سوخت های فسیلی همگی دارای چه عنصری هستند



سوخت های فسیلی همگی دارای چه عنصری هستند را از سایت هاب گرام دریافت کنید.

علوم تجربی (کلهری)

سوخت های فسیلی به طور کلی سه دسته اند: زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی. هر سه دسته چندین صد هزار سال قبل، حتی پیش از ظهور دایناسورها، شروع به شکل گیری کرده اند به همین خاطر است که به آن ها سوخت های فسیلی می گویند. دوره ای که این سوخت ها شروع به شکل گیری کردند را دوره ی «کربنی فروس» (Carboniferous) (یعنی ذغال خیز) می گویند که بخشی از دوران پالئوزوییک بوده است. «کربنی فروس» نام خود را از کربن که مهم ترین عنصر تشکیل دهنده ی ذغال سنگ و دیگر سوخت های فسیلی است.
5721024816715042075421639203207336163199 سوخت فسیلی چیست؟!
دوره ی کربنی فروس از حدود ۳۶۰ تا ۲۸۶ میلیون سال پیش بوده است. در آن زمان زمین پوشیده از باتلاق هایی بوده که با درختان عظیم، سرخس ها و دیگر گیاهان برگ دار پوشیده بوده است؛ درست شبیه عکس بالا. آب ها و دریاها با جلبک (گیاهی که در آب های راکد شکل می گیرد) پوشیده بوده است.


بعضی از منابع ذغال سنگ در زمان دایناسورها وجود داشته است. مثلاً لایه های نازک کربن از اواخر دوره ی کرتاسه (یکی از دوره های زمین شناسی در حدود ۶۵ میلیون سال پیش) دوره ای که در آن تیراناسوروس رکس زندگی می کرد. اما اصلی ترین منابع سوخت های فسیلی مربوط به همان دوران کربنی فروس است.
همان طور که درخت ها و گیاهان می مردند، در اعماق اقیانوس ها غرق و به تدریج دفن می شدند و لایه ای اسفنجی به نام «پیت» تشکیل می شد. بعد از گذشت صد ها سال، پیت با شن و خاک رس و مواد معدنی دیگر پوشیده می شود این مواد معدنی به مرور زمان به نوعی صخره ی رسوبی تبدیل می شوند.

