مقدمه : با توجه به سیاست صنعتی شدن هر چه بیشتر کشور ، فروش کمتر نفت خام به منظور جلوگیری از صادرات تک محصولی ، جایگزیتی آن به وسیله سایر مواد ، وجود منابع و ذخائر گاز و نفت و همچنین با توجه به امکانات طبیعی و جغرافیایی کشور ، لزوم توسعه صنعت نفت امری است ضروری که باید از اولویت بالایی برخوردار باشد به ویژه که از یک طرف با سرمایه گذاری در این صنعت در بلند مدت , صادرات فراورده های نفتی ، محصولات پتروشیمی می تواند جایگزین نفت خام گردد و از سوی دیگر با تولید هر ماده « پایه » امکان اشتغال به کار تعداد زیادی از افراد جامعه در صنایع پایین دستی وجود خواهد داشت ، به هر تقدیر همان طور که می دانید از نفت خام فراورده هایی تهیه می شود که کاربرد و استفاده از آنها مختلف و متفاوت است و می تواند فعالیت های گوناگون صنعتی را به نحوی در بر گیرد که شدیداً در مسائل اقتصادی و اجتماعی موثر افتد .
پوشیده نیست که بازارهای داخلی و خارجی این صنایع عظیم است که چرخ های اقتصادی جامعه را در جهت فعالیت و اشتغال عده کثیری از افراد کشور به حرکت درمی آورد .
جروف سه گانه نفت از نظر سیاست دو تفکر را متبادر به ذهن می کند ، نخست ( نابودی ، فقر ، تباهی ) که ناشی از سیاست غلط در استخراج و صدور طلای سیاه است و دیگر توجه دولتمردان و سیاستمداران جامعه به رسالتی است که در قبال ملت و کشور خود دارند و مآلاً (نیروی خلاق – فر و شکوه – ترقی و تعالی) به ارمغان خواهد آورد که با راهبردی صحیح در جهت تولید و عرضه فراورده هایی باارزش افزوده بالاتر ، موجبات شکوفایی بیشتر این صنعت را فراهم آورده ، در نتیجه چرخ های این صنعت عظیم در جهت رونق اقتصادی و رفاه جامعه به حرکت درخواهد آمد .
در شرایط کنونی , در کشور ما صنایع نفت و گاز نقش ارزنده ای را در تأمین بیش از 96 درصد انرژی کشور دارد .
افزون بر آن ، استفاده از نفت و گاز به عنوان خوراک صنایع پتروشیمی و تولید فراورده هایی با ارزش افزوده سیار بالا نقش مضاعفی را به خود اختصاص داده است .
نفت و تاریخچه صنعت نفت : نفت « پترول » یا به اصطلاح روغن های معدنی مخلوطی از هیدروکربورها می باشد که منابع آن اغلب در اعماق زمین وجود دارد .
انگلیسی ها کلمه لاتین آن ( پترولئوم ) را پذیرفته اند در صورتی که آلمانی ها آن را « اردل » (Erdol) به معنای روغن زمینی می نامند .
این ماده را از قرن ها پیش به صورت گاز در آتشکده ها یا به فرم قیر ( ماده ای که پس از تبخیر مواد فرار یا سبک نفت ، از آن باقی می ماند ) می شناخته اند به طوری که در کتب مقدس و تاریخی اشاره شده است در ساختمان برج بابل از قیر استفاده گردیده و کشتی نوح و گهواره ی حضرت موسی (ع) نیز به قیر اندوده بوده است .
بابلی ها از قیر به عنوان ماده قابل احتراق در چراغ ها و تهیه ساروج جهت غیر قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جازها استفاده می کرده اند .
مصری ها در قدیم مردگانشان را با آن مومیایی می نموده اند .
مردم در ایران ، رومانی ، باکو ، هند قبل از میلاد مسیح به صورت گوناگون این ماده را مورد استعمال قرار داده اند .
مدت زمان مدیدی مورد استعمال نفت برای مصارف خانگی و یا به عنوان چوب کننده بود اما از آغاز قرن شانزدهم میلادی روز به روز موارد استعمال آن رو به افزایش نهاد تا اینکه در سال 1854 میلادی ( در شهر گایسی در اروپای مرکزی ) دو نفر داروساز وجود یک فراکسیون سبک قابل اشتعال را در روغن زمینی تشخیص دادند و همچنین به کمک تقطیر , مواد دیگری به دست آوردند که برای ایجاد روشنایی به کار می رفت .
براساس این کار آزمایشگاهی بود که بعداً دستگاه های عظیم تصفیه نفت طرح ریزی و مورد بهره برداری قرار گرفت .
صنعت نفت با احداث چاه نفت دارک در منطقه پنسیلوانیای اتازونی در 27 اوت 1859 میلادی با تولید روزانه 1600 لیتر آغاز شد .
