نفت و تاریخچه صنعت نفت

این مقاله شامل 67 صفحه می باشد.

با توجه به سياست صنعتي شدن هر چه بيشتر کشور ، فروش کمتر نفت خام به منظور جلوگيري از صادرات تک محصولي ، جايگزيتي آن به وسيله ساير مواد ، وجود منابع و ذخائر گاز و نفت و همچنين با توجه به امکانات طبيعي و جغرافيايي کشور ، لزوم توسعه صنعت نفت امري است ضروري که بايد از اولويت بالايي برخوردار باشد به ويژه که از يک طرف با سرمايه گذاري در اين صنعت در بلند مدت , صادرات فراورده هاي نفتي ، محصولات پتروشيمي مي تواند جايگزين نفت خام گردد و از سوي ديگر با توليد هر ماده « پايه » امکان اشتغال به کار تعداد زيادي از افراد جامعه در صنايع پايين دستي وجود خواهد داشت ، به هر تقدير همان طور که مي دانيد از نفت خام فراورده هايي تهيه مي شود که کاربرد و استفاده از آنها مختلف و متفاوت است و مي تواند فعاليت هاي گوناگون صنعتي را به نحوي در بر گيرد که شديداً در مسائل اقتصادي و اجتماعي موثر افتد . پوشيده نيست که بازارهاي داخلي و خارجي اين صنايع عظيم است که چرخ هاي اقتصادي جامعه را در جهت فعاليت و اشتغال عده کثيري از افراد کشور به حرکت درمي آورد .

جروف سه گانه نفت از نظر سياست دو تفکر را متبادر به ذهن مي کند ، نخست ( نابودي ، فقر ، تباهي ) که ناشي از سياست غلط در استخراج و صدور طلاي سياه است و ديگر توجه دولتمردان و سياستمداران جامعه به رسالتي است که در قبال ملت و کشور خود دارند و مآلاً (نيروي خلاق – فر و شکوه – ترقي و تعالي) به ارمغان خواهد آورد که با راهبردي صحيح در جهت توليد و عرضه فراورده هايي باارزش افزوده بالاتر ، موجبات شکوفايي بيشتر اين صنعت را فراهم آورده ، در نتيجه چرخ هاي اين صنعت عظيم در جهت رونق اقتصادي و رفاه جامعه به حرکت درخواهد آمد .

در شرايط کنوني , در کشور ما صنايع نفت و گاز نقش ارزنده اي را در تأمين بيش از 96 درصد انرژي کشور دارد . افزون بر آن ، استفاده از نفت و گاز به عنوان خوراک صنايع پتروشيمي و توليد فراورده هايي با ارزش افزوده سيار بالا نقش مضاعفي را به خود اختصاص داده است .

نفت و تاريخچه صنعت نفت :

نفت « پترول » يا به اصطلاح روغن هاي معدني مخلوطي از هيدروکربورها مي باشد که منابع آن اغلب در اعماق زمين وجود دارد . انگليسي ها کلمه لاتين آن ( پترولئوم ) را پذيرفته اند در صورتي که آلماني ها آن را « اردل » (Erdol) به معناي روغن زميني مي نامند .

اين ماده را از قرن ها پيش به صورت گاز در آتشکده ها يا به فرم قير ( ماده اي که پس از تبخير مواد فرار يا سبک نفت ، از آن باقي مي ماند ) مي شناخته اند به طوري که در کتب مقدس و تاريخي اشاره شده است در ساختمان برج بابل از قير استفاده گرديده و کشتي نوح و گهواره ي حضرت موسي (ع) نيز به قير اندوده بوده است .

بابلي ها از قير به عنوان ماده قابل احتراق در چراغ ها و تهيه ساروج جهت غير قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جازها استفاده مي کرده اند . مصري ها در قديم مردگانشان را با آن موميايي مي نموده اند . مردم در ايران ، روماني ، باکو ، هند قبل از ميلاد مسيح به صورت گوناگون اين ماده را مورد استعمال قرار داده اند .

مدت زمان مديدي مورد استعمال نفت براي مصارف خانگي و يا به عنوان چوب کننده بوداما از آغاز قرن شانزدهم ميلادي روز به روز موارد استعمال آن رو به افزايش نهاد تا اينکه در سال 1854 ميلادي ( در شهر گايسي در اروپاي مرکزي ) دو نفر داروساز وجود يک فراکسيون سبک قابل اشتعال را در روغن زميني تشخيص دادند و همچنين به کمک تقطير , مواد ديگري به دست آوردند که براي ايجاد روشنايي به کار مي رفت . براساس اين کار آزمايشگاهي بود که بعداً دستگاه هاي عظيم تصفيه نفت طرح ريزي و مورد بهره برداري قرار گرفت .