115246197164122541911618510117915969182218148 سوخت فسیلی چیست؟!
همین طور که لایه های بیشتری روی هم انباشته می شوند، وزنشان هم بیشتر می شود و پیت را تحت فشار قرار می دهند. لایه ی پیت آن قدر له و فشرده می شود تا آب آن تخلیه شود و بعد از میلیون ها سال تبدیل به ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی گردد.
انواع سوخت های فسیلی
۱- نفت خام (Crude Oil): مایعی به رنگ قهوه ای زرد مایل به سیاه است که در برابر نور انعکاسی، به رنگ سبز زیتونی دیده می شود، قسمت اعظم آن از هیدروکربنها تشکیل شده و مقدار کمی از عناصر دیگر نظیر مس، سیلیسیوم، منگنز، … و موادی چون نمک، آب دارد، نفت خام به جهت داشتن ترکیبات گوگردی بوی نامطبوعی دارد. فراوانی ظاهری، سهولت انبارداری و حمل و نقل، کاربرد آسان، بهای ارزان و هزینه نسبتأ کم تولید باعث شده است که نفت خام کماکان بهترین سوخت فسیلی جهان باشد بطوریکه بیش از ۴۰% کل انرژی مصرفی را تأمین می کند. 
میدان نفتی: زمانی که نفت قابل توجهی در مخازن نفتی جمع می شود این مکان را میدان نفتی می گویند، یک میدان نفتی دارای شرایط و اجزای زیر است:
الف) سنگ منشأ: فرایند تشکیل نفت خام در سنگ منشأ اتفاق می افتد، این سنگ معمولاً کم تخلخل است.
ب) مهاجرت: به علت فشار لایه های بالایی پترولیوم از سنگ منشأ به طرف سنگ مخزن حرکت می کند که به مهاجرت نفت خام می گویند. بعوان نمونه می توان از ذخایر عربستان سعودی گفت که فاقد سنگ مادر (منشأ) بوده و تماماً مهاجرتی هستند.
ج) تله نفتی: مهاجرت منقطع و یا جاری پترولیوم تا وقتی که این هیدروکربنها به تله بیفتند ادامه خواهد داشت، این تله مخزن نام دارد که باید دارای تراوایی و تخلخل خوبی باشد. دو نوع مخزن ساختمانی و استراتیگرافی وجود دارد.
coal22 سوخت فسیلی چیست؟!
د) سنگ مخزن: سنگی تراوا و متخلخل است، مخازن معمولاً از ماسه سنگ و یا سنگ آهک می باشند که از بین آنها مخازن ماسه ای بهتر است ولی مخازن آهکی بعلت داشتن شکاف هایی دارای تراوایی بیشتری از حد مطلوب است، در مخازن ماسه ای نفت بعنوان فاز تر وجود دارد و می خواهد که خارج شود ولی در مخازن آهکی این آب است که بعنوان فاز تر هست و قصد خروج دارد.
ه) پوش سنگ: این سنگ در بالا و یا اطراف سنگ مخزن بوده و برخلاف آن از تراوایی و تخلخل بسیار پایینی برخوردار است که مانع از فرار نفت خام از طرف این سنگ می شود. کشف و استخراج نفت خام: در دوران باستان اقوام متمدنی چون سومری ها، بابلی ها و آشوری ها در حدود ۴۵۰۰ سال پیش در بین النهرین با برخی از کاربردهای اولیه نفت خام سروکار داشتند، رومی ها، یونانی ها، مصری ها، هندی ها، چینی ها و ایرانی ها (مادها و اقوام اورارتو و لولوبی) نیز با نفت آشنا بودند. در سال ۱۸۵۹ میلادی ادوین لورنتین دریک اولین چاه نفت ایالات متحده امریکا را در پنسیلوانیا حفر کرد، در سال ۱۸۵۵ میلادی در باکو مرکز جمهوری آذربایجان، با حفر چاه به نفت رسیده بودند، در ایران هم در سال ۱۸۷۲ امتیاز استخراج و فروش نفت خام از طرف ناصرالدین شاه به بارون ژولیوس رویتر داده شد که البته بعد از ۱۵ ماه تحت فشار علما و مردم لغو شد، در سال ۱۹۰۱ مظفرالدین شاه امتیاز نفت ایران را به ویلیام ناکس دارسی داد که وی در سال ۱۹۰۲ نزدیکی قصر شیرین با حفر چاه به نفت رسید، وی سرانجام در سال ۱۹۰۸ میلادی (۱۲۸۷ شمسی) با حفر چاه شماره یک مسجد سلیمان به مخزن بزرگی رسید که در سال ۱۹۳۲ میلادی (۱۳۱۱ شمسی) این قرارداد هم لغو شد. در حال حاضر ۷۱% صادرات نفت خام جهان از منطقه خاورمیانه است و با توجه به اینکه تا حدود ۲۰ سال دیگر نفت روسیه و افریقا فقط برای مصارف داخلی خود آنها کفاف خواهد کرد خاورمیانه حدود ۸۳% صادرات نفت جهان را بدست خواهد گرفت و تلاش امریکا برای عدم وابستگی به نفت خاورمیانه که بعد از حادثه ۱۱ سپتامبر شدت گرفته است، بی نتیجه خواهد ماند.
270186520665195139179234106203411225034 سوخت فسیلی چیست؟!
خواص فیزیکی نفت خام
الف) ویسکوزیته (گرانروی): نفت خام برحسب رنگهای متغیر خود دارای ویسکوزیته متغیری خواهد بود و از عمق هرچه به سطح زمین نزدیک می شویم، ویسکوزیته آن بیشتر می شود. عواملی چون حرارت مخزن (با رابطه معکوس) و طول عمر مخزن نفتی (با رابطه مستقیم) در ویسکوزیته مؤثر هستند.
ب) ترکیب درصد عناصر و مواد هیدروکربنی و غیرهیدروکربنی: این مقوله در مناطق مختلف باهم فرق
می کند و براساس مقدار اکسیژن (بصورت اسیدهای مشتقات سیکلو آلکانی (نفتنی) و غیرحلقوی (اترسلی))، نیتروژن (بصورت پیرول، ایندول، کاربازول، پیریدین، کینولین، ایزوکینولین، نمکهای آمونیوم اسیدهای نفتنی)، گوگرد (بصورت هیدروژن سولفید، تیوفن مرکاپتان، تیواتر، دی سولفورو، سولفور کربن (کربن دی سولفید) و سولفور کربنیل) و اتمهای فلزی همچون نیکل، وانادیوم، اورانیوم، کروم، مس، سرب، منگنز، استرانسیوم، باریم، مولیبدون، منیزیم، کلسیم، تیتانیوم، آلومینیوم، آهن و سیلیسیوم متغیر است. نفت خامی که گوگرد بیشتری داشته باشد نفت ترش تری به حساب می آید.

