گزارش کارآموزی از پالایشگاه بندر عباس در 24 صفحه ورد قابل ویرایش

1-مقدمه

قبل از آنکه به نقاط ضعف سیستم حفاظتی پالایشگاه بندرعباس بتفکیک سطوح ولتاژی و نواحی حفاظتی آنان بپردازیم، بهتر است که لا اقل یکی از حوادث اتفاق افتاده در مجتمع را با استفاده از ابزار شبیه سازی و با توجه به تمامی اطلاعات شبکه برق رسانی پیاده شده بررسی و مرور نمائیم. زیرا بسیاری از نقاط ضعف شبکه های حفاظتی با مرور حوادث قبلی مشخص تر می گردند. ضمناً صحت نتایج شبیه سازی و اطلاعات ورودی به اثبات می رسد. بدین منظور حادثة اتصالی در سرکابل خط 20KV ورودی به پست SS04 در ساعت 02:24:03 روز 25 Jul 2004 در زیر مورد بررسی قرار می گیرد.



2-گزارش حادثه

کپی برگه های گزارش حادثه که توسط مهندسی برق پالایشگاه در تاریخ 7/4/83 صادر گردیده است در ضمیمة 1 آورده شده است.



3-شبیه سازی حادثه

شبیه سازی حادثه توسط مدول Frequency Dynamic که از مدول T/S یا پایداری گذرای نرم افزار پاشا نشأت می گیرد صورت گرفته است.



3-1-شرائط شبکه

شبکة برق رسانی پالایشگاه بندرعباس با درنظرگیری معادل شبکة سرتاسری ایران در سطوح ولتاژی 230KV، 63KV، 20KV، 11KV، 1KV و 380 ولت بصورتی که در دایاگرام تک خطی شماره 0101-1 آمده است جهت انجام محاسبات مورد استفاده قرار گرفته است.

جدول شماره I تعداد عناصر پیاده سازی شده را در دیاگرام تک خطی مذکور و همچنین در نواحی LMC، LAP و LEP نشلان می دهد. در سطح 380 ولت از تکنیک معادل سازی جهت درنظرگیری رفتار نواحی فوق استفاده گردیده است. بنابراین شبکة اصلی در حال شبیه سازی دارای 1390 باس بار یا گره می باشد.

بانک اطلاعاتی مودر استفاده در گزارش 0201-1 ارائه گردیده است. شرائط تنظیم حدود 2700 عدد وسایل حفاظتی که در شبیه سازی حاضر نقش خود را ایفا نموده اند در گزارش 0202-2 آورده شده است. مابقی وسائل حفاظتی (حدود 5460 عدد) شامل فیوزها و رله های حرارتی در سطح 380 ولت، به علت انجام عملیات معادل سازی در شبیه سازی موجود نقشی را ایفا نمی نمایند مگر اینکه بزرگترین فیلر خروجی هر قسمت با فیوز و رله حرارتی مربوطه در دیاگرام اصلی شبکه جایگذاری شده است و این وسایل در شبیه سازی حاضر نقش پیدا می نمایند.



3-2-شرایط شبکه قبل از اتصالی

شرائط بارگذاری شبکه قبل از حادثه بعلت حجم وسیع آن و نیز به علت موجود نبودن دستگاههای اتوماتیک که بر تمامی شبکه نظارت داشته باشند (سیستمهای SCADA) معلوم نمی باشد.



3-2-1-تخمین شرایط بارگذاری قبل از حادثه

همانطوری که متذکر شدیم، شرائط بارگذاری قبل از حادثه موجود نیست، بنابراین جریان خروجی از پستهای 20KV و همچنین توان تولیدی ژنراتورها ملاک بارگذاری قبل از حادثه قرار گرفته است.

الف-توان تولیدی ژنراتورها از روی گزارشات رکورد شده مشخص می گردد.

ب-جریان های خروجی پست SS00 در قسمت 20KV قبل از حادثه در دست نبوده است و از مقادیر جریان خروجی پس از حادثه و بارگیری واحدها که توسط این مشاور برداشت گردید استفاده شده است. این مقادیر در فایل PALDISP1.CSV قرار داده شده اند.

ج-نرم افزار پاشا به مدولی بنام تخمین حالت شبکه برق رسانی پالایشگاه مجهز گردید. این مدول از روی جریانهای خروجی 20KW بارگذاری مجتمع را در هر پست تخمین می زند.



پیشنها مشاور شماره 1: ضروریست که جریانهای خروجی 20KV هر نیم یا یک ساعت به یک بار برروی جداولی ثبت و منعکس گردد. بعنوان نمونه جدول شماره 2 به ضمیمه می باشد.



د-جهت انطباق توان تولیدی ژنراتورهای G28001A و G28001C که به عنوان Slack عمل می نمایند بارگذاری تخمینی با ضریب 0.81 تصحیح گردید و فایل PALA175 HADESEH 04 در نرم افزار پاشا مهیا گشت.



3-3-شرائط رله ها و وسایل حفاظتی

تمامی رله ها، فیوزها، ‌MCCBها و کانتکتورهائی که بر سااس جریان فاز عمل می نمایند در شبیه سازی درنظر گرفته شده اند. رله های HIGHSET خطوط Tie Line که مابین باس بارهای 00HSW01A، B، C قرار گرفته اند (به علت وابستگیشان به رله های خروجی خطوط 20KV که در نرم افزار پیاده سازی نشده است) بصورت دستی از مدار خارج شدند.

رله های Under Frequency و Under Voltage که به حدود 1700 عدد خط موجود دستور خروج با توجه به وابستگیشان و تنظیم های تعریف شده می‌دهند همگی در شبیه سازی حاضر نقش خود را ایفا می نمایند.



4-3-شرایط اتصالی

یک اتصال کوتاه تک فاز با در زمان 0+ و یک اتصال کوتاه دوفاز با در زمان 0.78 ثانیه و یکئ اتصال کوتاه سه فاز در زمان 0.84 ثانیه در جانکشن روی خط ارتباطی مابین باس بارهای 00HSW01B به 04HSW01B در نزدیکی باس بار 04HSW01B قرار داده شده است بطوری که هر اتصالی، اتصالی قبلی را حذف می نماید. دلیل پیادهس ازی اتصال کوتاه های متعدد در بخش 6-3 توضیح داده شده است.



5-3-سوئیچینگ های دیگر

الف- ژنراتور G28001B در زمان حادثه از مدار خارج بوده است.

ب-ژنراتور بخاری در زمان 2.1 ثانیه توسط دژنکتور 20KV واقع در طرف 20KV روی ترانس آن به خارج سوئیچ می گردد.

ج-خطوط ارتباطی زیر به علت عمل رله های زمین به خارج سوئیچ می شوند.

1-ج) خط ارتباطی مابین 00HSW01A به 02HSW01A بخاطر عمل رله زمین در زمان 0.375 ثانیه به خارج سوئیچ می شود. رله مذکور بخاطر شرایط بهره برداری شبکه که یک ژنراتور در باس بار 00HSW01A قرار دارد و سه ژنراتور در باس بار 00HSW01B قرار گرفته است، مقدار 15 آمپر جریان اولیه را تحت زاویه 1520 (جدول شماره III) بعلت وجود جریان گردابی در خطوط 20KV منتهی به پست SS02 که ناشی از وجود خازنهای C0 در خطوط مذکور می باشد دیده و دستور قطع صادر می نماید.

جدول شماره III با استفاده از مدول Protection نرم افزار پاشا که رله های زمین را نیز در شرایط اتصالی شبیه سازی می نماید بدست آمده است.



ضعف رلیاژ شماره 1: عملکرد رله زمین خط ارتباطی 00HSW01A به 02HSW01A در پست SS02 ناشی از ضعف رلیاژ سیستم در این حالت از بهره برداری می باشد. گرچه مقدار جریان بسیار حدی است ولی وقوع آن در شبیه سازی این حادثه انجام شده است. این رله با توجه به تنظیم خود جریان بیشتر از 10A را در زمان 0.3 ثانیه قطع می نماید.



