24-08-2020, 09:19 AM
http://kishindustry.com/
گازوئیل (Gas oil) یکی از فراورده های نسبتاً سنگین نفت خام بوده و پس از نفت سفید در برج تقطیر به دست می‌آید. گازوئیل از جمله برش هایی است که هم در برج تقطیر اتمسفری و هم برج تقطیر خلأ تولید میشود. همچنین بسیاری از واحدهای پالایشگاه مانند واحد کراکینگ و هیدروکراکینگ و ککینگ با تغییر در ساختار برش های سنگین نفتی، علاوه بر بنزین گازوئیل هم تولید می‌کنند.
گازوئیل مایعی بی رنگ است و به منظور شناخت آن و تشخیص از مایعات و فراورده های دیگر رنگ آنرا تغییر می‌دهند و به رنگ متمایل به قهوه ای درمی‌آورند. گازوئیل مخلوطی از هیدروکربن های مختلف است که در ساختار مولکولی شان بین 14 تا 20 (حتی تا 25) اتم کربن دارند. مهم ترین کاربرد گازوئیل به عنوان سوخت موتورهای دیزلی، تأسیسات حرارتی و سوخت برخی کارخانجات می‌باشد.
نسبت تراکم موتورهای گازوئیلی بسیار بالاتر از موتورهای بنزینی می‌باشد. از این رو می‌توان توان بیشتری از یک موتور گازوئیلی دریافت کرد و این موتورها برای وسایل نقلیۀ سنگین استفاده می‌شوندگازوئیل ها با توجه به کاربردی که در موتورهای دیزلی دارند و نفت خام اولیه ای که از آن به دست آمده اند، دارای یک سری مشخصات هستند که در ادامه به آنها اشاره می‌گردد
1. چگالی
گازوئیل دارای وزن نسبتاً بالاتری در مقایسه با دیگر سوخت های رایج است و چگالی آن تقریباً بین 0.8kg/lit تا 0.87kg/lit می‌باشد. هرچه مقدار هیدروکربن های نفتنی و آروماتیک در گازوئیل بیشتر باشد، چگالی آن بالاتر می‌رود.
2. تقطیر
نقطۀ اولیه تقطیر گازوئیل در دمای 180˚ C و نقطۀ نهایی تقطیر آن در دمای حدود 370˚ C می‌باشد. طبق استاندارد ASTM درصد تقطیر گازوئیل در دماهای مختلف به صورت زیر می‌باشد:
کمتر از 65% در دمای C 250˚
بیشتر از 85% در دمای C 350˚
بیشتر از 95% در دمای C 370˚
3. ویسکوزیته
گازوئیل دارای ویسکوزیته یا گرانروی نسبتاً بالایی بوده و خاصیت چسبناکی دارد. در صورتی که ویسکوزیتۀ گازوئیل بیش از حد بالا باشد، جریان گازوئیل درون لوله ها و پمپ ها و انژکتور پاشش سوخت دچار افت فشار میشود. آنگاه عملیات انتقال و بهره برداری از سوخت دچار مشکل خواهد شد. همچنین در صورتی که گازوئیل دارای ویسکوزیتۀ پایینی باشد، کیفیت سوخت پایین آمده و در موتور دیزلی عملکرد مناسبی نخواهد داشت. مقدار مجاز استاندارد ویسکوزیتۀ گازوئیل باید بین 12 تا 40 سانتی استوک باشد.
4. نقطۀ ریزش و نقطۀ ابری شدن
نقطۀ ابری شدن اولین دمایی است که هنگام سرد کردن سیال بلورهای جامد در آن ایجاد میشود. همچنین پس از انجماد سیال و در زمان گرم کردن آن اولین دمایی که حرکتی در سیال ایجاد میشود را نقطۀ ریزش می‌گویند. گازوئیل و به طور کلی یک سوخت مناسب باید در برابر سرما مقاومت بالایی داشته باشد و در دماهای پایین خاصیت سیالیت خود را حفظ کند و متبلور نشود.
محدودۀ مناسب برای نقاط ابری شدن و ریزش در گازوئیل به ترتیب 0 تا C -10˚ و 15- تا C -30˚ می‌باشد. هرچه مواد نفتنی و آروماتیکی درون گازوئیل بیشتر باشند نقطۀ ریزش و نقطۀ ابری شدن آن بهبود می‌یابد.