این صنعت ابتدا در برخی کشورها مانند کانادا ، روسیه ، ایتالیا و سپس با گذشت چند دهه ، دامنه اکتشاف آن به منطقه خاورمیانه و خاور دور گسترش یافت .
در پنجم خرداد 1287 شمسی مطابق با 26 می 1908 میلادی گروهی از مکتشفین پس از هفت سال تفحص در تپه ها و کوه های جنوب غربی ایران بالاخره ثمره زحمات و کوشش خود را در مسجدسلیمان واقع در دامنه ی جبال زاگرس و یا بهتر در کوه های بختیاری یافتند و بدین ترتیب از این تاریخ صنعت نفت ایران پا به عرصه وجود گذاشت .
ساختمان اولین خط لوله به طول 163 مایل بین مسجدسلیمان و آبادان تشکیل یک پالایشگاه در جزیره آبادان داد که مدت سه سال طول کشید و نخستین جریان نفت به پالایشگاه در سال 1911 میلادی صورت گرفت .
یکی از مناطق سرشار از ذخائر نفت و گاز منطقه خلیج فارس می باشد .
هشت کشور ایران ، عراق ، کویت ، عربستان ، قطر ، امارات عربی متحده ، بحرین و عمان به عنوان کشورهای ساحلی خلیج فارس ، حدود %65 ذخائر نفت و %32 ذخائر گاز جهان را در اختیار دارند .
در این میان ایران با %21 تریلیون متر مکعب دارای بیشترین ذخائر نفت در منطقه می باشند .
نفت خام : نفت خام ماده ای است تیره رنگ که در طبیعت به صورت مایع و جامد یافت می شود که مخلوطی از هیدروکربن های مختلف می باشد .
قسمت اعظم مواد تشکیل دهنده نفت شامل آلکانها ( هیدروکربن های زنجیری سیر شده یا اشباع ) و هیدروکربن های آروماتیک می باشند .
نفت خام همچنین دارای ترکیباتی از عناصر گوگرد , اکسیژن ، نیتروژن و مقدار کمی ترکیبات معدنی و فلزات می باشد .
بدیهی است که نسبت این مواد در نفت استخراج شده از نقاط مختلف زمین متفاوت است و ترکیبات محتلف نفت خام بنا بر موقعیت محلی میدان نفتی و زمان تشکیل آن و حتی بنا بر ژرفای منبع متعددند ، چنانچه نفت دو چاه نزدیک به هم مشخصات یکسانی ندارند ، مثلاً برخی چاه ها نفت سفید سبکی تولید می کنند که حتی به طور مستقیم نیز می توان از آن استفاده کرد ، در صورتیکه نفت خام برخی از چاه ها سنگین و به آسفالت شبیه است .
فلزاتی که اغلب در نفت خام وجود دارد ، نیکل ، سدیم ، وانادیم و آهن می باشند که به مقدار کم در نفت خام وجود دارند .
زمین شناسان تقریباً متفق القولند که این مواد آلی طی قرن ها بر اثر تجزیه و فشار موجودات ریز دریایی به نام پلاکتون ها و احتمالاً گیاهانی که در ته دریاها و دریاچه ها و مرداب ها جمع شده و مدفون شده اند ، بر اثر فشار ، حرارت ، کاتالیزور و باکتریهای تبدیل کننده به وجود آمده اند ، این مواد به وسیله تشکیل رسوبی دائم از ذرات ریز و غیرقابل نفوذ مثل گل رس ، آهک و غیره در محل خود حفظ شده اند و دگرگونی های زمین سبب روان شدن و تراکم آن در مخازن زیرزمینی شده است .
نفت تشکیل شده به علت مایع بودن و همچنین به علت خاصیت موئینگی محیط خود از خلال سنگ ها گذشته ، زیر یک طبقه غیرقابل نفوذ ، در بالاترین قسمت یک چین خوردگی که طاقدیس نامیده می شود ، ذخیره می گردد .
یکی از تئوری هایی که بع طور ساده برای تشکیل نفت خام بیان می شود این است که مواد آلی در اثر حرارت و فشار تقطیر شده اند و به صورت نفت درآمده اند .
چند نوع نفت خام از همین طریق در آزمایشگاه تهیه شده که منشأ آنها در انواع نفت خام استخراجی از قشر زمین یافت گردیده است .
نظریه دوم این است که تغییرات ماده ی آلی برای تبدیل به نفت ممکن است حتی در درجه حرارت معمولی و فشار نزدیک به اتمسفر انجام پذیرد و در مجموع نفت خام به صورت مایع است و معمولاً در محل اولیه خود باقی نمی ماند و بنابراین نمی تواند در شرایط عمل تولید آن مطالعه نمود .
نفت خام غالباً مسافت قابل ملاحظه ای را به صورت طولی و عمودی در صخره ها طی می کند و در نتیجه محل اصلی تشکیل آن معلوم نیست .
