چگونگی تشکیل نفت را توضیح دهید

چگونگی تشکیل نفت را توضیح دهید را از سایت پست روزانه دریافت کنید.

نحوه تشکیل نفت و زغال سنگ

نحوه تشکیل نفت و زغال سنگ

زغال‌سنگ و نفت چگونه به وجود می‌آیند؟

مقدمه

نحوه تشکیل نفت-گردش معکوس در کارگاه آفرینش ، شاید درک آنچه را که بحران انرژی خوانده می‌شود ، میسر کند. کل قضیه ، میلیاردها سال قبل و با فرآیندهای تبدیل انرژی خورشید به آدنوزین تری فسفات (ATP) آغاز شد. کلروفیل‌ها و سایر رنگدانه‌های گیاهان ، انرژی خورشید را برای تبدیل دی‌اکسیدکربن ، آب و مواد معدنی به اکسیژن و ترکیبات آلی انرژی‌دار ، به کار برده و غذای موجودات کوچک و بزرگ از جمله انسان اندیشه‌ورز را فراهم می‌آورند. این فرآیند پُر سود ، همچنین باعث افزایش ذخایر معدنی آلی (از قبیل : هیدروکربن‌های زغال‌سنگ ، نفت و گاز طبیعی) می‌شود.

مراحل تشکیل انوع زغال‌سنگ

زغال سنگ نام یک کانی سیاه رنگ و پر انرژی است ، که از بقایای درختان ، بوته‌ها و سایر گیاهان زنده‌ی سال به وجود می‌آید. نشو و نمای این گیاهان در دوره‌هایی که آب و هوای زمین ملایم و مرطوب زغال سنگ ، یک سنگ رسوبی است.بود ، صورت گرفت. اگر چه برخی از معادن زغال‌سنگ 400 میلیون سال قبل و در دوره انسان سیلوری (Silurian : انسان سیلوری در دوره سوم از دوران اول زمین‌شناسی ظاهر شد. ویژگی این دوره ظهور گیاهان خشکی است.) تشکیل یافته است ، اما قسمت اعظم این ذخایر تقریبا 250 میلیون سال پیش و در دوره فوقانی و تحتانی دوران‌های کربونیفر (Carboniferous : دوره کربونیفر یا زغال‌خیز به بخشی از زمان می‌گویند که به پایان دوران اول زمین‌شناسی مربوط بوده و از حدود 345 میلیون سال قبل آغاز می‌شود.) پدید آمدند. سپس اوضاع برای رشد سرخس‌های دانه‌دار گرمسیری بسیار عظیم و درختان بدون گل غول پیکر ، در باتلاق‌های وسیع فراهم شد. این گیاهان بعد از خشک شدن و از بین رفتن به داخل باتلاق‌ها می‌افتادند و بر اثر خروج اکسیژن ، فساد بی‌هوازی تسریع می‌شد. پوشش گیاهی به ماده‌ای لجن مانند ، به نام پیت (Peat) تبدیل شد. پیت‌ها بسته به درجه فساد ، برخی قهوه‌ای و اسفنجی و بعضی سیاه و فشرده بودند. دریا بر روی چنین ته‌نشست‌هایی پیشروی کرد و رسوبات معدنی بر روی آنها فرو نشست. پیت در زیر فشار خشک و سخت شد و به زغال‌سنگ پیت (لنیت یا لیگنیت ، که به زغال‌سنگ قهوه‌ای نیز موسوم است) تبدیل شد. فشار بیشتر و گذشت زمان ، زغال‌سنگ قیردار را به وجود آورد ، که هر 6 متر ضخامت رسوب گیاهان نخستین به ۰.۳ متر زغالسنگ تبدیل شده بود. فشارهای زیادتر که ناشی از چین‌خوردگی پوسته زمین ، به صورت رشته کوههای عظیم بود ، سخت‌ترین و مرغوب‌ترین نوع زغالسنگ ، یعنی آنتراسیت (Anthracite) را به وجود آورد. کیفیت زغال‌سنگ از روی نسبت مقدار کربن تثبیت شده ، به مقادیر رطوبت و ماده‌ی فرار (ماده‌ای که بر اثر حرارت به گاز تبدیل می‌شود) تعیین می‌گردد.

