مشتقات نفتی و کاربردهای آن ها

کلمه نفت از کلمه لاتین Petra به معنی سنگ و Odeum به معنای روغن گرفته شده است. دلیل اینکه به این اسم نامگذاری شده، این است که مانند بسیاری از مواد معدنی دیگر، از سنگ ها مشتق شده است. همچنین، به عنوان “روغن معدنی” نیز شناخته می شود. فرآورده های نفتی، خروجی یک پالایشگاه نفت هستند. یک پالایشگاه معمولی از هر بشکه نفت خامی که فرآوری می کند، طیف گسترده ای از محصولات مختلف را تولید می نماید. به طور کلی، پالایشگاه ها به گونه ای عمل می کنند که تا آنجایی که می توانند محصولات سبک با ارزش بالا (بنزین، سوخت جت و گازوئیل) تولید کنند، در حالی که سایر محصولات اساسا به عنوان محصولات جانبی عمل می کنند. در این مقاله با کاربردهای نفت خام و انواع مشتقات نفتی آشنا می شویم.

کاربردهای نفت خام و مشتقات نفتی چیست؟

نفت خام و سوخت‌های فسیلی نفت، مخلوطی از هیدروکربن‌هایی هستند که از بقایای جانوران و گیاهان یا دیاتومه‌ها که میلیون‌ها سال پیش در محیط‌های دریایی قبل از وجود دایناسورها زندگی می‌کردند، تشکیل شده‌اند.

در طی میلیون‌ها سال، بقایای این حیوانات و گیاهان توسط لایه‌هایی از ماسه، سیلت و سنگ پوشانده شد. گرما و فشار حاصل از این لایه‌ها، بقایای آن را به چیزی تبدیل کرد که ما اکنون نفت خام یا نفت می‌نامیم. کلمه نفت به معنای نفت سنگ یا نفت از زمین است.

نفت خام و سایر هیدروکربن‌ها به شکل مایع یا گاز در استخرها یا مخازن زیرزمینی، در فضاهای کوچک درون سنگ‌های رسوبی و در نزدیکی سطح زمین در ماسه‌های قیر (یا نفت) وجود دارند. فرآورده های نفتی، سوخت هایی هستند که از نفت خام و مشتقات نفتی هیدروکربن های موجود در گاز طبیعی ساخته می شوند. فرآورده های نفتی را می توان از زغال سنگ، گاز طبیعی و زیست توده نیز تهیه کرد.

بیشتر بخوانید:

♣ راهبردهای عملیاتی رفع بوی نفت و مشتقات نفتی

♣ حلال، جاذب و کاتالیست های رایج در فرآیند گوگردزدایی

♣ شیرین سازی مشتقات نفت و گاز

♣ بایوساید ها در صنعت نفت و گاز و کاربردهای آن

تقطیر جزء به جزء

تقطیر جزء به جزء، فرآیندی است که طی آن پالایشگاه های نفت، نفت خام را به مشتقات نفتی هیدروکربنی متفاوت و مفیدتر بر اساس وزن مولکولی نسبی آنها در یک برج تقطیر جدا می کنند. این اولین مرحله در فرآوری نفت خام است و به عنوان فرآیند جداسازی اصلی در نظر گرفته می شود، زیرا جداسازی خام اولیه سوخت های مختلف را انجام می دهد. اجزای مختلفی که در طی این فرآیند از هم جدا می شوند، به عنوان جزء شناخته می شوند. مشتقات نفتی برج تقطیر محصولات مفیدی هستند که از کاربردهای نفت خام به وجود می آیند.