5. میزان گوگرد موجود در گازوئیل
وجود گوگرد و ترکیبات گوگردی در گازوئیل سبب ایجاد مشکلاتی چون خوردگی روکش موتور دیزلی و آلودگی هوا میشود. میزان مجاز گوگرد در گازوئیل طبق استانداردهای بین المللی کمتر از 50 ppm است و برای کاهش ترکیبات گوگردی باید گازوئیل به طور کامل در پالایشگاه تصفیه شود.
6. عدد ستان و نقطۀ آنیلین
عدد ستان (Cetane Number) معیاری برای تعیین کیفیت گازوئیل و سوخت های دیزلی می‌باشد. هرچه عدد ستان بالاتر باشد، عمل احتراق درون سیلندر سریع تر انجام شده و گازوئیل دارای کیفیت بالاتری می‌باشد.
نقطۀ آنیلین (Aniline Point) پایین ترین دمایی است که در آن حجم های مساوی از سوخت و ماده آنیلین به صورت تک فازی در می‌آیند. بالا بودن نقطۀ آنیلین در گازوئیل به معنای بالا بودن اندیس دیزل آن و کیفیت بهتر سوخت می‌باشد.
برای تعیین نقطۀ آنیلین، یک حجم مشخص از یک فراورده نفتی مانند گازوئیل را داخل ظرف می‌ریزند. به مقدار برابر با آن حجم، ماده ای به نام آنیلین را به آن اضافه می کنند. در ادامه، دمای مخلوط را بالا برده و به وسیله هم زن آن را به هم میزنند. دمایی که در آن دما، دو ماده به صورت یک محلول همگن در می‌آیند را به عنوان نقطۀ آنیلین سوخت در نظر می‌گیرند.
احتراق گازوئیل در موتورهای دیزلی
روند کاری یک موتور دیزلی با موتور بنزینی کاملاً متفاوت است. در موتور دیزلی بر خلاف موتور بنزینی که احتراق به صورت همزمان با پاشش سوخت داخل سیلندر رخ می‌دهد، بین پاشش سوخت و احتراق مقداری فاصله می‌افتد که آن را دورۀ تأخیر احتراق می‌نامند. دورۀ تأخیر به نوع سوخت، طرح موتور و شرایط احتراق بستگی دارد.
در یک موتور دیزلی طی مرحلۀ اول هوای خالص مکش میشود. در طول مرحلۀ دوم هوا فشرده شده و دمای آن افزایش می‌یابد تا اینکه سوخت به داخل سیلندر تزریق گردد. پس از رسیدن به شرایط احتراق سوخت به طور خود به خود و بدون جرقه زدن شمع، در اثر فشار و دمای بالا می‌سوزد و در مرحلۀ سوم سیلندر منبسط میشود. نهایتاً در مرحلۀ چهارم گازهای حاصل از احتراق از طریق اگزوز از محفظه خارج می‌شوند.
با توجه به موارد ذکر شده، ساختار شیمیایی گازوئیل به عنوان سوخت موتور دیزلی و شرایط موتور دیزل باید به نحوی باشد که امکان احتراق خود به خود داخل محفظۀ احتراق را تسهیل کنند.
جمع بندی
گازوئیل به عنوان سوخت مورد استفاده در موتورهای دیزلی، یکی از مهم ترین فراورده های نفتی می‌باشد. گازوئیل نه تنها به عنوان سوخت وسایل نقلیه استفاده شده بلکه به عنوان سوخت مورد مصرف بعضی تجهیزات حرارتی، نیروگاه ها، کوره ها و کارخانه‌جات کاربرد دارد.
گازوئیل با کیفیت باید دارای عدد ستان بالا بوده و از جدیدترین استانداردهای آلایندگی یورو برخوردار باشد. در صورت وجود مواد آلاینده در گازوئیل، دود حاصل در محیط پخش شده و سلامت انسان ها و محیط زیست به خطر می‌افتد.
جایگاه های توزیع گازوئیل دارای تجهیزات مخصوص به خود هستند که بعضاً با جایگاه بنزین متفاوت اند. همچنین محل قرارگیری جایگاه های گازوئیل باید در حاشیۀ شهر و مناطقی که رفت و آمد خودروهای سنگین به آنجا راحت است، انتخاب گردد.
از آنجایی که گازوئیل یک فراورده با چگالی و ویسکوزیتۀ نسبتاً بالایی است باید تمهیداتی ویژه در مراحل انتقال، توزیع و بهره برداری از آن اندیشیده شود تا سوخت مورد استفاده از کیفیت لازم برخوردار بوده و فرایند های انتقال و توزیع آن به خوبی انجام شوند.