منشأ نفت و گاز طبیعی

با همه تلاش گسترده و صرف وقت فراوانی که برای یافتن و استخراج نفت و گاز طبیعی صورت گرفته است ، انسان هنوز درباره منشأ این مواد به نحو شگفتی بی‌اطلاع است. پاره‌‌ای واقعیت‌های پذیرفته شده در این مورد عبارتند از :

۱- نفت و گاز از ترکیباتی با منشأ زیست شناختی (بیولوژیکی) تشکیل شده‌اند.

۲- قسمت اعظم انواع نفت محتوی پورفیرین (مجموعه‌ای از ترکیبات هیدروکربن‌دار) است ، که یا از کلروفیل و یا از « همین » (Hemin) - ماده قرمز کننده‌ی خون - مشتق شده‌اند.

۳- قسمت‌های لیپیدی موجودات (چربی‌ها و مومها) ، منبع سرشاری برای تشکیل نفت و گاز فراهم آورده‌اند.

۴- امکان دارد که در اوضاع فعلی بتوان هیدروکربن‌های نفت‌مانند را در رسوب‌های جوان دریایی پیدا کرد.

* باید توجه داشت که : نفت معمولا با سنگ‌های رسوبی که بر اثر فعالیت‌های دریایی ته‌نشین شده‌اند ، توأم است.

حدسی دیگر  در رابطه با تشکیل نفت

احتمالا ماده‌ای آلی که نفت را به وجود آورده است ، شامل گیاهان پلانکتونی تک‌ یاخته‌ای از قبیل دیاتمها (Diatom : جلبک تک یاخته‌ای یا چند یاخته‌ای بوده ، که دارای جدارهای یاخته‌ای سیلیسی است) ، جلبک سبز و آبی و حیوانات پلانکتونی تک یاخته‌ای مانند فورامینی‌فرا (Foraminefera : موجود ذره‌‌بینی دارای پوسته آهکی) بوده است. این شکلهای ابتدایی حیات ، در بیش از یک میلیارد سال قبل فراوان بودند و می‌توانسته‌اند به عنوان منبع ذخایر نفت موجود در سنگهای دوران قبل از کامبرین (Precamberian : قدیمیترین دوران زمین‌شناسی) و اواخر دوران اول زمین‌شناسی مورد استفاده واقع شده باشند. پس از مرگ این یاخته‌ها ، حفظ مواد آلی ، مستلزم دفن سریع آنها در زیر رسوب‌های ریزبافت و رسی ‌است. مواد مدفون شده باید از تأثیر اکسیژن محفوظ بمانند ، زیرا اکسیژن باعث شکستن مولکول‌ها و نابودی کامل مواد می‌شود.

دیاژنز

دیاژنز به مجموعه اعمالی گفته می‌شود که در ضمن آن ، تغییرات شیمیایی ، رسوبات سست را به صخره تبدیل می‌کند. این پدیده با حرارت و فشار نسبتا پایین صورت می‌گیرد. دیاژنز از این واقعیت ناشی می‌شود که نفت را می‌توان به مقادیری که از نظر تجاری مقرون به صرفه باشد ، در اعماق بین 30 تا 7500 متر پیدا کرد. این تفاوت عمیق معرف آن است که برای تشکیل نفت ، وجود فشار یک ضرورت اجتناب‌ناپذیر نیست. دمای زیاد (یعنی بالاتر از 600 درجه سانتیگراد) نیز ضرورتی ندارد.