2-ج) خط ارتباطی مابین 04HSW01A و 04HSW01B در زمان 0.78 ثانیه بعلت عمل رله زمین موجود در این خط به خارج سوئیچ شده است. این رله در زمان 0.6 ثانیه عمل می نماید و قرار است دژنکتور آن در زمان 0.675 ثانیه عمل قطع را انجام دهد. ویل به علت وجود پدیده ازدیاد ولتاژ گذرا که در شب حادثه به کرات بدان اشاره می شود، دژنکتور در حین عمل قطع Restrike نموده است و بنابراین زمان قطع خط را به زمان 0.78 ثانیه افزایش داده است.



د-رله زمین خط مابین 00HSW01B و 04HSW01B واقع در ورودی پست SS04 به علت خارج بودن رنج CT آن در خحالت جهت دار، اتصالی تک فاز پشت سر خود را نمی بیند و درنتیجه این خط در شبیه سازی به خارج سوئیچ نشده است.



11-4-3-در زمان 2.355 عملکرد رلة U/V در پست SS00 برروی باس بارهای 00HSW01A و 00HSW01B و 00HSW01C تمامی خطوط خروجی از این پست ها را از مدار خارج می نماید. بعلت عملکرد این رله در شبیه سازی تمامی خطوط قطع گردیده اند (رلة U/V تمامی خطوط را خارج می نماید) و درنتیجه آن ژنراتور G28001A و G28001C فقط بار داخلی خود مجموعاً 1.8MW را تغذیه می نماید. در ریکوردرها این مقدار 12MW است که نشان می دهد که چند خط قطع نشده اند.

احتمالاً رلة U/V موجود در پست C عمل نکرده است. که در صورتی که این موضوع در شبیه سازی درنظر گرفته شود و از عملکرد رلة U/V موجود در پست C جلوگیری گردد، توانهای خروجی ژنراتورها بعد از حادثه تقریباً درست می باشد.



12-4-3-در زمان 2.38 ثانیه ترانس 25PB01 به 25ME009 به خاطر عملکرد رلة U/V از مدار خارج می گردد. عملکرد این رله به خاطر خروج پست SS02 می باشد.

پس از طی حوادث بالا در حالی که ژنراتورهای G28001A و G28001C در مدار باقی مانده اند و حدود 28MW بار از مجموع 40MW قطع شده است شبکه به حالت ماندگار جدید خود می رسد.

منحنی تغییرات بعضی از متغیرهای شبکه در دیاگرامهای ضمیمة این گزارش جهت روشن تر شدن موضوع آورده شده است.



4-نقاط ضعف شبکه

اولین نقطة ضعفی که در شبکة پالایشگاه مشاهده می گردد، وجود اضافه ولتاژ در اثر اتصال کوتاه تک فاز در شبکة 20KV می باشد. مدول اتصال کوتاه نرم افزار پاشا مقدار این اضافه ولتاژ را در حالت ماندگار (بدون هیچ عمل سوئیچینگ و یا هیچ رزونانسی) در فازهای b و c به مقدار 1.77P.U. و 1.74P.U. گزارش می نماید. ایجاد اضافه ولتاژ در دو صورت دیگر نیز امکان پذیر است.

الف-وجود ازدیاد ولتاژ گذرا در صورت قطع بعضی از خطوط به وقوع می پیوندد.

ب-ازدیاد ولتاژ گذرا ناشی از وجود یک یا چند خط داریا فرکانس رزونانس می باشد.

همگی این ازدیاد ولتاژهای ناشی از عدم زمین کردن صحیح نقطة نول در شبکة 20KV مجتمع می باشد. کپی Recommendation مؤسسة IEEE در مورد شبکه هایی که ولتاژ پایین تر از 15KV دارند به ضمیمه آمده است. در مجتمع هنگامی که چهار ژنراتور در مدار باشند از محاسبات اتصال کوتاه مقدار R0eq برابر 1.12P.U. و مقدار X0eq برابر منهای 0.14P.U. است. بنابراین مقدار R0=1.14P.U. و مقدار XC0 برابر 9.1P.U. محاسبه می گردد. مقدار X2eq نیز برابر می باشد. با توجه به این موضوع پیشنهاد مؤسسة IEEE رعایت گردیده است، اما ولتاژ شبکه 20KV می باشدکه خارج از موضوع بحث استاندار فوق می باشد. اما بدترین نوع ازدیاد ولتاژ هنگامی است که اتصالی تکفاز در یک شبکة زمین نشده باز گردد که بنا به مرجع (کتاب Greenwood) حدود 3.4P.U. است. بنابراین می توان حدس زد که ازدیاد ولتاژ گذرا نیز وجود دارد گرچه موضوع می‌باید توسط شبیه سازی گذرای سریع دقیقاً مورد بررسی قرار گیرد.

(نویسنده معتقد است که طرح اصلی چنین مجتمعی در سطح ولتاژی 13.8KV بوده است. اما جهت هماهنگ سازی طرح قبلی Tender ارسالی مبتنی بر استفاده از سطح ولتاژی 20KV، طرح توزیع توان در سطح ولتاژ 20KV پیاده‌سازی شده است. اما مسئلة چگونگی زمین کردن نقطة نول احتمالاً رعایت نگردیده است. به هر حال این فقط یک فرضیه می باشد و در گزارش حاضر قابل اثبات نمی باشد)

اما آنچه که در مجتمع مسلم شده است این است که پس از بازنمودن اتصالی تک فاز این اتصالی به اتصالی دوفاز و سپس به سه فاز تبدیل می گردد. در حادثه ای که شرح آن رفت این چنین بوده است و همچنین حادثة مورخ
26/11/82 که قطع اتصالی نهایتاً به توسط رلة U/V موجود برروی باس بار 63K.V صورت گرفته است تأییدکننده این نتیجه گیری می باشد که اتصال کوتاه‌های تک فاز خصوصاً بعد از عمل سوئیچینگ به اتصال کوتاه سه فاز تبدیل می شوند.

تحت چنین شرایطی رله های زمین موجود در خطوط 20KV نمی توانند کار خود را به خوبی انجام دهد. در حادثه ای که شرح آن در این گزارش آمده است، در صورتی که اتصالی تک فاز ادامه داشت رلة زمین موجود در پست 00HSW01B این اتصالی را قطع می نمود و با شبیه سازی مشخص است که بجز نقطة ضعف رلیاژ شماره 1 (قطع خط 00HSW01A به 02HSW01A) که به راحتی نیز قابل حل است خروجهای زیر را می داشتیم:

الف-خروج ترانس 04HTX01D به خاطر عملکرد رلة ازدیاد جریان ناشی از ضعف رلیاژ شمارة 10 در زمان 1.67 ثانیه.

ب-خروج ترانس 04HTX02B که باس بار 04LSW02B را تغذیه می نماید ناشی از ضعف رلیاژ شماره 10 در زمان 2.49 ثانیه.

ج-خروج ترانس 04HTX02F به خاطر عملکرد رلة ازدیاد جریان ناشی از ضعف رلیاژ شمارة 10 در زمان 2.49 ثانیه.

د- خروج ترانس 04HTX02B به خاطر عملکرد رلة ازدیاد جریان ناشی از ضعف رلیاژ شمارة 10 در زمان 2.57 ثانیه.

هـ -خروج ترانس‌های 03A، 02F و ... بخاطر عملکرد رله U/V در پست SS04

و- خروج خط 04HDX03A به 04LEP01A به خاطر عملکرد رلة U/V در زمان 4.06 ثانیه

و پس از خروجهای بالا شبکه به فرکانس 50HZ برمی گردد. نقاط ضعفی که در بالا آمد و جلوگیری از حوادث بعد از اتصالی براحتی قابل انجام می باشد.

گزارش کارآموزی پالایشگاه نفت تهران در 300 صفحه ورد قابل ویرایش

محل کارآموزی: پالایشگاه نفت تهران استاد راهنما: ..........

سرپرست کارآموزی: آقای مهندس ............ نیمسال دوم

نام و نام خانوادگی دانشجو: ....................... شماره دانشجویی: ................



