معرفی گازوئیل
گازوئیل، یک مایع قابل احتراق است که به عنوان سوخت موتورهای دیزلی استفاده می شود. این سوخت بیشتر از فرایند تقطیر نفت خام و زغال سنگ به دست می آید. گازوئیل به عنوان یک منبع انرژی اهمیت دارد، اما همچنین تولید گازهای آلاینده و انتشار دی اکسید کربن (CO2) را افزایش می دهد، که یکی از عوامل تغییرات اقلیمی و آلودگی هوا می باشد. گازوئیل به عنوان سوخت دیزل شناخته می شود و ترکیب آن شامل آلکان ها و زنجیره های کربنی است. در موتورهای دیزلی، سوخت با گرمای هوای فشرده در سیلندر سوخته می شود، مشابه موتورهای بنزینی. گازوئیل نسبت به حجم مساوی بنزین، انرژی بیشتری را در طی احتراق آزاد تولید می کند. به همین دلیل، موتورهای دیزلی به طور کلی انرژی بهتری نسبت به موتورهای بنزینی تولید می کنند. ساخت گازوئیل نسبت به بنزین نیاز به مراحل تصفیه کمتری دارد، از این رو قیمت خرده فروشی گازوئیل به طور معمول کمتر از بنزین است. گازوئیل سنگین تر و کمتر قابل تبخیر است و دارای گرانروی بیشتری نسبت به بنزین است. در این مقاله به بررسی مشخصات گازوئیل، انواع و ویژگی های آن می پردازیم.با پترو صنعت دژکاوه همراه باشید تا با این سوخت فسیلی مهم همراه باشید که در تمامی جایگاه های سوخت کشور وجود دارد
انواع گازوئیل
علاوه بر گازوئیل سنتی که از تصفیه نفت به دست می آید، سوخت دیزل می تواند از منابع دیگری نیز تولید شود. برای مثال، گاز طبیعی، گاز سنتتیک (مشتق شده از زغال سنگ) و بیوگاز (حاصل از زیست توده) می توانند به عنوان مواد اولیه استفاده شوند تا دیزل مصنوعی یا دیزل فیشر- تروپش تولید کنند. همچنین، بیودیزل یک سوخت زیستی است که از گیاهان روغنی مانند سویا یا نخل تهیه می شود. این نوع سوخت دیزلی می تواند جایگزینی برای سوخت دیزل سنتی باشد و به صورت مخلوط با آن یا به تنهایی در موتورهای دیزلی استفاده شود، زیرا به مقدار بسیار کمی گوگرد تولید می کند. سوخت های دیزل جایگزین معمولا به عنوان راهی برای کاهش وابستگی به نفت و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای پیشنهاد می شوند، و تنها بیودیزل می تواند مزایایی برای چرخه دی اکسید کربن فراهم کند.
کاربرد گازوئیل
گازوئیل به عنوان یک منبع انرژی در مصرف های متعدد و متنوعی دارای کاربردهایی است. در ادامه به برخی از کاربرد های گازوئیل اشاره می کنیم:
1. حمل و نقل: گازوئیل یکی از سوخت های اصلی برای وسایل نقلیه است. خودروها، کامیون ها، اتوبوس ها، قایق ها، قطارها و دیگر وسایل نقلیه داخلی احتراقی از گازوئیل برای تولید حرکت و انتقال مسافران و بار استفاده می کنند.
2. کشاورزی: گازوئیل در کشاورزی نیز به عنوان سوخت برای تراکتورها، ماشین‌آلات کشاورزی و ادواتی که در کاشت و برداشت محصولات کشاورزی استفاده می شود، به کار می رود.
3. صنعت: برخی صنایع نیاز به گازوئیل برای تامین انرژی برقی یا گرمایی دارند. مثلا ژنراتورها و دستگاه های تولید برق در مناطقی که به شبکه برق متصل نیستند، از گازوئیل استفاده می کنند.
4. ساخت و ساز: گازوئیل به عنوان منبع انرژی برای ماشین‌آلات ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرد.
5. گرمایش: در برخی مناطق، گازوئیل به عنوان منبع گرمایش در خانه ها یا سازه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، این سوخت در برخی از کوره ها و تجهیزات گرمایشی مورد استفاده قرار می گیرد.