ترکیبات نفت خام

نفت خام   نفت خام مایعی تیره رنگ است و بوی مخصوصی دارد. این مایع ترکیبی از هزاران ماده شیمیایی مختلف بوده ، که از گازهای بسیار سبک تا مواد نیمه جامدی مانند قیر ، موم یا پارافین در آن یافت می‌شود. تقریبا 8 درصد نفت موجود در سنگ‌های دوران اول زمین‌شناسی و 63 درصد آن در سنگ‌های دوران سوم زمین‌شناسی و 29 درصد در سنگ‌های دوره‌ی اول از دوران چهارم زمین‌شناسی تا عصر یخچال‌ها یافت می‌شود.

افسانه‌های بابلیان در مورد نفت

کلمه بابلی نپتو (Naptu) (که به یونانی به صورت نفتا (Naphtha) تغییر شکل داد و به معنای مایع قابل اشتعال به کار می‌رفت) ، 2000 سال قبل از میلاد مسیح رایج و به مفهوم شعله کردن استعمال می‌شد. در الواح معبد بابل ، از آن به عنوان چیزی بد یمن یاد شده و از خدایان خشمگین ، که آن را با برق آسمان به آتش کشیده است ، سخن به میان آمده است. صدای گازی که از شکاف سنگ‌ها خارج می‌شود ، توسط شاه توکولتی نینورتا (King Tukulti Ninurta) - پادشاه بابل در 885 سال قبل از میلاد - به عنوان صدای خدایان ، که از شکاف صخره‌ها سخن می‌گویند ، توصیف شده است.

پالایش نفت

نفت خام حاصل از چاه دارای مواد ناخواسته (از قبیل آب و جامداتی مانند : شن ، قیر و گازهای متان و اتان) می‌باشد. برای جداسازی اینگونه عوامل ، آن را وارد مخازنی می‌کنند ، تا جامدات موجود در آن ته‌نشین شده و گازهای آن خارج شود. سپس وارد جداساز سانتریفوژی می‌شود ، که نقش آن جدا کردن تتمه آب ، گاز و جامدات معلق در آن می‌باشد. برای حذف نمک‌های معدنی ، نفت را با آب ولرم می‌شویند. آنگاه قسمتی از نفت توسط لوله به پالایشگاه فرستاده شده و قسمتی جهت صدور به بنادر تلمبه می‌شود.

تقطیر

برای تفکیک برش‌های متشکله نفت خام ، عملیات فیزیکی و شیمیایی چندی بر روی آن به عمل می‌آورند ، تا فرآورده‌های مورد نیاز جامعه امروزی را تولید نمایند. از مهمترین آنها تقطیر جزء به جزء نفت است که در برج تقطیر صورت می‌گیرد. تقطیر جزء به جزء عبارت است از یک سری تبخیر و میعان که در سینی‌های یک برج استوانه‌ای صورت می‌گیرد. مایعات خالص در فشار محیط ، در دمایی به جوش می‌آیند که در آن دما ، فشار بخار آن برابر فشار محیط گردد. مایعات مخلوط در حدود دمایی که حاصل جمع فشار‌های جزئی عوامل تشکیل‌دهنده‌ی آنها برابر فشار محیط می‌گردد ، به جوش می‌آید. در نقطه جوش ، فازهای بخار و مایع در حال تعادل می‌باشند. چنانچه فشار کاهش یابد ، تبخیر صورت می‌گیرد و در حالت معکوس میعان اتفاق می‌افتد. از فشار بخار برای محاسبه ترکیب گازهای مخلوط در حالت تعادل استفاده می‌شود. وقتی که اجزای تشکیل‌دهنده‌ی یک محلول در برج تقطیر به طور دائم جدا می‌شوند ، بخارهایی که به سمت بالا حرکت می‌کنند ، با ترکیبات فرارتر مایع برگشت‌کننده که به سمت پایین سرازیر است ، برخورد کرده و غلیظ تر می‌گردند.

انواع تقطیر

۱- تقطیر در فشار محیط : در این روش ، فرآیند تقطیر در فشار محیط صورت می‌گیرد.