fossil fuels smoke.jpg.492x0 q85 crop smart 300x225 سوخت فسیلی چیست؟!
ج) وزن مخصوص نفت خام: اروپا (درجه بندی Baume) و امریکا (درجه بندی API) با مقیاس های نزدیک به هم، وزن مخصوص نفت خام را می سنجند و اصطلاحات نفت سنگین و نفت سبک هم مربوط به همین بحث است، افزایش دما باعث کم شدن وزن مخصوص نفت خام خواهد شد. پارافینها دارای پایین ترین چگالی و سیکلو آلکانها کمی بالاتر و آروماتیک ها بالاترین چگالی را دارند.
د) ضریب انبساط نفت خام: این خاصیت فیزیکی با کاهش وزن مخصوص (چگالی) نفت خام، افزایش
می یابد (رابطه وارونه دارد).
ه) انرژی حرارتی (کالریک) و گرمای ویژه نفت خام: نفت خام دارای انرژی حرارتی پایینی است و گرمای ویژه آن هم از ۴۶/۱ تا ۳۰/۲ ژول بر گرم – درجه می باشد.
و) نقطه اشتعال نفت خام: براساس مقدار مواد زودجوش آن متغیر است و می تواند از صفر تا ۲۰۰ درجه سلسیوس باشد، بهمین دلیل در حمل و نقل قسمتی از مواد زودجوش آن را پایدار کرده و نقطه اشتعال آن را بالا می برند.
ز) نقطه سفت شدن نفت خام: عبارت است از دمایی که در آن خاصیت جاری شدن نفت خام به اتمام
می رسد، این دما در حمل و نقل و انبار کردن نفت اهمیت بسزائی دارد. 
115246197164122541911618510117915969182218148 سوخت فسیلی چیست؟!
پالایش نفت خام
نفت خام پس ازاستخراج از درون زمین بوسیله لوله و نفتکش ها به محل پالایشگاه منتقل می شود و در آنجا بعد از جدا کردن نمک ها، اسیدها و آب بوسیله ته نشینی در مخازن و جداساز سانتریفوژی، هیدروکربنهای باقی مانده را پالایش می کنند. فراورده های نفتی پالایشگاه بطور کلی در ۱۷ گروه طبقه بندی می شوند: گازهای سوختی، گازهای مایع، انواع بنزین، سوختهای توربین گازی (جت)، نفت سفید (نفت چراغ)، سوخت دیزل و نفت کوره های سبک، نفت کوره باقی مانده، روغن های روان ساز، روغن های سفید، روغن های ترانسفورماتور و کابل، گریس، مومها، واکس، آسفالتها، کک ها، دوده ها، مواد شیمیایی، حلال ها و متفرقه. در یک پالایشگاه فرایندهای اصلی پالایش را براساس فراورده هایی که تولیدشان زیادتر است، مانند بنزین، سوخت جت و سوخت دیزل طراحی می کنند. 
فرایندهای پالایش نفت خام در پالایشگاه
الف) تقطیر نفت خام: فرایند تقطیر در دو مرحله صورت می گیرد، اول تفکیک جزء به جزء همه نفت خام در فشار اتمسفر و سپس ارسال باقیمانده ی دیرجوش این مرحله به دستگاه تفکیک دیگری است که تحت خلأ شدید عمل می کند. بنابراین نفت خام پس از حرارت در کوره در برج تقطیر اتمسفری به فراورده های زیر تفکیک می شود: گازهای سوختی (عمدتاً متان و اتان)، گازهای سبکتر (پروپان، بوتان و همچنین متان و اتان)، نفت های سبک تثبیت نشده، نفتهای سنگین، نفت سفید، نفت گاز اتمسفری و باقیمانده خام برج تقطیر اتمسفری (ARC). در برج تقطیر در خلأ نیز باقیمانده برج تقطیر اتمسفری به جریان نفت گاز خلأ و باقیمانده برج تقطیر در خلأ (VRC) تفکیک می شود. نفت گاز اتمسفری و نفت گاز خلأ را به واحد هیدروکراکینگ یا کراکینگ کاتالیزی می فرستند .باقیمانده برج تقطیر خلأ را نیز می توان در واحدهای گرانروی شکن، کک سازی و یا آسفالت زدایی برای تولید نفت کوره سنگین و یا خوراک واحد کراکینگ و یا مواد خام روغن روان سازی پالایش کرد. باقیمانده نفت خام های آسفالتی را می توان برای تولید آسفالت جاده سازی و یا پشت بام، مورد عملیات یا پالایش دیگری قرار داد.
ب) فرایند های کک سازی و گرمایی: باقیمانده خام برج تقطیر در خلأ (VRC) در واحد کک سازی بکمک گرما شکسته می شود و در نتیجه گاز تر، بنزین واحد کک سازی، نفت گاز واحد کک سازی و کک تولید
می شود. مواد فرار موجود در کک را با حرارت بالا خارج می کنند. از کک نفتی در سوخت انواع کوره ها، ساخت آندها برای کاهش سلول الکترولیتی آلومین، استفاده مستقیم از آن بعنوان منبع کربن شیمیایی برای تولید فسفر عنصری، کلسیم کاربید و سیلیسیم کاربید، ساخت الکترود برای بکارگیری در کوره الکتریکی تولید فسفر عنصری، تیتان دی اکسید، تولید گرافیت استفاده می شود.