طبقه بندی برش های نفتی در برج تقطیر

روش های مختلفی برای طبقه بندی فرآورده های نفتی مفیدی که از نفت خام تقطیر می شوند وجود دارد. یک راه کلی تقسیم کردن کاربردهای نفت خام به سه دسته است: برش های سبک، متوسط و سنگین.
برش های سنگین تر در دماهای بالاتر متراکم می شوند و در پایین ستون حذف می شوند. برش های سبک‌تر می‌توانند قبل از سرد شدن تا دمای متراکم خود در ستون بالاتر بروند و به آنها اجازه می‌دهد در سطوح کمی بالاتر حذف شوند. علاوه بر این، برش ها دارای ویژگی های زیر هستند:

ویژگی انواع برش های نفتی

• تقطیر سبک:

یکی از برش های مهم است و محصولات آن دارای نقطه جوش حدود 70 تا 200 درجه سانتیگراد می باشد. مشتقات نفتی هیدروکربن های مفید در این محدوده شامل بنزین، نفتا (یک ماده اولیه شیمیایی)، نفت سفید، سوخت جت و پارافین است. این محصولات بسیار فرار هستند، مولکول های کوچکی دارند، نقطه جوش پایینی دارند، به راحتی جریان می یابند و مشتعل می شوند.

• تقطیر متوسط:

محصولاتی هستند که دارای نقطه جوش 200 تا 350 درجه سانتیگراد هستند. محصولات این محدوده شامل سوخت دیزل و نفت گاز است که در تولید گاز شهری و گرمایش تجاری استفاده می شود.

• تقطیر سنگین:

محصولاتی هستند که کمترین میزان فراریت را دارند و نقطه جوش آنها بالای 350 درجه سانتیگراد است. این برش ها می توانند جامد یا نیمه جامد باشند و ممکن است برای جاری شدن نیاز به حرارت داشته باشند. مازوت ها، در این بخش تولید می شود. این محصولات دارای مولکول های بزرگ، فراریت کم، جریان ضعیف هستند و به راحتی مشتعل نمی شوند.
با این حال، دو مؤلفه اصلی وجود دارد که در این سه دسته به حساب نمی آیند.

♣ در بالای برج گازهایی مانند پروپان و بوتان وجود دارند که برای متراکم شدن بیش از حد فرار هستند.
♣ در پایین “باقیمانده ها” وجود دارد که حاوی قیرهای سنگین بسیار متراکم برای بالا آمدن برج است، از جمله قیر و موم های دیگر. برای تقطیر بیشتر، آنها تحت تقطیر با بخار یا خلاء قرار می گیرند زیرا بسیار مفید هستند.

نفت و فرآورده های نفتی:

پس از اینکه نفت خام از زمین خارج شد، به پالایشگاهی فرستاده می شود که در آنجا قسمت های مختلف نفت خام به فرآورده های نفتی قابل استفاده جدا می شود. این فرآورده های نفتی عمدتا مشتقات نفتی برج تقطیر هستند که شامل بنزین، تقطیراتی مانند گازوئیل و روغن گرمایشی، سوخت جت، مواد اولیه پتروشیمی، موم، روغن های روان کننده و قیر-آسفالت است.

برخی از محصولات اصلی یک پالایشگاه معمولی عبارتند از:

♦ پروپان: به عنوان ماده اولیه برای کراکینگ اتیلن استفاده می شود، یا برای استفاده به عنوان سوخت با گاز مایع-گاز ال پی جی مخلوط می شود.
♦ بوتان: به عنوان ماده اولیه برای کراکینگ اتیلن استفاده می شود، یا برای استفاده به عنوان سوخت در گاز مایع- گاز ال پی جی مخلوط می شود.
♦ گاز مایع- گاز ال پی جی: ترکیبی از پروپان و بوتان که به عنوان سوخت استفاده می شود.
♦ گاز سی ان جی: همچنین به عنوان گاز طبیعی فشرده شناخته می شود. با فشرده سازی گاز طبیعی متان تا کمتر از 1 درصد حجم آن، تولید می شود.
♦ نفتای سبک: به عنوان ماده اولیه در کراکرهای اتیلن استفاده می شود.
♦ بنزین: به عنوان سوخت حمل و نقل برای اتومبیل های سواری و کامیون های سبک استفاده می شود.
♦ بنزین های هواپیما: به عنوان سوخت موتور در هواپیماهای سبک استفاده می شود.
♦ سوخت جت: به عنوان سوخت برای هواپیماهای جت استفاده می شود.
♦ نفت کوره: به عنوان سوخت خانگی برای پخت و پز، گرمایش و روشنایی استفاده می شود.
♦ سوخت دیزل: به عنوان سوخت برای کامیون های سنگین، قطارها و تجهیزات سنگین استفاده می شود
♦ گازوئیل صنعتی: به عنوان سوخت کوره در کارخانه های صنعتی و گرمایش تجاری/مسکونی (روغن گرمایش) استفاده می شود.
♦ مازوت ها: به عنوان سوخت در تولید برق و کشتی های بزرگ اقیانوس پیما استفاده می شود (سوخت انبار)