صنعت نفت با احداث چاه نفت دارک در منطقه پنسيلوانياي اتازوني در 27 اوت 1859 ميلادي با توليد روزانه 1600 ليتر آغاز شد . اين صنعت ابتدا در برخي کشورها مانند کانادا ، روسيه ، ايتاليا و سپس با گذشت چند دهه ، دامنه اکتشاف آن به منطقه خاورميانه و خاور دور گسترش يافت .

در پنجم خرداد 1287 شمسي مطابق با 26 مي 1908 ميلادي گروهي از مکتشفين پس از هفت سال تفحص در تپه ها و کوه هاي جنوب غربي ايران بالاخره ثمره زحمات و کوشش خود را در مسجدسليمان واقع در دامنه ي جبال زاگرس و يا بهتر در کوه هاي بختياري يافتند و بدين ترتيب از اين تاريخ صنعت نفت ايران پا به عرصه وجود گذاشت . ساختمان اولين خط لوله به طول 163 مايل بين مسجدسليمان و آبادان تشکيل يک پالايشگاه در جزيره آبادان داد که مدت سه سال طول کشيد و نخستين جريان نفت به پالايشگاه در سال 1911 ميلادي صورت گرفت .

يکي از مناطق سرشار از ذخائر نفت و گاز منطقه خليج فارس مي باشد . هشت کشور ايران ، عراق ، کويت ، عربستان ، قطر ، امارات عربي متحده ، بحرين و عمان به عنوان کشورهاي ساحلي خليج فارس ، حدود %65 ذخائر نفت و %32 ذخائر گاز جهان را در اختيار دارند . در اين ميان ايران با %21 تريليون متر مکعب داراي بيشترين ذخائر نفت در منطقه مي باشند .

نفت خام :

نفت خام ماده اي است تيره رنگ که در طبيعت به صورت مايع و جامد يافت مي شود که مخلوطي از هيدروکربن هاي مختلف مي باشد . قسمت اعظم مواد تشکيل دهنده نفت شامل آلکانها ( هيدروکربن هاي زنجيري سير شده يا اشباع ) و هيدروکربن هاي آروماتيک مي باشند . نفت خام همچنين داراي ترکيباتي از عناصر گوگرد , اکسيژن ، نيتروژن و مقدار کمي ترکيبات معدني و فلزات مي باشد . بديهي است که نسبت اين مواد در نفت استخراج شده از نقاط مختلف زمين متفاوت است و ترکيبات محتلف نفت خام بنا بر موقعيت محلي ميدان نفتي و زمان تشکيل آن و حتي بنا بر ژرفاي منبع متعددند ، چنانچه نفت دو چاه نزديک به هم مشخصات يکساني ندارند ، مثلاً برخي چاه ها نفت سفيد سبکي توليد مي کنند که حتي به طور مستقيم نيز مي توان از آن استفاده کرد ، در صورتيکه نفت خام برخي از چاه ها سنگين و به آسفالت شبيه است .

نهضت مشروطيت در ملي شدن صنعت نفت چه بود و ايران چه مي خواست و به چه رسيد

تعداد صفحه : 71
موضوع: نهضت مشروطيت در ملي شدن صنعت نفت چه بود و ايران چه مي خواست و به چه رسيد؟ منبع: كتاب تاريخ سياسي معاصر ايران تعريف تاريخ : براي تاريخ معاني و تعاريف گوناگوني گفته اند و از جمله «تعيين كردن مدتي از ابتداي امري عظيم و قديم و مشهور تا ظهور امر ثاني كه دنبال اوست». اين تعريف و معني بيشتر به خود تاريخ اتكاء دارد تا به موضوعات تاريخ كه نظر ما متوجه آنهاست؛ بنابراين از تعريف ديگري استفاده مي كنيم: «سرگذشت يا سلسله اعمال و وقايع و حوادث قابل ذكر كه به ترتيب از منه تنظيم شده باشد». چنانچه ملاحظه مي نماييد اساسي ترين ركن در تعريف تاريخ، زمان گذشته است. سابقه هر چيز را ما مي توانيم در عنوان تاريخ آن چيز بازگو نماييم و به همين مناسبت تاريخ مي تواند به انواع بيشماري تقسيم گردد: تاريخ پيامبران، تاريخ اديان، تاريخ تمدن، تاريخ روابط خارجي، تاريخ علوم، تاريخ ارتش… تاريخ معاصر ايران. تاريخ معاصر ايران با مساله نفت توام و همراه است. امتيازاتي كه از زمان ناصرالدين شاه در اين خصوص به خارجيها داده شده، همواره با حوادث و تحولات بسيار همراه بوده است و امروز هم كه نفت را به طور كامل در اختيار داريم نه تنها با يك مساله بزرگ اقتصادي مواجه هستيم بلكه مهمترين مساله سياسي روز ما را تشكيل مي دهد تا آنجا كه آمريكا مدعي عدم جواز استفاده از نفت به عنوان يك حربه سياسي در خصوص ايران از آن استفاده كرد ليكن در ابتدا ژاپن و اروپاي غربي به مناسبت همين نفت تا حدي در محاصره اقتصادي ايران، با آمريكا هماهنگي نكردند و يا ترديد به خود راه دادند. 1- اهميت نفت: تمدن امروز جهان پيوستگي غيرقابل ترديدي با نفت دارد چه مهمترين ماده اي است كه تا به حال شناخته شده و صنايع دنيا را از ابتداي قرن بيستم به طور عمده به گردش ...

