Tag: پمپ بنزین سیار

روغن کاری و روانسازی از جمله مسائل مهم و کاربردی در صنایع و تجهیزات مختلف است. از جمله دلایل استفاده از روغن در صنایع می‌­توان به روانسازی و کاهش اصطکاک بین قطعات، تمیز کردن و خروج آلودگی ها از لوازم و خنک کاری دستگاه ها و تجهیزات اشاره نمود. پالایشگاه روغن و فرآیندهای مربوطه یکی از فرآیندهای جانبی پالایشگاه ها محسوب می گردد.

انواع مختلفی از روغن های روانساز (Lube Oil) وجود دارند که معروف ترین آن­ها روغن موتور خودرو می­باشد. مشخصاتی که سبب تمایز روغن ها از هم می‌­شود عبارتند از : ویسکوزیته، نقطۀ ریزش، نتقطۀ انجماد، خاصیت پاکسازی، اسیدی بودن، فاصلۀ جوش و…

استفادۀ فراوان صنایع مختلف از روغن ها با خواص متفاوت، سبب ایجاد پالایشگاه های روغن در سطح جهان شده است. در برخی موارد پالایشگاه روغن در ادامه و به عنوان واحدی از یک پالایشگاه نفت می­‌باشد و در موارد دیگر، پالایشگاه های روغن دارای تشکیلات جداگانه و در محلی جدا هستند.

از جمله پالایشگاه های روغن معروف در ایران می‌­توان به پالایشگاه نفت پارس، پالایشگاه نفت بهران و پالایشگاه ایرانول اشاره کرد. این شرکت ها علاوه بر تولید روغن موتور خودروها، انواع روغن ها و روان کننده های مورد نیاز صنایع مختلف را تولید می­‌کنند.

پالایش روغن دارای مراحل و تجهیزات مختلفی بوده و محصولات تولیدی در این پالایشگاه ها دارای انواع متعددی هستند که در ادامۀ این مطلب به آن ها اشاره می­‌شود.

خواص مختلف روغن ها

به طور کلی روغن ها و روان کننده ها دارای یک سری خواص هستند که سبب تمایز آن­ها از یکدیگر می­‌شود. این خواص عبارتند از:

ویسکوزیته

ویسکوزیتۀ (Viscosity) یک سیال میزان مقاومت آن سیال در برابر جریان است. در مورد روغن ها هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، لایه ی ضخیم تری از روغن بین قطعات فلزی متحرک تشکیل می‌­گردد. با توجه به کاربرد مورد انتظار، روغن های با ویسکوزیتۀ بالا یا پایین استفاده می‌­شوند.

اندیس ویسکوزیته

اندیس ویسکوزیته (Viscosity Index) پارامتری است که بیانگر تغییرات ویسکوزیتۀ روغن با دما است. هرچه این اندیس بالاتر باشد تغییرات ویسکوزیته­ی روغن با دما کمتر است و روغن با کیفیت تر است. ترکیبات پارافینی دارای اندیس ویسکوزیتۀ بالا و ترکیبات نفتنی اندیس ویسکوزیتۀ پایینی دارند.

پایداری در برابر اکسید شدن

هنگامی که روغن در دماهای بالا مانند موتور خودرو کار می­‌کند، افزایش حرارت سبب ایجاد واکنش های شیمیایی در روغن و اکسید شدن آن می‌­شود. برای جلوگیری از این امر باید مواد ضد اکسایش به روغن افزوده گردد. از این رو بالا بودن مقاومت روغن در برابر اکسید شدن از مزایای روان کننده ها محسوب می‌­گردد.

نقطه ریزش و انجماد

نقطه­ ریزش یک سیال در واقع پایین ترین دمایی است که سیال در آن هنوز دارای حرکت است. هرچه نقطه ریزش یک روغن پایین تر باشد، آن روغن عملکرد بهتری در سرما خواهد داشت. هیدروکربن های پارافینی که اندیس ویسکوزیتۀ بالایی دارند، نقطه ریزش آن­ها پایین است.

خاصیت پاکسازی

خاصیت پاکسازی در واقع قدرت انحلال رسوب ها و آلودگی ها در روغن است. هرچه اندیس گرانروی روغن پایین تر باشد خاصیت انحلال و پاکسازی بهتری دارد. روغن های حاوی ترکیبات نفتنی به روغن های پاکساز معروف هستند.

فاصلۀ جوش

فاصلۀ جوش اختلاف بین نقطه اولیه جوش و نقطه نهایی جوش است. هرچه فاصله­ جوش یک روغن بیشتر باشد، روغن سنگین تر بوده و ویسکوزیتۀ بالاتری دارد.

خاصیت اسیدی

وجود خاصیت اسیدی در روغن ها می‌­تواند باعث ایجاد خوردگی در قسمت های مختلف تجهیزات شود. به این منظور باید با استفاده از مواد خنثی کننده خاصیت اسیدی روغن ها را کاهش داد.

با جمع بندی مطالب بالا می­توان به این نتیجه رسید که یک روغن مطلوب در واقع روغنی است که دارای اندیس ویسکوزیتۀ بالا، نقطه ریزش پایین، مقاوم در برابر اکسید شدن و خاصیت اسیدی پایین باشد. از آنجایی که این خواص همگی به طور یکجا در هیچ کدام از گروه های هیدروکربنی تشکیل دهندۀ روغن ها وجود ندارد، نیاز است تا با انجام تغییرات فیزیکی و شیمیایی در ساختار روغن آن­ها را به بهترین کیفیت ممکن رساند.

جدول زیر مشخصات گروه های مختلف هیدروکربنی در روغن ها را نشان می­‌دهد.

