونه ها با روش های مختلف و ابزار داده پردازی مدرن الکترونیک باعث تفسیرهای بهتر و دقیق تر و مفیدتری در امر اکتشاف می شود.

بهر حال فاکتور اصلی و هدف نهایی یافتن یک آنومالی Anomaly شیمیایی در یک منطقه می باشد که نشان دهنده وجود کانسارهای اقتصادی است.
قبل از انجام هرگونه کار صحرایی باید منابع موجود و قابل دسترسی به طور دقیق مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان بدین وسیله پی سنگ را مشخص نموده و اطلاعاتی راجع به سنگ های پوششی روی پی سنگ آورد.

همچنین بایستی انواع گیاهی، آب و هوا و مسائل زیست محیطی منطقه مورد مطالعه نیز کاملا بررسی شود.
با استفاده از نقشه های 1:100000، 1:50000 و 1:25000 عناصر موجود در سنگ تعیین شده و اطلاعات اکتشافی اقتصادی، ژئوشیمی ، تکتونیک ، ژئوفیزیکی و ... بدست می آید.
پی جویی ژئوشیمیایی و بررسی سنگ ها، آب ها، خاک و گیاهان موجود در میدان ژئوشیمی در طول یک مقطع یا روند ساختاری صورت می گیرد.

مهاجرت عناصر شیمیایی براساس فعالیت های تکتونیکی با مقیاس بزرگ، فعالیت های ماگمایی موجود در پوسته زمین ، انرژی خورشیدی، انرژی درونی زمین، نیروی ثقل و خواص ذاتی عناصر امکان پذیر می باشد.
عامل اصلی تفاوت عناصر در محیط های طبیعی، تفاوت در مهاجرت و قابلیت تحرک عناصر می باشد.
در اکثر بررسی های ژئوشیمیایی دقت اهمیت بیشتری نسبت به صحت نتایج دارد زیرا چنانچه دقت پائین باشد،
آنومالی های ضعیف قابل تشخیص نخواهند بود. اما چنانچه هدف مقایسه نتایج بدست آمده با بررسی های دیگر و یا مقایسه با منابع علمی و اکتشافی باشد، در این حال نتایج دقیق و صحیح لازم است.