نفت سفید چیست؟ — به زبان ساده

نفت سفید که به نفت چراغ هم معروف است، یک سوخت هیدروکربنی مایع به شمار می‌آید که از نفت خام مشتق می‌شود. از این سوخت به عنوان سوخت هواپیماها و همچنین سوخت خانه‌ها بهره می‌گیرند. «نفت سفید» (Kerosene) در واقع همان نفتی است که در ایران به عنوان سوخت لوازم خانگی نفتی استفاده می‌شد و امروزه هم به همین منظور از آن بهره می‌گیرند.

بکار بردن واژه «Kerosene» در کشورهای مختلفی اعم از آرژانتین، استرالیا، کانادا، هند، نیجریه و آمریکا مرسوم است اما در کشورهایی همچون شیلی، آفریقای جنوبی، نروژ و انگلیس از واژه «پارافین» (Paraffin) استفاده می‌کنند. از نفت سفید به طور گسترده به عنوان سوخت موتور جت و سوخت خانه‌ها بهره می‌گیرند. حتی بسیاری از مولدهای برق قدیمی نیز از نفت به عنوان سوخت استفاده می‌کنند.

خواص نفت سفید

نفت سفید، هیدروکربنی شفاف است که از تقطیر جزء به جزء نفت خام در دمای بین ۱۵۰-۲۷۵ درجه سانتی‌گراد بدست می‌آید که مخلوط حاصل، چگالی برابر با $$0.78 –0.81 g/cm^3$$ دارد. این مخلوط به طور معمول در هر مولکول شامل ۱۰-۱۶ اتم کربن و در حلال‌های نفتی، امتزاج‌پذیر است. توزیع هیدروکربن‌ها در مخلوط حاوی نفت سفید شامل اتم‌های کربن $$C6$$ تا $$C_{12}$$ خواهد بود اما خود نفت سفید به طور عمده شامل ترکیبات $$C_{12}$$ تا $$C_{16}$$ می‌شود.

فیلم آموزش آمادگی برای مصاحبه شغلی شرکت های صنایع پالایشی و پتروشیمی در فرادرس

کلیک کنید

فارغ از منشا نفت خام یا نحوه فرآوری آن، اجزای اصلی این هیدروکربن دارای آلکان‌ها و سیکلوآلکان‌های شاخه‌دار و خطی هستند. هیدروکربن‌های آروماتیکی که در این محدوده نقطه جوش قرار دارند، به طور معمول بیشتر از ۲۵ درصد حجم کل جریان پایین‌دستی را شامل نمی‌شوند و اولفین (آلکن‌ها) نیز حجمی کمتر از ۵ درصد را تشکیل می‌دهند.

«نقطه شعله» (Flash Point) برای این ترکیب، دمایی بین ۳۷-۶۵ درجه سانتی‌گراد ذکر می‌شود و «دمای خودشعله‌ور شدن» (Autoignition Temperature) برابر با ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد است. بسته به نوع نفت سفید، نقطه انجماد آن بین $$-40$$ تا $$-47$$ درجه سانتی‌گراد ذکر می‌شود. همچنین، این ماده، گرمای سوختنی برابر با $$43.1 MJ/kg$$ دارد.

تاریخچه نفت سفید

فرآیند تقطیر هیدروکربن‌ها برای اولین بار توسط دانشمند ایرانی، رازی انجام شد و در نوشته‌های خود، دو روش را برای تولید نفت سفید با «انبیق» ( Alembic) بیان کرد. در یکی از روش‌ها، رس به عنوان جاذب معرفی و در روش دیگر، آمونیاک معرفی شد. فرآیند تقطیر تا زمان حذف ترکیبات فرار و رسیدن به مایعی شفاف و مناسب سوختن، ادامه پیدا می‌کرد. در همین زمان با گرم کردن «شیل‌های نفتی» (Oil Shale) و «بیتومن» (Bitumen)، نفت بدست می‌آوردند و آن‌را تقطیر می‌کردند. چینی‌ها نیز با استخراج و خالص‌سازی نفت خام، سوخت مناسب برای روشنایی را بوجود می‌آوردند.