6. صنعت دریایی: کشتی ها و ناوگان دریایی نیز برای تامین انرژی از گازوئیل استفاده می کنند. این سوخت به عنوان سوخت اصلی موتورهای کشتی و دیگر تجهیزات دریایی به کار می رود.
7. صنعت هواپیما: برخی از هواپیما ها نیز از گازوئیل به عنوان سوخت استفاده می کنند، علاوه بر سوخت های هواپیما های دیگر مانند جت.
مشخصات گازوئیل و ویژگی های آن
گازوئیل یکی از محصولات پالایش نفت است و دارای مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاصی می باشد. در ادامه، به بررسی مشخصات گازوئیل می پردازیم.
– نقطه جوش: یکی از مشخصات گازوئیل نقطه جوش آن است. در دمای حدود ۳6۰-۱۷۰ درجه سانتی گراد جوش می آید.
– چگالی: یکی دیگر از مشخصات گازوئیل، چگالی آن است که دارای وزن نسبتا بالاتری نسبت به سایر سوخت های رایج است. چگالی گازوئیل تقریبا بین 0.8 کیلوگرم بر لیتر تا 0.87 کیلوگرم بر لیتر است. این چگالی به معنای تعداد جرم هیدروکربن های نفتی و آروماتیک موجود در گازوئیل است. با افزایش مقدار هیدروکربن ها و آروماتیک ها در ترکیب گازوئیل، چگالی آن نیز افزایش می یابد. در مقایسه با سایر سوخت ها، گازوئیل به دلیل چگالی بالای خود، حجم کمتری را در بر می گیرد و برای انتقال و ذخیره سازی آن نیاز به فضای کمتری دارد. این ویژگی باعث می شود گازوئیل به عنوان یک سوخت پرکاربرد در صنایع مختلف انتخاب شود.
– ویسکوزیته: ویسکوزیته یا گرانروی یکی دیگر از مشخصات گازوئیل است. ویسکوزیته به میزان چسبندگی و زمانی که برای گازوئیل لازم است تا از یک سطح به سمت دیگر حرکت کند، اشاره دارد. ویسکوزیته بر توانایی گازوئیل در جریان و حرکت در سیستم های لوله کشی، پمپ ها و انژکتورهای پاشش سوخت تأثیر می گذارد. اگر ویسکوزیته گازوئیل بیش از حد بالا باشد، جریان آن در سیستم های لوله‌کشی و تجهیزات جایگاه سوخت ممکن است با مشکلاتی مواجه شود و فشار کاهش یابد. این مشکلات می تواند تأثیر منفی بر عملیات انتقال و استفاده از سوخت داشته باشد. همچنین، ویسکوزیته پایین در گازوئیل نیز کیفیت سوخت را تحت تاثیر قرار می دهد. مقدار مجاز استاندارد ویسکوزیته گازوئیل بین 12 تا 40 سانتی استوک قرار است. این محدوده ویسکوزیته به عنوان یکی از مشخصات کیفیتی گازوئیل مدنظر قرار گرفته شده است.
– ترکیب شیمیایی: گازوئیل از مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن ها تشکیل شده است. این هیدروکربن ها از زنجیره های مختلف کربنی تشکیل شده اند و شامل هیدروژن و کربن هستند. ترکیبات شیمیایی یکی دیگر از مشخصات گازوئیل به حساب می آید.
– انرژی حرارتی: یکی از مشخصات گازوئیل انرژی حرارتی آن است. گازوئیل دارای انرژی حرارتی بالا است که برای احتراق در موتورهای داخلی احتراقی مناسب است. این انرژی حرارتی به واحد انرژی کیلوکالری بر لیتر (kcal/L) یا کیلوژول بر لیتر (kJ/L) اندازه گیری می شود.