محصولات ویژه یا غیر سوختی پالایشگاه ها از مشتقات نفتی:

♦ قیر-آسفالت: برای هموارسازی جاده ها و در ساخت مصالح ساختمانی (به عنوان مثال، زونا سقفی) استفاده می شود.
♦ روغن های پایه: برای ساخت روغن های روان کننده برای استفاده در ماشین آلات صنعتی و موتورهای وسایل نقلیه استفاده می شود.
♦ روغن پارافین مایع: یک روغن معدنی است و محصول فرعی تقطیر نفت خام است. این روغن شفاف، بی رنگ، بی بو و بی مزه است که عمدتاً از مشتقات آلکان با جوش بالا تشکیل شده است.
♦ پروپیلن: قابل جداسازی برای فروش به صنایع پتروشیمی
♦ آروماتیک: قابل جداسازی از ریفرمیت برای فروش به صنعت پتروشیمی
♦ موم: از روغن روان کننده استخراج می شود و یا به عنوان ماده اولیه برای تولید موم تخصصی (به عنوان اسلاک واکس) فروخته می شود یا در پالایشگاه به یک محصول موم نهایی تبدیل می شود.
♦ گریس: به عنوان یک روغن روان کننده جامد، بیشتر در مصارف صنعتی استفاده می شود.
♦ روغن سفید: روغنی بی رنگ، بی بو و بی مزه است که در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی و دارویی استفاده می شود.
♦ وایت اسپریت: مواد محدوده نفتا که به عنوان حلال صنعتی یا خانگی استفاده می شود.
♦ گوگرد: زمانی که در محصولات دیگر وجود داشته باشد، یک آلاینده است، اما پس از جداسازی (گوگردزدایی)، می تواند به عنوان ماده اولیه به صنعت پتروشیمی فروخته شود.

کاربردهای نفت خام و فرآورده های نفتی

صنایع پتروشیمی، حمل و نقل، صنایع دفاع، فناوری، صنعت، تجارت، تحقیق و توسعه و بسیاری از جنبه های دیگر فعالیت های انسانی به طور مستقیم یا غیرمستقیم با استفاده از نفت یا فرآورده های فرعی آن مرتبط هستند. این سوخت برای گرما و روشنایی، روان کننده ماشین آلات و مواد خام برای تعدادی از صنایع تولیدی فراهم می کند. به طور کلی کاربردهای نفت خام و مشتقات نفتی به شرح زیر است:

1. حمل و نقل:

نفت منبع کلیدی انرژی برای حمل و نقل است. نزدیک به دو سوم سوخت های حمل و نقل از نفت به دست می آید. سوخت های حمل و نقل که از مشتقات نفتی تشکیل می شوند عبارتند از: بنزین، گازوئیل، گاز مایع (LPG)، سوخت جت و سوخت دریایی. در حالی که بنزین در اتومبیل ها، موتورسیکلت ها، کامیون های سبک و قایق ها استفاده می شود، گازوئیل به عنوان سوخت توسط کامیون ها، اتوبوس ها، قطارها، قایق ها و کشتی ها استفاده می شود. هواپیماهای جت و برخی از انواع هلیکوپترها از نفت سفید استفاده می کنند که محصول جانبی پالایش نفت است.