ترتیب طبقات موادی که در چاه های نفت قرار دارند ، براساس چگالی آن مواد می باشد به طوریکه گاز که سبک ترین آنهاست در طبقه رویی و آب و نمک که سنگین ترین آنهاست در طبقه زیرین قرار می گیرد .
ساختار ترکیبی نفت خام از نظر مواد سازنده آن : همان طور که گفته شد ، نفت خام مجموعه وسیعی از انواع ترکیبات آلی را شامل می گردد که قسمت عمده آن را هیدروکربن ( به صورت اشباع و یا غیر اشباع ) و قسمت دیگر را غیرهیدروکربن تشکیل می دهند .
مواد آلی راسب در رسوبات زمین به ماکرومولکول های غیرقابل حل ( کروژن ) در حلال های آلی ، تبدیل می شوند که تحت فرآیندهای ژئوشیمیایی و تحمل حرارت به نفت خام سیال تبدیل می گردند .
مواد آلی قابل حل در حلال های آلی را اصطلاحاٌ بتومن می نامند .
به عبارت دیگر بتومن همان هیدروکربن های سیال ( نفت خام ) است که از سنگ منشأ تولید و در سنگ مخزن تجمع می یابد .
هیدروکربن های موجود در نفت خام و یا مواد آلی استخراج شده از سنگ های رسوبی (بتیومن) به زیر گروه های دیگر تقسیم می شوند ، که عبارت است از هیدروکربن های زنجیره ای سیر شده و سیر نشده ( پارافین ها و اولفتینها ) و هیدروکربورهای حلقوی اشباع و غیر اشباع (سیکلو پارافین ها ) و حلقوی غیر اشباع کامل ( آروماتیک ها ) .
فرایندهای تشکیل نفت و ساختار کروژن : بررسی و مطالعات مواد آلی موجود در سنگ های رسوبی ، نفت های خام و زغال سنگ نشان داده است که مجموعه وسیعی از ترکیبات آلی با ساختارهای گوناگون ( مانند لیپیدها ، پروتئین ها ، کربو هیدرات ها و لیگنین ها ) را شامل می شوند .
از مواد آلی راسب در لایه های رسوبی فقط یک درصد آنها قابلیت تبدیل به سوخت های فسیلی را دارند و بقیه مواد آلی بر اثر فرآیندهای اکسیداسیون و فعالیت های تجزیه و به صورت گاز CO2 به اتمسفر زمین برگشت داده می شوند ، بنابراین تاریخچه چگونگی تولید نفت از یک سنگ مادر تابعی است از زمان , درجه حرارت و افزایش عمق دفن شدگی رسوبات ، از آنجائیکه تغییر و تبدیلات فیزیکی و شیمیایی در طول رسوب گذاری و بعد از آن به صورت فرآیندهای مجزا رخ نمی دهند ، لذا عواملی که موثر بر روی فرآورده های حاصل از مواد آلی هستند ؛ طبیعتاً بر روی قسمت های معدنی سنگ رسوبی نیز اعمال می شود ( فرآیندهایی مانند تخریب میکروبی در مراحل ابتدایی رسوبگذاری و پس از آن دما و فشار ) .
طبیعت و فراوانی مواد آلی ، با فاصله کوتاهی بعد از رسوب گذاری ، می تواند رفتارهای گوناگونی با فازهای معدنی داشته باشند .
ساختار کانی ها و نوع ترکیبات آنها می تواند تاثیر گذاری شدیدی بر روی توزیع و چگونگی اجزاء مواد آلی در اعماق سکانس های رسوبی داشته باشند .
تکامل مواد آلی از زمان رسوب گذاری تا انتهای مرحله گاز زدایی طی مراحل مختلف صورت می گیرند که عیارتند از : دیاژند ، کاناژند و متاژند .
الف ) مرحله دیاژند : لایه های راسب در محیط های دریایی دارای مقادیر زیاد آب ، مواد معدنی ، مواد آلی مرده و مقادیر متنابهی از میکرو ارگانیزم های زنده می باشند .
چنین مخلوطی در ابتدای رسوب گذاری طبیعتاً متعادل بوده و فرایندهای گوناگون شیمیایی و فیزیکی – شیمیایی ، بر آنها حاکم خواهد بود .
بنابراین در مرحله دیاژند و فرآیندهای ( آزاد شدن مولکول های ناپایدار ) صورت می گیرد که مستقیم به حالت تعادل میل کند .
این تغییرات از چند متری رسوبات تا چند صد متری رخ می دهد ( در مواردی تا دو هزار متری رسوبات مرحبه دیاژند نیز تشخیص داده شده است ) .
با گذشت زمان و افزایش عمق رسوبات ، مواد آلی برای نیل به پایداری بیشتر ناچاراً تحت فرآیندهایی نظیر از دست رفتن گروه های عاملی ، آزاد شدن ترکیباتی مانند دی اکسید کربن