گازوئیل (Gas oil) یکی از فراورده های نسبتاً سنگین نفت خام بوده و پس از نفت سفید در برج تقطیر به دست می‌آید. گازوئیل از جمله برش هایی است که هم در برج تقطیر اتمسفری و هم برج تقطیر خلأ تولید میشود. همچنین بسیاری از واحدهای پالایشگاه مانند واحد کراکینگ و هیدروکراکینگ و ککینگ با تغییر در ساختار برش های سنگین نفتی، علاوه بر بنزین گازوئیل هم تولید می‌کنند.
گازوئیل مایعی بی رنگ است و به منظور شناخت آن و تشخیص از مایعات و فراورده های دیگر رنگ آنرا تغییر می‌دهند و به رنگ متمایل به قهوه ای درمی‌آورند. گازوئیل مخلوطی از هیدروکربن های مختلف است که در ساختار مولکولی شان بین 14 تا 20 (حتی تا 25) اتم کربن دارند. مهم ترین کاربرد گازوئیل به عنوان سوخت موتورهای دیزلی، تأسیسات حرارتی و سوخت برخی کارخانجات می‌باشد.
نسبت تراکم موتورهای گازوئیلی بسیار بالاتر از موتورهای بنزینی می‌باشد. از این رو می‌توان توان بیشتری از یک موتور گازوئیلی دریافت کرد و این موتورها برای وسایل نقلیۀ سنگین استفاده می‌شوندگازوئیل ها با توجه به کاربردی که در موتورهای دیزلی دارند و نفت خام اولیه ای که از آن به دست آمده اند، دارای یک سری مشخصات هستند که در ادامه به آنها اشاره می‌گردد
1. چگالی
گازوئیل دارای وزن نسبتاً بالاتری در مقایسه با دیگر سوخت های رایج است و چگالی آن تقریباً بین 0.8kg/lit تا 0.87kg/lit می‌باشد. هرچه مقدار هیدروکربن های نفتنی و آروماتیک در گازوئیل بیشتر باشد، چگالی آن بالاتر می‌رود.
2. تقطیر
نقطۀ اولیه تقطیر گازوئیل در دمای 180˚ C و نقطۀ نهایی تقطیر آن در دمای حدود 370˚ C می‌باشد. طبق استاندارد ASTM درصد تقطیر گازوئیل در دماهای مختلف به صورت زیر می‌باشد:
کمتر از 65% در دمای C 250˚
بیشتر از 85% در دمای C 350˚
بیشتر از 95% در دمای C 370˚
3. ویسکوزیته
گازوئیل دارای ویسکوزیته یا گرانروی نسبتاً بالایی بوده و خاصیت چسبناکی دارد. در صورتی که ویسکوزیتۀ گازوئیل بیش از حد بالا باشد، جریان گازوئیل درون لوله ها و پمپ ها و انژکتور پاشش سوخت دچار افت فشار میشود. آنگاه عملیات انتقال و بهره برداری از سوخت دچار مشکل خواهد شد. همچنین در صورتی که گازوئیل دارای ویسکوزیتۀ پایینی باشد، کیفیت سوخت پایین آمده و در موتور دیزلی عملکرد مناسبی نخواهد داشت. مقدار مجاز استاندارد ویسکوزیتۀ گازوئیل باید بین 12 تا 40 سانتی استوک باشد.
4. نقطۀ ریزش و نقطۀ ابری شدن
نقطۀ ابری شدن اولین دمایی است که هنگام سرد کردن سیال بلورهای جامد در آن ایجاد میشود. همچنین پس از انجماد سیال و در زمان گرم کردن آن اولین دمایی که حرکتی در سیال ایجاد میشود را نقطۀ ریزش می‌گویند. گازوئیل و به طور کلی یک سوخت مناسب باید در برابر سرما مقاومت بالایی داشته باشد و در دماهای پایین خاصیت سیالیت خود را حفظ کند و متبلور نشود.
محدودۀ مناسب برای نقاط ابری شدن و ریزش در گازوئیل به ترتیب 0 تا C -10˚ و 15- تا C -30˚ می‌باشد. هرچه مواد نفتنی و آروماتیکی درون گازوئیل بیشتر باشند نقطۀ ریزش و نقطۀ ابری شدن آن بهبود می‌یابد.