چکیده گزارش کارآموزی

نفت خام پس از استحصال در مراکز بهره برداری برای تولید فرآورده های گوناگون مصرفی، به پالایشگاه ارسال می شود. برخی از واحدها و دستگاه های مختلفی که در پالایشگاه وجود دارند عبارتند از: واحد تقطیر با دستگاه تقطیر در فشار جو، دستگاه تقطیر در فشار خلاء، دستگاه کاهش گرانروی، دستگاه تهیه گاز مایع، دستگاه تبدیل کاتالیستی، دستگاه آیزوماکس، دستگاه تولید هیدروژن، دستگاه تهیه ازت، دستگاه تصفیه گاز و بازیابی گوگرد و واحد تولید قیر و فرآورده های آسفالتی، واحد تصفیه و تولید روغن با قسمتهای استخراج آسفالت، استخراج با حلال فورفورال، موم گیری، تصفیه روغن با گاز هیدروژن و قسمت استخراج و تهیه روغن که بعضی از قسمت های اخیر به بخش خصوصی واگذار گردیده است.

نفت خام باگذر از این دستگاه ها و طی هر کدام از این مراحل، به فرآورده های گوناگونی تبدیل می شود. برق مصرفی در پالایشگاه در خود پالایشگاه تولید می شود. آبی که توسط لوله کشی وارد پالایشگاه می شود، توسط دستگاه های موجود به آب خام تبدیل می شود تا قابل مصرف برای استفاده در دستگاه ها باشد.

آزمایشگاه پالایشگاه جهت کنترل عملیات تصفیه و سنجش کیفیت محصولات نهایی به صورت شبانه روزی و در سه شیفت کاری فعالیت می نماید. برای این منظور آزمایشگاه دارای قسمت 24 ساعته کنترل مواد نفتی در واحدهای مختلف، قسمت تجزیه با استفاده از ارزیابی مقادیر گازها، قسمت مربوط به انواع آنها، قسمت ویژه برای ارزیابی دقیق بر روی انواع سوخت جت، قسمت محلول سازی و بررسی رسوب تشکیل شده در اثر عملیات پالایش می باشد.




پالایشگاه تهران

پالایش یکی از عمده ترین عملیات نفتی است که بدنبال استخراج نفت انجام می پذیرد. نفتی که توسط لوله های قطور از مراکز
بهره برداری بدرون پالایشگاه سرازیر می شود، در این مراکز تصفیه و پس از انجام فعل و انفعالات مختلف تبدیل به فرآورده های گوناگون مانند گاز مایع، بنزین، نفت سفید، نفت گاز، قیر، انواع روغن های صنعتی گردیده و وارد شبکه شده توزیع می شود.

پالایشگاه تهران یکی از واحدهای پالایشی بزرگ ایران است که در حال حاضر با ظرفیت عملی 250000 بشکه تولید در روز نخستین پالایشگاه داخلی کشور بوده و از این نظر خدمات ارزنده ای را در دوران جنگ تحمیلی و پس از این ایام ارائه نموده و می نماید. مجتمع پالایشگاهی تهران که به نام پالایشگاه تهران نامیده می شود مشتمل است بر دو پالایشگاه و همچنین مجتمع تصفیه و تولید روغن.

عملیات ساختمانی پالایشگاه اول تهران بر مبنای نیاز بازار ایران جهت تأمین مواد سوختی گرمازا و بنزین اتومبیل در سال 1344 آغاز و در 31 اردیبهشت ماه سال 1343 با ظرفیت طراحی 85 هزار بشکه در روز رسما مورد بهره برداری قرار گرفت. در طراحی صنعتی این پالایشگاه از استانداردهای روز و آخرین کشفیات و ابداعات صنعت نفت استفاده شده است. در سال 1352 با ایجاد تغییراتی در سیستم طراحی این پالایشگاه ظرفیت آن را به 125000 بشکه تولید در روز افزایش دادند، روند افزایش مصرف و سیاست تأمین نیازهای بازار داخلی ساختمان پالایشگاهی دیگر را در کنار پالایشگاه اول تهران ایجاب نمود. لذا با استفاده از تجارب حاصل از طراحی و ساخت این پالایشگاه ، پالایشگاه دوم تهران را در جوار پالایشگاه اول بر مبنای کپیه سازی با حذف اشکالات و نارسائی های موجود تسجیل نموده و کار ساختمانی آن را از اواخر سال 1350 آغاز و در فرودین ماه 1354 به ظرفیت یکصد هزار بشکه تولید در روز آغاز کردند.

نفت خام مورد نیاز این پالایشگاه از منابع نفتی اهواز تامین
می گردد و طراحی واحدها چنان انجام گرفته است که می تواند صدرصد نفت خام شیرین اهواز و یا 75% نفت اهواز و 25% نفت خام سنگین سایر مراکز را تصفیه و تقطیر نماید. هدفی که در طرح ریزی و انتخاب دستگاه های پالایش در هر شرایط مورد نظر قرار گرفته است تأمین و تولید حداکثر فرآورده های نفتی میان تقطیر یعنی نفت سفید و نفت گاز است. برای ازدیاد تولید این دو فرآورده از تکنیک تبدیل (کاتالیستی و آیزوماکس) حداکثر بهره وری را دریافت نموده اند. رشد اقتصادی و رفاه حاصل از ازدیاد سریع قیمت نفت در اوایل سالهای دهه پنجاه باعث ایجاد صنایع مونتاژ و در نتیجه ازدیاد منابع مصرف روغن گردید.

برآورد مصرف و بررسی هائی که در این باره انجام گرفت نشان داد که تولیدات کارخانجات داخلی که عبارت بودند از پالایشگاه آبادان و شرکت تولید و تصفیه روغن، پاسخگوی تأمین احتیاجات روز کشور نمی باشد لذا ایجاد کارخانه ای که بتواند نیازهای آتی را تأمین نماید مورد احتیاج واقع شد. از این رو امکانات احداث یک واحد یکصدهزار مترمکعبی روغن در سال در مجاورت مجتمع پالایشگاهی تهران فراهم گردید. این مجتمع شامل واحدهای اصلی پالایش از قرار آسفالت گیری با پروپان جهت تولید روغن چرب کننده سنگین، استخراج مواد حلقوی با استفاده از فورفورال، واحد جداسازی موم و تصفیه با گاز هیدروژن و واحدهای وابسته از قبیل دستگاه اختلاط و امتزاج روغن، سیستم تولید و بسته بندی قوطی های یک لیتری، چهار لیتری، چلیک بیست لیتری و شبکه های 210 لیتری می باشد.

روغن های تولیدی پالایشگاه تهران با نامهای الوند، البرز، چهار فصل، لار، الموت و ارژن جهت استفاده در موتورهای احتراق مطابق با آخرین وجدیدترین استانداردهای بین المللی ساخته و عرضه می گردد. علاوه بر آن انواع روغن های صنعتی نیز از تولیدات این کارخانجات می باشد و اخیراً نیز محصولات جدیدی از قبیل روغن ترانس، پارافین مایع، روغن انتقال حرارت نیز به بازار مصرف عرضه گردیده است. در اینجا باید یادآور گردید که ظرفیت تقطیر و تصفیه نفت خام در پالایشگاه تهران با از بین بردن تنگناها به حد نصاب تولید 250000 بشکه در روز افزایش یافته و ظرفیت تولید روغن نیز مورد تجدید نظر قرار گرفته و میزان جدید تولید 14 میلیون لیتر از انواع مختلف روغن های چرب کننده و صنعتی بدست آمده است پالایشگاه تهران علاوه بر تصفیه نفت خام و تولید و تحویل فرآورده های نفتی خدمات مورد لزوم را در زمینه های مختلف صنعتی به سازمانهای تابعه وزارت نفت و همچنین وزارتخانه ها و سازمانهای دولتی و وابسته به دولت ارائه نموده و می نماید. همچنین پالایشگاه تهران، شرکت فعال در امر بازسازی و نوسازی پالایشگاه آبادان و پتروشیمی بندر امام خمینی (ره) داشته و خدماتی را به شرح زیر ارائه داده است:

1. بازسازی کلیه قسمتهای آب و برق و بخار و من جمله دیگ بخار و تلمبه خانه، کمپرسور هوا و همچنین برجهای خنک کننده.

