برخی از حلال های نفتی

حلال های نفتی

حلال های نفتی از هیدروکربن مایع مشتق شده از نفت و فرآورده های نفتی تشکیل شده اند که برای محصولات تجاری مختلف یا در آزمایشگاه ها برای اهداف تحقیقاتی استفاده می شوند. آنها به دلیل اثربخشی، هزینه کم و در دسترس بودن به صورت صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

در واقع مخلوط‌های هیدروکربنی هستند که بر اساس دامنه جوش و قدرت حلالیت می‌توانند به سه دسته بزرگ به شرح زیر تقسیم شوند:

• حلال‌های مخصوص دامنه جوش 30 تا 160 درجه سانتی‌گراد
• وایت اسپریت‌ها با دامنه جوش 130-220 درجه سانتی‌گراد
• حلال‌های آروماتیک با دامنه جوش بالا 160-300 درجه سانتی‌گراد

در این دسته از حلال‌های گسترده و منحصر به فرد (به طور معمول در دامنه جوش‌های پایین‌تر از 15 تا 30 درجه سانتی‌گراد) از هیدروکربن‌های آلیفاتیک، آلیسیکلیک و آروماتیک در مقادیر مختلف، بسته به فرآیند تصفیه و استفاده نهایی تشکیل می‌شوند. اگرچه محتوای بنزن در حلال‌های نفتی در حال حاضر به طور کلی در حلال‌های غیرهیدروژنه با دامنه جوش ویژه کمتر از 1٪ و در سایر حلال‌ها کمتر از 1/1 درصد است، اما مقادیر بالاتر در گذشته معمولاً وجود داشته است.

برخی از حلال های نفتی

1- Synonyms

حلال های نفتی پوشش داده شده در این مونوگراف، همگی مخلوط های پیچیده ای از هیدروکربن های تولید شده از بخش های تقطیر نفت هستند که توسط یک یا چند فرآیند بیشتر تصفیه شده اند. برخلاف سوخت‌های نفتی، این مخلوط‌ها با ترکیب جریان‌های مختلف فرآیند پالایشگاهی تولید نمی‌شوند، بلکه با پالایش و تقطیر بیشتر یک یا دو جریان تولید می‌شوند تا یک محصول به طور قابل‌توجهی از نظر ترکیب شیمیایی متفاوت باشد و در محدوده جوش بسیار کم (معمولاً 15 تا 30 درجه سانتی گراد) نسبت به جریان های منبع آن باشد.

حلال های نفتی به طور کلی با خواص فیزیکی خاص و ترکیب شیمیایی مشخص و متمایز می شوند. از جمله خواص مهم آن ها( بسته به کاربرد نهایی حلال) می توان به، محدوده جوش، نقطه اشتعال، قدرت حلال (حلال بودن)، رنگ، بو، محتوای معطر و محتوای گوگرد آن اشاره کرد.

برخی از این ویژگی ها به هم مرتبط هستند. به عنوان مثال، افزایش محتوای معطر سبب افزایش حلالیت و بو می شود.

علاوه بر این، یک ویژگی ممکن است به روش های مختلف در صنایع مختلف یا در مناطق جغرافیایی مختلف اندازه گیری شود. به عنوان مثال، مقدار کائوری-بوتانول (مقدار حلال نفتی بر حسب میلی لیتر که برای ایجاد کدورت در محلول صمغ کائوری و n-بوتانول لازم است) و نقطه آنیلین (حداقل درجه حرارت برای اختلاط کامل آنیلین با یک حلال نفتی) هر دو شاخص حلالیت هستند. اما از کائوری-بوتانول اغلب در اروپا و از نقطه آنیلین بیشتر در ایالات متحده استفاده می شود.

بنابراین، جای تعجب نیست که نام‌های مشابهی برای حلال‌هایی استفاده شود که یکسان نیستند، و سیستم‌های طبقه‌بندی یا نام‌های مختلف ممکن است در یک صنعت یا منطقه جغرافیایی رایج‌تر از دیگری باشد. برای مثال، “وایت اسپریت” یک اصطلاح رایج در اروپا است اما در ایالات متحده آمریکا به ندرت استفاده می شود.

حلال های نفتی که در این مونوگراف پوشش داده شده اند، به طور کلی بر اساس فراریت و محتوای معطر (که مربوط به حلالیت است) در سه گروه دسته بندی می شوند.