۲- تقطیر با بخار آب : وقتی که تقطیر در مجاورت بخار ماده‌ی مخلوط نشدنی صورت می‌گیرد ، فشار بخار یکی از مواد ، تحت تأثیر دیگری قرار نگرفته و مخلوط در دمایی که مجموع فشارهای جزئی آنها برابر فشار محیط گردد ، تقطیر می‌شود.

۳- تقطیر در خلأ : در این روش ، فرآیند تقطیر در خلأ (در فشار 40 میلیمتر جیوه) صورت می‌گیرد.

۴- تقطیر در خلأ و بخار : این روش با انتقال گرما توسط بخار آب و با استفــاده‌ی همزمـــان از پمپ خلأ ، جهت کاهش فشار کلی صورت می‌گیرد. به طور کلی این روش دارای اشکالاتی بوده و از آن زیاد استفاده نمی‌شود.

۵- تقطیر در فشار : این روش برعکس تقطیر در خلأ بوده و باعث می‌شود که فرآیند تقطیر ، در دمای بیشتری نسبت به آن در فشار محیط صورت گیرد و دمای بالاتر باعث گسسته شدن مولکول‌های نفت گردیده و ترکیب آنها را تغییر می‌دهد.

۶- روش‌های جدید تقطیر : این روش‌ها شامل یک یا دو مرحله تقطیر در فشار محیط بوده ، که توسط تقطیر با بخار همراه می‌شود.

منــبـــع : دانشنامه‌ی مرجع مهندسی ایران

منبع مطلب : www.beytoote.com

مدیر محترم سایت www.beytoote.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

نفت خام

نَفت یا پترولیوم مایعی غلیظ و افروختنی به‌رنگ قهوه‌ای سوخته یا سبز تیره یا سیاه است که در لایه‌های بالایی بخش‌هایی از پوستهٔ کره زمین یافت می‌شود. نفت شامل آمیزهٔ پیچیده‌ای از هیدروکربن‌هایی گوناگون است. بیش‌تر این هیدروکربن‌ها از زنجیرهٔ آلکان هستند؛ ولی ممکن است از دید باطن، ترکیب یا خلوص تفاوت‌های زیادی داشته باشند. نفت را طلای سیاه می‌نامند. نفت جز سوخت‌های فسیلی به حساب می‌آید و تجدید ناپذیر است.

واژه‌شناسی[ویرایش]

ریشهٔ واژهٔ «نفت» از واژهٔ اوستایی «نپتا» گرفته شده‌است. کلدانیان و اعراب آن را از زبان مادی گرفته و «نفتا» خوانده‌اند.[۱] در برخی منابع قدیمی به صورت «نفط» نیز آمده‌است. در فرانسه نیز «Naphte» گفته می‌شود و پیش از آن تا سال ۱۲۱۳ میلادی «Napte» گفته می‌شد که از واژهٔ لاتین «Naphta» برگرفته شده بود. ریشهٔ این کلمه واژه یونانی «Naphtha» به‌معنی روغن شرقی می‌باشد.

کلمهٔ نفت در زبان انگلیسی «پترولیوم» (Petroleum)نامیده می‌شود که از دو کلمهٔ «پترا» (Petro)(معادل یونانی واژهٔ سنگ) و کلمهٔ «اولئوم» (Oleum)(روغن) تشکیل شده‌است.

نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلی هیدروژن و کربن تشکیل شده و دارای مقادیر کم‌تری از عناصر سنگین مانند نیتروژن، اکسیژن و گوگرد می‌باشد و به‌صورت طبیعی در زیر زمین و به‌صورت استثنایی در روی زمین به صورت چشمه یافت می‌شود.