با وجود اینکه «نفت زغال» (Coal OIl) از قرن هجدهم میلادی به عنوان فرآورده فرعی «گاز زغال‌سنگ» (Coal Gas) شناخته می‌شد اما سوختن آن با دودی همراه بود که بهره‌گیری از آن‌را در منازل (به عنوان سوخت چراغ) غیرممکن می‌ساخت و از ترکیبات دیگری برای این کار استفاده می‌کردند.

در سال ۱۸۴۶، زمین‌شناس آمریکایی به نام «آبراهام گسنر» (Abraham Gesner) موفق شد تا از تقطیر زغال‌سنگ، مایعی شفاف تولید کند و نام آن‌را «کروسین» (Kerosene) با ریشه‌ای یونانی به معنی «روغن مومی» گذاشت. در آن زمان، هزینه استخراج این ماده از زغال، بسیار بالا بود. در سال ۱۸۵۴، گسنر بعد از مهاجرت به آمریکا (نیویورک)، در آن‌جا موفق شد تا این اختراع خود را به ثبت برساند.

اما پیش از آن یعنی در سال ۱۸۴۸، شیمیدانی اسکاتلندی به نام «جیمز یانگ» (James Young) به ماده‌ای مشابه با پارافین دست پیدا کرد و فرآیند دست‌یابی به این ماده را به عنوان اختراع ثبت کرد. با وجود این‌که روش گسنر بسیار مشخص بود اما نتوانست تا سال ۱۸۵۴ آن‌را به ثبت برساند. روش گسنر در خالص‌سازی مواد، بهتر از روش یانگ بویژه در شفافیت و بوی ماده حاصل شناخته شد.

معرفی فیلم آموزش آشنایی با واژگان و اصطلاحات پالایشگاهی و انرژی

با توجه به این‌که آشنایی با واژگان تخصصی مورد استفاده در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی برای فعالان این عرصه اهمیت بسیاری دارد، «فرادرس» آموزشی ۱ ساعته را به همین منظور در قالب هفت درس منتشر کرده که برای افرادی مناسب است که می‌خواهند ارتباط بهتری با مهندسان و شرکت‌های نفتی داشته باشند. درس یکم به طور کلی به اصطلاحات انرژی اشاره دارد که از مهم‌ترین اصطلاحات آن می‌توان به فعالیت‌های بالادستی و پایین‌دستی، «BTU» و دبی اشاره کرد.

در درس دوم، اطلاحات مربوط به انرژی هسته‌ای مطرح می‌شود که مهم‌ترین اصطلاحات ارائه شده در این درس، ایزوتوپ‌ها، بازپردازش سوخت و نسبت تبدیل خواهند بود. درس سوم به بیان اصطلاحات مربوط به محیط زیست از جمله باران اسیدی، منابع آلودگی هوا و گازهای گلخانه‌ای اشاره دارد. در درس چهارم، اصطلاحات نفت خام از جمله تفاوت آسفالتین، آسفالت و قیر و عدد اکتان بررسی می‌شود.

در درس پنجم، اصطالحات مربوط به اتان، متان، پروپان و گاز طبیعی و مواردی از این دست آموزش داده می‌شوند. درس ششم به اصلاحات زغال‌سنگ اختصاص دارد که از جمله مهم‌ترین موارد آن باید به طبقه‌بندی زغال‌سنگ و کک زغال‌سنگ اشاره کرد. در نهایت، درس هفتم به بررسی اصطلاحات رایج در انر‌ژی‌های تجدیدپذیر اختصاص دارد که عبارات مربوط به انرژی و نیروگاه خورشیدی از مباحث مهم آن به شمار می‌آیند.