عملیات پالایش روغن

در عملیات پالایشگاه روغن و فرآیندها (Lube Oil Refining Process) باید با توجه به ساختار برش نفتی مورد پالایش، خواص مناسب آن را تثبیت می‌کند. همچنین خواص نامطلوب که باعث عدم مرغوبیت روغن می‌­شود را حذف کرد. این ترکیبات نامطلوب عبارتند از آروماتیک ها، ترکیبات گوگردی، ترکیبات نیتروژن دار و اکسیژن دار.

خوراک پالایشگاه روغن، محصولات خروجی از برج تقطیر خلأ می­‌باشد. فراورده های سبک تقطیر به عنوان پایۀ روغن های سبک استفاده می­‌شوند. فراورده های میانی و سنگین تر برای روغن موتور خودرو و باقیماندۀ خلأ پایه­ روغن های سنگین می‌­باشد.

یک پالایشگاه روغن دارای واحدها و فرآیندهای مختلفی می­‌باشد که در ادامه بیان خواهد شد.

آسفالت گیری (Deasphalting)

قیرها و آسفالت ها از ترکیبات نامطلوب موجود در روغن ها هستند. این مواد هیدروکربن های بسیار سنگینی هستند که دارای مقادیری گوگرد، نیتروژن و اکسیژن می‌­باشند. به علت دمای جوش بالای قیر نمی­توان آن را به­ وسیلۀ تقطیر از روغن جدا کرد. بنابراین برای جداسازی قیرها از روش استخراج با حلال استفاده می­‌گردد.

از هیدروکربن های سبک مانند اتان، پروپان، بوتان و پنتان برای حل کردن و رسوب دادن آسفالت استفاده می­‌کنند. از بین این هیدروکربن ها، پروپان بهترین کیفیت آسفالت گیری را داشته و معمولاً در پالایشگاه ها از آن استفاده می­‌کنند. از خصوصیات پروپان این است که در دما های بالا خاصیت حلالیت آن کاهش می­یابد و باید در دماهای زیر 40˚ C استفاده شود.

شرح عملیات آسفالت گیری به این صورت است که فراوردۀ برج خلأ در ابتدا وارد ستون استخراج شده که فشاری حدود 30 تا 40 اتمسفر دارد و با پروپان تماس پیدا می­‌کند. در اثر تماس با پروپان این فراورده به دو فاز روغن و آسفالت تفکیک می­‌شود. آسفالت در پایین برج جمع شده و روغن به قسمت بالایی می­‌رود. در قسمت پایین برج، با کاهش دما حلالیت روغن را در جریان صعودی پروپان بیشتر کرده و از این طریق روغن باقیمانده در آسفالت جدا می­‌شود. در قسمت بالای ستون برعکس بوده و دما را افزایش می‌­دهند تا آسفالت از روغن جدا شود.

پس از این قسمت محصولات خروجی وارد قسمت بازیابی حلال می­‌شوند تا پروپان از آن­ها جدا شده و دوباره به چرخه بازگردانده شود. به منظور بازیابی حلال از سیستم تبخیر آنی دو مرحله ای استفاده می­شود. نهایتاً روغن آسفالت گیری شده وارد مرحلۀ بعدی پالایش می‌­شود.

استخراج آروماتیک ها

ترکیبات آروماتیک اندیس ویسکوزیتۀ پایینی داشته و وجود آن­ها در روغن ها باعث کاهش کیفیت روغن می­‌شود. جداسازی آروماتیک ها از روغن باید به روش استخراج با حلال انجام شود. از جمله حلال هایی که برای استخراج مواد آروماتیک از روغن ها به کار می­‌روند عبارتند از: فورفورال، فنل، انیدرید سولفور، ان متیل پیرولیدین و دوئوسل. هرچه میزان حلال در فرآیند بیشتر شود، مقدار مادۀ تصفیه شده کاهش یافته اما کیفیت آن بهتر می­‌شود.

برای استخراج آروماتیک ها معمولاً از فورفورال به عنوان حلال استفاده می‌­شود که دارای خواص نسبتاً مناسبی می­‌باشد. واحد استخراج آروماتیک ها از یک ستون سینی و یا مجهز به همزن و صفحۀ دوار تشکیل شده است. خوراک و حلال از دو طرف ستون وارد شده و باهم ترکیب می­شوند. گرادیان دمایی از بالا تا پایین ستون استخراج 30 تا 50 درجه سانتی گراد است و دمای بالای ستون حدود 140 ˚C می‌­باشد.

پس از جدایش دو فاز آروماتیک و روغن از هم فاز روغن جهت تصفیۀ مجدد به ستون استخراج فرستاده می­‌شود. نهایتاً پس از پاکسازی کامل وارد قسمت جداسازی حلال می­‌شود. در این قسمت فورفورال به وسیلۀ انحلال در آب و تقطیر از فراورده ها جدا شده و به چرخه بازگردانده می­‌شود. همچنین روغن تصفیه شده وارد قسمت موم گیری پالایشگاه می­‌شود.

عملیات موم گیری (Dewaxing)

روغن های خروجی از واحد استخراج عموماً دارای نقطه انجماد بالایی (در حدود 20 تا 50 درجه سانتی گراد) هستند. وجود پارافین های سنگین و موم ها در روغن سبب این بالا بودن نقطه انجماد می­شود. بالا بودن نقطه انجماد روغن عملاً آن را غیر قابل استفاده می­‌کند. از این رو یکی از واحدهای مهم پالایشگاه روغن، واحد موم گیری بوده که به حذف این ترکیبات پارافینی از روغن می‌­پردازد.