این گروه ها (حلال های با محدوده جوش معین، الکل های سفید و حلال های معطر با نقطه جوش بالا) در دسته بندی های صنعتی به طور گسترده کاربرد دارند. شکل زیر رابطه کلی بین این سه گروه گسترده از حلال های نفتی را با توجه به تعداد کربن، محدوده جوش و حلالیت آنها را نشان می دهد.

حلال های نفتی با توجه به تعداد کربن

خواص شیمیایی و فیزیکی

محاسبه ضرایب تبدیل برای تبدیل غلظت هوا بیان شده بر حسب قسمت در میلیون به میلی گرم در متر مکعب نیاز به دانش وزن مولکولی یک ماده شیمیایی دارد.

از آنجایی که وزن مولکولی مخلوط‌های پیچیده و متغیر مانند حلال‌های نفتی را نمی‌توان مشخص کرد، فاکتورهای تبدیل در این مقاله گنجانده نشده است. با این حال، اشاره شده است که، برای اهداف عملی، دیگران از وزن مولکولی متوسط برای تولید ضرایب تبدیل تقریبی برای حلال‌های نفتی مشخصی استفاده کرده‌اند

2- حلال هایی با دامنه جوش معین

با توجه به فرآیندهای تولید، می توان سه نوع اصلی حلال با دامنه جوش معین را تشخیص داد:

نوع 1 – حلال های ویژه با محدوده جوش هیدروسولفوره شده که می توانند تا 20 درصد وزنی ترکیبات معطر داشته باشند.

نوع 2 – حلالهای با دامنه جوش معین هیدروژنه شده، که در آنها ترکیبات معطر به هیدروکربنهای آلی حلقوی تبدیل شده و محتوای معطر آن کمتر از 0.02 درصد وزنی است.

نوع 3 – حلال‌های هیدروژنه با محدوده جوش معین، که ترکیبات معطر (اغلب تولوئن) به آنها اضافه می‌شود و ممکن است دارای محتوای معطر تا 50 درصد وزنی باشند.

3- وایت اسپریت

نام حلال های هیدروکربنی که به عنوان تقطیر در پالایش معمولی نفت تولید می شوند و برای مثال در صنایع پوشش، رنگ و خشکشویی استفاده می شوند، مبهم و گیج کننده است. بنابراین نام های تجاری ممکن است ترکیب را نشان ندهند.

در اروپا، نامی که بیشتر با آن مواجه می‌شویم «وایت اسپریت» است که مترادف جایگزین آن «حلال معدنی» است. در ایالات متحده، نامی که بیشتر برای این حلال‌ها استفاده می‌شود، «ااسپریت معدنی» است. همانطور که توسط ASTM D235 مشخص شده است، “حلالی استدارد” است که از نظر ترکیب مشابه محصولی است که به طور کلی در اروپا به عنوان وایت اسپریت شناخته می شود. اصطلاحات “نفتای حلال” و “جایگزین سقز” برای توصیف مواد مشابه استفاده می شود.

وایت اسپریت

حلالی که عموماً در اروپا به عنوان وایت اسپریت شناخته می شود و معمولاً عموم مردم در کاربردهای آن به عنوان رقیق کننده رنگ و پاک کننده برس در معرض آن قرار می گیرند، یک تقطیر نفتی است که معمولاً در محدوده 150 تا 205 درجه سانتی گراد می جوشد

محتوای معطر معمولی آن 15-25٪ است. با این حال، محصولات این ترکیب در بریتانیا به عنوان «محصولات با آروماتیک کم» در نظر گرفته می‌شوند، در حالی که در فرانسه «وایت اسپریت کم معطر » محصولی با محتوای معطر 5 درصد یا کمتر است.

در ایالات متحده، نوع 3 – الکل های معدنی بی بو” (ASTM D235) است که دارای حداکثر مقدار کائوری-بوتانول 29 به جای محدودیت در محتوای معطر است. برخی از وایت اسپریت ها با محتوای معطر پایین تر (معمولاً کمتر از 1٪) با تیمار هیدروژن (هیدروژناسیون) در حضور کاتالیزور تولید می شوند. “وایت اسپریت با میزان معطر بالا”، با محتوای معطر معمولی 45٪، هم مشخص شده است و هم به صورت تجاری در اروپا موجود است.

