تاریخ آخرین بروزرسانی: ۸ام اردیبهشت ۱۴۰۰
نفتا اصطلاحی است که به گروهی از مخلوط های فرار و قابل اشتعال هیدروکربن های مایع گفته می شود که عمدتا به عنوان حلال ، رقیق کننده یا مواد اولیه برای تبدیل بنزین استفاده می شود. این ماده اولیه سبک پتروشیمی است که در فرآیند تقطیر کسری همراه با نفت سفید و سوخت جت از روغن خام جدا می شود.
انواع خاصی از نفتا وجود دارد که از نظر مقدار و نوع هیدروکربن موجود در ترکیب منحصر به فرد آنها متفاوت است. به طور کلی ، اشتعال پذیری و نوسانات نفتا باید در نظر گرفته شود زیرا خطرات قابل توجهی برای ایمنی هستند.
Naphtha اصطلاحی عمومی است که به ترکیبات نفتی پالایش شده ، پالایش شده جزئی و یا غیر پالایش شده که در کمتر از ۲۴۰ درجه سانتی گراد تقطیر می شوند ، اطلاق می شود . این برش جزء فرار نفت در نظر گرفته می شود که به عنوان حلال و یا در تولید بنزین و ترکیبات آروماتیک استفاده می شود و از لحاظ محدوده جوش و تعداد اتم های کربن شبیه به بنزین است . در تعریفی دیگر نفتا برشی حاصل از تقطیر اتمسفری نفت خام است که بین برش های گازی و کروزن قرار دارد .
این برش شامل مولکول هایی با تعداد اتم کربن بین ۵ تا ۱۲ است که عموما شامل پارافین ها ، اولفین ها ، نفتن ها و آروماتیک ها می شوند . همچنین ترکیباتی مانند گوگرد ، نیتروژن ، اکسیژن ، آب ، نمک و تعدادی ترکیبات فلزی مانند وانادیوم ، نیکل و سدیم نیز وجود دارند . نفتا را می توان بر اساس ترکیبات موجود و تعداد اتم های کربن موجود در ساختار آنها به دو دسته سبک و سنگین تقسیم کرد . نفتای سبک به عنوان حلال لاستیک و رقیق کننده لاک استفاده می شود ، در حالی که نفتای سنگین به عنوان حلال وارنیش (جلا) ، در رنگرزی و به عنوان پاک کننده استفاده دارد .
سبک : عموما دارای مولکول هایی با ۵-۶ اتم کربن که در ۳۰-۱۴۵ درجه سانتی گراد می جوشند.
سنگین : عمدتا از مولکول هایی با ۷-۱۲ اتم کربن تشکیل شده و دارای نقطه جوش بین ۱۴۰ تا ۲۰۵ درجه سانتی گراد هستند.
نفتا به گروهی از ترکیبات هیدروکربنی مایع گفته می شود که بسیار فرار و اشتعال پذیر هستند.
در واقع نفتا یک اصطلاح عام است و به ترکیباتی گفته می شود که
در فرآیند های تقطیر نفت خام بین برش های گازی و نفت سفید قرار میگیرند.
این ترکیبات حدودا 11 درصد از نفت خام را تشکیل می دهند.
موارد استفاده و ایمنی
نفتا کاربردهای متنوعی دارد. صنایع شیمیایی و پتروشیمی خریدار اصلی نفتا هستند که از آن به عنوان خوراک تولید فراورده‌های مختلف پتروشیمی از جمله حلال‌ها و رقیق‌کننده‌ها، مواد اولیه انواع پلاستیک، الیاف مصنوعی و الکل‌های صنعتی استفاده می‌کنند. برای مثال بخش عمده تینرهای رنگرزی از نفتا تشکیل می‌شود و بیشتر ترکیب‌های پلاستیکی اتیلنی با نفتا ساخته می‌شوند. همچنین با استفاده از فرایندهای کاتالیستی میتوان نفتا را به بنزین‌های اکتان بالا و سوخت‌های نفتی دیگر نیز تبدیل کرد. نفتا حلالی بسیار نیرومند با کاربردهای متنوع است به همین جهت برای تولید مواد شوینده و تصفیه مواد هیدروکربنی دیگر نیز استفاده می‌شود. همچنین از آن برای تولید جلادهنده‌ها و لاک‌ها و به عنوان سوخت گرمایشی و پخت‌وپز (مشابه گاز مایع و نفت سفید) نیز استفاده می‌شود.