Coal Fossil Fuel 300x200 سوخت فسیلی چیست؟!
ج) کراکینگ و هیدروکراکینگ کاتالیزی: نفت گاز حاصل از واحدهای تقطیر اتمسفری و تقطیر در خلأ و کک سازی بعنوان خوراک واحدهای کراکینگ کاتالیزوری (کاتالیزگر مناسب زئولیتها هستند) و یا هیدروکراکینگ بکار می رود. این واحدها مولکولهای سنگین را شکسته و آنها را به مواد با ارزشتری مانند بنزین، سوخت جت و نفت کوره سبک تبدیل می کنند. فراورده های سیرنشده واحد کراکینگ اول سیر
می شوند بعد در واحد تبدیل و یا واحد پالایش با هیدروژن، کیفیت بهتری پیدا می کنند، فراورده های واحد هیدروکراکینگ، سیرشده هستند.
د) رفرمینگ (تبدیل) کاتالیزی و ایزومریزاسیون: نیاز به بنزین های با عدد اکتان بالا محرکی برای استفاده از رفرمینگ کاتالیزی (پلاتین یا رنیوم – پلاتین بر روی آلومین)  شد. در رفرمینگ کاتالیزی، تغییر در نقطه جوش ماده ای که از این واحد می گذرد، نسبتاً کم است زیرا مولکولهای هیدروکربن شکسته نمی شوند بلکه ساختارهای آنها بازآرایی می شوند تا آروماتیکهای با عدد اکتان بالا تولید شوند. منابع خوراک واحد رفرمینگ کاتالیزی عبارتند از: بنزینهای سنگین تقطیر مستقیم (HSR) و نفت سنگین حاصل از واحدهای برج تقطیر نفت خام، کک سازی و کراکینگ.
فراورده های حاصل از تبدیل کاتالیزی برای فروش بعنوان بنزین معمولی و بنزین سوپر باهم مخلوط می شوند. عدد اکتان نفتهای سبک (LSR) را می توان با استفاده از فرایند ایزومریزاسیون (همپارش) که طی آن پارافینهای نرمال (راست زنجیر) به همپارهایشان تبدیل می شوند، بهبود بخشید.
ه) بازیابی بخار (واحد صنعتی گاز): جریانهای گاز تر حاصل از واحد تقطیر نفت خام، کک سازی و واحدهای کراکینگ در بخش بازیابی بخار، به گاز سوختی، گاز نفتی مایع (LPG)، هیدروکربنهای سیرنشده (پروپیلن، بوتیلن و پنتن)، نرمال بوتان و ایزوبوتان تفکیک می شوند. گاز سوختی در کوره های پالایشگاه سوزانده می شود و نرمال بوتان با بنزین و یا LPG مخلوط می شود. هیدروکربنهای سیرنشده و ایزوبوتان بمنظور فراورش، به واحدهای آلکیل دار شدن فرستاده می شوند.
237161502441142525492191342824239107189227 سوخت فسیلی چیست؟!
و) آلکیل دار کردن: افزایش یک گروه آلکیل به هر ترکیب را واکنش آلکیل دار کردن می گویند، ولی در پالایش نفت خام بمعنی واکنش دادن اولفین های با وزن مولکولی پایین با یک ایزوپارافین و تشکیل ایزوپارافینهای دارای وزن مولکولی بالاتر بکار می رود. نیاز به سوختهای هواپیمایی با عدد اکتان بالا انگیزه خوبی برای این آلکیل دار کردن بود. اگرچه آلکیل دار کردن در فشار و دمای بالا بدون نیاز به کاتالیزگر میسر است اما تنها فرایندهایی از اهمیت اقتصادی برخوردار هستند که در دماهای پایین و در مجاورت سولفوریک اسید و هیدروفلوئوریک اسید انجام می شود.
ز) اختلاط فراورده ها: بمنظور دستیابی سریع و کم هزینه به محصولات پالایشگاهی از این عمل استفاده
می شود. فراورده های عمده پالایشگاهی که از طریق اختلاط بدست می آیند عبارتند از: بنزین، سوخت جت، نفت کوره و سوخت دیزل که از مخلوط میان تقطیرهای واحد تقطیر نفت خام، کک سازی و واحدهای کراکینگ بدست می آیند. در برخی از پالایشگاه ها، نفت گاز خلأ سنگین و باقیمانده خام نفتهای خام نفتنی و یا پارافینی را برای تولید روغن های روان سازی فراورش (پالایش) می کنند، پس از حذف آسفالتها در واحد آسفالت زدایی با پروپان، باقیمانده خام تقطیر در خلأ و نفت گاز خلأ، بمنظور تولید مواد پایه روغن های روانساز، در معرض یک رشته عملیات محدود قرار می گیرند. نفت گازهای خلأ و منابع خام آسفالت زدایی شده را نخست بمنظور حذف ترکیبات آروماتیکی، با حلال استخراج می کنند و سپس بمنظور بهبود نقطه ریزش، موم (واکس) زدایی می کنند. بعد از این مرحله، این مواد را بخاطر بهبود رنگ و پایداری، با خاک رسهای خاص عمل آوری کرده یا در معرض عمل آوری جدی با هیدروژن قرار می دهند و سپس آنها را برای تولید روغنهای روانساز مخلوط می کنند.

n00013723 s 300x225 سوخت فسیلی چیست؟!
فرایندهای پشتیبانی: در پالایشگاهها تعدادی از فرایندها هستند که مستقیماً در تولید سوختهای هیدروکربنی شرکت ندارند از جمله آنها موارد زیر را می توان نام برد: واحدهای هیدروژن بمنظور تولید هیدروژن مورد نیاز واحدهای هیدروکراکینگ و عمل آوری با هیدروژن، واحد فراوری گاز که هیدروکربنهای زودجوش را جدا
می کند، واحد عمل آوری گاز اسیدی برای جدا کردن گازهای اسیدی از جمله هیدروژن سولفید از جریان گاز هیدروکربنی، واحد بازیافت گوگرد، سیستمهای عمل آوری مایع خروجی (فاضلاب پالایشگاه)، کنترل آلودگی ناشی از گازهای احتراق و بخارات هیدروکربنی خروجی از دستگاههای فرایندی و مخازن ذخیره مواد.
رده بندی فراورده های پالایشگاه: در پالایشگاهها بطور کلی اغلب سه نوع فراورده تولید می شود: فراورده نهایی قابل عرضه به بازار مانند بنزین، فراورده نیمه نهایی که باید مراحلی روی آنها صورت گیرد مانند برشهایی که برای بهینه کردن روغنهای معدنی بکار می روند، فراورده های حد واسط که بعنوان ماده اولیه در صنعت استفاده می شوند. بهرحال فراورده های حاصل از پالایشگاه را می توان بصورت زیر لیست کرد:
· گازها، شامل هیدروژن و هیدروکربنهای گازی شکل (گازهای صنعتی و پتروشیمیایی) و گازهای مایع شده (LPG) مثل بوتان و پروپان های تجاری جهت مصارف خانگی و صنعتی.
· کربوران ها جهت موتورهای اتومبیلها، هواپیماها و موتورهای دیزل.
· اسانس های مخصوص و حلال ها بعنوان پاک کننده لکه ها، حلال در نقاشی، حلال در صنعت.
· کروزن یا نفت لامپا برای روشنایی و یا ایجاد حرارت.
· مازوت خانگی، ماده قابل احتراق برای تأسیسات حرارتی خانگی و یا صنعتی با قدرت کم.
· روغنهای سبک جهت چرب کردن دستگاههای مکانیکی کوچک (چرخ خیاطی)، روغنهای سنگین جهت ساخت روغن موتور، روغن سیلندر مورد استفاده در ماشین های بخار.
· پارافین و موم جهت محافظت مواد غذایی و عایق الکتریسیته.
· مازوت سنگین بعنوان سوخت برای تأسیسات حرارتی با قدرت زیاد مانند نیروگاههای برق و کشتی.
· آسفالت بصورت قیر جهت استفاده در جاده ها یا ساختمانها و همچنین بمنظور قالب گیری و بسته بندی.
· کک بعنوان سوخت برای صنایع و یا ماده مورد استفاده جهت تهیه الکترودها.
7246181563408012520421811601858852112 سوخت فسیلی چیست؟!
بنزین: بنزین برشی از نفت خام است که بین ۷۰ تا ۱۷۵ درجه سلسیوس تقطیر می شود و شامل هیدرکربنهایی با ۵ تا ۱۲ اتم کربن است. در سال ۱۹۲۳ میلادی برجیوس برای اولین بار از روش هیدروژناسیون برای تولید بنزین استفاده کرد، امروزه از این روش برای تولید بنزین هواپیما با خاصیت آرام سوزی استفاده می شود. عدد اکتان بنزین آرام سوزی آن را نشان می دهد، برای این منظور ترکیبات مختلفی از جمله ایزواکتان، ایزوپنتان، اتیل بنزن و ایزوپروپیل و تترا اتیل سرب به بنزین اضافه می کنند، از آنجا که تترا اتیل سرب در موتور اتومبیل رسوب کرده و اشکالاتی ایجاد می کند با افزودن کلرور یا یرمور اتیلن و تبدیل آن به کلرور یا برمور سرب فرار، از شر آن خلاص می شوند. و