موم گیری به دو روش با حلال و بدون حلال انجام می­‌شود. در روش بدون حلال که امروزه کمتر استفاده می­‌شود، روغن را سرد می­‌کنند تا موم در آن متبلور و جدا شود و سپس به وسیلۀ صافی آن را جدا می­‌کنند.  اما در روش با حلال ابتدا خوراک را با حلال مخلوط کرده و سپس تا دمای -25 ˚C سرد می­‌کنند. وجود حلال باعث می­‌شود تا مومها بهتر رسوب کرده و روغن روان تر و راحت تر جریان یابد و جدا شود.

در این فرآیند پس از افزودن حلال و سرد کردن، مواد نامحلول و موم ها متبلور شده و به کمک صافی های دوار، موم کاملاً از روغن جدا می­‌شود. سپس محصولات وارد بخش جداسازی حلال شده تا حلال از روغن جدا شده و به چرخه بازگردد. حلال های مختلفی می­‌توانند برای واحد موم گیری استفاده شوند. از جمله حلال های مورد استفاده در واحد موم گیری می­‌توان به ترکیبی از بنزن و تولوئن با استون و متیل اتیل کتون و یا پروپان به تنهایی اشاره کرد.

در فرآیند موم گیری هرچه سرعت سرد کردن روغن کمتر باشد بلورهای موم درشت تر شده و موم گیری بهتر انجام می­‌شود. همچنین در مرحلۀ بعد هرچه صافی تندتر بچرخد موم گیری بهتر بوده و روغن با کیفیت تر خواهد شد. روغن خروجی از واحد موم گیری جهت انجام عملیات های نهایی وارد قسمت تصفیه با هیدروژن می­‌شود.

عملیات تصفیۀ نهایی

پس از آن که روغن از مراحل آسفالت گیری، استخراج با حلال و موم گیری عبور کرد نهایتاً باید یک سری عملیات تصفیه بر روی آن انجام شود. عملیات تصفیه باعث می­‌شود تا روغن پایدارتر شده و رنگ و ظاهر بهتری پیدا کند.

در گذشته به منظور تصفیۀ روغن از خاک های جاذب رنگ بر استفاده می­‌شد که امروزه این روش به دلیل هزینۀ بالا مورد اقبال نبوده و از عملیات تصفیۀ هیدروژنی برای تصفیۀ روغن استفاده می­‌شود. جنس خاک های رنگ بر معمولاً از سیلیکات های آلومینیوم بوده و در ترکیب با اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک به روغن اضافه می­‌شوند و سبب بهبود رنگ و ظاهر روغن می­‌شوند.

در عملیات تصفیۀ هیدروژنی روغن، مخلوطی از روغن و گاز هیدروژن وارد کوره شده و پس از بالا رفتن دما وارد راکتور می­‌شوند و از بستر کاتالیزور عبور می­‌کند. کاتالیزور مورد استفاده در این فرآیند معمولاً از جنس آهن – کبالت – مولبیدن می‌­باشد. در این فرآیند فشار راکتور بین 60 تا 65 اتمسفر و دمای راکتور بین 230 تا 340 درجه سانتی گراد قرار دارد.

روغن تصفیه شده پس از خروج از راکتور، طی دو مرحله وارد تجهیزات جداساز شده و مواد اضافی و گازهای آن جدا می‌­شود. گاز هیدروژن جداشده به چرخه باز می­‌گردد و روغن تصفیه شده پس از خشک شدن، از سیستم خارج می­‌شود.

محصولات خروجی پالایشگاه روغن

هر پالایشگاه روغن با توجه به نیاز های بازار به تولید محصولات مختلف می­‌پردازد. مهم ترین محصول تولیدی پالایشگاه های روغن، روغن موتور خودروها می­‌باشد. دیگر محصولات تولیدی یک پالایشگاه روغن عبارتند از:

• روغن های مورد استفاده در خودروها مانند روغن گیربکس، روغن ترمز، روغن موتورهای دیزلی و…
• روغن های صنعتی مانند روغن توربین، روغن کمپرسور، روغن هیدرولیک، روغن انتقال حرارت، روغن ماشین آلات کشاورزی، روغن عملیات فلزکاری، روغن نساجی، روغن ماشین ابزار، روغن ترانسفورماتور
• گریس ها
• ضد یخ و ضد جوش

بنزین (Benzin) در اصل یک کلمۀ آلمانی است و در آمریکا به آن Gasoline و در بریتانیا و اروپا Petrol گفته می‌­شود. بنزین سوخت مایعی می­‌باشد که در موتور احتراق داخلی خودروها و برخی وسایل نقلیه استفاده می­‌گردد. بنزین در اصل بی رنگ است و به سبب شناخت راحت تر آن و تشخیص آن از دیگر مایعات و فراورده های نفتی معمولاً دارای رنگ مایل به صورتی یا قهوه ای می­‌باشد. در این مقاله سعی شده تا مشخصات بنزین و استانداردهای آلایندگی آن به صورت کامل بررسی گردد.

با افزایش استفاده از وسایل نقلیه، میزان تقاضا برای تولید بنزین از دهه های گذشته روند افزایشی داشته و هنوز هم رو به افزایش است. در سال­های اخیر، صنایع مختلف از جمله خودروسازان شدیداً به عنوان تولید سوخت جایگزین برای بنزین یا استفاده از تکنولوژی جدید برای تأمین انرژی مورد نیاز در خودروها بوده اند.

از جمله سوخت های جایگزین برای بنزین می­‌توان به گاز CNG، گاز مایع LPG، هیدروژن، اتانول و… اشاره نمود. همچنین اخیراً خودروهایی تحت عنوان خودروی هیبریدی یا خودروی برقی تولید شده اند که می‌­توانند با استفاده از نیروی برق ذخیره شده در باتری خود حرکت ­کنند. با وجود تولید و استفاده از سوخت های مختلف، هنوز هم بنزین به عنوان اصلی ترین و مهم ترین سوخت مورد استفاده در خودروها شناخته شده و از لحاظ کیفیت و راندمان هیچ سوختی قابلیت رقابت با آن را ندارد.