تاریخچه[ویرایش]

اقوام متمدن دوران باستان، به‌ویژه سومری‌ها، آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود چهارهزار و پانصد سال پیش در سرزمین بین‌النهرین (عراق امروزی) با برخی از مواد نفتی که از دریاچه قیر به‌دست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به‌عنوان مادهٔ غیرقابل نفوذ برای عایق‌کاری کشتی‌ها استفاده می‌کردند. در قرون وسطی دانشمندان مسلمان با تولید نفت سفید و نفت ضروری از آن برای چراغ‌ها استفاده کردند و خیابان‌ها و حمام‌های شهر بغداد به وسیله قیر و ماسه پوشانده می‌شد. اولین میدان نفتی دنیا در باکو در قرن نهم ساخته شد که به گفته مارکو پولو که در قرن سیزده به آنجا سفر کرده محصولات آن با صدها کشتی حمل می‌شد. در داستان‌ها آمده‌است که نوح نیز کشتی خود را با قیر پوشاند تا آب به درون آن نفوذ نکند[نیازمند منبع].

اولین چاه اکتشافی مدرن نفت در سال ۱۷۴۵ در فرانسه و اولین چاه استخراج نفت توسط کلنل دریک در سال ۱۸۵۹ در پنسیلوانیا حفاری شد.[۱]

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت‌آوری به‌وجود آمد. به‌طوری‌که امروزه صنایع پتروشیمی نقش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.

منشأ[ویرایش]

بیشتر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوس‌های اولیه می‌دانند. به دلیل وجود یک سلسله خواص خاص که تنها مولکول‌های آلی، مشمول آن‌ها می‌شوند.

باقی‌ماندهٔ جانوران و گیاهانی (اعم از جلبک‌ها و مرجانها) که میلیون‌ها سال قبل (قبل از پدید آمدن دایناسورها) در محیط دریا (آب) زندگی می‌کرده‌اند، طی میلیون‌ها سال توسط لپه‌های گل و رسوبات مدفون شده‌اند و تحت فشار و دمای بالا، نبود اکسیژن و مدت زمان طولانی تبدیل به نفت و گاز گردیده و در صورت وجود این شرایط همراه با سنگ مخزن مناسب و پوش سنگ، طی مدت زمان بسیار طولانی نفت مهاجرت نموده و به مقدار زیاد در حوضچهٔ نفتی جمع می‌گردد.

نفت خام حالت روغنی دارد و به شکل‌های جامد (قیرهای نفتی) و مایع دیده می‌شود. برخی اوقات به تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته می‌شود. اگر نفت در لایه‌ای رسوبی جمع گردد به‌آن محل «حوضچهٔ نفتی» می‌گویند. از مجموع چندین حوضچهٔ نفتی، یک «میدان نفتی» حاصل می‌شود. به سنگ متخلخل دربرگیرندهٔ نفت که قابلیت تولید نفت را داشته باشد، «سنگ مخزن» می‌گویند.

اکتشاف[ویرایش]