2. بازسازی واحدهای رآکتور، دستگاه احیا کننده، دستگاه ذخیره کاتالیست و واحد تقطیر و همچنین سایر واحدهای وابسته به دستگاه کت کراکر پالایشگاه آبادان که قادر است روزانه حدود 40 هزار بشکه خوراک را دریافت و آنرا تبدیل به 3 میلیون لیتر بنزین مرغوب با اکتان بالای 94 بنماید و کلیه سرویس های جنبی واحد مربوط به کت کرالر بازسازی گردید و در حال حاضر در سرویس تولید قرار دارد.

3. بازسازی و تعمیرات 1100 دستگاه منازل سازمانی در آبادان در منطقه بوآرده.

4. شرکت بسیار فعال در بازسازی بخش های مهمی از پتروشیمی بندر امام با اعزام گروه های مخلف در سطوح تخصصی.



تعریف نفت خام

نفت خام ماده سیال سیاهرنگ و بدبوئی است که گفته می شود در اثر تجزیه مواد آلی موجودات تک سلولی نباتی و حیوانی بوجود آمده است و در طول بیش از صدها هزار سال در مویرگ و منافذ موجود درسنگهای آهکی زیرزمینی محبوس و مدفون بوده و از
نقطه ای به نقطه دیگر مهاجرت نموده است. این ماده سیال شامل کربن و هیدروژن بوده و اصطلاحاً «هیدروکربور» خوانده می شود.

بررسی های انجام شده بر روی نفت خام نشان داده است که هر یک از هیدروکربورهای نفتی دارای خواص فیزیکی مختص به خود از قبیل وزن مخصوص، نقطه جوش، فشار بخار بوده و آن را در کل مجموعه نفت خام نیز حفظ می نماید. از اهم خواص فیزیکی گروه های مختلف هیدروکربور، خاصیت تفکیک پذیری آنها می باشد.
تفکیک پذیری گروه هیدروکربورها پدیده تقطیر یا قطران گیری را بوجود آورده است که اساس پالایش و تصفیه نفت خام را طرح ریزی نموده است.



مراحل مختلف پالایش

بررسی های انجام شده بر روی نفت خام نشان داده که می توان آن را به برشهای مختلفی با مشخصات کمی و کیفی معلوم و معین تفکیک کرد. با توجه به این برشهای نفتی و امکان استفاده از آن دنیای صنعتی خود را با شرایط پیش آمده وفق داد و محل و مصرف برش های نفتی را فراهم نمود. تعدادی از این برش ها مانند: گاز مایع، نفت سفید، نفت گاز و قیر مصرف گرمایی، صنعتی و انرژی زایی پیدا نمودند و جذب بازار مصرف شدند و تعدادی از برشها از قبیل نفتا، نفتای سنگین برش های روغنی قابل مصرف نبوده و جهت استفاده از آنها می بایست مراحل دیگری را طی نموده، تبدیل گردند. از این رو مراحل تبدیل قدم به عرصه وجود گذاشته و با رشد صنعت مراحل مختلف تعالی خود را طی نمودند. در زیر مراحل مختلف پالایش نفت خام در پالایشگاه تهران جهت تولید فرآورده های مورد نیاز بازار بطور خلاصه بیان می گردد.

تیغه مسی استاندارد

شامل تیغه هایی است که نسبت به رنگ آنها دارای درجات مختلفی هستند. تیغه های استاندارد، باید همیشه از نور محفوظ باشند و برای اینکه از صحت آنها مطمئن شویم آنها را با یک تیغه مسی که همیشه در جای تاریکی نگهداری می شود مقایسه می کنیم، تیغه مسی را توسط کاغذ سمباده ای 240 شفاف کرده و با ایزواکتان می شوئیم.

نمونه بایستی همیشه، عاری از مواد خارجی و در جای تاریک و در ظرفهای حلبی نگهداری شود.

روش کار:

1- آزمایش فرآورده های فرار در 122 درجه فارنهایت

مقدار cc 30 از نمونه که عاری از هر نوع مواد خارجی معلق است را درون لوله آزمایش مخصوص ریخته و تیغه مسی صیقل داده شده خشک را وارد نمونه کرده و دستگاه را سوار می کنیم و به مدت 3 ساعت در حرارت مذکور قرار می دهیم.

2- آزمایش فرآورده های غیر فرار در 212 فارنهایت

مقدار cc 30 نمونه را درون لوله آزمایش مخصوص ریخته و تیغه استاندارد را وارد نمونه کرده و دستگاه را به مدت 2 ساعت در 212 درجه فارنهایت گرم می کنیم.

3- تیغه را در ایزواکتان فرو برده و با کاغذ صافی خشک کرده و با تیغه های مقایسه ای، مقدار خورندگی را می سنجیم و گزارش
می کنیم.

تصحیح فشار بخار:

فشار بخار بر حسب ارتفاع و درجه حرارت و فشار بخار آب تغییر نموده و همیشه بایستی در مقدار خوانده شده تغییری داد. این تصحیح از فرمول زیر بدست می آید:

= تصحیح فشار بخار

t : درجه حرارت هوای موجود در محفظه هوا بر حسب درجه فارنهایت

P : فشار بارومتر بر حسب پوند بر اینچ مربع

Pt : فشار بخار مطلق آب بر حسب پوند بر اینچ مربع

P100 : فشار مطلق بخار آب بر حسب پوند بر اینچ مربع در 100 درجه فارنهایت.



اکتان مورد نیاز موتور Octane Requirement

همانطوریکه خاصیت ضدضربه ای بنزین را بر حسب عدد اکتان می سنجند بهمین طریق هم تمایل یک موتور را به ایجاد ضربه با عدد اکتان تعیین نموده و آن را O.R. می نامند که عبارتست از عدد اکتان بنزین که حداقل ضربه قابل شنیدن را ایجاد می کند Trace Knock و اگر این عدد اکتان را کمی بالاتر ببریم، دیگر اثری از ضربه مشاهده نخواهد شد و اگر آن را پایین تر بیاوریم شدت ضربه بیشتر خواهد شد. معمولاً برای تعیین O.R. موتورها از مخلوط ایزواکتان و هپتان نرمال استفاده می کنند ولی گاهی هم می توان از بنزینهای تجاری برای این منظور استفاده نمود. اکتان مورد نیاز یک موتور بستگی به عوامل مختلف دارد و بطور کلی هر عاملی که باعث ازدیاد فشار و درجه حرارت مخلوط هوا و سوخت در موقع اشتعال گردد باعث افزایش O.R. موتور خواهد شد. شرایط جوی و ارتفاع بر روی آرام سوزی بنزین ها موثرتر بوده و تاثیر مستقیم دارد بطوری که هر قدر درجه حرارت زیادتر باشد O.R زیادتر و هرچه ارتفاع مسیر حرکت از دریا بالاتر باشد O.R. کمتری لازم است.



عدد اکتان یا درجه آرام سوزی و ضربه یا Knock

بطور کلی طریقه احتراق در موتورهای درون سوز به این صورت است که مخلوط بنزین و هوا که در کاربراتور تنظیم گردیده وارد فضای سیلندر موتور می شود. (بالای پیستون). هرگاه حجم سیلندر V باشد پس از اینکه حجم مخلوط بنزین و هوا از حجم V به v (حجم فضای سیلندر وقتی که پیستون تا حد ماکزیمم بالا آمده) رسید در همان زمان جرقه بر روی مخلوط فشرده شده، زده می شود، در نتیجه احتراق صورت می گیرد.

مثلاً: C7H16 + 1102 à 7Co2 + 8H2O

یعنی یک حجم بنزین با یازده حجم اکسیژن و یا با 6/52 حجم هوا، احتراق کامل صورت می دهد. در نتیجه احتراق با ازدیاد حجم توام است و از این انرژی ناشی از ازدیاد حجم، موتور به گردش
درمی آید. نسبت را ضریب تراکم یا Compresion Ratio می گویند.



