النفط أو البترول (كلمة مشتقة من الأصل اللاتيني "بيترا" والذي يعني صخر و "أوليوم" والتي تعني زيت)، ويطلق عليه أيضا الزيت الخام، كما أن له اسم دارج "الذهب الأسود"، وهو عبارة عن سائل كثيف، قابل للاشتعال، بني غامق أو بني مخضر، يوجد في الطبقة العليا من القشرة الأرضية. وأحيانا يسمى نافثا، من اللغة الفارسية ("نافت" أو "نافاتا" والتي تعني قابليته للسريان). وهو يتكون من خليط معقد من الهيدروكربورات، وخاصة من سلسلة الألكانات الثمينة كيميائيا ، ولكنه يختلف في مظهره وتركيبه ونقاوته بشدة من مكان لأخر. وهو مصدر من مصادر الطاقة الأولية الهام للغاية (إحصائيات الطاقة في العالم) ، ولكن العالم يحرقه ويستغله في تشغيل السيارات و التمتع برفاهية الحركة وفي إنتاج الطاقة الكهربائية التي يمكن أن تُوّلد بطرق أخرى توفر على البشرية حرق هذا الذهب الأسود القيم كيميائيا. النفط هو المادة الخام لعديد من المنتجات الكيماوية ، بما فيها الأسمدة، مبيدات الحشرات ، اللدائن وكثير من الأدوات البلاستيك والرقائق والأنابيبوالأقمشة و النايلون والحرير الإصتناعي والجلود الاصتناعية والأدوية.
طلمبة مستمرة لضخ النفط واستخراجه أثناء عملية الضخ ، في بئر بالقرب من سارينا،أونتاريو، 2001
//
أصل النفط
نشأ النفط خلال العصور الجيولوجية القديمة الغابات التي كانت متكاثرة قي بعض أنحاء الأرض . والعضيات البحرية بلانكتون والنباتات المائية ، ووقوع تلك المواد العضوية تحت طبقات من الأرض وزيادة الضغط وتحولت مع مرور ملايين السنين إلى نفط .
تركيب النفط
أثناء عمليات التصفية، يتم فصل الكيماويات المكونة للنفط عن طريق التقطير التجزيئي، وهو عملية فصل تعتمد على نقط الغليان النسبية (أو قابلية التطاير النسبية) للمواد المختلفة الناتجة عن تقطير النفط . وتنتج المنتجات المختلفة بترتيب نقطة غليانها بما فيها الغازت الخفيفة ،مثل: الميثان، الإيثان من طرق الكيمياء التحليلية، تستخدم غالبا في أقسام التحكم في الجودة في مصافي البترول.
ويتكون النفط من الهيدروكربونات ، وهذه بدورها تتكون من مركبات عضوية تحتوي على الهيدروجينوالكربون . وبعض الأجزاء غير الكربونية مثل النيتروجين و الكبريت و الأكسجين، وبعض الكميات الضئيلة من الفلزات مثل الفاناديوم أو النيكل، ومثل هذه العناصر لا تتعدى 1% من تركيب النفط .
وأخف أربعة ألكانات هم: ميثان CH4، إيثان C2H6، بروبان C3H8، بوتان C4H10. وهم جميعا غازات. ونقطة غليانهم -161.6 C° و -88 C° و -42 C° و -0.5 C°، بالترتيب (-258.9، -127.5، -43.6، -31.1 F°)
منتجات السلاسل الكربونية C5-7 كلها خفيفة، وتتطاير بسهولة، نافثا نقية. ويتم استخدامهم كمذيبات و سوائل التنظيف الجاف ومنتجات تستخدم في التجفيف السريع الأخرى. أما السلاسل الأكثر تعقيدا من C6H14 إلى C12H26 فهي تكون مختلطة بعضها البعض وتكون البنزين (الجازولين). ويتم صنع الكيروسين من السلاسل الكربونية C10 إلى C15 . ثم وقود ديزل وزيت المواقد في المدى من C10 إلى C20 . أما زيوت الوقود الأثقل من ذلك فهي تستخدم في محركاتالسفن . وجميع هذه المركبات النفطية سائلة في درجة حرارة الغرفة.
منتجات التقطير الجزئي للنفط الخام
زيوت التشحيم والشحم شبه الصلب و ال فازلين تتراوح من C16 إلى C20.
