سوخت دیزل یا گازوئیل یکی از حیاتیترین فرآوردههای نفتی در جهان است. کامیونها، اتوبوسها، ماشینآلات سنگین و نیروگاههای کوچک با این سوخت کار میکنند. مسیر رسیدن این مایع به پمپهای سوخت، سفری مهندسی و دقیق از دل پالایشگاههاست. در ادامه، تمام مراحل تولید سوخت دیزل را از نفت خام تا مرحله استفاده بررسی میکنیم.
۱. آغاز مسیر: استخراج و ترکیب نفت خام
ماجرا با استخراج نفت خام از چاههای زمینی و دریایی شروع میشود. نفت خام ترکیبی پیچیده از صدها نوع هیدروکربن است؛ یعنی مولکولهایی که از کربن و هیدروژن ساخته شدهاند. این ترکیبات در دماهای متفاوتی به بخار تبدیل میشوند. همین ویژگی به مهندسان اجازه میدهد اجزای مختلف نفت را با روش تقطیر جدا کنند.
۲. تقطیر نفت در برج پالایش
در پالایشگاه، نفت خام تا حدود ۳۵۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد حرارت میبیند. سپس وارد برج تقطیر میشود؛ جایی که اجزای سبکتر مثل گاز مایع و بنزین در بالا، و اجزای سنگینتر مثل نفت سفید، گازوئیل و نفت کوره در پایین برج جمع میشوند.
گازوئیل معمولاً در دمای ۲۵۰ تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد به دست میآید. مهندسان با دقت دمای برج را کنترل میکنند تا جداسازی دقیق انجام شود.
۳. تصفیه و حذف ناخالصیها
گازوئیل خام هنوز برای استفاده آماده نیست. این سوخت حاوی گوگرد، نیتروژن، فلزات و ترکیبات معطر است که میتوانند آلودگی زیادی ایجاد کنند. پالایشگاهها با فرآیندهای مختلف، این ناخالصیها را حذف میکنند.
الف) هیدروتریتینگ (Hydrotreating)
در این مرحله، گازوئیل با گاز هیدروژن ترکیب میشود و در حضور کاتالیزور، ترکیبات گوگرددار به گاز هیدروژن سولفید تبدیل میشوند. نتیجه کار، گازوئیل کمگوگرد با احتراق تمیزتر است.
ب) کراکینگ کاتالیستی (Catalytic Cracking)
بخشهای سنگینتر نفت خام که قابلیت سوختن ندارند، در دما و فشار بالا و با کمک کاتالیزور به مولکولهای سبکتر شکسته میشوند. به این ترتیب، مقدار بیشتری گازوئیل با کیفیت بالا تولید میشود.
ج) هیدروکراکینگ (Hydrocracking)
در این فرآیند، هیدروژن به مولکولهای سنگینتر اضافه میشود و ساختار آنها را تغییر میدهد تا به سوختی تمیز و با عدد ستان بالا تبدیل شوند. این کار راندمان موتورهای دیزلی را افزایش میدهد.
۴. افزودن ترکیبات بهبوددهنده
پس از تصفیه، مهندسان ترکیبات شیمیایی خاصی را به گازوئیل اضافه میکنند تا عملکرد آن بهتر شود. این افزودنیها شامل موارد زیر هستند:
-
افزودنی ضد یخزدگی: مانع از تشکیل کریستال در دمای پایین میشود.
-
افزودنی ضد کف: کف حاصل از جریان سوخت را کاهش میدهد.
-
پاککننده سیستم سوخت: از تشکیل رسوبات جلوگیری میکند.
-
افزایشدهنده عدد ستان: باعث احتراق سریعتر و کاملتر در موتور میشود.
با افزودن این مواد، سوخت دیزل پایداری بیشتری در شرایط سرد یا گرم پیدا میکند.
۵. ذخیرهسازی و انتقال سوخت
پالایشگاهها سوخت نهایی را در مخازن بزرگ ذخیره میکنند. سپس آن را از طریق خطوط لوله، کشتیهای نفتکش یا تانکرهای جادهای به مراکز توزیع ارسال میکنند. در تمام این مراحل، آزمایشگاههای کنترل کیفیت نمونهها را بررسی میکنند تا اطمینان حاصل شود که چگالی، نقطه اشتعال، و میزان گوگرد در محدوده استاندارد باقی ماندهاند.
۶. سوخت دیزل زیستی؛ نسل آینده
در سالهای اخیر، توجه زیادی به تولید سوخت دیزل زیستی (Biodiesel) جلب شده است. این نوع سوخت از روغنهای گیاهی یا چربی حیوانی ساخته میشود و آلاینده کمتری دارد.
فرآیند تولید آن شامل واکنش شیمیایی به نام ترانساستریفیکاسیون (Transesterification) است که در آن روغن با متانول واکنش میدهد و به متیلاستر (دیزل زیستی) و گلیسیرین تبدیل میشود.
بسیاری از کشورها از ترکیب گازوئیل فسیلی و دیزل زیستی برای کاهش آلودگی استفاده میکنند.
۷. استانداردهای جهانی و کنترل کیفیت
پالایشگاهها برای عرضه گازوئیل موظف به رعایت استانداردهای جهانی هستند. در اروپا، استاندارد EN 590 میزان گوگرد را به کمتر از ۱۰ قسمت در میلیون محدود میکند. در آمریکا نیز استاندارد ASTM D975 معیار اصلی کیفیت سوخت دیزل است.
کنترل دقیق میزان گوگرد، از تشکیل باران اسیدی جلوگیری میکند و عمر موتور را افزایش میدهد.
۸. عدد ستان؛ معیار قدرت احتراق
عدد ستان نشاندهنده سرعت احتراق سوخت در موتور دیزل است. هرچه عدد ستان بالاتر باشد، احتراق نرمتر و کاملتر انجام میشود.
گازوئیل استاندارد عدد ستانی بین ۴۵ تا ۵۵ دارد. پالایشگاهها با افزودن مواد خاص، این عدد را بالا میبرند تا موتور با صدای کمتر و بازده بیشتر کار کند.
۹. مسیر نهایی تا جایگاه سوخت
پس از تمام مراحل پالایش و کنترل کیفیت، سوخت دیزل آماده توزیع است. شرکتهای پخش، گازوئیل را به جایگاهها منتقل میکنند تا به دست مصرفکنندگان برسد. هر محموله دارای کد رهگیری مشخصی است تا در صورت بروز مشکل، بتوان منبع تولید را شناسایی کرد.
جمعبندی
تولید سوخت دیزل فرآیندی دقیق و چندمرحلهای است که از استخراج نفت خام آغاز میشود و با کنترل کیفیت در پالایشگاه پایان مییابد. این سوخت با وجود چالشهای زیستمحیطی، هنوز مهمترین منبع انرژی برای حملونقل سنگین و صنعت محسوب میشود.
با توسعه فناوریهای جدید مانند دیزل زیستی و سوختهای ترکیبی، آیندهی حملونقل میتواند همزمان پاکتر و کارآمدتر باشد.
نظر بدهید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.