شما می توانید عدد اکتان بنزین و راه‌های بهبود آن را در مقاله لینک شده دنبال نمایید.

مشخصات انواع بنزین‌ ها

بنزین ها با توجه به کاربردی که در موتور خودرو دارند، دارای یک سری مشخصات هستند که در ادامه به آن­ها اشاره می­‌گردد.

1. چگالی

چگالی (Density) سوخت ها اصولاً به وسیلۀ پیکنومتر (Pycnometer) یا هیدرومتر (Hydrometer) اندازه گیری می‌­شود. اندازه گیری چگالی مرجع در دمای 60˚ F (15˚ C) و فشار اتمسفر انجام شده و برحسب kg/liter بیان می‌­شود. در مورد بنزین هرچه چگالی بالاتر باشد و به اصطلاح بنزین سنگین تر باشد، مصرف آن کمتر بوده و برای مصرف کنندگان مطلوب تر است. جدول زیر چگالی بنزین های مختلف را نشان می‌­دهد:

2. فشار بخار

فشار بخار رد یا (Reid Vapor Pressure (RVP در حقیقت فشاری است که در درجه حرارت معین، توسط بخار سوخت بر سطح آزاد مایع وارد می‌­شود. این فشار به وسیلۀ دستگاهی با همین نام اندازه گیری می‌­شود. هرچه فشار بخار یک مایع بیشتر باشد آن مایع فرار تر است. فراریت میزان تمایل سوخت به تبخیر شدن است و هرچه فراریت گاز بیشتر باشد، سوخت بهتر و کامل تر می­‌سوزد.

میزان فشار بخار استاندارد برای بنزین در دماهای مختلف متفاوت است. جدول زیر نشان دهندۀ حدود مجاز فشار بخار رد (RVP) بنزین در دماهای مختلف بر حسب درجۀ فارنهایت می­‌باشد.

علی رغم این که بالا بودن فشار بخار سبب بهتر سوختن بنزین می‌­شود، باید به این نکته توجه داشت که هرچه فشار بخار سوخت بالاتر باشد تبخیر و اتلاف آن بیشتر بوده و آلودگی بیشتری ایجاد می­‌نماید. پس لازم است تا با درنظر گرفتن همۀ شرایط، فشار بخار بنزین در شرایط بهینه تنظیم گردد.

3. میزان صمغ موجود در بنزین

صمغ ها (Gum) ترکیباتی هستند که در اثر اکسید یا پلیمری شدن اولفین های ناپایدار درون بنزین ایجاد می‌­شوند. غلظت صمغ موجود در بنزین نباید از 0.1 گرم بر لیتر بیشتر شود. افزایش میزان صمغ در بنزین می­تواند موجب اشکالاتی نظیر انسداد لوله های انتقال دهندۀ بنزین و انسداد و خرابی پمپ ها شود. از دیگر اشکالات ایجاد شده در اثر افزایش میزان صمغ در بنزین، کاهش عدد اکتان بنزین در حدود 2 تا 3 واحد خواهد بود.

با گذشت زمان، میزان صمغ موجود در بنزین افزایش می­‌یابد. برای جلوگیری از مشکلات یاد شده باید سعی داشت که حتی المکان میزان صمغ موجود در بنزین را کاهش داد و در صورتی که مقدار صمغ زیاد بود بنزین مورد نظر زودتر مصرف شده و ذخیره نگردد.

4. میزان گوگرد موجود در بنزین

بنزین خروجی از پالایشگاه با وجودی که مراحل تصفیه و گوگرد گیری را گذرانده، بازهم دارای مقدار اندکی گوگرد می‌­باشد. وجود گوگرد در بنزین سبب ایجاد اشکالات متعددی می‌­شود که عبارتند از:

• ایجاد خوردگی در باک، موتور و تجهیزات خودرو در اثر تشکیل اسید سولفوریک
• آلودگی محیط زیست به دلیل انتشار گازهای مسموم از اگزوز خودرو
• کاهش عدد اکتان بنزین

به همین دلایل باید مقدار گوگرد موجود در بنزین را تا جایی که امکان دارد کاهش داد. در گذشته مقدار مجاز گوگرد برای بنزین های معمولی 0.17 % و برای بنزین های سوپر 0.15 % بود که امروزه طبق استاندارد های جدید باید مقدار گوگرد از این مقادیر هم کمتر باشد.

5. عدد اکتان بنزین

همان گونه که در مقالۀ عدد اکتان بنزین و راه های بهبود آن اشاره شد، عدد اکتان (Octane Number) معیاری برای تعیین کیفیت احتراق سوخت در  موتورهای احتراق داخلی می‌­باشد. هرچه عدد اکتان بنزین بالاتر باشد، احتراق آن آرام تر بوده و بنزین با کیفیت تر می­‌باشد. بنزین ها از لحاظ عدد اکتان دارای دو نوع بنزین معمولی (دارای عدد اکتان بین 84 تا 92) و بنزین سوپر (دارای عدد اکتان بین 87 تا 97) هستند.

استانداردهای مربوط به کنترل آلایندگی سوخت بنزین

ترکیب بنزین شامل 150 نوع مادۀ مختلف است که در اثر سوختن، بسیاری از این مواد به صورت گازها و ترکیبات شیمیایی مختلف وارد محیط می­‌شوند. وجود یک سری ترکیبات خاص مانند گوگرد، سرب، کربن مونواکسید، نیتروژن اکسید و… در بنزین باعث ایجاد آلودگی هوا و خطرات فراوان برای سلامتی انسان ها می­شود. امروزه بسیاری از شهرهای بزرگ از جمله تهران به خصوص در فصول سرد سال به شدت درگیر مسأله­ آلودگی هوا هستند.