السلاسل الأعلى من C20 تكون صلبة، بداية من شمع البرافين، ثم بعد ذلك القطران، القار، الأسفلت ، وتتواجد هذه المواد الثقيلة في قاع برج التقطير .
يعطي التسلسل التالي مكونات النفط الناتجة بحسب تسلسل درجة غليانها تحت تأثير الضغط الجوي في التقطير التجزيئي بالدرجة المئوية:
.
طلمبة مستمرة لضخ النفط واستخراجه أثناء عملية الضخ ، في بئر بالقرب من سارينا،أونتاريو، 2001//
أصل النفط
نشأ النفط خلال العصور الجيولوجية القديمة الغابات التي كانت متكاثرة قي بعض أنحاء الأرض . والعضيات البحرية بلانكتون والنباتات المائية ، ووقوع تلك المواد العضوية تحت طبقات من الأرض وزيادة الضغط وتحولت مع مرور ملايين السنين إلى نفط .
تركيب النفط
أثناء عمليات التصفية، يتم فصل الكيماويات المكونة للنفط عن طريق التقطير التجزيئي، وهو عملية فصل تعتمد على نقط الغليان النسبية (أو قابلية التطاير النسبية) للمواد المختلفة الناتجة عن تقطير النفط . وتنتج المنتجات المختلفة بترتيب نقطة غليانها بما فيها الغازت الخفيفة ،مثل: الميثان، الإيثان من طرق الكيمياء التحليلية، تستخدم غالبا في أقسام التحكم في الجودة في مصافي البترول.
ويتكون النفط من الهيدروكربونات ، وهذه بدورها تتكون من مركبات عضوية تحتوي على الهيدروجينوالكربون . وبعض الأجزاء غير الكربونية مثل النيتروجين و الكبريت و الأكسجين، وبعض الكميات الضئيلة من الفلزات مثل الفاناديوم أو النيكل، ومثل هذه العناصر لا تتعدى 1% من تركيب النفط .
وأخف أربعة ألكانات هم: ميثان CH4، إيثان C2H6، بروبان C3H8، بوتان C4H10. وهم جميعا غازات. ونقطة غليانهم -161.6 C° و -88 C° و -42 C° و -0.5 C°، بالترتيب (-258.9، -127.5، -43.6، -31.1 F°)
منتجات السلاسل الكربونية C5-7 كلها خفيفة، وتتطاير بسهولة، نافثا نقية. ويتم استخدامهم كمذيبات و سوائل التنظيف الجاف ومنتجات تستخدم في التجفيف السريع الأخرى. أما السلاسل الأكثر تعقيدا من C6H14 إلى C12H26 فهي تكون مختلطة بعضها البعض وتكون البنزين (الجازولين). ويتم صنع الكيروسين من السلاسل الكربونية C10 إلى C15 . ثم وقود ديزل وزيت المواقد في المدى من C10 إلى C20 . أما زيوت الوقود الأثقل من ذلك فهي تستخدم في محركاتالسفن . وجميع هذه المركبات النفطية سائلة في درجة حرارة الغرفة.
منتجات التقطير الجزئي للنفط الخام
زيوت التشحيم والشحم شبه الصلب و ال فازلين تتراوح من C16 إلى C20.
السلاسل الأعلى من C20 تكون صلبة، بداية من شمع البرافين، ثم بعد ذلك القطران، القار، الأسفلت ، وتتواجد هذه المواد الثقيلة في قاع برج التقطير .
يعطي التسلسل التالي مكونات النفط الناتجة بحسب تسلسل درجة غليانها تحت تأثير الضغط الجوي في التقطير التجزيئي بالدرجة المئوية:
- إثير بترول : 40 – 70 C° يستخدم كمذيب
- بنزين خفيف: 60 – 100 C° يستخدم كوقود للسيارات
- بنزين ثقيل: 100- 150 C° يستخدم كوقود للسيارات
- كيروسين خفيف: 120 – 150 C° يستخدم كمذيب ووقود للمنازل
- كيروسين: 150 – 300 C° يستخدم كوقود للمحركات النفاثة
- ديزل: 250 – 350 C° يستخدم كوقود ديزل / وللتسخين
- زيت تشحيم: > 300 C° يستخدم زيت محركات
- الأجزاء الغليظة الباقية: قار، أسفلت، شمع ، وقود متبقي.
.