– گوگرد: وجود گوگرد در گازوئیل، یکی از مشخصات گازوئیل به حساب می آید. حضور گوگرد و ترکیبات گوگردی در گازوئیل ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی مانند خوردگی روکش موتور دیزلی و آلودگی هوا شود. میزان مجاز گوگرد در گازوئیل، طبق استاندارد های بین المللی، کمتر از 50 ppm است. برای کاهش ترکیبات گوگردی، نیاز است گازوئیل به طور کامل در پالایشگاه تصفیه شود. با رعایت میزان مجاز گوگرد در گازوئیل، خطرات احتمالی مرتبط با خوردگی روکش موتور دیزلی و آلودگی هوا کاهش می یابد. برای این منظور، پالایشگاه ها معمولا فرآیند های تصفیه و ازدیاد کیفیت را بر روی گازوئیل انجام می دهند تا ترکیبات گوگردی را به حداقل ممکن برسانند. اهمیت کاهش ترکیبات گوگردی در گازوئیل به منظور حفظ سلامت محیط زیست و کاهش آلودگی هوا بسیار مهم است. این اقدامات بهبود کیفیت گازوئیل را تضمین می کند و تاثیر مستقیمی بر عملکرد و پایداری موتورهای دیزلی دارد.
– عدد ستان: یکی دیگر از مشخصات گازوئیل عدد ستان آن است. عدد ستان (Cetane Number) یک معیار است که برای ارزیابی کیفیت گازوئیل و سوخت های دیزلی استفاده می شود. این عدد نشان می دهد چقدر عمل احتراق داخل سیلندر موتور سریع انجام می شود. هرچه عدد ستان بالاتر باشد، عمل احتراق سریع تر انجام می شود و بنابراین گازوئیل دارای کیفیت بالاتری خواهد بود. با داشتن عدد ستان بالا، سوخت دیزلی می تواند بهبود یافته و عملکرد بهتری در موتورهای دیزلی ارائه دهد. در واقع، عدد ستان میزان قابلیت احتراق سوخت را نشان می دهد و به عملکرد و کیفیت سوخت بسیار مرتبط است. بنابراین، ارزیابی و اندازه گیری عدد ستان در آزمایشگاه ها و صنایع مرتبط با سوخت، جهت اطمینان از کیفیت و عملکرد بهینه سوخت های دیزلی انجام می شود.
– رنگ و شکل: گازوئیل معمولا بی رنگ و بی بو است و در شکل مایع به صورت شفاف تا متراکم ارائه می شود. رنگ و شکل از آخرین مشخصات گازوئیل به حساب می آید.
بهبود عدد ستان
همانطور که قبل تر گفتیم عدد ستان یکی از مشخصات گازوئیل است که در این بخش از مقاله به بهبود عدد ستان می پردازیم.
بهبود عدد ستان سوخت های دیزلی اغلب با استفاده از مواد افزودنی انجام می شود. این مواد افزاینده ها که به طور اصطلاحی (پرو-ستان) نامیده می شوند، به احتراق خود به خود درون موتور کمک می کنند. پروستان ها ترکیبات اکسید کننده ناپایداری هستند که در فرآیند تجزیه، رادیکال های آزاد تولید می کنند و احتراق خود به خود درون موتور دیزل را تسهیل می کنند. دو گروه از ترکیبات آلی که به عنوان پروستان ها شناخته می شوند، پراکسید ها (R-O-O-Rˊ) و نیترات ها هستند. از میان این دو، به دلیل هزینه کمتر، دسترسی آسان تر و استفاده آسان تر، معمولا از نیترات ها مانند اتیل هگزیل نیترات به عنوان پروستان بهبود دهنده‌ی عدد ستان استفاده می شود. بطور کلی، ترکیبات با ساختار گروه هیدروکربنی زنجیری و کم شاخه تر، عدد ستان بالاتری دارند. ترکیبات آروماتیک و حلقوی دارای عدد ستان بسیار پایینی هستند و باید از گازوئیل حذف شوند.
کلام آخر
گازوئیل، یکی از اصلی ترین محصولات حاصل از فرآوری نفت، به عنوان سوخت در موتورهای دیزلی استفاده می شود. علاوه بر استفاده در وسایل نقلیه، گازوئیل نیز به عنوان سوخت در تجهیزات حرارتی، نیروگاه ها، کوره ها و کارخانجات استفاده می شود. در انتخاب گازوئیل، ویژگی های مهمی مورد توجه قرار می گیرند. گازوئیل با کیفیت باید دارای عدد ستان بالا و باید با استاندارد های آلایندگی جدید تر سازگاری داشته باشد. در صورت وجود آلاینده ها در گازوئیل، دود تولید شده در محیط، منتشر می شود و سلامتی انسان ها و محیط زیست به خطر می افتد.