5. میزان گوگرد موجود در گازوئیل
وجود گوگرد و ترکیبات گوگردی در گازوئیل سبب ایجاد مشکلاتی چون خوردگی روکش موتور دیزلی و آلودگی هوا میشود. میزان مجاز گوگرد در گازوئیل طبق استانداردهای بین المللی کمتر از 50 ppm است و برای کاهش ترکیبات گوگردی باید گازوئیل به طور کامل در پالایشگاه تصفیه شود.
6. عدد ستان و نقطۀ آنیلین
عدد ستان (Cetane Number) معیاری برای تعیین کیفیت گازوئیل و سوخت های دیزلی می‌باشد. هرچه عدد ستان بالاتر باشد، عمل احتراق درون سیلندر سریع تر انجام شده و گازوئیل دارای کیفیت بالاتری می‌باشد.
نقطۀ آنیلین (Aniline Point) پایین ترین دمایی است که در آن حجم های مساوی از سوخت و ماده آنیلین به صورت تک فازی در می‌آیند. بالا بودن نقطۀ آنیلین در گازوئیل به معنای بالا بودن اندیس دیزل آن و کیفیت بهتر سوخت می‌باشد.
برای تعیین نقطۀ آنیلین، یک حجم مشخص از یک فراورده نفتی مانند گازوئیل را داخل ظرف می‌ریزند. به مقدار برابر با آن حجم، ماده ای به نام آنیلین را به آن اضافه می کنند. در ادامه، دمای مخلوط را بالا برده و به وسیله هم زن آن را به هم میزنند. دمایی که در آن دما، دو ماده به صورت یک محلول همگن در می‌آیند را به عنوان نقطۀ آنیلین سوخت در نظر می‌گیرند.
احتراق گازوئیل در موتورهای دیزلی
روند کاری یک موتور دیزلی با موتور بنزینی کاملاً متفاوت است. در موتور دیزلی بر خلاف موتور بنزینی که احتراق به صورت همزمان با پاشش سوخت داخل سیلندر رخ می‌دهد، بین پاشش سوخت و احتراق مقداری فاصله می‌افتد که آن را دورۀ تأخیر احتراق می‌نامند. دورۀ تأخیر به نوع سوخت، طرح موتور و شرایط احتراق بستگی دارد.
در یک موتور دیزلی طی مرحلۀ اول هوای خالص مکش میشود. در طول مرحلۀ دوم هوا فشرده شده و دمای آن افزایش می‌یابد تا اینکه سوخت به داخل سیلندر تزریق گردد. پس از رسیدن به شرایط احتراق سوخت به طور خود به خود و بدون جرقه زدن شمع، در اثر فشار و دمای بالا می‌سوزد و در مرحلۀ سوم سیلندر منبسط میشود. نهایتاً در مرحلۀ چهارم گازهای حاصل از احتراق از طریق اگزوز از محفظه خارج می‌شوند.
با توجه به موارد ذکر شده، ساختار شیمیایی گازوئیل به عنوان سوخت موتور دیزلی و شرایط موتور دیزل باید به نحوی باشد که امکان احتراق خود به خود داخل محفظۀ احتراق را تسهیل کنند.
جمع بندی
گازوئیل به عنوان سوخت مورد استفاده در موتورهای دیزلی، یکی از مهم ترین فراورده های نفتی می‌باشد. گازوئیل نه تنها به عنوان سوخت وسایل نقلیه استفاده شده بلکه به عنوان سوخت مورد مصرف بعضی تجهیزات حرارتی، نیروگاه ها، کوره ها و کارخانه‌جات کاربرد دارد.
گازوئیل با کیفیت باید دارای عدد ستان بالا بوده و از جدیدترین استانداردهای آلایندگی یورو برخوردار باشد. در صورت وجود مواد آلاینده در گازوئیل، دود حاصل در محیط پخش شده و سلامت انسان ها و محیط زیست به خطر می‌افتد.
جایگاه های توزیع گازوئیل دارای تجهیزات مخصوص به خود هستند که بعضاً با جایگاه بنزین متفاوت اند. همچنین محل قرارگیری جایگاه های گازوئیل باید در حاشیۀ شهر و مناطقی که رفت و آمد خودروهای سنگین به آنجا راحت است، انتخاب گردد.
از آنجایی که گازوئیل یک فراورده با چگالی و ویسکوزیتۀ نسبتاً بالایی است باید تمهیداتی ویژه در مراحل انتقال، توزیع و بهره برداری از آن اندیشیده شود تا سوخت مورد استفاده از کیفیت لازم برخوردار بوده و فرایند های انتقال و توزیع آن به خوبی انجام شوند.