همانطور که در بالا ذکر شد ، نفتا معمولاً به عنوان حلال استفاده می شود. این ماده در ترک خوردگی هیدروکربن ، صابون لباسشویی و مایعات تمیز کننده استفاده می شود. از نفتا همچنین برای تهیه لاک استفاده می شود و گاهی به عنوان سوخت اجاق های کمپ و به عنوان حلال (رقیق کننده) برای رنگ استفاده می شود.
گرچه نفتا کاربردهای زیادی دارد ، اما برخی از اشکال آن می تواند خطرناک باشد. در صورت مواجهه با افراد ، انواع مختلفی از نفتا می تواند باعث تحریک پوست ، ناراحتی معده و سایر مشکلات سلامتی شود. برخی از اشکال نیز سرطان زا هستند و بنابراین باید از استنشاق یا بلع مواد شیمیایی خودداری شود.
در کاربردهای امروزی کلمه نفتا معمولاً با یک پیشوند مشخص همراه است. نفتای قطران ذغال سنگ یک محصول تجاری فرار است که با تقطیر قطران ذغال سنگ بدست می آید. نفتای شیل با تقطیر روغن تولید شده از شیل قیر با تقطیر مخرب بدست می آید. نفتا نفت نامی است که عمدتا در ایالات متحده برای تقطیر نفتی حاوی هیدروکربنهای آلیفاتیک و جوش بالاتر از بنزین و پایین تر از نفت سفید استفاده می شود.
نفت خام سنگین
از نفتا برای رقیق سازی روغن خام سنگین استفاده می شود تا ویسکوزیته آن کاهش یابد و حمل و نقل آن امکان پذیر باشد نفت خام سنگین رقیق نشده به طور معمول نمی تواند از طریق خط لوله حمل شود و همچنین ممکن است پمپاژ آن روی تانکرهای نفت دشوار باشد. سایر رقیق کننده های معمول شامل میعانات گازی ، و خام سبک است. با این حال ، نفتا به عنوان رقیق کننده ای کارآمد است و می تواند پس از حمل و نقل و فرآوری از نفت خام سنگین رقیق شده بازیافت شود. با کاهش تولید جهانی نفت خام سبک تر و استفاده از ذخایر سنگین تر ، اهمیت رقیق کننده های روغن افزایش یافته است.
سوخت
نفتای سبک به عنوان سوخت در برخی از کاربردهای تجاری استفاده می شود. یکی از نمونه های قابل توجه فندک های سیگاری مبتنی بر فتیله ، مانند Zippo ، که “مایع سبک تری” – نفتا – را به یک فتیله از مخزن می کشد تا با استفاده از سنگ چخماق و چرخ مشتعل شود.
این همچنین یک سوخت برای اجاق های کمپینگ و فانوس های نفتی است که به “گاز سفید” معروف است ، جایی که نقطه جوش کم نفتا باعث می شود تا آن را آسان کند. به دلیل شیوع کمتر گرفتگی خط سوخت ، نفتا گاهی اوقات به نفت سفید ترجیح داده می شود.
پلاستیک
نفتا جز مهمی در تولید پلاستیک است.
ریشه و تاریخچه نفتا
ریشه واژهٔ نفتا به کلمهٔ فارسیِ «نفت» خریدرسد (زبان پهلوی: «نفت» ، «به خیر» ، «مرطوب» ، و همچنین «نفت» ؛ احتمالاً از ایران باستان برگرفته شده است: «nafta » ، از طریق یونانی و لاتین به زبان های اروپایی وارد شده است. کلمه نفت از دیرباز در اشاره به مواد غذایی نفتی استفاده می شود که در منطقه باکو و سایر نقاط ایران از سطح زمین قابل برداشت است و همین واژه از طریق نویسندگان یونانی و رومی به اروپا وارد می شود. استفاده از کلمه نفت در مورد زبان انگلیسی اروپایی از جمله روسی ، ایتالیایی ، اوکراینی ، بلاروسی ، لیتوانیایی ، لتونیایی ، استونیایی ، کرواتی ، و بوسنیایی به معنی «نفت خام» است ؛ درحالی در آرژانتین ، پاراگوئه و اروگوئه به بنزین ، در بلغارستان و اسلواکی و جمهوری چک به سوخت دیزل (گازوئیل) ، و در لهستان به نفت سفید اشاره دارد.