نفت و تاریخچه صنعت نفت

مقدمه : 4

نفت و تاريخچه صنعت نفت : 5

نفت خام : 7

ساختار ترکيبي نفت خام از نظر مواد سازنده آن : 8

فرايندهاي تشکيل نفت و ساختار کروژن : 9

شرايط لازم براي تشکيل نفت : 12

توزيع و نوع ترکيبات نفت خام : 13

انواع نفت خام : 15

دسته بندي نفت خام براساس وزن مخصوص : 17

فصل اول : 18

واحد تقطير در جو و خلاء 18

شرح فرايند واحد تقطير در جو و خلاء 22

برج تثبيت كننده بنزين (Gasoline Stabiliter V.110): 27

برج تفكيك V-112 (Gasoline Splitter) : 27

فصل دوم : 32

شرح فرايند واحد كاهش گرانروي 32

تئوري فرايند 32

شرح عمليات واحد كاهش گرانروي 34

بخش تقطير (Distilation Section) 36

3- برج تثبيت كننده Stabilizer : 39

فصل سوم : 41

شرح فرايند واحد گاز مايع 41

تئوري فرايند : 41

فصل چهارم : 47

شرح فرايند واحد كاستيك مايع 47

فصل پنجم : 49

شرح فرايند واحد سوخت گازي: 49

شرح عمليات : 49

مقدمه :

با توجه به سياست صنعتي شدن هر چه بيشتر کشور ، فروش کمتر نفت خام به منظور جلوگيري از صادرات تک محصولي ، جايگزيتي آن به وسيله ساير مواد ، وجود منابع و ذخائر گاز و نفت و همچنين با توجه به امکانات طبيعي و جغرافيايي کشور ، لزوم توسعه صنعت نفت امري است ضروري که بايد از اولويت بالايي برخوردار باشد به ويژه که از يک طرف با سرمايه گذاري در اين صنعت در بلند مدت , صادرات فراورده هاي نفتي ، محصولات پتروشيمي مي تواند جايگزين نفت خام گردد و از سوي ديگر با توليد هر ماده « پايه » امکان اشتغال به کار تعداد زيادي از افراد جامعه در صنايع پايين دستي وجود خواهد داشت ، به هر تقدير همان طور که مي دانيد از نفت خام فراورده هايي تهيه مي شود که کاربرد و استفاده از آنها مختلف و متفاوت است و مي تواند فعاليت هاي گوناگون صنعتي را به نحوي در بر گيرد که شديداً در مسائل اقتصادي و اجتماعي موثر افتد . پوشيده نيست که بازارهاي داخلي و خارجي اين صنايع عظيم است که چرخ هاي اقتصادي جامعه را در جهت فعاليت و اشتغال عده کثيري از افراد کشور به حرکت درمي آورد .

جروف سه گانه نفت از نظر سياست دو تفکر را متبادر به ذهن مي کند ، نخست ( نابودي ، فقر ، تباهي ) که ناشي از سياست غلط در استخراج و صدور طلاي سياه است و ديگر توجه دولتمردان و سياستمداران جامعه به رسالتي است که در قبال ملت و کشور خود دارند و مآلاً (نيروي خلاق – فر و شکوه – ترقي و تعالي) به ارمغان خواهد آورد که با راهبردي صحيح در جهت توليد و عرضه فراورده هايي باارزش افزوده بالاتر ، موجبات شکوفايي بيشتر اين صنعت را فراهم آورده ، در نتيجه چرخ هاي اين صنعت عظيم در جهت رونق اقتصادي و رفاه جامعه به حرکت درخواهد آمد .