۲- گاز: ترکیبی از هیدروکربنهای سبک است که بطور طبیعی در بالای مخازن نفتی وجود دارد. گاز طبیعی از پالایش گاز خام بدست می آید که دارای بیش از ۸۰% متان، پروپان، بوتان، کربن مونوکسید ، کربن دی اکسید، نیتروژن، هلیوم، آرگون و هیدروژن بوده و و در موارد بسیار نادر هیدروژن سولفید است که در این صورت آن را گاز ترش می گویند. هیدروژن سولفید بسیار خورنده است و در لوله ها و تأسیسات خوردگی ایجاد می کند و باید در پالایشگاه ویژه ای تصفیه شود. گاز طبیعی پس از استخراج و جدا کردن ناخالصی ها با لوله کشی به محل مصرف مانند خانه ها و کارخانه ها و … منتقل می شود و البته برای بودار شدن آن به آن مقداری مواد بودار مانند تیو متان CH3SH اضافه می کنند، متأسفانه در جاهایی که خطوط لوله گاز وجود ندارد، گاز طبیعی را بعنوان محصول فرعی تولید نفت، مستقیماً در هوا وارد می کنند (آلودگی طبیعی) و یا آن را در هوای باز می سوزانند. اما گاز مایع که مخلوطی از پروپان و بوتان است اغلب در کپسول های فولادی برای سوخت در خانه ها و روشنایی به بازار عرضه می شود. یکی از راههای کاهش مصرف بنزین خودروها، گازسوز کردن آنهاست، با این روش گاز طبیعی فشرده (CNG) که اکثراً متان است، در مخزن بزرگی در فشار ۲۲۰ اتمسفر در اتومبیل ذخیره می شود که خودرو بتدریج آن را مصرف می کند، مزیت آن وارد شدن کمتر آلاینده ها به هوا است و عیب آن داغ کردن موتور در تابستان است ، از تبدیل گاز اتان به اتیلن و سپس با افزودن آب به اتیلن گلیکول، از آن بعنوان ضد یخ در اتومبیل استفاده می کنند. از اتیلن گلیکولها همچنین در نساجی، تهیه پلی استر و مواد ضد خورندگی نیز استفاده می شود و هم ماده اولیه تولید بخیه های قابل جذب بدن وبسیاری از پلی استرهاست. از گاز برای تهیه کود شیمیایی، پلاستیک، دارو و الیاف مصنوعی استفاده می شود.
۳- زغال سنگ: یکی دیگر از منابع فسیلی تجدیدناپذیر است. کل ذخایر آن ۰۶/۱ تریلیون تن برآورد شده که اکثراً در امریکا، کشورهای مشترک المنافع و چین قرار دارد. چینی ها، یونانی ها و رومیان از زغال سنگ برای پخت وپز و گرم کردن خانه های خود استفاده می کردند. در حقیقت استخراج زغال سنگ از معدن در حدود قرن دهم میلادی در آلمان شروع شده است. برحسب شرایط تشکیل زغال سنگ دارای انواع و اقسامی است که بقرا زیر هستند: لیگنیت، زغال سنگ نامرغوب (پست)، زغال سنگ قیری و آنتراسیت.
40103184183901562439083126872061352372212 سوخت فسیلی چیست؟!
زغال سنگ بصورت ترکیبات آروماتیک ناجور حلقه متشکل از کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد است. از موارد مصرف زغال سنگ می توان موارد زیر را نام برد: تولید برق، بخار در صنایع، حمل و نقل
کشتی ها و قطارها، سوخت کوره پزخانه ها، فرایندهای متالورژی، فرایند کربونیزاسیون برای تولید کک، گاز زغال سنگ، آمونیاک، قطران زغال سنگ و محصولات نفتی سبک، بعنوان پرکننده رنگدانه و در تصفیه آب و ….
مواد معدنی موجود در زغال سنگ: در زغال سنگ گوگرد [بصورت سولفید طبیعی آهن (پیریت FeS2 )، گچ و سولفیدهای دی آلکیل یا دی آریل ، تیواتر و تیوفن]، کلر بصورت سدیم کلرید [در اثر حرارت با سیلیس موجود در خاکستر زغال سنگ گاز هیدروژن کلرید را تولید می کند که موجب خرابی و خوردگی دیگها و کوره های حرارتی می شود، فسفر بصورت کلسیم فسفات، نیتروژن بصورت نیتریل های آروماتیکی، پیریدینها و پیرول ها [دراثر سوختن بصورت آمونیاک و هیدروژن سیانید خارج می شود] و خاکستر که بعد از سوختن برجای می ماند.
پیرولیز زغال سنگ: تمام انواع زغال سنگها بر اثر گرما تجزیه شده و به مواد مفیدی تبدیل می گردند. بیشتر انواع زغال سنگها در دمای حدود ۱۰۰ درجع سلسیوس رطوبت خود را از دست می دهند و تا ۴۰۰ درجه سلسیوس تجزیه می شوند و مقداری مواد روغنی و گازی شکل تولید می کنند، تا دمای ۴۵۰ درجه قطران تولید می شود که عمدتاً از ترکیبات آروماتیکی مانند بنزن، تولوئن، گزیلن (زایلن)، فنولها، نفتالن، فنانترن، آنتراسن و … تشکیل شده است، اما اگر دما به ۹۰۰ درجه سلسیوس برسد قطران خود تجزیه می شود و از مقدار محصولات مفید کاسته می گردد. از پیرلیز زغال سنگ، کک، دوده (برای رنگدانه ها)، گرافیت (برای الکترودها)، کربن فعال و مواد ساختمانی بدست می آید.