خواص
بو : به طور کلی ترکیبات پارافینی دارای کمترین و ترکیبات آروماتیک قوی ترین بو را دارند ، بوی نفتا که مخلوطی از ترکیبات متنوع است به میزان هر کدام از این مواد بستگی دارد .
رنگ : نفتا در حالت کلی بی رنگ است اما در صورت وجود میزای بالای ترکیبات آروماتیک ممکن است زرد کم رنگ از خود نشان دهد .
مشخصات نفتای سبک
گستردگی ترکیبات موجود ، از پارافین های ابتدایی گرفته تا آروماتیک ها ، باعث می شوند که این برش ترکیب خواص متفاوتی پیدا کند . فراریت ، قدرت حل کنندگی بالا ، خلوص و بوی مشخص نیز دیگر خواصی هستند که باعث می شوند از آن در کاربری های خاص استفاده شود . در جنگ برای آتش افروزی استفاده می شد و کاربری آن به عنوان منبع نور به ۱۲۰۰ سال قبل از تاریخ میلادی بر می گردد .
عمده کاربرد نفتا استفاده برای تولید بنزین و یا تولید ترکیبات آروماتیک است ، اما کاربردهای دیگری نیز مانند استفاده به عنوان سوخت اتومبیل ، سوخت موتور ، حلال و سوخت جت دارد . در فرآیندی دیگر نفتا طی عملیات کراکینگ بخار به ترکیباتی مانند اتیلن ، پروپیلن و بنزن تبدیل می شود .
حلال های نفتا می توانند در ۳ دسته با محدوده جوش های مختلف قرار بگیرند : ۳۰-۱۵۰(اسپریت های جوششی ) ، ۱۵۰-۲۱۰ (وایت اسپریت ها ) و ۱۶۰-۳۲۵ (کسر نفتی دارای جوش بالا) .
روش های تولید نفتا چیست؟
نفتا را میتوان از روش های متعددی تولید کرد که این روش ها عبارتند از:
- تقطیر نفت خام
- استخراج با حلال
- هیدروژناسیون محصولات تقطیر شده نفت خام
- پلیمرازسیون ترکیبات هیدروکربنی غیر اشباع مثلا الفین
- فرآیند آلکیلاسیون
که مهم ترین و متداول ترین روش تولید آنها روش تقطیر نفت خام است.
تبدیل نفتا به بنزین با ریفرمینگ کاتالیستی
ریفرمینگ کاتالیسیتی نفتا یکی از عملیات های اساسی در پالایش نفت و صنایع پتروشیمیایی است که به صورت گسترده برای تبدیل هیدروکربن های اکتان پایین به بنزین اکتان بالا بدون تغییر در محدوده جوش استفاده می شود . نفتا به صورت معمول ۱۵ تا ۳۰ درصد وزنی از نفت خام را تشکیل می دهد و در محدوده بین 30 تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد می جوشد .
به علاوه محصولات تولید شده در طی فرآیند ریفرمینگ کاتالیستی مانند بنزن ، تولوئن و زایلن ها (BTX) ترکیبات بسیار مهم پتروشیمیایی هستند . هیدروژن نیز به عنوان محصول جانبی در طی این فرآیند تولید می شود که یکی از مواد مهم در بسیاری از فرآیندها می باشد .
نفتا ترکیب پیچیده ای از هیدروکربن های مختلف است و واکنش های مختلفی بین این ترکیبات اتفاق می افتند که شامل دی هیدروژناسیون و دی هیدروایزومراسیون نفتن ها به آروماتیک ها ، دی هیدروژناسیون پارافین ها به اولفین ها ، دی هیدروسیکلاسیون پارافین ها و اولفین ها به آروماتیک ها ، ایزومریزاسیون و هیدروایزومریزاسیون به ایزوپارافین ها ، ایزومریزاسیون آلکیل سیکلوپنتان ها و هیدروکراکینگ پارافین ها و نفتن ها به هیدروکربن های سبک تر می شوند .
مراحل ریفرمینگ کاتالیستی
- آماده سازی خوراک : هیدروتریتمنت نفتا
- پیش گرمایش : کنترل دما
- ریفرمینگ کاتالیستی و چرخش و احیای کاتالیست در صورت انجام عملیات به صورت پیوسته
- جداسازی : حذف گازها و ریفرمیت با استفاده از تقطیر جزئی
- جداسازی آروماتیک ها در صورت تولید ترکیبات آروماتیک