بنزین نامرغوب از مهم ترین دلایل آلودگی هوا است و همین امر موجب شده تا بعضی کشورها قوانین بسیار سختگیرانه ای در خصوص میزان آلاینده ها و کیفت بنزین تولیدی وضع کنند. در اوایل دهۀ 90 میلادی اتحادیۀ اروپا طی برگزاری جلسات مختلف، استانداردهایی برای میزان آلاینده های موجود در سوخت وسایل نقلیه وضع کرد. اولین استاندارد وضع شده توسط اتحادیۀ اروپا استاندارد یورو 1 (Euro 1) در سال 1993 میلادی و جدیدترین آن، استاندارد یورو Euro 6b در سال 2019 میلادی می­‌باشد.

جدول زیر میزان آلاینده های مجاز موجود در بنزین را برای خودروهای سواری با وزن بین 1300 تا 1760 کیلوگرم، نشان می‌­دهد. در این جدول که  استانداردهای یورو1 تا یورو 6 در آن ذکر شده است، میزان آلاینده ها بر حسب گرم بر کیلومتر مسافت پیموده شده توسط خودرو (gr/km)  بیان گردیده است.

CO = کربن مونو اکسید

THC = Total hydrocarbon هیدروکربن کل

NMHC = Non methane hydrocarbons هیدروکربن های غیر از متان

NO_x = گروه نیتروژن اکسیدها

HC + NO_x = هیدروکربن ها و نیتروژن اکسیدها

PM = ذرات ریز جامد

تأثیرات مخرب آلاینده ها بر سلامت انسان و محیط زیست

در صورتی که بنزین مصرفی خودروها دارای استانداردهای یورو نباشد و حاوی مواد آلاینده باشد، می­‌تواند اثرات مخرب و زیان باری بر سلامت انسان ها و محیط زیست بگذارد. بخش عمده ای از آلودگی هوا که امروزه دامن‌گیر شهرهای بزرگ جهان مانند تهران شده است، ناشی از عدم کیفیت و استاندارد نبودن بنزین مصرفی خودروها است.

آلاینده هایی مانند سرب موجود در بنزین، کربن مونواکسید (CO)، نیتروژن اکسیدها (NO_x)، گوگرد و… پس از احتراق بنزین از طریق اگزوز خودروها وارد محیط شده و سبب آلودگی هوا می­‌شوند. در فصول سرد سال به علت پدیدۀ وارونگی هوا، میزان آلاینده ها در محیط بیشتر شده و باعث ایجاد مشکلات فراوان برای سلامتی انسان ها و کلیۀ جانداران ساکن در منطقه می‌­شود.

خطرات و مضرات ناشی از آلاینده ها بر سلامت انسان شامل موارد زیر می­‌شود:

• ایجاد مشکلات عصبی و روانی مانند افسردگی و بی حوصلگی
• مشکلات پوستی مانند خارش، اگزما، کهیر زدن و التهاب پوست
• تأثیر بسیار مخرب بر ریه و افزایش احتمال بیماری آسم
• افزایش خطر بیماری های قلبی و سکتۀ قلبی
• سوزش و خارش چشم
• ایجاد مشکلات ناباروری

جمع بندی

بنزین مهم ترین و پر مصرف ترین فراورده­ی نفتی است و این مادۀ با ارزش به عنوان سوخت خودروها و وسایل نقلیۀ مختلف کاربرد دارد. کیفیت بنزین نکتۀ بسیار مهمی است که پالایشگاه های تولید کنندۀ بنزین باید توجه ویژه ای به آن داشته باشند. در برخی موارد به علت نیاز فراوان بازار به بنزین، پالایشگاه ها ظرفیت بهبود کیفیت بنزین را نداشته و مجبور می­شوند بنزین با مرغوبیت کمتر را به بازار عرضه کنند.

در سال­های اخیر پالایشگاه های مهم در کشورهای توسعه یافتۀ جهان تمرکز خود را بر واحدهای پالایشگاهی افزایندۀ عدد اکتان و واحد های تصفیۀ فراورده ها بیشتر کردند. اما در کشورهای در حال توسعه هنوز هم از مواد افزودنی ناسالم برای افزایش عدد اکتان استفاده شده و امکانات و تجهیزات مربوط به تصفیۀ سوخت مناسب و کامل نیست.

از آنجایی که عدم مرغوبیت و وجود آلاینده ها در بنزین تأثیر مستقیمی بر سلامت انسان ها دارد، باید سعی شود تا با انجام تدابیر مختلف و بهبود تجهیزات صنعت نفت، بنزین با استانداردهای جدید یورو و حداقل میزان آلایندگی تولید و به بازار عرضه گردد.

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 می­‌شوند.

مشخصات گازوئیل

گازوئیل 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 ماده­ی 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 داخل ظرف میریزند. 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.

مفهوم عدد ستان و روش های تعیین آن

روش تعیین عدد ستان گازوئیل تقریباً مشابه با عدد اکتان بنزین می­باشد. این عمل در یک موتور تک سیلندر CFR آزمایشگاهی که مخصوص احتراق سوخت دیزل است انجام می­گردد. عدد ستان یک سوخت در درجۀ اول به نوع هیدروکربن های تشکیل دهندۀ آن بستگی دارد و هیدروکربن هایی که عدد ستان بالایی دارند عدد اکتان پایینی دارند.