سه نوع اصلی از وایت اسپریت را می توان با توجه به فرآیندهای تولید متمایز کرد:

نوع 1 – وایت اسپریت هیدروسولفوره شده، که عموماً حاوی 15 تا 25 درصد وزنی ترکیبات معطر هستند، اما ممکن است تا 45 درصد وزنی را نیز داشته باشند. در ایالات متحده، محتوای معطر چنین حلال هایی به ندرت از 15 تا 16٪ تجاوز می کند و اغلب بسیار کمتر است.

نوع 2 – الکل های سفید هیدروسولفوره شده استخراج شده با حلال حاوی 3-5 درصد وزنی ترکیبات معطر.

نوع 3 – الکل‌های سفید هیدروژنه، که در آن هیدروکربن‌های معطر به هیدروکربن‌های آلی حلقه‌ای تبدیل شده‌اند و دارای محتوای معطر کمتر از 1 درصد وزنی هستند.

4- حلال های معطر با نقطه جوش بالا

حلال‌های معطر با نقطه جوش بالا مخلوط‌های پیچیده‌ای از هیدروکربن‌های معطر با اعداد کربن از 8 تا 16 و جوشش معمولاً در محدوده 160 تا 300 درجه سانتی‌گراد، با اجزای با نقطه جوش کمتر در برخی فرمول‌ها هستند.

غلظت کل ترکیبات معطر معمولاً بیشتر از 80٪ است، اما می تواند تا 99٪ هم باشد، و بقیه ترکیبات شامل مخلوطی از آلیفاتیک در همان محدوده جوش هستند.

حلال های معطر با نقطه جوش بالا نوع 1 به صورت کاتالیزوری اصلاح می شوند، در حالی که نوع 2 با استخراج با حلال پردازش می شوند.

توضیحات مربوط به حلال هیدروکربنی شفاف و بی رنگ

1. محدوده جوش: 160-300 درجه سانتی گراد
2. چگالی: 0.879–0.999 در 15 درجه سانتی گراد
3. ضریب شکست: 1.5-1.6 در 20 درجه سانتی گراد
4. حلالیت: کمتر از 0.1 درصد وزنی در آب
5. ویسکوزیته: 0.8-2.6 cps در 25 درجه سانتی گراد
6. نوسانات: 0.21– < 0.01; نرخ تبخیر نسبی، n-بوتیل استات = 1
7. واکنش پذیری: با عوامل اکسید کننده قوی واکنش می دهد
8. مقدار کائوری-بوتانول: 85-89
9. نقطه آنیلین: 12-15 درجه سانتی گراد
10. نقطه اشتعال: 45-110 درجه سانتی گراد
11. رنگ (با رنگ سنج Saybolt): + 30 (
12. محدوده تعداد کربن: 8-16

کاربرد حلال‌های نفتی:

بنزین، بنزن، تولوئن، پروپان، اکتان، زایلین و سایر فرآورده های نفتی را می توان به عنوان حلال در فرآیندهای متعددی استفاده کرد، از جمله:

• پروپان مایع برای دی‌آسفالت کردن قیر استفاده می‌شود. پنتان، هگزان، هپتان و اکتان در کارهای آزمایشگاهی استفاده می‌شود.
• بنزن، تولوئن، و زایلن تجاری در ساخت پلاستیک، رزین، وارنیش، رنگ و چسب استفاده می‌شود.
• بنزین یک حلال است که در صنعت لاستیک در تهیه سیمان لاستیکی، وارنیش های روغنی سریع‌خشک مخصوص و رنگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• از اسپریت‌های نفتی در صنعت رنگ و وارنیش و در تهیه روغن‌های خشک ‌کن برای حل ‌کردن لعاب‌های روغنی، وارنیش‌های ساخته شده از قیر و وارنیش‌های عایق‌کننده الکتریکی استفاده می‌شود.
• بنزین استخراجی، روغن را از دانه‌ها و قالب‌های روغنی، چربی را از استخوان‌ها و نیکوتین موجود در برگ‌های تنباکو هندی را حذف می کند. بنزین در ساخت چرم مصنوعی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از آن برای تمیز کردن شیمیایی پارچه‌ها، شست‌وشوی قطعات در حین کار تعمیر و از بین‌بردن روکش‌های ضدزنگ نیز استفاده می‌شود.
• قرار گرفتن در معرض حلال‌های نفتی در بسیاری از مشاغل از جمله نقاشی، چاپ، استفاده از چسب، پردازش لاستیک و چربی‌زدایی بسیار گسترده است.

اختصاصی بازار نفت گاز پتروشیمی

منبع: national library of medicine