V

v


در اثر تراکم مخلوط بنزین و هوا، درجه حرارت بالا می رود، در این وضعت هنگامیکه جرقه توسط شمع زده شد ابتدا قسمتی از مخلوط بنزین و هوا که به جرقه نزدیکتر است مشتعل شده و این شعله با سرعت ملایم پیش می رود ولی هرگاه سوخت، مناسب نباشد قبل از اینکه جرقه زده شود احتراق، خودبخود درنقاط مختلف حجم V در اثر حرارت بالا ایجاد می شود و پراکسید موجود در سوخت بجای احتراق، انفجار تولید می نماید یعنی شعله با سرعت خیلی زیاد در حدود
1000 پیش می رود و در نتیجه ضربه ایجاد می شود. پس بطور خلاصه می توان چنین گفت که ضربه در اثر احتراق قبل از موقع ایجاد می گردد.

هیدروکربورهای مختلف دارای ارزش ضد ضربه مختلفی هستند، ارزش ضد ضربه با نمره اکتان نمایش داده می شود، ارزش ضد ضربه هیدروکربورهای معطره از همه بالاتر، سپس نفتن ها، اولفین ها و در نهایت پارافین ها می باشند.

ایزو پارافین ها نسبت به پارافینها دارای ارزش ضدضربه بیشتری هستند و هر چه وزن مولکولی هیدروکربورها بالاتر باشد نمره اکتان آنها پایین تر خواهد بود.

هرگاه مقدار کمی T.E.L به بنزین اضافه شود(تترااتیل سرب (C2H5)4Pb ) این ماده باعث احتراق کامل و عادی بنزین در موتور
می شود.

نمره اکتان بنزین را به چند روش می توان بالا برد:

1. با افزودن T.E.L. (افزودن تترا اتیل سرب در بنزین های مختلف تاثیرات متفاوتی دارد)

2. با عملیات تبدیل در نوع هیدروکربورهای موجود در بنزین.

3. با عمل مکانیکی در موتور می توان میزان ضربه را کم کرد.

(زیاد کردن دور موتور – کم کردن شدت تراکم – تغییر شکل محفظه احتراق و محل شمع ها و غیره)

نمره اکتان بنزین از لحاظ قدرت ومقدار مصرف اهمیت زیادی دارد، چنانچه نمره اکتان بنزین از 90 به 75 کاهش یابد مصرف سوخت در همان موتور 15% افزایش خواهد یافت.

موتور هر چه فرسوده شود بعلت دوده های تشکیل شده روی پیستون، گرمازا می شود و ایجاد ضربه می کند و برای این نوع موتورها باید از سوخت با نمره اکتان بالا استفاده کرد. همچنین برای موتورهایی که در ارتفاع بالاتری از سطح دریا کار می کنند سوخت با نمره اکتان پایین تری مورد نیاز است (برای هر ft 1000 تقریبا 3 نمره اکتان کمتر)

نمره اکتان ایزواکتان 100 و نمره اکتان هپتان نرمال صفر اختیار گردیده و برای تعیین نمره اکتان بنزین، سوخت را با مخلوطی از ایزواکتان و هپتان نرمال که در شرایط احتراق مساوی مثل هم ضربه ایجاد می کنند مقایسه می نمایند.

بنزین ها بستگی به درجه حرارت محیط، فراریت متناسب، لازم دارند مثلا در سرما، بنزین با فراریت بیشتری لازم است.

پس از بررسی های زیاد چنین نتیجه حاصل شده است که پدیده ضربه یا knock به عوامل زیر بستگی دارد:

نسبت تراکم – جرقه پیش از موقع (Advance) – زیاد بودن بار موتور – سرعت کم موتور – طرح نامناسب موتور – سوخت نامناسب موتور.

گزارش کارآموزی پالایشگاه نفت کرمانشاه در 68 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

تاریخچه 1

پیش گفتار 5

کلیاتی راجع به نفت 9

نام گذاری فرآورده های نفتی 14

فصل اول: جستجو و تولید نفت 16

1-1- منشأ نفت 16

2-1- زمین شناسی نفت 16

1-2-1- انواع مخازن نفت 19

3-1- اکتشاف نفت 21

1-3-1- روش های ژئوفیزیکی 23

2-3-1- روشهای ژئوشیمی 24

4-1- حفاری 25

حفاری برای استخراج 26

فصل دوم: ترکیب شیمیایی نفت خام فرآورده های نفتی 31

1-2- ترکیب شیمیایی نفت خام 31

فهرست مطالب

عنوان صفحه

2-2- ترکیب شیمیایی فراورده های نفتی 36 1-2-2- مشتقات ایدروکربور نفت طبیعی 36

الف- بنزین 36

ب – نفت چراغ، نفت گاز 37

ج- روغن ها 38

2-2-2- مشتقات غیر ایدروکربورنفت طبیعی 41

الف- ترکیبات گوگردار دار 41

ب – ترکیبات اکسیژندار 42

ج- ترکیبات ازت دار 43

د- ترکیبات فلز دار 43

فصل سوم- مشخصات شیمی فیزیکی ایدروکربوهای خالص

و برشهای نفتی 45

1-3- کلیات 45

2-3- نقطه جوش متوسط برشهای نفتی 46



فهرست مطالب

عنوان صفحه

3-3- عامل تشخیص KUOP 47 1-3-3- ایدروکربورهای خالص 47

2-3-3- برشهای نفتی 47

5-3- فشار بخار 48

1-5-3- ایدروکربورهای خالص 48

2-5-3- برشهای نفتی 48

3-5-3- مخلوط ایدروکربورها 48

فصل چهارم

آزمایشهای انجام شده 50







تاریخچه:

پالایشگاه کرمانشاه در سال 1314 با تولید روزانه 4200 شبکه، در شمال شهر کرمانشاه در کنار رودخانه قره مو شروع به غعالیت کرد. در سال 1340 طرح توسع? پالایشگاه به ظریت 15000 شبکه در روز به انجام رسید و در 27 اردیبهشت سال 1350 به طور رسمی افتتاح شد، متماقب آن ظرفیت پالایشگاه در سال 1357 به حدود 19000 شبکه در روز افزایش یافت. همزمان با احداث پالایشگاه، خط لوله 3 اینچ نفت شهر برپیده و به جای آن خط لوله ای به قطر 8 اینچ و به طول260 کیلومتر احداث شده در آبان ماه 1362 نیز خط لوله افرینه به کرمانشاه به قطر 16 اینچ و به طول 172 کیلومتر آماده بهره برداری شد.

در حال حاضر خوراک پالایشگاه از طریق دو خط لوله نفت شهر به کرمانشاه و اهواز به کرمانشاه و حوزه سرکان ماله کوه تأمین می شود. در سال 1363 نیز با ایجاد تغییراتی تحت عنوان پروژه نوسازی، ظرفیت پالایشی آن به حدود 30000 شبکه در روز افزایش داده شد که نسبت به رفیت طراحی اولیه 100 درصد افزایش نشان می دهد. در سال 1378 شرکت پالایش نفت کرمانشاه به ثبت رسید و پالایشگاه در زیر مجموع? آن قرار گرفت.