در شرايط کنوني , در کشور ما صنايع نفت و گاز نقش ارزنده اي را در تأمين بيش از 96 درصد انرژي کشور دارد . افزون بر آن ، استفاده از نفت و گاز به عنوان خوراک صنايع پتروشيمي و توليد فراورده هايي با ارزش افزوده سيار بالا نقش مضاعفي را به خود اختصاص داده است .

نفت و تاريخچه صنعت نفت :

نفت « پترول » يا به اصطلاح روغن هاي معدني مخلوطي از هيدروکربورها مي باشد که منابع آن اغلب در اعماق زمين وجود دارد . انگليسي ها کلمه لاتين آن ( پترولئوم ) را پذيرفته اند در صورتي که آلماني ها آن را « اردل » (Erdol) به معناي روغن زميني مي نامند .

اين ماده را از قرن ها پيش به صورت گاز در آتشکده ها يا به فرم قير ( ماده اي که پس از تبخير مواد فرار يا سبک نفت ، از آن باقي مي ماند ) مي شناخته اند به طوري که در کتب مقدس و تاريخي اشاره شده است در ساختمان برج بابل از قير استفاده گرديده و کشتي نوح و گهواره ي حضرت موسي (ع) نيز به قير اندوده بوده است .

بابلي ها از قير به عنوان ماده قابل احتراق در چراغ ها و تهيه ساروج جهت غير قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جازها استفاده مي کرده اند . مصري ها در قديم مردگانشان را با آن موميايي مي نموده اند . مردم در ايران ، روماني ، باکو ، هند قبل از ميلاد مسيح به صورت گوناگون اين ماده را مورد استعمال قرار داده اند .

مدت زمان مديدي مورد استعمال نفت براي مصارف خانگي و يا به عنوان چوب کننده بوداما از آغاز قرن شانزدهم ميلادي روز به روز موارد استعمال آن رو به افزايش نهاد تا اينکه در سال 1854 ميلادي ( در شهر گايسي در اروپاي مرکزي ) دو نفر داروساز وجود يک فراکسيون سبک قابل اشتعال را در روغن زميني تشخيص دادند و همچنين به کمک تقطير , مواد ديگري به دست آوردند که براي ايجاد روشنايي به کار مي رفت . براساس اين کار آزمايشگاهي بود که بعداً دستگاه هاي عظيم تصفيه نفت طرح ريزي و مورد بهره برداري قرار گرفت .

صنعت نفت با احداث چاه نفت دارک در منطقه پنسيلوانياي اتازوني در 27 اوت 1859 ميلادي با توليد روزانه 1600 ليتر آغاز شد . اين صنعت ابتدا در برخي کشورها مانند کانادا ، روسيه ، ايتاليا و سپس با گذشت چند دهه ، دامنه اکتشاف آن به منطقه خاورميانه و خاور دور گسترش يافت .

در پنجم خرداد 1287 شمسي مطابق با 26 مي 1908 ميلادي گروهي از مکتشفين پس از هفت سال تفحص در تپه ها و کوه هاي جنوب غربي ايران بالاخره ثمره زحمات و کوشش خود را در مسجدسليمان واقع در دامنه ي جبال زاگرس و يا بهتر در کوه هاي بختياري يافتند و بدين ترتيب از اين تاريخ صنعت نفت ايران پا به عرصه وجود گذاشت . ساختمان اولين خط لوله به طول 163 مايل بين مسجدسليمان و آبادان تشکيل يک پالايشگاه در جزيره آبادان داد که مدت سه سال طول کشيد و نخستين جريان نفت به پالايشگاه در سال 1911 ميلادي صورت گرفت .

يکي از مناطق سرشار از ذخائر نفت و گاز منطقه خليج فارس مي باشد . هشت کشور ايران ، عراق ، کويت ، عربستان ، قطر ، امارات عربي متحده ، بحرين و عمان به عنوان کشورهاي ساحلي خليج فارس ، حدود %65 ذخائر نفت و %32 ذخائر گاز جهان را در اختيار دارند . در اين ميان ايران با %21 تريليون متر مکعب داراي بيشترين ذخائر نفت در منطقه مي باشند .