2013 09 unconventional wisdeom erik lundberg fossil fuel divestment large 300x169 سوخت فسیلی چیست؟!
نکات ایمنی:
اگر در خانه بویی شبیه به تخم مرغ فاسد حس کردید به اطرافیانتان خبر بدهید و به سرعت از خانه خارج شوید. به هیچ عنوان چراغ یا وسایل الکتریکی را روشن نکنید. جرقه ی پریز برق به راحتی می تواند باعث شعله ور شدن گاز شود. به خانه ی همسایه تان بروید و با ۱۲۵ تماس بگیرید.

صرفه جویی در سوخت های فسیلی
سوخت های فسیلی طی میلیون ها سال شکل گرفته اند. ما از سوخت هایی استفاده می کنیم که بیش تر از ۳۰۰ میلیون سال پیش، حتی قبل از دایناسورها، شروع به شکل گیری کرده است. اگر این سوخت ها تمام بشوند، برای همیشه تمام شده اند.
پس بهتر است که این سوخت ها را هدر ندهیم چرا که قابل بازگشت نیستند؛ آن ها دوباره تولید نخواهند شد. ما می توانیم با استفاده ی بهینه از انرژی، در مصرف بهینه از انرژی، در مصرف سوخت های فسیلی صرفه جویی کنیم.

منابع:

ویکی پدیا

تبیان

پرسش و پاسخ های شیمی

دانشنامه

منبع مطلب : kalhoryyousef.blogfa.com

مدیر محترم سایت kalhoryyousef.blogfa.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

سوخت های فسیلی

سوخت های فسیلی، ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی

سوخت های فسیلی از کجا می آیند؟

سوخت های فسیلی به طور کلی سه دسته اند: زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی. هر سه دسته چندین صد هزار سال قبل، حتی پیش از ظهور دایناسورها، شروع به شکل گیری کرده اند به همین خاطر است که به آن ها سوخت های فسیلی می گویند. دوره ای که این سوخت ها شروع به شکل گیری کردند را دوره ی «کربنی فروس» (Carboniferous) (یعنی ذغال خیز) می گویند که بخشی از دوران پالئوزوییک بوده است. «کربنی فروس» نام خود را از کربن که مهم ترین عنصر تشکیل دهنده ی ذغال سنگ و دیگر سوخت های فسیلی است. 

دوره ی کربنی فروس از حدود 360 تا 286 میلیون سال پیش بوده است. در آن زمان زمین پوشیده از باتلاق هایی بوده که با درختان عظیم، سرخس ها و دیگر گیاهان برگ دار پوشیده بوده است؛ درست شبیه عکس بالا. آب ها و دریاها با جلبک (گیاهی که در آب های راکد شکل می گیرد) پوشیده بوده است.

بعضی از منابع ذغال سنگ در زمان دایناسورها وجود داشته است. مثلاً لایه های نازک کربن از اواخر دوره ی کرتاسه (یکی از دوره های زمین شناسی در حدود 65 میلیون سال پیش) دوره ای که در آن تیراناسوروس رکس زندگی می کرد. اما اصلی ترین منابع سوخت های فسیلی مربوط به همان دوران کربنی فروس است.

همان طور که درخت ها و گیاهان می مردند، در اعماق اقیانوس ها غرق و به تدریج دفن می شدند و لایه ای اسفنجی به نام «پیت» تشکیل می شد. بعد از گذشت صد ها سال، پیت با شن و خاک رس و مواد معدنی دیگر پوشیده می شود این مواد معدنی به مرور زمان به نوعی صخره ی رسوبی تبدیل می شوند.

