انسان همواره در مسیر تعاملات خودبادنیای خارج به دنبال یافتن فاکتورهای مؤثر درایجاد وحفظ تسلط بر طبیعت وبکارگیری آن درجهت پیشرفت به سوی زندگی بهتر ومدرن تر بوده است. پس از انقلاب صنعتی وتولد مفاهیم جدید اقتصادی وپیدایش نیازهای متفاوت از نیازهای گذشته در جهت تولید، مقوله انرژی به عنوان اصلی ترین منبع مورد استفاده کلیه صنایع ،بویژه صنایع مادر وپایه مطرح شد.
چالش هایی که منابع مختلف انرژی وبه ویژه نفت خام در عرصه تعاملات بین المللی ومنطقه ای پدید آورده اند ، گاهاً به درگیری های آشکار وپنهان اقتصادی ، سیاسی وحتی نظامی تبدیل شده است. این کشمکش ها که با گذشت زمان به دلیل کاهش تدریجی منابع تجدید ناپذیر پررنگ تر می شود, نشان دهنده عمق تاثیر گذاری مسایل مربوط به انرژی درروابط بین المللی است.
بنزین به عنوان یک فرآورده میان تقطیر حاصل از نفت خام یکی از مهمترین واستراتژیک ترین حامل های انرژی به شمار می آید. ازانجاکه این فرآورده ارزشمند ، پایه واساس صنعت مهم وزیر بنایی حمل ونقل است، توجهات زیادی رابه خود جلب کرده است. جالب اینکه در کشورما به عنوان یک صادر کننده نفت خام ، تنها مشکلی که در مورد حاملهای مختلف انرژی مطرح می شود. مشکل بنزین است وهر ساله بودجه گزافی را صرف واردات بنزین می کنیم. حساسیت وتوجه نسبت به مصرف بنزین ، تولید بنزین وواردات بنزین در کشور تا اندازه ای است که تمام مسئولان وکارشناسان رسانه ها دراین زمینه به اظهار نظر ، نقدهای سازنده وغیر سازنده وبعضاً ارایه راهکارهای پیشنهادی پرداخته اند. با تمام این احوال ، توجه به رویکرد تحقیقاتی واستفاده از روشهای نوین تولید بنزین در کشورما تااندازه ای مغفول مانده است. این غفلت حتی در میزان انتشارات علمی کشور پیرامون این فرآورده ارزشمند به صورت نمود بیرونی کاملاً مشخص است. نظر به اهمیت موضوع وعدم وجود منابع تخصصی راجع به بنزین ، بران شدیم تا با تحقیق دراین زمینه وپروژه ای دراین مورد ، دیدکلی دراین زمینه به علاقه مندان بدهیم.
باامید به اینکه این پروژه بتواند گامی هرچند کوچک در مسیر بهبود روند حرکتی صنایع نفت وگاز کشوربه سوی پیشرفت به حساب آید.
حدود 70% ذخایر نفت وگاز دنیا در حاشیه خلیج فارس قرار دارد. درمیان کشورهای این حوزه ، جمهوری اسلامی ایران با ذخیره حدود8/125 میلیارد بشکه نفت خام پس از عربستان سعودی وهمچنین باذخیره حدود 940 تریلیون فوت مکعب گاز طبیعی پس از کشور روسیه در مقام دوم[1] قرار دارد. این اعداد وارقام بیانگر این مهم است که جهان اقتصادوسیاست چشم به این نقطه جغرافیایی دارد. چرا که آینده وابسته به انرژی دنیا به این منطقه وابستگی فراوانی داشته ویادآوری این مطلب برماضروری است که چه بخواهیم وچه نخواهیم درکوران حوادث قرن جدید قرارگرفته ایم. فعل وانفعالات سیاسی ونظامی منطقه نیز شاهد این مدعی است ومابه عنوان نیروهای علمی ودانشگاهی ، درچارچوب وظایف سازمانی خود موظف به انجام مطالعات عمیق واستراتژیک دراین زمینه هستیم نکته حایز اهمیت دیگری که استراتژی کلان صنایع نفت وگاز کشورماراتعیین می نماید, عطف به این مهم است که از عمر موثر مخازن یادشده چند دهه بیشتر نمانده است. لذا چنانچه دراین ایام بجای مانده بتوانیم در تکاپوی جهانی به همتری تکنولوژی بادنیای مدرن فائق آئیم, درجهان پس از نفت قادر به ادامه حیات خواهیم بود . لکن در صورتیکه عملکرد تکنولوژیک ما همانند دهه های پیشین به کشمکش های روزمره بگذرد ونتوانیم در عرصه بین المللی وابستگی اقتصادی خود را از نفت به طور جدی قطع نمائیم, بدون شک در کشاکش تقسیم بندی های جهان پس از نفت در قعر جهان تکنولوژیک غوطه ور خواهیم ماند. به عبارتی چنانچه از پس مانده ذخایر نفت ، اقتصاد وصنعتی غیر نفتی تولد نیاید ، قادر به ادامه حیات نخواهیم بود. از طرفی رشد اقتصادی وجعیتی کشور موجب افزایش مصرف انرژی شده است تامین نیاز کشور به فرآورده های نفتی درسالهای اخیر به موضوع مهمی تبدیل شده وهر ساله براهمیت آن افزوده می شود. گرچه تامین این نیاز همواره مورد توجه بوده اما رشد سریع مصرف فرآورده هایی مثل بنزین وگازوئیل در سالهای اخیر ازیک طرف وافزایش آلودگی هوا خصوصاً در شهرهای بزرگ از طرف دیگر ، مسئولان کشور را برآن داشته تا برای حل این مشکل ، مطالعات واقدامات گسترده ای مورد توجه قرار دهند.