نفت خام :

نفت خام ماده اي است تيره رنگ که در طبيعت به صورت مايع و جامد يافت مي شود که مخلوطي از هيدروکربن هاي مختلف مي باشد . قسمت اعظم مواد تشکيل دهنده نفت شامل آلکانها ( هيدروکربن هاي زنجيري سير شده يا اشباع ) و هيدروکربن هاي آروماتيک مي باشند . نفت خام همچنين داراي ترکيباتي از عناصر گوگرد , اکسيژن ، نيتروژن و مقدار کمي ترکيبات معدني و فلزات مي باشد . بديهي است که نسبت اين مواد در نفت استخراج شده از نقاط مختلف زمين متفاوت است و ترکيبات محتلف نفت خام بنا بر موقعيت محلي ميدان نفتي و زمان تشکيل آن و حتي بنا بر ژرفاي منبع متعددند ، چنانچه نفت دو چاه نزديک به هم مشخصات يکساني ندارند ، مثلاً برخي چاه ها نفت سفيد سبکي توليد مي کنند که حتي به طور مستقيم نيز مي توان از آن استفاده کرد ، در صورتيکه نفت خام برخي از چاه ها سنگين و به آسفالت شبيه است .

فلزاتي که اغلب در نفت خام وجود دارد ، نيکل ، سديم ، واناديم و آهن مي باشند که به مقدار کم در نفت خام وجود دارند . زمين شناسان تقريباً متفق القولند که اين مواد آلي طي قرن ها بر اثر تجزيه و فشار موجودات ريز دريايي به نام پلاکتون ها و احتمالاً گياهاني که در ته درياها و درياچه ها و مرداب ها جمع شده و مدفون شده اند ، بر اثر فشار ، حرارت ، کاتاليزور و باکتريهاي تبديل کننده به وجود آمده اند ، اين مواد به وسيله تشکيل رسوبي دائم از ذرات ريز و غيرقابل نفوذ مثل گل رس ، آهک و غيره در محل خود حفظ شده اند و دگرگوني هاي زمين سبب روان شدن و تراکم آن در مخازن زيرزميني شده است .

نفت تشکيل شده به علت مايع بودن و همچنين به علت خاصيت موئينگي محيط خود از خلال سنگ ها گذشته ، زير يک طبقه غيرقابل نفوذ ، در بالاترين قسمت يک چين خوردگي که طاقديس ناميده مي شود ، ذخيره مي گردد . يکي از تئوري هايي که بع طور ساده براي تشکيل نفت خام بيان مي شود اين است که مواد آلي در اثر حرارت و فشار تقطير شده اند و به صورت نفت درآمده اند .

چند نوع نفت خام از همين طريق در آزمايشگاه تهيه شده که منشأ آنها در انواع نفت خام استخراجي از قشر زمين يافت گرديده است . نظريه دوم اين است که تغييرات ماده ي آلي براي تبديل به نفت ممکن است حتي در درجه حرارت معمولي و فشار نزديک به اتمسفر انجام پذيرد و در مجموع نفت خام به صورت مايع است و معمولاً در محل اوليه خود باقي نمي ماند و بنابراين نمي تواند در شرايط عمل توليد آن مطالعه نمود . نفت خام غالباً مسافت قابل ملاحظه اي را به صورت طولي و عمودي در صخره ها طي مي کند و در نتيجه محل اصلي تشکيل آن معلوم نيست .

ترتيب طبقات موادي که در چاه هاي نفت قرار دارند ، براساس چگالي آن مواد مي باشد به طوريکه گاز که سبک ترين آنهاست در طبقه رويي و آب و نمک که سنگين ترين آنهاست در طبقه زيرين قرار مي گيرد .

ساختار ترکيبي نفت خام از نظر مواد سازنده آن :

همان طور که گفته شد ، نفت خام مجموعه وسيعي از انواع ترکيبات آلي را شامل مي گردد که قسمت عمده آن را هيدروکربن ( به صورت اشباع و يا غير اشباع ) و قسمت ديگر را غيرهيدروکربن تشکيل مي دهند . مواد آلي راسب در رسوبات زمين به ماکرومولکول هاي غيرقابل حل ( کروژن ) در حلال هاي آلي ، تبديل مي شوند که تحت فرآيندهاي ژئوشيميايي و تحمل حرارت به نفت خام سيال تبديل مي گردند .

مواد آلي قابل حل در حلال هاي آلي را اصطلاحاٌ بتومن مي نامند . به عبارت ديگر بتومن همان هيدروکربن هاي سيال ( نفت خام ) است که از سنگ منشأ توليد و در سنگ مخزن تجمع مي يابد .

هيدروکربن هاي موجود در نفت خام و يا مواد آلي استخراج شده از سنگ هاي رسوبي (بتيومن) به زير گروه هاي ديگر تقسيم مي شوند ، که عبارت است از هيدروکربن هاي زنجيره اي سير شده و سير نشده ( پارافين ها و اولفتينها ) و هيدروکربورهاي حلقوي اشباع و غير اشباع (سيکلو پارافين ها ) و حلقوي غير اشباع کامل ( آروماتيک ها ) .

