مقالات

نفت که نفت خام نیز نامیده می شود، مایعی است که به طور طبیعی در زیر سطح زمین یافت می شود و می تواند به سوخت تبدیل شود. سوخت فسیلی، این طلای سیاه از تجزیه مواد آلی در طول زمان ایجاد می شود و به عنوان سوخت برای تامین انرژی وسایل نقلیه، واحدهای گرمایشی و ماشین آلات استفاده می شود و می تواند به پلاستیک تبدیل شود.

این طلای سیاه، مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن ها که در زمین به شکل مایع، گاز یا جامد وجود دارد. این اصطلاح اغلب به شکل مایع که معمولاً به آن نفت خام می گویند محدود می شود، اما به عنوان یک اصطلاح فنی، به گاز طبیعی و شکل چسبناک یا جامد معروف به قیر که در ماسه های قیر یافت می شود نیز اشاره دارد. فازهای مایع و گازی آن مهمترین سوخت های فسیلی اولیه را تشکیل می دهند.

نفت خام، زندگی در دنیای مدرن را ممکن می کند. این مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن ها است که در طی میلیون ها سال از بقایای گیاهان و حیوانات تشکیل شده است. به عبارت دیگر، به معنای واقعی کلمه یک سوخت فسیلی است که در مخازن زیرزمینی و استخرها، در شکاف‌های بین سنگ‌های رسوبی و نزدیک سطح در ماسه‌های قیر وجود دارد. مشتقات نفتی مانند بنزین، نفت سفید (سوخت جت)، سوخت دیزل، روان کننده ها، موم پارافین و قیر از نفت خام با استفاده از طیف وسیعی از فرآیندهای پالایشی از جمله تقطیر، کراکینگ، ایزومریزاسیون، رفرمینگ، آلکیلاسیون و سولفورزدایی هیدروژنی تولید می شوند.

با این حال، پالایشگاه ها از انواع کارخانه های فرآیندی استفاده می کنند که در شرایط مختلف کار می کنند. ترکیب شیمیایی مواد اولیه نفت خام نیز بسیار متفاوت است، بنابراین نوع و مقدار هیدروکربن‌های مختلف موجود در جریان‌های خروجی از فرآیندهای تولید یکسان می‌تواند در داخل و بین پالایشگاه‌ها متفاوت باشد.

بنزین، مخلوطی از هیدروکربن های مایع فرار و قابل اشتعال که از نفت مشتق شده و به عنوان سوخت موتورهای احتراق داخلی و همچنین حلال روغن ها و چربی ها استفاده می شود. بنزین که در اصل از  مشتقات نفتی است، به دلیل انرژی بالای احتراق و ظرفیت مخلوط شدن آسان با هوا در کاربراتور، به سوخت ترجیحی خودرو تبدیل شد.

بنزین در ابتدا از طریق تقطیر تولید می شد و به سادگی بخش های فرار و ارزشمندتر نفت خام را جدا می کرد. فرآیندهای بعدی که برای افزایش بازده بنزین از نفت خام طراحی شدند، مولکول های بزرگ را با فرآیندهایی به نام کراکینگ به مولکول های کوچکتر تقسیم کردند. ترک حرارتی، با استفاده از گرما و فشار بالا، در سال 1913 معرفی شد، اما پس از سال 1937 با ترک کاتالیستی، استفاده از کاتالیزورهایی که واکنش‌های شیمیایی را تسهیل می‌کنند و بنزین بیشتری تولید می‌کنند، جایگزین شد. روش های دیگر برای بهبود کیفیت بنزین و افزایش عرضه آن عبارتند از پلیمریزاسیون، تبدیل الفین های گازی مانند پروپیلن و بوتیلن به مولکول های بزرگتر در محدوده بنزین. آلکیلاسیون، فرآیندی که یک الفین و یک پارافین مانند ایزوبوتان را ترکیب می کند. ایزومریزاسیون، تبدیل هیدروکربن های زنجیره مستقیم به هیدروکربن های زنجیره ای شاخه دار و اصلاح، با استفاده از گرما یا کاتالیزور برای بازآرایی ساختار مولکولی.

فروسیلیس، یک آلیاژی از آهن و سیلیس می‌باشد که ترکیب آن معمولاً حاوی حدود 75 درصد سیلیس تولید می‌کند. اما برای آشنایی بهتر با این فروآلیاژ پر استفاده در صنعت باید با سیلیس که عنصر اصلی تشکیل‌دهنده آن آشنا شوید! سیلیس در حالت مایع، از نظر هدایت حرارتی و الکتریکی دارای خواص فلزی است. اما در حالت جامد، نیمه هادی است و به آن متالوئید می‌گویند. در مورد فرآیند تولید، از نظر تجهیزات مشابه با تولید فلزاتی از جمله آلیاژهای منگنز و کروم می‌باشد، بنابراین با این آلیاژها گروه‌بندی می‌شود. در سال 1824، سیلیکون توسط شیمیدان سوئدی تولید و به نام سیلیسیم (سیلیس) معرفی نمود. از آنجایی که این ماده از نظر خواص به بور و کربن نزدیک‌تر بود، شیمیدان اسکاتلندی تامسون، آن را سیلیکون نامید. تا به امروز از هر دو نام استفاده می‌گردد.

توسعه فرآیند صنعتی تولید فروسیلیس تقریباً یک قرن به طول انجامید. خرید فروسیلیس نیز، هم راستا با پیشرفت در صنعت فولاد افزایش یافت. با توسعه کوره قوس الکتریکی توسط پل هرولت، اولین کارخانه تجاری در ایالات متحده در سال 1907 راه اندازی شد. جایی که فروسیلیس و سیلیس با سیلیس بالا می‌توانست به صورت صنعتی تولید شود. در قرن نوزدهم، فروآلیاژهای کم سیلیس (کمتر از 20 درصد سیلیس)، معروف به آهن نقره‌ای، در کوره‌های بلند تولید می‌شدند. اما از دهه 1920، تمام تولیدات به کوره‌های قوس الکتریکی منتقل شدند.

فروکروم، یک آلیاژی از آهن و کروم می‌باشد که در سه نوع کم کربن، کربن متوسط و پر کربن برای کاربردهای صنعتی مختلف تولید می‌شود. اما برای آشنایی کامل با این فروآلیاژ باید با کروم موجود در آن آشنا شوید! کروم یک عنصر آلیاژی مهم و اساسی برای تولید انواع فولادهای زنگ نزن و فولادهای آلیاژی خاص است. تا دهه 1970، عمده خرید فروکروم‌ ها از نوع فروکروم‌های کم کربن و فروسیلیکوکروم‌ها بود، اما با ورود فن‌آوری‌های AOD و VOD، استفاده از فروکروم کربن بالا، قیمت فروکروم و به طوری کلی کروم را جهت استفاده در صنعت فولادسازی کاهش داد و صرفه اقتصادی بالایی ایجاد کرد. از طرفی منجر شد گریدهای پایین‌تر، حتی تا 50 درصد کروم در تولید فولادهای زنگ نزن و سایر فولادهای آلیاژی استفاده شوند. این موضوع منجر به ورود کروم شارژی با صرفه اقتصادی بالا جهت افزودن کروم به فولادها شد.