عدد ستان در حقیقت معیاری برای تعیین کیفیت سوخت گازوئیلی می­باشد و هرچه عدد ستان بالاتر باشد، احتراق خود به خودی سوخت در محفظه بیشتر بوده و زمان تأخیر احتراق کمتر است و سوخت سریع تر می­سوزد.

در صورت پایین بودن عدد ستان، راه اندازی خودرو به خصوص در فصل های سرد مشکل می­شود. همچنین در اثر تأخیر زیاد، سوخت در محفظه احتراق تجمیع شده ونهایتاً مقدار زیادی سوخت با انرژی زیاد محترق می­شود که این امر سبب کوبش و تقه در موتور دیزلی شده و آن را دچار اختلال می­کند.

با آزمایش ترکیبات مختلف در موتور CFR ، برای مقایسۀ کیفیت احتراق سوخت ها به طور قراردادی ، به نرمال ستان خالص (C₁₆H₃₄) عدد ستان 100 و به آلفامتیل نفتالن عدد ستان 0 اختصاص داده شد. نرمال ستان به علت کوتاهی دورۀ تأخیر دارای کیفیت احتراق مناسبی بوده و آلفا متیل نفتالن دورۀ تأخیر طولانی داشته و احتراق بسیار نامناسبی در موتور دیزلی دارد.

بنابر تعریف، عدد ستان یک نمونۀ سوخت دیزل در حقیقت درصد حجمی نرمال ستان در مخلوط با آلفا متیل نفتالن است، در صورتی که کیفیت احتراق این مخلوط به هنگام آزمایش با روش استاندارد، مطابق کیفیت احتراق نمونۀ سوخت مورد نظر باشد. عدد ستان سوخت های دیزل رایج معمولاً بین 45 تا 55 می­باشد.

از آن­جایی که تعیین عدد ستان با موتور CFR بعضاً وقت گیر و مشکل است، برخی شرکت ها برای تعیین عدد ستان سوخت از روش های دیگری استفاده می­کنند و عدد ستان را با استفاده از نقطه آنیلین و اندیس دیزل، تعیین می­کنند.

فرمول زیر نشان دهندۀ اندیس دیزل (Diesel Index) بر حسب نقطه آنیلین و درجه API است:

با قرار دادن اندیس دیزل در نمودار مربوطه و یا در فرمول زیر، عدد ستان سوخت تعیین می‌­شود.

Cetane Number = 0.72 D.I +10

همچنین یک فرمول تقریبی به شکل زیر وجود دارد که عدد ستان را مستقیماً بر حسب نقطه آنیلین بیان می­‌کند. در این فرمول نقطه آنیلین بر حسب درجۀ سانتی گراد می‌­باشد.

Cetane Number = Aniline Point – 15.5

بهبود عدد ستان

بهبود عدد ستان سوخت های دیزلی معمولاً به وسیلۀ یک سری مواد افزودنی که به احتراق خود به خودی داخل موتور کمک می­‌کنند انجام می­‌شود. این مواد افزایندۀ عدد ستان اصطلاحاً پرو-ستان (Pro – Cetane) نامیده می­شوند. پروستان ها اکسیدکننده های ناپایداری هستند که در اثر تجزیه، رادیکال های آزاد تولید می­کنند و فرآیند احتراق خود به خود در داخل موتور دیزل را تسهیل می‌­کنند.

دو گروه از ترکیبات آلی به نام پراکسیدها (R – O – O – Rˊ) و نیتراتها از مواد معروف افزایندۀ عدد ستان هستند. با توجه به هزینۀ کمتر، در دسترس بودن و استفادۀ راحت تر معمولاً از نیترات‌هایی مانند اتیل هگزیل نیترات به عنوان پروستان بهبود دهندۀ عدد ستان استفاده می‌­شود.

به طور کلی هرچه ساختار گروه هیدروکربنی زنجیری و کم شاخه تر باشد عدد ستان بالایی دارد. ترکیبات آروماتیک و حلقوی دارای عدد ستان بسیار پایینی هستند که باید از گازوئیل حذف شوند. نمودار زیر تغییرات عدد ستان ترکیبات مختلف هیدروکربنی را با افزایش تعداد اتم کربن نشان می‌­دهد. همان طور که از نمودار مشاهده می­گردد گروه نرمال پارافین ها دارای بیشترین عدد ستان نسبت به دیگر گروه های هیدروکربنی هستند.

استانداردهای آلایندگی گازوئیل

موتورهای گازوئیلی معمولاً برای وسایل نقلیۀ سنگین مانند اتوبوس ها و کامیون ها استفاده شده. در اثر مصرف بالای سوخت در موتور معمولاً دود زیادی تولید می­‌کنند. وجود یک سری ترکیبات خاص مانند گوگرد، کربن مونواکسید، نیتروژن اکسید و… در گازوئیل باعث ایجاد آلودگی هوا و خطرات فراوان برای سلامتی انسان ها و محیط زیست می­‌شود.

اتحادیۀ اروپا در سال های گذشته قوانین و محدودیت هایی در مورد میزان ذرات آلاینده موجود در گازوئیل همانند بنزین وضع کرده است. اولین قانون وضع شده یورو 1 (Euro 1) در سال 1993 میلادی و جدیدترین آن یورو6 (Euro 6) در سال 2015 میلادی می­‌باشد.

جدول زیر میزان آلاینده های مجاز موجود در گازوئیل را برای خودروهای سنگین دیزلی، نشان می­‌دهد. در این جدول که  استانداردهای یورو1 تا یورو 6 در آن ذکر شده است، میزان آلاینده ها بر حسب گرم بر کیلو وات ساعت انرژی تولید شده توسط موتور خودرو (kg/KWh)  بیان گردیده است.