فرايندهاي تشکيل نفت و ساختار کروژن :

بررسي و مطالعات مواد آلي موجود در سنگ هاي رسوبي ، نفت هاي خام و زغال سنگ نشان داده است که مجموعه وسيعي از ترکيبات آلي با ساختارهاي گوناگون ( مانند ليپيدها ، پروتئين ها ، کربو هيدرات ها و ليگنين ها ) را شامل مي شوند .

از مواد آلي راسب در لايه هاي رسوبي فقط يک درصد آنها قابليت تبديل به سوخت هاي فسيلي را دارند و بقيه مواد آلي بر اثر فرآيندهاي اکسيداسيون و فعاليت هاي تجزيه و به صورت گاز CO2 به اتمسفر زمين برگشت داده مي شوند ، بنابراين تاريخچه چگونگي توليد نفت از يک سنگ مادر تابعي است از زمان , درجه حرارت و افزايش عمق دفن شدگي رسوبات ، از آنجائيکه تغيير و تبديلات فيزيکي و شيميايي در طول رسوب گذاري و بعد از آن به صورت فرآيندهاي مجزا رخ نمي دهند ، لذا عواملي که موثر بر روي فرآورده هاي حاصل از مواد آلي هستند ؛ طبيعتاً بر روي قسمت هاي معدني سنگ رسوبي نيز اعمال مي شود ( فرآيندهايي مانند تخريب ميکروبي در مراحل ابتدايي رسوبگذاري و پس از آن دما و فشار ) .

طبيعت و فراواني مواد آلي ، با فاصله کوتاهي بعد از رسوب گذاري ، مي تواند رفتارهاي گوناگوني با فازهاي معدني داشته باشند . ساختار کاني ها و نوع ترکيبات آنها مي تواند تاثير گذاري شديدي بر روي توزيع و چگونگي اجزاء مواد آلي در اعماق سکانس هاي رسوبي داشته باشند . تکامل مواد آلي از زمان رسوب گذاري تا انتهاي مرحله گاز زدايي طي مراحل مختلف صورت مي گيرند که عيارتند از : دياژند ، کاناژند و متاژند .

الف ) مرحله دياژند :

لايه هاي راسب در محيط هاي دريايي داراي مقادير زياد آب ، مواد معدني ، مواد آلي مرده و مقادير متنابهي از ميکرو ارگانيزم هاي زنده مي باشند . چنين مخلوطي در ابتداي رسوب گذاري طبيعتاً متعادل بوده و فرايندهاي گوناگون شيميايي و فيزيکي – شيميايي ، بر آنها حاکم خواهد بود . بنابراين در مرحله دياژند و فرآيندهاي ( آزاد شدن مولکول هاي ناپايدار ) صورت مي گيرد که مستقيم به حالت تعادل ميل کند . اين تغييرات از چند متري رسوبات تا چند صد متري رخ مي دهد ( در مواردي تا دو هزار متري رسوبات مرحبه دياژند نيز تشخيص داده شده است ) .

با گذشت زمان و افزايش عمق رسوبات ، مواد آلي براي نيل به پايداري بيشتر ناچاراً تحت فرآيندهايي نظير از دست رفتن گروه هاي عاملي ، آزاد شدن ترکيباتي مانند دي اکسيد کربن ، متان ، هيدروژن سولفوره ، نيتروژن و آب قرار گيرد . در اين مرحله توليد گاز متان ( که منشاء بيولوژيکي دارد ) نيز ممکن است به مقدار زيادي توليد شود .

ب ) مرحله کاتاژند :

با افزايش دما و فشار در رسوبات ، شکستن پيوندهاي کربن – کربن يا جدا شدن زنجيره آليفاتيکي در بين مواد آلي صورت مي گيرد و در نتيجه فرآيندهاي ممتد گراکنيگ توليد هيدروکربورهاي مختلف از کروژن رخ مي دهد و فرآورده هاي سيال ( با ساختارهاي متفاوت يعني نفت خام ) حاصل مي شود . همراه اين توليدات مولکول هايي از هيدروکربورهاي حلقوي (معمولاً ا شباع و سه تا شش حلقه اي) در محدوده کربني (C15 – C35) به صورت بيوژنيکي آزاد مي شوند که از لحاظ ترموديناميکي پايدار بوده و ساختار شيميايي آنها تحمل تغييرات زيادي نمي گردند . به اين ترکيبات بيومارکدها و يا فسيل هاي ژئوشيميايي مي گويند .