پروژه های اجرا شده:

1/ تغییرات آرایش و تعداد مبدلهای پیشگرم

2/ نصب Studed tube در قسمت کنوکسیون کوره تقطیر

3/ نصب فلاش درام

4/ نصب دوده گیر در کوره واحد تقطیر

5/ نصب دستگاه نمک گیر

6/ نصب دودکش مستقل برای کوره سوم واحد تبدیل کاتالسیتی

7/ پروژه تصفیه فاضلاب صفتی و بهداشتی

8/ اخذ گواهینامه بین المللی مدیریت کیفیت Iso 9002

9/ اخذ گواهینامه بین الملی سیستم مدیریت زیست محیطی Iso 14001

پروژه های در دست اجرا:

1/ پروژه دیگهای بخار جدید شامل 2 دستگاه بویار

هر یک به ظرفیت 30 تن در ساعت با فشار 600 پوند بر اینچ مربع

2/ پروژه تولید آب صتی(DM) به ظریفت 100 متر مکعب در ساعت

3/ سیستم جمع آوری آبهای مقطر برگشتی

4/ پروژه نصب دو دستگاه ژنواتورهای بخاری هر یک به ظرفیت 3 مگاوات

5/ پروژه استفاده از MTBE بجای تترااستیل سرب

6/ پروژه بازیافت سلاپس بدون سرب و تزریق آن به نفت خام

تولیدات پالایشگاه:

با توجه به استقرار نظام های کنترل کیفی Iso9002 و زیست محیطی Iso 14001 فعلاً این شرکت حداکثر روزانه25000 شبکه فراورده نفتی را به شرح زیر تولید می کند.

A بنزین معمولی56/17

B نفت سفید54/14

C نفت گاز8/16

D گاز مایع 24/3

E نفت کوره 24/43

F سوخت و ضایعات 62/4

جدول مقایسه ای

در دست راه اندازی (Future)

پیش گفتار:

عظمت صنایع نفت که در زمانی کوتاه در صف بزرگترین صنایع سنگین جهان قرار گرفته مدیون تکنولوژی پیشرفته آن است که تمام قدرت علمی و دانش بشری قرن بیستم را به خدمت گمارده است. خصوصیت واحدهای پالایش نفت را شاید بتوان در پیچیدگی ماد? اولیه آن به لحاظ شیمیایی و حجم زیاد ماد? اولیه از نظر فیزیکی خلاصه کرد. همین خصوصیات تکنولوژی خاصی را برای صنایع پالایش نفت بوجود آورده که آنرا از تکنولوژی عمومی صنایع شیمیایی متمایز می سازد.

در این کتاب که تکنولوژی پالایش نفت است به اصول و پایه های که تکنولوژی صنایع پالایش برآن استوار است پرداخته است. بدون اغراق امروزه، امور جهان پیشرفته، بر پایه نفت می گردد. برای درک بهتر مسأله کافی است تصور کنیم که اگر عرضه نفت در جهان یکباره قطع شود، چه اتفاقی می افتد. روشن است که منظور از نفت، تنها بنزین نیست، گر اینکه بنزین یکی از مهمترین فراورده های نفتی است، اما نفت شامل فراورده هایی چون گازوئیل برای وسایل نقلیه سنگین، نفت گاز برای سیستم های حرارت مرکزی، نفت کوره برای استفاده در کشتی ها، نیروگاهها و کوره هزاران کارخانه و سوخت جت برای هواپیماها نیز می شود.

انواع روغن های مورد استفاده در ماشین آلات و قر که در ساختن سطح جاده ها مورد مصرف دارد از جمله فراورده های نفتی محسوب می شود. از نفت همچنین هزاران فرآورد? دیگر ماننده پلاستیک ها ، رنگها، شوینده ها، لاستیک های مصنوعی، پارچه ،لوازم آرایشی و بهداشتی، شمع، ضد یخ، حشره کش ها کودهای شیمیایی و مواد فراوانی که در زندگی روزمره بشر کاربرد دارد و بدست می آید. به این ترتیب نفت خام نقش بسیار مهمی در زندگی جوامع ایفا می کند. و بدون وجود آن ،تمدن امروزی، با پس رفت فاحشی روبرو می شود. با این وجود، مردم عادی کمتر به اهمیت چنین نشی آگاهند و شاید به همین دلیل است که موقعت نفت خام و فرآورده های آن در زندگی روزمره دست کم گرفته می شود.

میلیون ها سال پیش نفت خام چگونه درژ رخای زمین و زیر بستر دریاها تشکیل شده است؟

نفت معدنی، « پترولیوم» Petroleum خوانده می شود که از دو حکم«پترا» به معنی سنگ و « اولیوم» به معنی روغن تشکیل شده است. پترولیوم، « ترکیبات مایع» (نفت خام)، «گاز طبیعی» ( منابع مستقل و یا همراه نفت) و حتی مواد جامد و نیمه جامد مانند قیر می شود.

نفت چکونه بوجود آمد؟

با اینکه نفت و ترکیبات گوناگون آن، پس از آب فراوانترین مایع در داخل پوته سطحی کره زمین است، اما چگونگی تشکیل آن، هنوز بطور قطعی و دقیق، روشن نیست. شاید مناسب ترین راه برای یافتن پاسخ این پرسش، بازگشت به صدها میلیون سال پیش و تجسم این نکته باشد که در آن دوران، در بستر اقیانوس ها که بخش اعظم خشکی های امروز را تشکیل می دهد، چه گذشته است. نظریه مورد قبول همگان در شرایط کنونی این است که نفت محصول آمیختگی لاشه میلیاردها موجود ریز و درشت آبزی با گیاهان بستر دریا و نیز تجزیه بقایای گیاهان مناطق خشکی است که توسط رودخانه ها به دریا حمل شده است. به مرور زمان ،رسوبات اولیه و زیرین، با افزایش رسوبات در ماحل بعدی و متأثر از حوادث موجود در اعماق زمین، فشرده تر شده و به این ترتیب، رسوبات اولیه و تحت فشار، به صورت لایه های سخت در زیر بستر دریاها طبقات بزرگ سنگی را به وجود آورده است و در نهایت، به صورت نیروی وارده بر پوست? خارجی زمین به تدریج لایه های سنگی را فشرده تر ساخته و آنرا به صورت خمیده در آورده است. و بستر دریا تحت چین فشاری به سطح دریا رانده شده و خشکی ها را تشکیل داده است. هم اینک در بسیاری از مناطق می توان سنگریزه های کنار دریا را کیلومترها دورتر از ساحل و در مواردی در نوک تپه ها مشاهده کرد. در طول این مدت، بقایای موجودات دریایی و گیاهان خشکی که به اعماق زمین رانده و در آنجا محبوس شده بودند به

تدریج تجزیه و به نفت تبدیل شدند و این روند تجزیه و تبدیل طی میلیون ها سال ادامه یافت. هم اکنون در اعماق زمین و یا بستر دریاها در بسیاری از مناطق جهانف لایه های سنگی و عظیمی از جنس سنگ آهک یا ماسه سنگ وجود دارد.

که در داخل برخی از آنها ثروت هنگفتی از نفت نهفته است.

نفت درچه مناطقی بدیت می آید؟

نفت در کشورهای زیادی یافت می شود. در برخی کشورها بیشتر و در برخی دیگر کمتر. در شرایط کنونی در هفت منطقه اصلی جهان، منابع نفت در مقیاس بالا، وجود دارد. این مناطق عبارت است از:

1- روسیه و کشورهای بلوک شرق از جمله چین

2- خاورمیانه

3- آمریکای شمالی( ایالات متحده و کانادا)

4- آمریکای لاتین( مکزیک ،ونزوئلا، آرژانتین و برزیل)

5- آفریقا( نیجریه، لیبی، مصر ، الجزایر)

6- اروپای غربی( بیشتر در دریای شمال)

7- خاور دور و اقیانوسیه( اندونزی، اترالیا، هند و مالزی)

در سال 1975 روسیه بزرگترین تولید کننده نفت در جهان بود و این موقعیت را برای مدت کوتاهی در اختیار داشت سپس ایالات متحد? آمریکا این مقام را بدست آورد. آمریکاهم اینک در مرتب? سوم و خاورمیانه در مرتب? دوم تولید کنندگان نفت جهان قرار دارند. خاورمیانه به لحاظ پایین بودن میزان مصارف داخلی بیشترین تولید خود را به خارج صادر می کند. پس از جنگ جهانی دوم، خاورمیانه منبع اصلی واردات نفت انگلستان به شمار می رفت. کشف نفت در دریای شمال انگلیس در ده? 1970 این موقعیت را تغییر داد. با این وجود هنوز منابع عظیمی از نفت در خاورمیانه وجود دارد. که می تواند در آینده استخراج شود بر پایه بررسی های انجام شده در سال 1984 و 6/56 درصد از ذخایر نفتی جهان در خاورمیانه قرار دارد. اروپای غربی تنها دارای 4/3 درصد از ذخایر نفتی جهان است که بیشتر این منابع نیز در دریای شمال انگلیس واقع است.