تحقیق حاضر که نتیجه تحقیق واندیشه در زمینه اصلی ترین فرآورده نفتی ، یعنی بنزین ، منشاء آن ، تولید آن ، مصرف وبازار آن است. می تواند به عنوان یکی از قدمهای لازم درایجاد این زمینه باشد.
چکیده تحقیق:
میزان مصرف بنزین در داخل کشور روزانه 70 میلیون لیتر است که ازاین مقدار تنها حدود 40 میلیون لیتر آن در داخل کشور تولید شده وبقیه از خارج وارد می شود. از طرفی با وجود پالایش نفت در 9 پالایشگاه کشور، روند مصرف فراورده های نفتی درایران به نحوی است که کمبود بنزین از مرز 30 میلیون لیتر در روز خواهد گذشت. هر چند نفت سفید ونفت کوره مازاد برنیاز است,اما کمبود گازوئیل طی سالهای آتی قابل پیش بینی است. هزینه بسیار زیاد واردات بنزین موتور که از مرز 4 میلیارد دلار درسال نیز خواهد گذشت, نیاز به بررسی ویافتن یک راه حل منطقی دارد. بنابراین باید پالایشگاه های جدید احداث کرد وپالایشگاههای موجود را بهینه سازی کرد تا محصولاتی منطبق براستاندارد های بین المللی ونیاز جامعه تولید شود. پس برای مواجهه با بحران فوق دوراه حل وجود دارد:
1) توسعه واستفاده از موتورهای دیزل کارآمد برای خودروهای سواری.
2) احداث پالایشگاه های جدید وبهینه سازی پالایشگا ه های موجود با هدف حداکثر تولید بنزین موتور وحداقل تولید نفت کوره.
درایران که فعلاً راه حل دوم یعنی احداث پالایشگاه های جدید مد نظر است. دراین تحقیق ، به بررسی فرآیند های تبدیل ثانویه موجود با هدف تولید حداکثر بنزین وحداقل تولید محصولات سنگین تر پرداخته شده است. همچنین ساختارتک تک پالایشگاه های موجود بررسی شده وراهکار هایی برای افزایش تولید محصولات سبک از جمله بنزین وکاهش تولید محصولات سنگین تر منطبق با استاندارد های بین المللی ونیاز جامعه ، برای هریک از پالایشگاهها ارائه شده است.
1-1-تاریخچه بنزین
بنزین به عنوان یک ماده مجزا اختراع نشده است، بلکه یک محصول طبیعی وجانبی حاصل از عملیات پالایش نفت خام می باشد. این ماده استراتژیک در صنعت حمل ونقل ، از تقطیر وجدا سازی فرارها که اجزای سبک نفت خام را تشکیل می هند به دست می آید. اما آنچه که در مورد بنزین بر اساس تحقیقات مختلف از اواخر قرن نوزدهم تاکنون حاصل شده است، فرآیند های بیشماری است که منجر به بهبود کیفیت آن گردیده است.
اختراع اتومبیل وتوسعه صنعتی به نام صنغت خود روسازی در جهان نیازمند سوختهایی بوده که تامین کننده انرژی مورد نیاز اتومبیل ها باشند. از سوی دیگر موتور اتومیبل ها به مقادیر زیادی سوخت نیاز داشت وپالایشگاههای ابتدائی درآن زمان تنها می توانستند در صد کمی از نفت خام ورودی خود را به بنزین تبدیل کنند.