ج ) مرحله متاژند :

بعد از توليد حداکثر هيدروکربورهاي مايع و نفت ميعاني ، نوبت به توليد گاز متان مي رسد . در اين مرحله کروژن شروع به شکل گرفتن به صورت حلقه هاي آروماتيکي منظم مي نمايد که حاکي از پايان توليد هيدروکربورهاي مايع است . از اين مرحله به بعد حداکثر توليد کروژن فقط معطوف به فرآورده هاي گازي ( به وبژه گاز متان ) خواهد بود .

پايداري متان با افزايش درجه حرارت تغيير نمي کند و تا دماي 550 درجه سانتيگراد را نيز به خوبي تحمل مي کند و به حالت گاز باقي خواهد ماند . تنها امکان تخريب گاز متان به وسيله سولفور و سولفيدها است که در بعضي از موارد در مرحله متاژند رخ مي دهد .

به طور خلاصه مي توان گفت که در طي فرآيندهاي مختلف تشکيل نفت ، ابتدا ترکيبات موجود در بدن جانداراني مانند فيتوپلانکتون و زئوپلانکتون ( از قبيل ليگنين ها ، کربوهيدرات ها ، پروتئين ها و ليپيدها ) در طي مرحله دياژند تخريب شده و ملکول هاي فرار آنها مانند : H2O,CH4,NH3,CO2 آزاد مي گردند .

بعد از بين رفتن ملکول هاي سبک ، مجموعه ترکيبات آلي به صورت پليمرها ، اسيد فلديک و اسيد هيدميک درمي آيند . در مرحله بعدي اين ترکيبات به مجموعه متراکم و غيرقابل حل در حلال هاي آلي تبديل مي گردند که کروژن ناميده مي شود . شکستن کروژن در مرحله کاتاژند و توليد هيدروکربورهاي سيال با جرم ملکولي پايين و متوسط منجر به توليد نفت خام مي گردد . اگر شرايط دفن رسوبات و افزايش دما ادامه داشته باشد ، در مرحله نهايي با افزايش دما در سنگ مادر عمل کراکينگ تقريباً کامل شده و قسمت عمده ترکيبات به گازهاي کم کربن متان و اتان مبدل شده و مخازن هيدروکربوري از نوع گازي را به وجود مي آورند .

شرايط لازم براي تشکيل نفت :

مجموعه فرآيندهايي که منجر به تشکيل نفت خام مي شود ، حاصل فعل و انفعالات پيچيده شيميايي است که طي ميليون ها سال رخ داده و امروزه بشر به راحتي مي تواند از مخازن آن بهره برداري نمايد . شرايط مناسب و لازم براي تشکيل و دستيابي به نفت ختم عبارتند از :

الف )وجود سنگ مادر يا سنگ منشأ

ب ) مسيرهاي مناسب جهت مهاجرت هيدروکربورها

ج ) سنگ مخزن متخلخل و تراوا با پوش سنگ خوب

اگر اين شرايط در يک حوض رسوبي فراهم باشد فرآيندهاي تجمع مواد آلي ، زايش و مهاجرت هيدروکربورها منجر به توليد نفت خام در آن حوضه مي گردد .

الف ) سنگ مادر يا سنگ منشأ :

واحد يا واحدهايي از لايه هاي رسوبي که غني از مواد آلي باشد و توانايي توليد هيدروکربورهاي سيال يا گازي زا در طول زمان و در شرايط مناسب را داشته باشد سنگ منشأ ناميده مي شود . زايش هيدروکربورها از اين سنگ مادر و در ادامه مهاجرت آنها به سنگ مخزن مي تواند تجمع نفت خام را باعث شود . شرايط لازم و کافي براي يک سنگ مادر مناسب عبارت است از : مقدار مواد آلي ، نوع مواد آلي ( نوع کروژن ) و ميزان بلوغ و پختگي مواد آلي .

از آنجائيکه لايه هاي رسوبي عهد قديم در سرتاسر دنيا در شرايط متفاوتي نهشته شده اند لذا مقدار مواد آلي موجود در آنها کاملاً متغير خواهد بود . بسياري از سنگ هاي مادر حاوي مواد آلي بسيار خوبي بوده در حاليکه سنگ هاي مادر ديگري نيز وجود دارند که داراي مقدار بسيار کمي مواد آلي مي باشند .