تا قبل از حفر نخستین چاه نفتی به کمک وسایل جدید حفاری، این ماده مهم فقط از چشمه‌های سطحی نفت، یا چاه‌های کم عمق که به وسیله دست حفر می‌شد، استخراج می‌گردید و موارد استفاده از نفت خام نیز محدود بود.[۲] از زمان پیدایش نفت تا امروز فعالیت‌های اکتشافی برای کشف ذخایر جدید نفت و گاز و تأمین تقاضای بازارهای نفت و همچنین جایگزینی حجم‌های تولید شده، به صورت مستمر در جریان است. امروز با پیشرفت تکنیک‌های اکتشافی جدید، دقت فعالیت‌های اکتشافی بیشتر شده و شانس بیشتری برای موفقیت وجود دارد، اما با وجود این پیشرفتها، اکتشاف هنوز به صورت یک فعالیت با ریسک بالا باقی مانده‌است، زیرا قدیمی‌ترین نظریه برای اکتشاف نفت، نظریه طاقدیس (Anticline Theory) است. کاربرد این نظریه برای یافتن نفت در قله طاقدیس‌ها ابزار موفقی بود. این نظریه به عنوان نظریه اصلی برای اکتشافات مهم نفتی در بسیاری از نقاط دنیا از جمله مسجد سلیمان ایران مورد استفاده قرار گرفت. نفت در سال ۱۸۸۰ در رسوبات دریایی پنسیلوانیا کشف شد که ارتباطی با ساختارهای طاقدیسی نداشت و تجمع نفت و ایجاد نفت‌گیر صرفاً ناشی از تغییر رخساره رسوبات بود؛ بنابراین مشخص شد که ذخایر نفتی می‌توانند در حوزه‌های غیر چین خورده هم وجود داشته باشند. در نتیجه مفهوم نفت‌گیرهای چینه‌ای (Stratigraphic Traps) با این کشف وارد عرصه مفاهیم نفت شد. تا اواسط دهه ۱۹۲۰، تهیه و استفاده از نقشه‌های سطحی و طاقدیس‌ها ابزار اصلی اکتشافات نفتی بود و یافتن نفت‌گیرهای چینه‌ای به صورت تصادفی رخ می‌داد. یک منطقهٔ انتخاب شده را با مطالعهٔ نمونه‌های سنگی و لرزه‌نگاری مشخص می‌کنند. اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شود و اگر مکان از نظر میزان ذخیره نفت موجود و ملاحظات اقتصادی، موفقیت‌آمیز باشد، حفاری آغاز می‌شود. بالای چاه ساختاری به نام «دکل حفاری» برای جادادن وسایل و لوله‌های مورد استفاده در چاه ساخته می‌شود. زمانی که حفاری تمام می‌شود، پس از تکمیل چاه حفرشده، یک جریان ثابتی از نفت را به سطح زمین خواهد آورد. به سنگ‌هایی که غالباً از سنگ‌های رستی (شیل) یا انیدریت تشکیل‌شده و خاصیت پلاستیک دارند و قسمت بالایی مخزن نفت همانند پوششی قرار می‌گیرند، «سنگ پوششی» گفته می‌شود.

پالایش[ویرایش]

نفت به‌صورت خام نمی‌تواند مورد استفاده قرار گیرد و باید در پالایشگاه نفت در برج تقطیر (مخصوص نفت) مورد جداسازی بر اساس اختلاف چگالی قرار گیرد.

انواع نفت خام[ویرایش]

ارزش نفت خام معمولاً بر اساس دو معیار وزن مخصوص و میزان گوگرد تقسیم‌بندی می‌شود. نفت‌هایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی پایینتری دارند نفت سبک و نفت‌هایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی بالاتری دارند نفت سنگین نامیده می‌شوند. نفت‌هایی که گوگرد آن‌ها کمتر است نیز نفت شیرین و نفت‌های دارای گوگرد بیشتر نفت ترش نامیده می‌شوند که معمولاً نفت‌های میدان‌های جوان، به دلیل پختگی اندک، سنگین تر هستند و میزان گوگردشان بالاست. استخراج، جابجایی و پالایش نفت‌های سبک و شیرین ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است و میزان بیشتری از محصولاتی چون بنزین، نفتا، نفت سفید و سوخت‌های جت برگرفته از نفت سفید، و گازوئیل‌های مرغوب را می‌توان از آن‌ها به دست آورد، به همین دلیل این نوع نفت‌ها بیشتر مورد علاقه پالایشگاه‌ها بوده و قیمت بالاتری دارند. شاخص‌های بین‌المللی تعیین قیمت نفت یعنی وست تگزاس اینترمیدیت و برنت از نوع نفت سبک و شیرین هستند. اما میزان نفت‌های ترش و سنگین در ذخایر نفتی دنیا بسیار بیشتر است.

نگارخانه[ویرایش]

جستارهای وابسته[ویرایش]

پانویس[ویرایش]

منابع[ویرایش]

پیوند به بیرون[ویرایش]

منبع مطلب : fa.wikipedia.org

مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.