CO = کربن مونو اکسید

HC = hydrocarbon هیدروکربن

NO_x = گروه نیتروژن اکسیدها

NH₃ = آمونیاک

PM = ذرات ریز جامد

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 قرار گیری 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.

کروزن (Kerosene) برشی از نفت خام است که گسترۀ جوش آن بلافاصله بعد از بنزین قرار گرفته است و شامل هیدروکربن های C₁₀ تا C₁₄ می­‌باشد. فاصلۀ جوش این برش نفتی تقریباً بین 190˚C تا 270˚C می‌­باشد. سوخت جت و نفت سفید هر دو از زیر مجموعه ها و فراورده های کروزن هستند. این ترکیبات بی رنگ هستند و می­توانند کاربردهای مختلفی داشته باشند. شما می‌توانید پالایش نفت فرآیندهای آن را در مقاله لینک شده مطالغه نمایید.

از جمله کاربردهای نفت سفید که در گذشته بسیار رایج بود، استفاده به عنوان سوخت بخاری های نفتی و وسایل روشنایی است. امروزه با گسترش استفاده از گاز شهری و برق، این گونه کاربردها کمتر قابل توجه هستند. همچنین نفت سفید سوخت مورد استفاده در تراکتورها و بعضی ماشین آلات کشاورزی می‌­باشد.

موتورهای جت در انواع هواپیماها، هلی کوپترها و کلیۀ وسایل هواگرد، از سوختی به نام سوخت جت (Jet fuel) استفاده می‌­کنند که این سوخت باید دارای شرایط ویژه ای باشد. موتور هواپیماها دارای ساختار متفاوتی با موتورهای سیلندر پیستونی خودرو است. در این موتورها با ایجاد شتاب در هوا نیرویی به نام تراست (Trust) ایجاد می‌­شود و این نیرو در حقیقت پیش‌رانش لازم در هواپیما را موجب می­‌شود. از این رو سوخت جت باید دارای ساختار ویژه ای باشد که در ادامۀ مطلب به آن اشاره خواهد شد.

نحوۀ عملکرد موتور جت

در موتور جت، هوا از طریق فن ورودی مکیده شده و در کمپرسور متراکم می­‌شود. به علت بالا بودن سرعت هوای ورودی، نمی‌­توان آن­را مستقیماً برای اشتعال استفاده کرد. چرا که در این صورت مقدار زیادی از هوا بدون سوخته شدن از محفظۀ احتراق خارج می­‌گردد.

به منظور پایین آوردن سرعت هوای ورودی، هوا پس از کمپرسور وارد دیفیوزر شده و در آن جا ضمن کاهش سرعت، فشارش افزایش می­‌یابد. در ادامه هوا وارد محفظۀ احتراق (Combustion Chamber) شده و در آنجا با سوخت ترکیب می­‌گردد. هوای ترکیب شده با سوخت محترق می­‌شود و در اثر نیروی حاصل از احتراق، توربین های قرار گرفته در خروجی محفظۀ احتراق شروع به چرخش و تولید کار می­‌کنند.

همچنین بخشی دیگر از نیروی حاصل از احتراق سوخت، با عبور گاز خروجی از نازل و افزایش سرعت و مومنتوم صرف ایجاد نیروی رانش (Trust) هواپیما م‌ی­شود. شکل زیر شمای کلی یک موتور جت را نشان می­دهد.

انواع سوخت جت

سوخت جت دارای انواع متنوعی هستند که بر حسب کاربرد نظامی و یا مسافربری، دارای اسامی متفاوتی در کشورهای مختلف هستند. فراورده ای که بیشترین کاربرد را دارد توربوراکتور (TRO) یا (JP8) است که اتحادیۀ ناتو از نام F34 و F35 برای آن استفاده می­‌کند.

سوخت مشابه در آمریکا JetA1 نام دارد. در ارتش از سوخت های فرارتری به نام TR4، JP4 ، Jet B ، F45 و F40 استفاده می­‌شود. اسامی مختلف این سوخت ها به علت تفاوت جزئی در ساختار آن­ها است. همچنین نوع دیگری از سوخت جت سنگین تر و با فراریت کمتر به نام TRS یا JPS ( که ایمنی بیشتری هنگام ذخیره شدن تأمین می‌­کند) وجود دارد . پرکاربرد ترین سوخت جت در سطح جهان، TRO یا JetA1 است که تقریباً برای تمامی هواپیماهای ناوگان مسافربری به کار می‌­رود. در ادامه مشخصات مربوط به این سوخت بیان خواهد شد.

مشخصات سوخت جت

بر خلاف موتورهای پیستونی، موتورهای جت از جریان مداوم گاز استفاده می­‌کنند. با توجه به این­که هواپیما در ارتفاع بالایی پرواز می­‌کند و دمای هوا در ارتفاعات بالا کمتر است. سوخت جت باید قابلیت سیالیت خود را در دماهای خیلی کم هم حفظ کند. همچنین در هواپیماهای مافوق صوت، سوخت جت و نفت سفید باید از پایداری حرارتی بالایی برخوردار باشد. در ادامه مشخصات مربوط به سوخت جت مطرح خواهد شد.

1. چگالی

برای دست یابی به حداکثر انرژی در حجم معینی از مخزن و کاهش حجم راکتورهای داخل هواپیما، استفاده از سوخت با چگالی بالا ترجیح داده می‌­شود. این افزایش چگالی سوخت نباید توسط ترکیبات خیلی سنگین که باعث کاهش بازده احتراق و ایجاد رسوب های کربنی می­‌شوند، تأمین شود. اصولاً چگالی سوخت جت در محدودۀ بین 0.775 تا 0.84 Kh/lit قرار دارد.