2. تولید برق:

اگرچه نفت عمدتا در حمل و نقل استفاده می شود، اما در تولید برق نیز استفاده می گردد. یک نیروگاه سوخت فسیلی از نفت یا گاز طبیعی برای تولید برق (از طریق توربین) استفاده می کند. تولید برق از نفت هنوز سهم قابل توجهی در ترکیب انرژی بسیاری از کشورها دارد، حتی اگر زغال سنگ منبع اصلی تولید برق است، با این حال نیروگاه های نفتی باعث آلودگی زیست محیطی قابل توجهی می شوند. نیروگاه های نفتی نیز مقادیر زیادی آب مصرف می کنند.

3. روان کننده ها:

روان کننده ها که از نفت گرفته می شوند، تقریبا در همه صنایع در بسیاری از ماشین ها استفاده می شوند. روان کننده ها در انواع خودروها و ماشین های صنعتی برای کاهش اصطکاک استفاده می شوند. علاوه بر این، آنها در پخت و پز، کاربردهای زیستی بر روی انسان، اولتراسوند و معاینات پزشکی استفاده می شوند. روان کننده ها معمولا حاوی 90 درصد روغن پایه اند که معمولا مشتقات نفتی هستند.

4. کاربردهای دارویی:

فرآورده های نفتی جانبی مانند روغن معدنی و کاربردهای نفت خام در ساخت کرم ها و داروهای موضعی استفاده می شود. اگرچه بیشتر داروها از مولکول‌های آلی پیچیده تشکیل شده‌اند، اما اساس آن به مولکول‌های آلی ساده، که عمدتاً محصولات جانبی نفت هستند، مرتبط است.

5. کاربرد فرآورده های نفتی در کشاورزی:

از جمله کاربردهای نفت خام در تولید آمونیاک استفاده می شود که به عنوان منبع نیتروژن در کودهای کشاورزی استفاده می گردد. برای دستیابی به این محصول، آفت کش ها به طور گسترده در بخش کشاورزی استفاده می شوند. بیشتر آفت کش ها از نفت تولید شده و علاوه بر این، ماشین آلات برای کارهای کشاورزی نیز نفت مصرف می کنند. به این ترتیب کشاورزی، یکی از مصرف کنندگان عمده نفت است.

6. صنایع شیمیایی:

فرآورده های نفتی توسط بسیاری از شرکت های شیمیایی به عنوان مواد اولیه استفاده می شود. کاربردهای نفت خام در ساخت کودهای شیمیایی، الیاف مصنوعی، لاستیک مصنوعی، نایلون، پلاستیک، آفت‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها، عطرها، رنگ‌ها و غیره استفاده می‌شوند. پالایش نفت خام منجر به تولید چندین فرآورده جانبی می شود که در ساخت محصولات مختلف برای مصارف خانگی و صنعتی استفاده می شوند. محصولات فرعی عمده نفت شامل پلاستیک، مواد شوینده، نپتا، گریس، وازلین، موم و بوتادین و غیره است.

7. مصارف خانگی:

یکی دیگر از کاربردهای نفت خام در محصولات خانگی است. بسیاری از محصولات خانگی مانند مواد شوینده، وازلین، موم و غیره از نفت به دست می آیند. نفت سفید، محصول جانبی نفت است که هنوز در بسیاری از کشورها برای پخت و پز، روشنایی و سایر مصارف خانگی استفاده می شود.

♦ کک نفتی: محصول جانبی فرآیند کک سازی که می تواند به عنوان سوخت نیروگاه ها و کارخانه های سیمان یا برای تولید الکترودها و آندها فروخته شود.