از طرفی دیگر پیشرفت بسیار سریع صنعت خودروسازی وافزایش تعداد اتومبیل ها وبهبود کیفیت وراندمان کاری آنها ، نیاز به کیفیت بالاتر سوختها رابه عنوان یک اصل انکارناپذیر مطرح کرد. درحالیکه دراواخر قرن نوزدهم ، مناسب ترین سوخت برای اتومبیل ، عصاره قیری شکل ذغال سنگ وقسمت های سبکتر جدا شده از نفت خام بود، با ورود به قرن بیستم شرکت های نفتی بنزین رابه عنوان یک ماده ساده حاصل از تقطیر نفت خام تهیه وبه بازار ارائه نمودند. اماموتورهای طراحی شده برای خودروها به سرعت از نظر کیفیت ارتقامی یافتند ولذا بازار مصرف سوخت های مناسبتری را طلب می نمود. اولین اتومبیل بنزین سوز در سال 1895 درآمریکا ساخته ودانش فنی آن به ثبت رسیدواین نقطه شروع جهانی شدن تولید بنزین بود.
درسال 1910 ، قوانینی در بعضی از نقاط جهان به تصویب رسید که به موجب آنها ، ذخیره بنزین در مناطق مسکونی ممنوع اعلام گردید. در همان سال چارلز کترینگ[2] ( که به خاطر کشف سیستم اشتغال شهرت داد.) یک موتور احتراق داخلی راکه با نفت سفید کار می کردآزمایش کرد.ولی پس از راه اندازی موتوری که با نفت سفید کارمی کرد دچار مشکل شد وسوخت ضربه ایی که ایجاد کرد وبه موتور صدمه زد وسرسیلندر وپیستون را شکست.
اوتوماس میدگلی[3] را مامور تحقیق راجع به علت این امر کرد وفرضیه اش این بود که بخار شدن قطرات نفت سفید در حال احتراق علت این ضربه در موتور بوده است. میدگلی اثبات کرد که ایجاد ضربه در موتور به خاطر بالارفتن سریع فشار بعد از اشتعال است. وبدین ترتیب باب جدیدی رادرتحقیقات پیرامون بنزین گشود.
انتشار علت وجود ضربه در موتور آزمایشی به وسیله کترینگ ، منجر به انجام تحقیقات طولانی در مورد عوامل ضد ضربه شد که با تولید تترااتیل سرب به اوج رسید. انجام این تحقیقات با معرفی انواع مختلف کراکینگ شکل کاملاً علمی به خود گرفت .کراکینگ مجموعه فرآیندهایی است که جهت بهبود کیفیت بنزین دریافتی از برج های تقطیر انجام می شود وعبارتست از شکستن مولکولهای هیدروکربنی سنگین به مولکولهای سبک تر به وسیله گرما، فشار وبعضی وقتها کاتالیست ها.
باید در نظر داشت که کراکینگ ، فرآیند شماره یک برای تولید اقتصادی بنزین است. کراکینگ گرمایی که عبارتست از شکستن مولکولهای درشت در فشار ودمای بالا، در سال 1913 وآن هم به طور تصادفی کشف گردید.اما مدتی بعد کراکینگ کاتالیستی جایگزین آن گشت. البته نخستین فرآیند کراکینگ کاتالیستی صنعت نفت که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بود، در سال 1923 توسط آلمرمک دافی[4] رابه اجرا درآمد.این روش توانست بازده بنزین گرفته شده از نفت خام به وسیله روشهای تقطیر استاندارد رادو ویا حتی سه برابر کند، ولی این شکل از کراکینگ تا سال 1937 که اوگن هودری[5] توانست به وسیله آن سوخت بادرجه کیفی پایین رابه بنزین با درجه بالای مرغوبیت تبدیل کند، شکل صنعتی به خود نگرفت .کار کاتالیست دراین فرآیند ها ان بود که واکنش های شیمیایی منجر به تولید بنزین را تسهیل می کردند.
مدت زیادی از کشف ویژگیهای ضد ضربه ها نگذشته بود که نیاز به وجد یک معیار مشخص برای توصیف کیفیت ضد ضربگی سوخت موتور پدیدار شد ومقیاس اکتان برهمین مبنا در سال 1926 به وسیله گراهام ادگار[6] تدوین گردید.
بنزین های تولیدی نیمه دهه سی قرن بیستم نوعاً اکتان 40-60بودند.چون وجود سولفور دربنزین اثر افزایش عدد اکتان [7]راکم می کند، درجه اکتان بنزین پالایشگاههایی که باروشهای حرارتی شکسته شده بودند، به دلیل داشتن سولفور محدودبود.
باورود به دهه چهل ،متخصصان صنعت نفت دریافتند که ملکولهای هیدروکربنی بزرگتر (نفت سفید) ، اثرات مضر زیادی برروی عدد اکتان بنزین دارند. وتلاش کردند خصوصیات سازگازی برای
شامل 70 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق بنزین