تکنولوژی پالایش نفت

اصول تکنولوژی پالایش نقت

کلیاتی راجع به نفت:

A-نفتگیر تاقدیسی:

این نوع نفتگیر نسبتاً ساده و نمونه های آن در طبیعت فراوان است. لایه های قشر زمین تحت فشار چین خورده به صورت تاقدیس و ناودیس در می آید. نوعی نفتگیر که در حقیقت همان نفتگیر تاقدیسی است و شکل آن تا حدی با تاقدیسهای معمولی تفاوت دارد گنبد نمکی است. طرز تشکیل این نوع نفتگیر آن است که در نتیج? فشار هائیکه از اطراف به لای? نمف در اعماق زمین دارد می آید لای? نمک لایه های زمین را شکافته بطرف بالا رانده می شود. و به این ترتیب در اطراف خود تشکیل مخازن نفت را امکان می دهد. چنین ستونهای نمکی ممکن است تا بیست هزار پا لایه ها را شکافد و حتی تا چهار هزار پا بالاتر از سطح زمین قرار دارد.

B- نفتگیر چینه ای: در این نوع نفتگیر یک ناهماهنگی میان لایه های زیرین لایه های فوقانی وجود دارد.

C-نفتگیر گسسته: در این مورد وجود نفتگیر نتیجه گسستگی لایه ها است.

D-نفتگیر عدسی: به علت یکسان نبودن شرایط رسوب در دریاهای قدیم قشرهای عدسی شکل در طبقات زمین وجود دارد. در طبیعت انواع دیگر نفتگیر نیز مشاهده می شود مثلاً گاهی اطراف بعضی از مخازن بوسیله لایه ای آسفالت و موم غیر قابل نفوذ شده است که ا ین لایه در نتیجهتبخیر مواد سبک نفتی از نت خام بوجود آمده است.

گاهی مشاهده می شود که چندین مخزن مختلف و حتی با فواصل قابل ملاحظه روی یکدیگر قرار دارد. نوع نفت این مخان همیشه هم مشابه نیست گاهی نفت خام پارامینی در زیر لای? نفت خام نفتی به دست آمده است. دورانهای زمین شناسی که نفت از آنها استخراج می شود وسیعاً متفاوت است با وجود این عملاً نفت در لایه های نسبتاً جوان یعنی در دوران سوم زمسن شناسی که عمر آن بین 10 تا 60 میلیون سال تخمین زده می شود بدست می آید.

2-1- اتکتشاف نفت:

در اوائل پیدایش صنعت نفت تنها آثار و علائم سطحی از قبیل تراوش گاز و نفت و غیره به سطح زمین جویندگان را در کشف مخازن زیر زمینی نفت کمک می کرد. اما کم کم معلوم شد که شناسایی وضع لایه ها به کشف نفت کمک موثری می نماید. از اینرو دانش زمین شناسی را به کمک گرفتند. از خواص فیزیکی و شیمیایی لایه ها استفاده شد و بدین ترتیب روشهای ژئو فیزیکی و ژئوشیمی هم در عمل اکتشاف بکار رفت. لکن هم اکنون نیز با پیشرفتهای فراوان علمی هنوز آثار و علائم سطحی کمک زیادی در پیدایش منابع زیر زمینی می نماید.

اکتشاف به کمک زمین شناسی:

زمین شناسی به ما می آموزد که آیا شکل و وضع لایه های زیر زمینی در محل مود نظر برای تشکیل نفتگیر مناسب هست یا خیر؟ در صورتی که مناسب تشخیص داده شد به جستجوی مخازن زیرزمینی نفت پرداخته می شود. از این قرار مبنای کار تهیه نقشه ای از لایه های زیر زمینی است. یکی از بهترین طرق تهیه نقش? عکسبرداری هوایی است که امروزه به زمین شناسی کمک فراوان می نماید.

در این طریق عکسبرداری هواپیمای حامل دوربین خودکار در ارتفاع ثابت با سرعت یکنواخت حرکت می کند و دریچ? دوربین عکسبرداری به وسیل? دستگاه خودکار پیاپی و منظم باز شده عکسبرداری می نماید. عکسهایی که به این نحو تهیه می شود زیر دوربین مخصوصی بنام (Stereoscops) برجسته نشان داده می شود و به این ترتیب وضع برآمدگیها و حتی نوع لایه ها و عمق زوایای آن تشخیص داده می شود از روی خصوصیات عکس ها نقش? زمین شناسی تهیه می گردد. با نقشه هائیکه بدین نحو تهیه می شود سریع تر از بسیاری از وسایل دیگر می توان نقاطی را که باید بررسی های دقیق در آنها صورت گیرد و همچنین حدود و ساختمان اقسام لایه ها را معلوم نمود. در این مرحله از چاههای کم عمق دستی آزمایشی نیز برای تشخیص وضع لایه

ها استفاده می شود. از نظر اینکه در طی سالهای قمادی و به علل عوامل جدی سطح زمین اکثر از قری بی کشل پوشیده می شود که شکل حقیق چین خوردگی ها و لایه ها را از نظر پوشیده می دارد گاهی روش عکسبرداری تنها برای شناسایی قشرها کافی نیست در این صورت از روشهای ژئوفیزیکی و ژئوشیمی به این منظور استفاده می شود.

1-3-1-روشهای ژئوفیزیکی:

الف- روش ثقل سنجی:

با این روش می توان به کمک دستگاه مخصوص تغییرات قو? ثقل زمین را در نقاط مختلف انداه گرفت و به این ترتیب تا حدی وضع لایه های مختلف را معلوم نمود.

ب- روش لرزه نگاری:

با ایجاد زمین لرزه مصنوعی ارتعاشاتی به اعماق زمین فرستاده می شود و با مطالعه امواج انعکاسی و یا انکساری وضع طبقات زیر زمینی را بررسی می نمایند.

از نظر اینکه سرعت امواج در لایه های مختلف متفاوت است( هر چه لایه متراکم تر باشد سرعت امواج بیشتر است) روش لرزه نگاری می تواند اطلاعاتی البته به شکل محدود از وضع لایه ها به دست دهد.

ج- روش مغناطیسی:

روش مغناطیسی بر مبنای بررسی جهت و شدت میدانهای مغناطیسی قرار دارد. برای این منظور از دستگاهی به نامMAGNETO METER استفاده می شود. چون در قشر زمین مقداری مواد آهنی وجود دارد و نیز چون ساختمانها و گستگی ها ی متعدد وضع لایه ها را نسبت به سطح زمین تغییر می دهد و اگر خواص مغناطیسی برخی از این عوامل مجتمعاً و یا منفرداً مانع از انطباق نصف النهار مغناطیسی بر نصف النهعار جغرافیایی می شود. تفاوت حاصل را اختلاف مغناطیسی می نامند. اگر شدت متوسط میدان مغناطیسی ناحیه وسیعی را شدت عادی آن ناحیه تلقی کنیم و آنرا مأخذ مقایسه قرار دهیم در این صورت انحراف از این شدت متوسط نشان? تغییر خواص مغناطیسی و یا تغییر وضع ساختمانی لایه ها است.

د- روش الکتریکی:

روش الکتریکی بر میپبنای اندازه گیری مقاومت مخصوص زمین در مقابل امواج الکتریکی در ایستگاههای مختلف قرار دارد. برای شناسایی وضع لایه ها از روش های مختلف دیگر نیز مانند زیرین شناسایی (Palantology) استفاده می شود. این روش آثار و بقایای حیوانات و گیاهان دورانهای گذشته را در سنگها مورد بررسی قرار دادهع با تشخیص عمنر آنها زمان و قدمت تشکیل لایه های زمین را معلوم می سازد.