2. فشار بخار

فشار بخار، بیشتر در مورد هواپیماهای نظامی و خصوصاً برای سوخت JP4 مطرح است. فشار بخار این سوخت باید بین 14 تا 21 کیلو پاسکال باشد تا در ارتفاعات زیاد که فشار هوا کم است، سوخت تبخیر نشود. تبخیر سوخت می­‌تواند سبب ایجاد سدی از بخار شده و باعث از کار افتادن پمپ ها و تجهیزات و اتلاف در مخازن شود. با این حال برای روشن کردن موتور هواپیما در سطح زمین یا استارت مجدد در ارتفاعات، وجود ترکیبات سبک در سوخت ضروری است.

3. تقطیر

محدودۀ تقطیر سوخت جت تقریباً برابر با برش کروزن در برج تقطیر می‌­باشد. به صورتی که در دمای 204 C˚ بیش از 10% سوخت تقطیر شده و و دمای نهایی تقطیر آن 288 C˚ می­‌باشد.

4. نقطۀ انجماد سوخت

به علت کارکرد هواپیما در ارتفاعات زیاد، سوخت جت در معرض هوا با دمای -40 C˚ تا -50 C˚ قرار می­گیرد. تحت این شرایط سوخت باید قادر باشد سیالیت خود را حفظ کند. بنابراین حداکثر نقطه انجماد سوخت جت دمای -50 C˚ می‌­باشد.

از جمله مواردی که موجب اشکال در سوخت جت می­‌شود، وجود آب در آن است. از آن­جایی که آب در دمای صفر درجۀ سانتی گراد یخ می‌­زند، وجود آب در سوخت موجب تشکیل بلورهای یخ شده و کارکرد موتور هواپیما مختل می‌شود. جهت رفع این مشکل از مواد ضد یخ در سوخت استفاده می­‌کنند تا علاوه بر جذب آب، نقطۀ انجماد سوخت را نیز کاهش دهد. این مواد افزودنی به سوخت ها معمولاً از نوع اتر الکل ها مانند متوکسی اتانول می­باشند که به غلظت حداکثر 1500 ppm به سوخت افزوده می­‌شوند.

5. ساختار شیمیایی سوخت جت

به منظور کاهش رسوب های کربنی و تأمین شعلۀ مناسب، دو پارامتر نقطۀ دود و میزان مواد آروماتیک در مورد سوخت جت بسیار حائز اهمیت است. نقطۀ دود یک سوخت، حداکثر ارتفاع شعله بدون ایجاد دود در یک چراغ آزمایشگاهی استاندارد است. محدودۀ نقطه دود معمولاً بین 10 تا 40 میلی متر است که در مورد سوخت جت 25 میلی متر در نظر گرفته می‌­شود. نقطۀ دود پارافین های زنجیری بالا بوده و با شاخه دار شدن ساختار پارافین، نقطه دود کاهش می­‌یابد. همچنین ترکیبات حلقوی نفتنی و آروماتیک ها دارای نقطه دود بسیار پایین تری می­‌باشند. اما از طرفی هرچه میزان آروماتیک ها در سوخت بیشتر باشد، رسوب های کربنی در آن بیشتر است. به همین علت باید میزان آروماتیک ها در سوخت محدود شود. میزان مجاز آروماتیک ها در سوخت جت حدود 20% قرار داده شده است.

6. پایداری حرارتی

در سرعت های بالای حرکت هواپیما دمای سوخت جت هنگام عبور از مناطق داغ موتور بالا می­رود. برای بررسی میزان پایداری حرارتی سوخت در این شرایط، آزمایش اکسیداسیون حرارتی سوخت جت (Jet Fuel Thermal Oxidation Test) انجام می­‌گردد. این آزمایش نشان دهنده­ی میزان رسوب تشکیل شده توسط سوخت بر یک سطح فلزی با دمای بالاست. هرچه مقدار رسوب تشکیل شده کمتر باشد، سوخت از پایداری بهتری برخوردار بوده و کیفیت آن مناسب تر است.

مقایسۀ ساختار چند نوع سوخت جت

با توجه به این که سوخت جت از فرآورده های نفتی بسیار پر تقاضا در بازار است، میزان تولید آن در پالایشگاه ها نسبتاً زیاد می‌­باشد. این سوخت می­‌تواند فراوردۀ حاصل از تقطیر مستقیم نفت خام بوده و یا از برش های میان تقطیر فرآیند هیدروکراکینگ باشد.

بسته به نوع کاربرد سوخت جت در وسایل مختلف هواگرد، این سوخت می‌­تواند دارای انواع مختلفی باشد که هر کدام مشخصات مخصوص به خود را دارند. جدول زیر نشان دهندۀ مشخصات چند نوع مختلف از سوخت جت و نفت سفید می­‌باشد.

همانطور که از جدول بالا ملاحظه می­‌گردد، سوخت JP – 4 که مخصوص هواپیماهای نظامی است از نقطه انجماد پایینی برخوردار است و در عوض به علت بالا بودن میزان ترکیبات پارافینی نقطه دود آن بالا است. سوخت RP – 1  بیشتر مخصوص راکت ها است و به علت میزان بسیار کم ترکیبات آروماتیک نقطه دود آن بسیار پایین است.

به طور کلی هرکدام از انواع سوخت جت بسته به نوع وسیلۀ هواگردی که در آن استفاده می‌­شوند، باید دارای بهینه ترین خواص باشند تا هواپیمای مورد نظر بتواند عملکرد مناسبی از خود نشان دهد. در این مقاله سعی شد تا سوخت جت و نفت سفید به طور کامل شرح و انواع سوخت جت به همراه مشخصات فنی بررسی گردد.