معاملات نفتی چیست؟

در سال های اخیر، بازار نفت به یکی از موضوعات مورد علاقه بسیاری از سرمایه گذاران تبدیل شده است. با نوسانات شدید این کالا و روندهای بلندمدت آن، سرمایه گذاری در این کالا چه به عنوان بخشی از یک استراتژی بلندمدت یا کوتاه مدت، روز به روز رایج تر می شود. تجارت نفت، شامل خرید نفت، خرید نفت سفید، خرید فراورده های نفتی، فروش نفت، فروش فراورده های نفتی و دارایی های مرتبط با نفت با هدف کسب سود است. از آنجایی که نفت یک منبع محدود است، قیمت آن می تواند به دلیل تغییرات عرضه و تقاضا شاهد نوسانات زیادی باشد. این نوسان باعث محبوبیت فوق العاده آن در میان معامله گران می شود. در ادامه ی این مقاله به این خواهیم پرداخت که چرا سرمایه گذاران بورس به این دارایی علاقه مند هستند و چگونه می توانند نفت و مشتقات نفتی بخرند یا بفروشند.

روش های مختلف خرید و فروش نفت:

راه های مختلفی برای سرمایه گذاری در نفت از طریق خرید نفت یا فروش این ماده خام وجود دارد.

• به عنوان مثال می توان از قراردادهای آتی یا فوروارد برای این منظور استفاده کرد. این یکی از روش های ترجیحی برای سرمایه گذاری در قیمت نفت در دراز مدت است. با این حال، سرمایه گذاری در قراردادهای آتی طلای سیاه مستلزم دانش خاصی از بازار و توانایی پیش بینی موثر روندهای آینده است.
• روش دیگری که در حال حاضر رشد زیادی را تجربه می کند و امکان گمانه زنی در مورد نوسانات قیمت نفت را فراهم می کند، مربوط به خرید فراورده های نفتی است. این نوع ابزار معاملاتی توسط کارگزاران یا کارگزاران آنلاین ارائه می شود و به صورت ضمانت نامه است.

بنابراین این دو روش به سرمایه گذاران بورس اجازه می دهد تا بشکه های نفت را در بازار بخرند و بفروشند. البته این موضوع خرید و فروش فیزیکی این بشکه ها نیست زیرا این امر مستلزم ذخیره و جابجایی آنها است، بلکه صرفاً موضع گیری در مورد قیمت این بشکه ها است.

عوامل موثر بر قیمت خرید نفت

قیمت نقدی نفت چقدر است؟ قیمت‌های نقدی نفت نشان‌دهنده هزینه خرید نفت یا فروش فوری نفت یا «در محل» به‌جای تاریخ معینی در آینده است. در حالی که قیمت‌های آتی منعکس‌کننده این است که بازارها معتقدند نفت پس از انقضای آینده چقدر ارزش دارد، قیمت‌های نقدی نشان می‌دهند که در حال حاضر ارزش آن چقدر است.
قبل از سرمایه گذاری در نفت، یک سرمایه گذار باید بداند که چگونه بازار نفت و محیط آن را مطالعه کند تا بتواند از قبل روندهای آتی را که این دارایی دنبال خواهد کرد، تشخیص دهد. در هر نوع سرمایه گذاری، لازم است بتوان حرکت های صعودی یا نزولی را تشخیص داد تا در زمان مناسب دارایی های آن را بخرد یا بفروشد. در واقع عوامل خارجی متعددی می توانند بر قیمت نفت اوپک، وست تگزاس اینترمدیت یا WTI و یا برنت تأثیر مستقیم داشته باشند. لازم است قبل از خرید یا فروش بشکه، آنها را به طور سیستماتیک تجزیه و تحلیل کرد.