2-3-1- روش ژئوشیمی:

بطور ساده ژئوشیمی علمی است که به طور کلی از شیمی زمین و به طور اختصاصی از مواد متشک? آن صحبت می کند. ژئوشیمی در عین حال هم به لحاظی محدودتر و هم از نظری مبوط تر از زمین شناسی است. ژئوشیمی از توزیع و حرکت مواد شیمیایی در داخل زمین در زمان و مکان بحث می کند. Goldschmidt ژئوشیمی را به این ترتیب تعریف می نماید. اولین نقش ژئوشیمی از یک طرف اندازه گیری کمی ترکیب زمین و مواد متشک? آن است و از طرف دیگر کشف قوانینی که توزیع هر یک از مواد را در زمین کنترل می نماید. برای حل این مسائل ژئوشیمیست احتیاج به یک مجموع? قابل درکی از ارقام حاصله تز تجزی? مواد روی زمین مثل سنگها، آبها و اتمسفر دارد. ژئوشیمیسات همچنین از آنالیز سنگهای آسمانی و اعداد بدست آمده از علوم ستاره شناسسی روی ترکیب اشیأ آسمانی و اعداد ژئوفیزیکی روی طبیعت قسمت داخلی زمین استفاده می نماید. اطلاعات با ارزشی نیز از آزمایشگاهی مواد معدنی و در نتیجه حد سیتاتی در زمینه شکل تشکیل و شرایط تثبیت آنها بدست می آید.

هدفهای اصلی ژئوشیمی را می توان به شکل زی خلاصه نمود:

1- اندازه گیری نسبی و مطلق فراوانی مواد و ایزوتوپها در زمین

1- برای حلقه های شش وجهی

مواد نفتی سنگین حتی آنها که دارای حدود جوش کوچکی است شامل مقدار زیادی از ایزومرهای همردیف می باشد. با تغییر مقدار اتم کربن در مولکول ایدروکربورها نه تنها نقطه جوش بلکه سایر خصوصیات چون وزن مخصوص ، ضریب انکسار، نقطه انجمار، حلالیت در حلالهای مختلف و غیره نیز تغییر می نماید. بر مبنای همین تغییرات است که روش های مختلف تکفیک بنا نهاده شده مثلاً تفاوت درجه حلالیت مبنای روش تکفیک به وسیل? تبلور و استخراج است. علت اینکه نفت های خام مربوط به مناطق مختلف دارای خصوصیات مختلف است از یک نوع ایدروکربور بیش از نفت خام دیگر داشته باشد. مثلاَ نفت های خام اندونزی دارای مقدار زیادی ایدروکربورهای معطره است و نفتهای پنسیلوانیا ( مخصوصاً مربوط به منطق?Appalochian) دارای مقدار نسبتاً کمی ایدروکربورهای معطره و مقدار زیادی ایدروکربورهای پارافینی است. در درج ? دوم اختلاف ظاهری را می توان نتیج? توزیع فیزیکی ایدروکربورها دانست. به این معنی که یک نفت خام حاوی درصد بیشتری ایدروکربورهای سبک است ( ایدروکربورهایی که تعداد اتم کربن آنها در مولکول کم است) و بعضی دیگر دارای درصد بیشتری ایدروکربورهای سنگین و مقدار کمتری ایدروکربورهای با نقطه جوش پایین می باشد. دو عامل یعنی ترکیب شیمیایی و توزیع فیزیکی معرف مشخصات یک نفت خام است و در بسیاری موارد می تواند مشخص قابلیت استعمال آن برای منظورهای مختلف نیز می باشد.

عملاً کلیه نفت های خام حاوی ترکیبات گوگردی و اکسیژن دار و ازت دار است درصد این مواد در نفت خام معمولاً خیلی کم و در مناطق مختلف جهان و حتی نفت های حاصله از مخازن یک میدان نفتی متفاوت است. نمونه ایدروکربور کاملاً خالص نفت نپسیلوانیا که دارای 98-97% ایدروکربور می باشد و نمونه ناخالص آن نفت سنگین مکزیکو یا میسی سی پی است. که حاوی تنها 50% ایدروکربور است. البته حتی نفت حاوی 50% مواد غیر ایدروکربور دارای اکثر خصوصیت ایدروکربورها می باشد. زیرا مولکولهای این مواد تنها دارای یک و احتمالاً دو عامل غیر از کربن و ایدروژن است. مواد غیر ایدروکربور معمولاً در جزء سنگین، و به عبارت دیگر در قسمتی از نفت خام که نقط? جوش آن بالاتر است جمع می شود. مقدار کربن و ایدروژن در یک نفت خام ثابت می ماند. نسبت درصد ایدروژن معمولاً بین 83 و 87 و کربن میان 11 و 14 تغییر می نماید. نسبت میان کربن و ایدروژن در اجزأ سبک و سنگین نفت متفاوت است یعنی هر چه محصولات نفتی سنگین تر شود نسبت بالا می رود. دلیل آنرا می توان این طور بیان کرد که محصولات سنگیتن تر حاوی مقادیر بیشتری ایدروکربورهای معطره چند حلقه ای و نیز ایدروکبورهای چند حلقه ای اسباع شده می باشد.

2-2-ترکیب شیمیایی فراورده های نفتی

1-2-2- مشتقات ایدروکربور نفت طبیعی:

معولاً ترکیب فراورده های حاصله از نفت طبیعی به علاو? مواد حاصله از واحدهای تولیدی مانند کراکینگ کاتالیسی و گرافیک حرارتی، تبدیل،الکیسلاسیون، ایزومراسیون و پلی مریزاسیون به عنوان ترکیب شیمیایی فرآورده های نفتی مورد بررسی قرار می گیرد. زیرا مواد موجود در فراورده هایی که از دستگاههای فوق بدست می آید اکثراً یا در نفت طبیعی وجود ندارد و یا مقدار آها بسیار نا چیز است. تخمین زده می شود که تقریباً60% از مواد موجود در بنزین موتور از مولکولهایی است که در نفتطبیعی وجود ندارد و تازه عدد خیلی کمتر از واقع به نظر می رسد. در این بخش ترکیب شیمایی فراورده های خام یعنی فراورده هایی که مستقیماً از نفت خام بدست می آید مورد بررسی قرار گرفته است.

الف- بنزین: برشی از نفت است که حدود جوش آن تقریباً بین 60 تا 180 درجه سانتیگراد می باشد. تقریباً کلی? اعضأ ایدروکربورهای پارافینی و نفتنی، سیکلونپتان و سیکلوهگزان ها با نقط? جوش پایین تر از 132 درجه سانتیگراد و معطره های با نقط? جوش با بیشتر از 180 درجه سانتیگراد را در بنزین حاصله از نفت اکلاهما و پونکاسیتی شناخته اند. تنها مقدار کمی از پارافین های شاخه دار ئ اکلیل سیکلو نپتانها پیدا نشده و آن هم به این علت بود، که احتمالاً مقدار آنها بسیار ناچیز است.

می توان این طور استنباط نمود که در فرآورده های سنگین تر از بنزین نیز همین ترتیب وجود دارد. بدین معنی که تمام ایزومرهای ممکن است سری ها وجود دارد لکن مقدار آنها اکثرکم یا ناچیز است در هر صورت حقیقت آن است که قسمت اعظم یک فراورده فقط از مقدار محدودی ماد? شیسمیایی تشکیل شده است. بنزین هائیکه مستقیماً از نفت بدست می آید ( بنزین خام) از نظر ساختمانی بیشتر بستگی به نوع نفت دارد. بنزینی که از نفت خام پنسیلوانیا بدست می آید از نظر پرافین ها غنی است( هم نرمال و هم شاخه دار) و بنزینی است که از منابع کالیفرنیا وساحل خلیج( خلیج مکریو) بدست می آید حاوی مقدار بیشتری سیکلو پارافین می باشد. چکیده های سبک با درصد معطره بالا ( بیشتر از 20%) از بعضی نفت های خام میدان ساحل خلیج و تگزاس غربی و مخصوصاً خاور دور بدست آمده است.