همین طور که لایه های بیشتری روی هم انباشته می شوند، وزنشان هم بیشتر می شود و پیت را تحت فشار قرار می دهند. لایه ی پیت آن قدر له و فشرده می شود تا آب آن تخلیه شود و بعد از میلیون ها سال تبدیل به ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی گردد.

ذغال سنگ

سوخت های فسیلی

ذغال سنگ ماده ای سفت، سیاه و سنگ مانند است و از کربن، هیدروژن، اکسیژن ، نیتروژن و مقداری گوگرد تشکیل شده است. سه دسته ی عمده از ذغال سنگ وجود دارد: انتراسیت، قیری و قهوه ای. ذغال سنگ انتراسیت سخت ترین نوع ذغال سنگ است و کربن بیش تری هم دارد که باعث می شود انرژی ذخیره شده در آن هم بیش تر باشد. ذغال قهوه ای، نرم ترین ذغال سنگ است اما بیش ترین اکسیژن و هیدورژن را دارد. ذغال سنگ قیری چیزی بین این دو نوع است. امروزه ماده ی اصلی سازنده ی ذغال سنگ، یعنی پیت، در بسیاری از کشورهای دنیا یافت می شود و حتی به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می گیرد.

اولین بار در چین بود که از ذغال سنگ استفاده کردند. ذغال سنگی که از معدن فو-شون در شمال شرقی چین به دست آمده بوده ، در حدود 3000 سال پیش برای ذوب مس مورد استفاده بوده است. چینی ها به ذغال سنگ به چشم سنگی نگاه می کردند که می تواند آتش بگیرد.

ذغال سنگ در ایالت های جنوبی آمریکا و هم چنین در مناطق مختلف کره ی زمین پیدا می شود. برای استخراج ذغال سنگ از زیر زمین شیوه های مختلفی وجود دارد. بعضی از معادن ذغال سنگ به طور افقی یا عمودی در زمین کنده شده اند و استخراج به وسیله ی بالابرها یا قطارها از اعماق زمین انجام می گیرد. اما در بعضی از مناطق که ذغال سنگ در نزدیکی سطح زمین فراوان است، بیل های مکانیکی غول پیکر برای گود کردن زمین و جمع آوری ذغال سنگ مورد استفاده قرار می گیرد. بعد از این که ذغال سنگ ها از منطقه تخلیه شد، گودال ایجاد شده را پر می کنند.

در مرحله ی بعد ذغال سنگ در قایق ها و کشتی ها بار می شود و یا از طریق خطوط لوله منتقل می شود. برای انتقال از خطوط لوله، ذغال سنگ را با آب مخلوط می کنند تا چیزی به نام دوغاب به دست آید و بتوانند آن را به کیلومتر ها پمپ کنند. در انتهای دیگر لوله ها، ذغال سنگ از دوغاب گرفته می شود و در نیروگاه های تولید انرژی یا کارخانه ها، مورد استفاده قرار می گیرد.

نفت

سوخت های فسیلی

نفت یکی دیگر از سوخت های فسیلی است که آن هم بیش از 300 میلیون سال پیش شکل گرفته است. بعضی از دانشمندان معتقدند که منشاء نفت، آغازیان بسیار ریز بوده اند. آغازیان موجودات آبزی ای هستند که هر کدام به اندازه ی نوک یک سوزن اند. آن ها می توانند درست شبیه گیاهان عمل کنند یعنی نور خورشید را به انرژی ذخیره شده در خودشان تبدیل کنند.

در طرح سمت چپ می بینید که آغازیان بعد از مرگ به کف دریا سقوط می کنند (1).

کم کم در زیر لایه های رسوبی و صخره ها مدفون می شوند (2). سنگ ها و صخره ها به این موجودات ریز فشار می آورد و انرژی موجود در بدن آن ها نمی تواند تخلیه شود. کربن به مرور زمان تحت فشار و گرمای شدید تبدیل به نفت می شود. با جابه جایی ها و تغییراتی که در زمین اتفاق افتاد، در زیر زمین بسته های نفت و گاز طبیعی شکل گرفت (3).

نفت بیش از 5000 تا 6000 سال است که مورد استفاده قرار می گیرد. در زمان باستان سومری ها، آشوری ها و بابلی ها از نفت خام و قیر (آسفالت) که در رود فرات از زیر زمین نشت کرده بوده، استفاده می کرده اند. مصری های باستان نفت را به عنوان دارو برای زخم ها و سوخت برای چراغ های روشنایی مصرف می کرده اند.

نام قدیم بحرالمیت - در نزدیکی فلسطین اشغالی- دریاچه ی «آسفالتیتس» بوده است و واژه ی «آسفالت» از نام این دریا گرفته شده چون که آب دریا، نفت های نشت شده در کف دریا را به صورت توده های چسبناکی به ساحل می آورده است.

در شمال آمریکا بومی ها با پتو و رواندازهای شان نفت را از سطح آب های جاری و دریاها جمع آوری می کردند و از آن برای درمان و ضد آب کردن قایق های شان استفاده می کردند. در زمان جنگ های انقلابی آمریکا همه در عجب بودند که نیروهای جرج واشنگتن چطور با نفت به جنگ یخ بندان می رود.

همان طور که زندگی پیشرفت می کرد نیاز مردم به نفت برای روشنایی بیشتر می شد. کم کم نفت خام جایگزین چربی حیوانی در چراغ ها می شد چون قیمت چربی خیلی گران بود. اما روش به دست آوردن نفت هم چنان مثل قدیم و از طریق جمع آوری آن از سطح آب ها بود.