فیلم آموزش آشنایی با واژگان و اصطلاحات پالایشگاهی و انرژی در فرادرس

کلیک کنید

کاربردهای نفت سفید

همانطور که در ابتدای متن گفته شد، نفت سفید به عنوان بخش اصلی سوخت هواپیما به شمار می‌آید که حدود ۶۰ درصد از کل این سوخت را تشکیل می‌دهد. البته انواع مرغوب و تصفیه شده این هیدروکربن به عنوان سوخت موشک مورد استفاده قرار می‌گیرند که آن‌را همراه با اکسیژن مایع، می‌سوازنند. واکنش سوختن آن را نیز در معادله زیر به صورت موازنه‌شده مشاهده می‌کنید.

$$2 \mathrm{C} _ {12} \mathrm{H} _ {26} (I)+37 \mathrm{O} _{2}(g) \rightarrow 24 \mathrm{C O}_{2}(g)+26 \mathrm {H}_{2} \mathrm{O} (g) \; \Delta H^ {*}=-7513 \mathrm {~kJ}$$

علاوه بر این، از این ماده می‌توان به عنوان سوخت مصرفی وسایل گرمایشی و همچنین به عنوان پاک‌کننده (حلال) استفاده کرد. بعلاوه، این ماده به نسبت بنزین، خطر آتش‌سوزی کمتری دارد و به عنوان خنک‌کننده در برخی فرآیندهای تولید فلزات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنایع نفتی نیز از این ماده برای شبیه‌سازی آزمایشات مربوط به خوردگی در میادین و تاسیسات نفتی بهره می‌گیرند.

با وجود این‌که استفاده از این ماده به عنوان سوخت به دلیل دسترسی به برق کاهش پیدا کرده است اما در کشورهای در حال توسعه همچنان منبع اصلی سوخت اجاق‌های خوراک‌پزی است که البته نسبت به سوخت‌های جامدی مانند زغال‌سنگ و چوب، سوخت بهتری به شمار می‌آید. البته در کشورهای توسعه‌یافته‌ای همچون ژاپن نیز از نفت سفید در وسایل گرمایشی سیار استفاده می‌شود و هر میزان از این ماده به راحتی در دسترس است.

نفت سفید را می‌توان برای پاک‌کردن لکه‌های روی شیشه ناشی از چسب و حشرات به کار برد. همچنین، نقاشان از این ماده در رنگ‌های پایه‌نفتی و برای پاک‌کردن قلم‌مو‌های خود استفاده می‌کنند.

خاصیت سمی

خوردن این ماده می‌تواند بسیار خطرناک و کشنده باشد و در گذشته به عنوان کشنده حشرات نیز مورد استفاده قرار می‌گرفت اما به دلیل آثار مخرب بر روی سلامتی انسان، استفاده از آن منسوخ شده است. با این وجود، کارگران و افراد مختلف، ممکن است در محل کار با این ماده تماس داشته باشند که میزان استانداردِ در معرض قرار گرفتن این ماده، ۱۰۰ میلی‌گرم بر متر مکعب در یک روز کاری ۸ ساعته ذکر شده است.

سوالات متداول پیرامون نفت سفید

در ادامه متن به برخی از سوالات مهم پیرامون نفت سفید پاسخ خواهیم داد.

نفت سفید شامل چه آلکان هایی است؟

فارغ از نوع منبع، اجزای اصلی نفت سفید به طور معمول شامل آلکان‌های شاخه‌دار و زنجیری و سیکلوآلکان‌ها است و در بیشتر موارد، آلکان‌هایی ۱۰-۱۷ کربنه را شامل می‌شود.

کاربرد نفت سفید چیست؟

از نفت سفید هم به عنوان سوخت موشک و هواپیما و هم به عنوان سوخت وسایل گرمایشی در منازل بهره می‌گیرند. علاوه بر این، به عنوان حلال به هنگام شستشوی دستگاه‌های حاوی مواد روغنی و شیمیایی استفاده می‌شود. علاوه بر این، در برخی صنایع تولید فلز به عنوان سیال خنک‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نقطه جوش نفت سفید چقدر است؟

نقطه جوش نفت سفید دامنه گسترده‌ای از 175 تا 325 درجه سانتی‌گراد دارد.