منوی سایت
نفت خام و اجزاء تشكيل دهنده روانكارها
به نفتي که مستقيماً از چاه استخراج مي‌شود، نفت خام مي‌گويند. نفت خام از باقيمانده‌ي جانوران ريز آبزي و گياهان که همراه با گل در اعماق دريا ته‌نشين شدهاند، تحت اثر فشار و درجه‌حرارت به‌وجود آمده و مخلوطي از ترکيبات مختلف است.
بعضي از اجزاء موجود در نفت خام خواص مطلوب در روانکاري دارند، و بعضي ديگر خواص نامطلوب. اين اجزاء به‌طور کلي به دو دسته‌ی هيدروکربني‌ها و غير‌هيدروکربني‌ها تقسيم‌بندي مي‌شوند.
هيدروکربن‌ها
هيدروکربن‌ها، ترکيباتي آلي که منحصراً از کربن و هيدروژن تشکيل شدهاند، هستند و قسمت عمده‌ی نفت خام را تشکيل داده و شامل دسته‌هاي زير مي‌شوند:
آلکان‌ها (پارافين‌ها): هيدروکربن‌هايي با زنجيرهاي خطي يا ساختمان زنجيري شاخه‌دار اشباع هستند.
آلکن‌ها (اولفين‌ها): هيدروکربن‌هايي با زنجيرهاي خطي يا ساختمان زنجيري شاخه‌دار غير‌اشباع هستند، که در نفت خام نسبتاً کمياب مي باشند. در فرآيندهاي تصفيه‌ی خاص، طيف وسيعي از آلکن‌ها به‌وسيله‌ی کراکينگ و هيدروژن‌زدايي توليد مي‌شوند.
آلي‌سيکليک‌ها (نفتن‌ها): اين هيدروكربن‌ها ساختمان حلقوي اشباع با حلقه‌هاي 8 و 6 تايي دارند. زماني که تعداد حلقه‌ها يکي باشد تک‌حلقه‌اي و در صورتي‌که 2 يا بيشتر حلقه داشته باشد چند‌حلقه‌اي نام دارند.
آروماتيک‌ها: ساختمان حلقوي با پيوند‌هاي دوگانه‌ی مزدوج در حلقه‌هاي 6 كربني بنزن را شامل مي‌شوند. اجزاء آروماتيکي به 6 گروه تقسيم‌بندي مي‌شوند: منو آروماتيک‌ها، دي آروماتيک‌ها، تري آروماتيک‌ها، تترا آروماتيک‌ها، پنتا آروماتيک‌ها، آروماتيک‌هاي ناشناخته. آروماتيک‌هاي تك و چندحلقه‌ای سرطان‌زا و از نظر زيست‌محيطي خطرناک هستند.
جدول 1 خواص هيدروکربن‌هاي تشکيل‌دهنده‌ي روغن‌پايه را نشان می‌دهد. ترکيبات آروماتيک (سيرنشده) موجود در روغن‌پايه موجب پايين‌آمدن مقدار شاخص گرانروي (VI) روغن‌پايه مي‌شود. پايين‌بودن VI يعني گرانروي روغن با تغيير دما دچار تغييرات زيادي مي‌شود، در نتيجه روغن وظايف روانکاري خود را در دماهاي کم و زياد به خوبي انجام نمي‌دهد. از طرفي، ترکيبات آروماتيک فعالترين گونه‌هاي موجود در روغن‌پايه هستند و اکسيدشدن آنها موجب مي‌شود يک سري واکنش‌هاي زنجيرهاي در روغن شروع شوند که عامل اصلي کاهش سريع طول عمر مفيد روغن‌پايه هستند. بنابراين تا حد امکان به روش‌هاي مختلف از حضور آروماتيک‌ها (ترکيبات) در روغن‌پايه‌ها جلوگيري مي‌شود.
جدول 1: خواص هيدروکربن‌هاي تشکيل‌دهنده‌ي روغن‌پايه
ترکيبات غير‌هيدروکربني
بسياري از ترکيبات در نفت خام شامل عناصري غير از هيدروژن و کربن نيز مي‌شوند که گاهي درون ساختمان حلقه‌ها و يا در گروه‌هاي استخلافي متصل‌شده به ساختمان هيدروکربن مشاهده مي‌شوند. ترکيبات آلي گوگرددار در نفت خام، از مولکول‌هايي که شامل اکسيژن و نيتروژن مي‌شوند بيشتر يافت می‌شوند و ترکيبات آلي- فلزي نيز به مقدار کمي در ترکيب شيميايی نفت خام وجود دارند. ترکيبات آلي گوگرددار و نيتروژن‌دار عمدتاً به‌صورت مولکول‌هاي هترو‌سيکل هستند؛ در مقابل عمده‌ي مولکول‌هاي اکسيژن‌دار به‌صورت کربوکسيليک اسيدها هستند. اسيدهاي آليفاتيک سيرشده (اسيدهاي نفتنيک)، تيوفن آروماتيک‌ها و به مقدار ناچيزي از فنول‌ها و فوران‌ها نيز ممکن است موجود باشد. البته مولکول‌هاي بسيار بزرگ و سنگين رزين‌ها و آسفالت‌ها که مخلوطي از ساختمان آروماتيک و هترو‌سيکليک هستند، نيز وجود دارند. رزين‌ها انواع مولکول‌هايي با وزن‌مولکولي کمتر از 1000 هستند، در حالي‌که آسفالت‌ها نتيجه‌ي متصل‌شدن تعداد زيادي از مولکول‌‌ها به يکديگر هستند و مولکول‌هاي بسيار بزرگ و سنگين استثنايي دارند. مثال‌هايي از انواع ترکيبات هيدروکربني و غير‌هيدروکربني موجود در نفت خام در شکل 1 نشان داده شده است.
چنانچه ميزان ترکيبات گوگرددار در روغن‌پايه زياد باشد، روانکار نهايي نمي‌تواند قطعات را در مقابل خوردگي و يا زنگ‌زدگي محافظت کند. گاهي اين ترکيبات گوگردي به حدي فعال هستند که خود باعث، ايجاد خوردگي مي‌شوند و نيز موجب تشديد آلودگي‌های ميکروبي در روغن و در نتيجه کاهش عمر روغن مي‌شوند. بنابراين کنترل مقدار گوگرد در روغن‌پايه و حذف اين ترکيبات از روغن‌پايه اهميت ويژه‌ای دارد، که در مراحل مختلف پالايش تا حدودی از روغن حذف می‌شوند.
شکل 1: انواع ترکيبات موجود در نفت خام الف) هيدروکربن‌ها ب) غير هيدروکربن‌ها