پيگمان هاي رنگي مانند هموگلوبين ( خون در مهره داران و سبزينه در گياهان ) از ترکيبات پورفيريني مي باشند که در گياهان و جانوران زنده متراکم مي باشند . درپاره اي از نفت هاي خام نيز ترکيبات پورفيريني از اسکلت مشابه به پورفيرين جانوري و گياي دارد ديده شده اند که مسلماً گواه سرچشمه بيولوژيکي اين مواد مي باشند . پورفيرين هاي فسيلي برخلاف انواع عهد حاضر در ساختمان خود اغلب داراي يک يون فلزي نظير نيکل و يا واناديم مي باشند .

توزيع و نوع ترکيبات نفت خام :

نفت خام مخلوط پيچيده اي است که اصولاً از هيدروکربن ها تشکيل شده است و فقط مقدار کمي ناخالصي غيرهيدروکربوري در آن وجود دارد . هيدروکربورهاي نفت از گاز متان تا C140 ( در نفت هاي سنگين و واکسي ) را شامل مي گردد . شناسايي ساختار شيميايي ترکيبات موجود در نفت خام براساس يافته هاي تجزيه اي از ديدگاه هاي مختلف مورد بررسي قرار مي گيرد . روشهاي تجزيه اي گاهي تکيه بر شناسايي تک تک ترکيبات دارد و از طريق به کارگيري تکنيک هاي تقطير ، کروماتوگرافي مي توان اجزا تشکيل دهنده را جداسازي و شناسايي نمود . از ديدگاه هاي پالايشي مي توان از روش تقطير ( در پالايشگاه ها ) برش هاي مختلف را تهيه نمود . در موارد ديگر با به کارگيري غربال هاي ملکولي مي توان گروه هاي مختلف شيميايي را جداسازي و با استفاده از آناليز دستگاهي مانند کروماتوگرافي گازي و طيف سنجي جرمي شناسايي ترکيبات را از از لحاظ کمي و کيفي انجام داد . برش هاي به دست آمده به وسيله تکنيک هايي مانند کروماتوگرافي ستوني مجدد مورد جداسازي ، ارزيابي و شناسايي قرار مي گيرند . براساس روش هاي جداسازي و شناسايي ترکيبات آلي موجود در نفت خام و بيتومن ، مي توان ساخنارهاي زير را در آن ها تعيين نمود :

الف ) هيدروکربورهاي اشباع ( پارافين )

ب ) هيدروکربورهاي حلقوي اشباع ( نفتن )

ج ) هيدروکربورهاي غير اشباع ( آروماتيک )

د ) هيدروکربورهاي غير اشباع زنجيره اي که در اکثر نفت هاي خام شناخته شده وجود ندارد و يا بسيار کم است .

مقدار درصد کربن در نفت خام بين 70 تا 80 و هيدروژن بين 10 تا 14 درصد تغيير مي کند . هر چه نسبت H/C در نفت خام کمتر شود ، نفت داراي ترکيبات سنگين تري خواهد بود . قسمت غيرهيدروکربوري نفت شامل ترکيبات آلي گوگردي ، اکسيژن و نيتروژن دار مي باشد .

الف ) گوگرد :

عنصر گوگرد مي تواند به حالت آزاد در نفت خام وجود داشته باشد ولي ترکيبات آلي گوگرد دارمانند تيوفن ، گاز H2S ، سولفورها ، دي سولفورها نيز در نفت خام يافت مي شوند . وجود ترکيبات گوگرد دار در نفت خام سبب خوردگي ابزار ، ادوات ، خطوط لوله و حتي قسمت هاي مختلف موتور مي گردد .

ب ) ترکيبات اکسيژن دار :

مقدار درصد اکسيژن در نفت هاي خام از 3 درصد تجاوز نمي کند و اغلب در ساختمان ملکول هاي سنگين ( برش رزين و آسفالتن ) به حالت ترکيب يافت مي شوند . ترکيبات اکسيژن دار نفت شامل اسيدها و فنل ها و کتون ها مي باشند . مواد اشباع نشده ( حلقه هاي آروماتيکي ) و اکسيژن دار روغن هاي نفتي آسفالتن را تشکيل مي دهند که داراي مقداري گوگرد نيز هستند .

ج ) ترکيبات نيتروژن دار :

مواد ازت دار نفت خام شامل پيرپرين ، کنيرمين و آمين ها مي باشند . مقدار کل نيتروژن نفت خام بين 5/0 تا 7/1 درصد است . ترکيبات نيتروژن و اکسيژن دار معمولاً در برش هاي نفت خام و در داخل گروه هاي رزيني و آسفالتني يافت مي شوند که جزء غيرهيدروکربورهاي نفت محسوب مي شوند .

شامل ورد 50صفحه ای استاندارد