در آگوست 1859 میلادی، ادوین دریک (مردی که سمت راست عکس سیاه و سفید مقابل ایستاده است)، در چاه خود در پنسیلوانیا به نفت برخورد کرد و راهی پیدا کرد که آن را از زیر زمین به بالا پمپ کند. نفت پمپ شده در کانال هایی چوبی جاری می شد. هنوز هم در مناطقی از دنیا که نفت در زیر زمین پیدا شود، از این روش برای استخراج آن استفاده می کنند.

نفت و گاز طبیعی در زیر زمین بین چین خوردگی های صخره ها، در مناطقی که سنگ های متخلخل وجود دارد و می تواند نفت را در خلخل و فرج خود جا دهد، یافت می شود. چین خوردگی های زمین در اثر حرکت لایه های زمین شکل گرفته اند؛ درست شبیه فرشی که در بعضی قسمت ها چین بخورد.

شرکت های نقتی برای رسیدن به نفت و گاز طبیعی، از سطح زمین تا عمق زمین، چاه می زنند و در سکو های نفتی، نفت و گاز را به سطح زمین پمپ می کنند (همان طور که در تصویر مقابل می بینید). مواد نفتی حاصل یا به وسیله ی کشتی یا از طریق لوله منتقل می شوند.

پالایشگاه

نفت تا وقتی که به جاهای مختلف برای استفاده فرستاده نشده در بشکه های بزرگ نگه داری می شود. در پالایشگاه ها، نفت سیاه و سنگین را با گرما دادن به مجموعه ای از محصولات تبدیل می کنند.

از نفت مواد مختلفی به دست می آید مانند کودهای شیمیایی برای زمین های کشاورزی، لباس هایی که می پوشید، مسواکی که استفاده می کنید، نایلون پلاستیکی شیر، خودکار پلاستیکی که با آن می نویسید. همه ی این ها از نفت می آیند. صدها هزار محصول دیگر به جز این ها از نفت به دست می آید. تقریباً تمام پلاستیک ها در اصل از نفت به دست می آیند. فکر کن و ببین چیز دیگری به ذهن ات می رسد که از نفت ساخته شده باشد؟

محصولات پالایشگاه ها شامل گازوییل، سوخت دیزلی، سوخت هواپیما ها و جت، نفت مصرفی در خانه ها، نفت مصرفی کشتی ها و نفتی است که از آن برای تولید برق در نیروگاه ها استفاده می شود.

تقریبا 75 درصد نفت مصرفی ما برای حمل و نقل اختصاص داده می شود یعنی برای اتومبیل ها، هواپیما ها، اتوبوس ها، قطارها و موتورسیکلت ها. در بخش 18 بیش تر به مساله ی حمل و نقل خواهیم پرداخت.

گاز طبیعی

چیزی در حدود دو تا شش هزار سال قبل، اولین کشفیات گاز طبیعی در ایران صورت گرفت. نویسندگان بسیار قدیمی وجود نفت را در خاورمیانه به خصوص در منطقه ی باکو (آذربایجان کنونی)، گزارش داده اند. از این گاز احتمالاً برای روشن نگه داشتن آتش های جاودانی در آتشکده ها استفاده می شده است. (در آن هنگام ایرانی ها به دین زرتشتی ایمان داشتند و آتش آتشکده ها همیشه روشن بود. نمونه ای از این آتش های جاودانی امروز هم در یزد وجود دارد.)

گاز طبیعی از هوا سبک تر است و به طور عمده از گازی به نام متان ساخته شده است. متان ترکیب شیمیایی ساده ای است که از اتم های کربن و هیدروژن ساخته شده و فرمول شیمیایی آن CH4 است. یک اتم کربن به همراه چهار اتم هیدروژن. این گاز شدیداً قابل اشتعال است.

گاز طبیعی اغلب در نزدیکی منابع زیرزمینی نفت پیدا می شود و از زیر زمین به بالا پمپ شده و از طریق لوله های گاز به محل مخازن گاز منتقل می شوند.

گاز طبیعی معمولاً بویی ندارد و قابل دیدن نیست ولی قبل از انتقال آن در لوله های گاز، آن را با مواد شیمیایی ایی که بوی تندی دارد (بویی شبیه تخم مرغ فاسد شده دارد) مخلوط می کنند تا تشخیص نشتی لوله ها ساده تر شود.

نکات ایمنی:

اگر در خانه بویی شبیه به تخم مرغ فاسد حس کردید به اطرافیانتان خبر بدهید و به سرعت از خانه خارج شوید. به هیچ عنوان چراغ یا وسایل الکتریکی را روشن نکنید. جرقه ی پریز برق به راحتی می تواند باعث شعله ور شدن گاز شود. به خانه ی همسایه تان بروید و با 125 تماس بگیرید.

صرفه جویی در سوخت های فسیلی

سوخت های فسیلی طی میلیون ها سال شکل گرفته اند. ما از سوخت هایی استفاده می کنیم که بیش تر از 300 میلیون سال پیش، حتی قبل از دایناسورها، شروع به شکل گیری کرده است. اگر این سوخت ها تمام بشوند، برای همیشه تمام شده اند.

پس بهتر است که این سوخت ها را هدر ندهیم چرا که قابل بازگشت نیستند؛ آن ها دوباره تولید نخواهند شد. ما می توانیم با استفاده ی بهینه از انرژی، در مصرف بهینه از انرژی، در مصرف سوخت های فسیلی صرفه جویی کنیم.

مترجم: سحر حمیدی

منبع مطلب : article.tebyan.net

مدیر محترم سایت article.tebyan.net لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

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

نظر خود را بنویسید

آخرین مطالب