صيغة زيت الوقود (زيت الفرن)

يقدم

زيت الوقود (زيت الوقود الثقيل) هو مشتق نفطي ثقيل يُستخدم كوقود في الصناعة ومحطات الطاقة. سعره المنخفض ومحتواه العالي من الطاقة يجعله شائع الاستخدام في العديد من الدول، إلا أن تركيبته الكيميائية الفريدة تُسبب تلوثًا كبيرًا. ستستكشف هذه المقالة   تركيب زيت الوقود، وبنيته الكيميائية، وأنواعه، وخصائصه الفيزيائية والكيميائية، وتطبيقاته الصناعية   .

---

الصيغة الكيميائية للديزل

زيت الوقود ليس مركبًا نقيًا، بل   خليط معقد من الهيدروكربونات الثقيلة   ، بما في ذلك الألكانات (البارافينات)، والألكانات الحلقية، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs). يمكن التعبير عن الصيغة العامة لزيت الوقود كما يلي:

الصيغة العامة للوقود النفطي:

CnH2n+2  إلى C30H62    وأعلى Cn    ​H  2  n   +   2 ​ إلى  C   30   ​H   62 ​ وأعلى   

(حسب نوع الوقود وعملية التكرير)

المكونات الرئيسية لوقود الزيت:

1. الهيدروكربونات الثقيلة (الألكانات والحلقيات الألكانات)

   • وتشمل الأمثلة الإيكوسان (C₂₀H₄₂) والترياكوتان (C₃₀H₆₂).

2. مركبات الكبريت (الكبريت)

   • مثل الثيوفين (C₄H₄S) والمركابتان (R-SH)

3. المعادن الثقيلة

   • الفاناديوم (V) والنيكل (Ni) والرصاص (Pb) والحديد (Fe)

4. المركبات التي تحتوي على النيتروجين

   • وتشمل الأمثلة البيريدين (C₅H₅N) والكينولين (C₉H₇N).

5. الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs)

   • مثل البنزوبيرين (C₂₀H₁₂)، الأنثراسين (C₁₄H₁₀)

---

أنواع وتصنيفات وقود الزيت

ينقسم زيت التدفئة إلى أنواع مختلفة حسب   اللزوجة  ومحتوى الكبريت  ونقطة الوميض   :

---

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للوقود النفطي

1. الكثافة واللزوجة

• تتراوح كثافة وقود الديزل ما بين  0.95 إلى 1.03 جرام لكل سنتيمتر مكعب  .

• إنها تتمتع بلزوجة عالية وتصبح أكثر سمكًا مع انخفاض درجة الحرارة.

2. نقطة الوميض والاحتراق

• نقطة وميض الوقود:    60 إلى 100 درجة مئوية

• نقطة الاشتعال التلقائي:    250 إلى 400 درجة مئوية

3. القيمة الحرارية

• طاقة إنتاج الوقود:    40,000 إلى 42,000 كيلوجول/كجم

• هذه الطاقة أقل من طاقة الديزل، ولكنها اقتصادية لأنها رخيصة.

4. مستويات الكبريت والتلوث

• زيت الوقود منخفض الكبريت (LSFO):   أقل من 1%

• زيت الوقود عالي الكبريت (HSFO):   أكثر من 3.5٪

---

استخدام وقود الزيت في الصناعة

1. محطة توليد الطاقة

   • بسبب  سعره المنخفض،  يتم استخدامه في محطات الطاقة الحرارية.

2. صناعة البتروكيماويات والمصافي

   • كمواد خام لمصانع التكسير والإنتاج الكيميائي.

3. النقل البحري وناقلات النفط

   • تستخدم بعض السفن وقود الزيت الثقيل (HFO) كوقود.

4. صناعات الأسمنت والصلب

   • يتم استخدامه في الأفران ذات درجة الحرارة العالية.

---

أضرار الديزل على البيئة والصحة

على الرغم من استخدامه على نطاق واسع، فإن وقود الديزل يحتوي على مركبات سامة وبالتالي يسبب العديد من المشاكل:

• تلوث الهواء:   انبعاثات   ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين والجسيمات PM2.5

• المطر الحمضي:   يتحد الكبريت مع الماء لتكوين حمض الكبريتيك.

• التأثيرات الصحية:   التسبب في السرطان وأمراض الجهاز التنفسي.

---

بدائل زيت التدفئة

من أجل تقليل التلوث، تتجه الصناعات إلى استخدام أنواع وقود أنظف:
 الغاز الطبيعي (LNG/CNG)،
 والديزل الحيوي والوقود الحيوي،
 والطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية وطاقة الرياح).

---

ختاماً

زيت الوقود هو وقود ثقيل مشتق من البترول ، ذو تركيبة كيميائية معقدة، يتكون أساسًا من الهيدروكربونات الثقيلة والكبريت والمعادن. يُستخدم هذا الوقود على نطاق واسع في مختلف الصناعات، ولكن نظرًا لارتفاع مستويات تلوثه، تلجأ العديد من الدول إلى استبداله بوقود أنظف. إن فهم التركيبة الكيميائية لزيت الوقود وتركيبه يُساعدك على فهم مزاياه وعيوبه بشكل أفضل.

الأسئلة الشائعة

1. هل الديزل والزيت الأسود هما نفس الشيء؟

نعم، في بعض المصادر يسمى الديزل أيضًا  بالزيت الأسود.

2. هل تستخدم السيارة الديزل؟

لا، نظرًا لدرجة لزوجته العالية، لا يمكن استخدامه في محركات الديزل التقليدية.

3. ما هو الفرق بين الديزل والكيروسين؟

يعتبر الكيروسين أخف وزناً ويحتوي على نسبة أقل من الكبريت، في حين أن زيت التدفئة أكثر سمكاً ويحتوي على نسبة أعلى من الكبريت.

4. هل يمكن إعادة تدوير الديزل؟

نعم، يتم تحويل زيت التدفئة إلى منتجات أخف وزناً أثناء بعض عمليات التكرير.

يستكشف هذا المقال   تركيب  وقود الديزل وتركيبه وتطبيقاته.   للحد من التلوث، لا بد من التحول إلى أنواع وقود أنظف