• یکی از فاکتورهای مؤثر بر قیمت نفت، به رابطه نفت با دلار آمریکا مربوط می شود. در واقع، می دانیم که قیمت نفت و فرآورده های نفتی مانند سایر مواد خام مانند طلا یا گاز طبیعی به دلار آمریکا اعلام می شود. بنابراین، بین ارزش دلار و نفت همبستگی معکوس وجود دارد. این بدان معناست که دلار قوی به دلیل نرخ نامطلوب ارز، خرید نفت را برای سرمایه گذاران خارجی کمتر جذاب می کند. بنابراین اغلب منجر به کاهش تقاضا و در نتیجه کاهش قیمت نفت می شود. عکس این موضوع نیز صادق است، زیرا دلار ضعیف باعث جذابیت بیشتر نفت، افزایش تقاضا و در نتیجه افزایش قیمت ها می گردد.
• یکی دیگر از عناصر بسیار تأثیرگذار با توجه به تحول نفت خام، مربوط به انتشار سهام آمریکا است. در واقع، ایالات متحده در حال حاضر بزرگترین مصرف کننده نفت جهان است. بنابراین وضعیت سهام این کشور که به صورت هفتگی منتشر می شود، شاخص مهمی برای تعیین سطح تقاضا است. در اینجا، مقایسه این سهام با پیش بینی های تحلیلگران مهم است. وقتی این سهام بزرگتر از حد پیش بینی شده باشد، به این معنی است که تقاضا ضعیف بوده و به طور کلی باعث کاهش قیمت ها می شود. زمانی که موجودی ها کمتر از حد انتظار باشد، این نشان دهنده افزایش تقاضا است و ممکن است باعث افزایش قیمت ها شود.
• در نهایت، مطالعه نحوه ی عرضه نفت، قبل از خرید یا فروش این ماده خام نیز مهم است. در واقع، قیمت خرید نفت، مانند هر دارایی فهرست شده در بورس اوراق بهادار، با قدرت عرضه و تقاضا تعیین می شود به طور خاص، سهمیه های تعیین شده توسط اوپک و اوپک پلاس را که عموما برای تأثیرگذاری بر قیمت ها افزایش یا کاهش می دهند، زیر نظر گرفته می شود. رویدادهای جاری و درگیری های مربوط به این کشورهای تولیدکننده نیز می تواند تأثیر زیادی بر قیمت این کالا داشته باشد. در زمان درگیری های ژئوپلیتیکی با یک یا چند کشور تولیدکننده، مشاهده افزایش قابل توجه قیمت نفت خام به دلیل ترس سرمایه گذاران از کاهش عرضه به کشورهای واردکننده، امری عادی است.

فروش فرآورده های نفتی در ایران

نفت ایران با درجه API بین 18.6 تا 33.4 است و نفتی نسبتا ترش و پرگوگرد به حساب می آید. (جهت اطلاع از نحوه گوگردزدایی از نفت و گاز به مقاله ” گوگردزدایی فرآورده های نفتی” مراجعه شود) در کشور ما تبادلات نفتی از قبیل خرید نفت و فرآورده های نفتی بر اساس استانداردهای بین المللی و قیمت روز جهانی بر حسب هر بشکه نفت مبادله می شود. کشور ما در بخش صادرات و فروش فرآورده های نفتی، جزء 5 کشور نخست دنیا است. اغلب تبادلات تجاری نفتی برای خرید نفت و یا خرید نفت سفید از پالایشگاه های مختلف کشور از طریق بورس اوراق بهادار انجام می شود.

کلام آخر:

نفت، امروزه منبع اصلی انرژی در جهان است. این نیز به دلیل قابلیت استفاده چندگانه آن در زمینه های مختلف تمدن ماشینی است. هر جنبه ای از زندگی روزمره انسان به نوعی تحت تأثیر کاربردهای نفت خام و فرآورده های نفتی است. روزانه در بسیاری از نقاط جهان، پالایشگاه ها مشغول برش زدن مشتقات نفتی برج تقطیر مختلف هستند. نفت، منبع محدودی است که پس از مصرف قابل تعویض نخواهد بود. استفاده از آن برای محیط زیست و همچنین فرآیند استخراج آن مضر است. به همین دلایل است که استفاده از منابع انرژی جایگزین مانند سوخت های زیستی، انرژی خورشیدی و بادی در حال بررسی و اجرا است.