نفت کوره به طور معمول به مخلوط زرد تا قهوه‌ای رنگی (قهوه‌ای تیره تا مشکی) می‌گویند که در فرآیندهای مختلف پالایش نفت خام به تولید می‌رسد. نفت کوره به طور معمول بویی همچون نفت سفید دارد و اشتعال‌پذیر است. به طور کلی، نفت کوره هر فرآورده نفتی مایعی است که در کوره یا دیگ بخار برای تولید گرما سوزانده می شود یا در موتور برای تولید برق استفاده می شود، به جز روغن هایی که نقطه اشتعال آنها تقریبا 40 درجه سانتیگراد (104 درجه فارنهایت) است و روغن هایی که در مشعل های پنبه ای یا فتیله ای سوخته اند. از این نظر، گازوئیل نوعی نفت کوره است. این نفت از مخلوط‌هایی با ترکیب پیچیده و متغیری تشکیل شده است. ترکیبات تشکیل‌دهنده این فرآورده شامل هیدروکربن‌های آلیفاتیک همچون آلکان‌ها و آلکن‌ها و همچنین آروماتیک‌ها هستند. ترکیب دقیق عناصر تشکیل دهنده نفت کوره بسته به نوع پالایش و منبع استخراج متفاوت خواهد بود. این ترکیب حتی بعد از استخراج و در اثر هوازدگی و فعالیت‌های باکتری‌ها نیز دچار تغییر می‌شود. لازم به ذکر است که درصدهای پایینی از گوگرد، نیتروژن و اکسیژن نیز در ترکیبات نفت کوره وجود دارد. نفت کوره از زنجیره های هیدروکربنی طولانی، به ویژه آلکان ها، سیکلوآلکان ها و مواد معطر ساخته شده است. اصطلاح نفت کوره همچنین به معنای دقیق تری برای اشاره به سنگین ترین سوخت تجاری که می توان از نفت خام، سنگین تر از بنزین و نفتا بدست آورد، استفاده می شود.
روغن های کوره باقیمانده گاهی اوقات زمانی سبک نامیده می شوند که با نفت کوره تقطیر مخلوط شده باشند، در حالی که روغن های کوره تقطیر زمانی که با نفت کوره باقیمانده مخلوط شده باشند، سنگین نامیده می شوند. به عنوان مثال، نفت گاز سنگین یک عرق است که حاوی نفت کوره باقیمانده است. در دسترس بودن آماده گریدهای بسیار سنگین نفت کوره اغلب به دلیل موفقیت ترک خوردگی کاتالیزوری سوخت برای آزاد کردن بخشهای با ارزش تر و باقی ماندن پسماندهای سنگین است.
و بر اساس همین تفاوت‌ها و همچنین تفاوت در بازه نقطه جوش و مواد افزودنی، این نفت به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم می‌شود.
دسته بندی نفت کوره
نفت کوره (Fuel Oil) را به طور کلی به دو دسته می‌توان تقسیم کرد:
انجمن مواد و آزمون آمریکا (ASTM) بر اساس استاندارهایی مشخص، نفت کوره را به ۶ کلاس مختلف تقسیم کرده است.
نفت‌های کلاس ۱ و ۲ نفت‌های تقطیری و نفت‌های ۵ و ۶ نیز نفت‌های باقیمانده هستند. نفت کلاس ۴ ترکیبی از نفت‌های تقطیری و باقیمانده است. در این میان لازم به ذکر است که نفت کلاس ۳ نیز از جمله نفت‌های تقطیری به شمار می‌آید که بعدها ASTM آن را با کلاس ۲ ادغام کرد. نفت‌های کوره دامنه متفاوتی از انحلال‌پذیری و فراریت (Volatility) دارند و به این ترتیب، نفت کوره کلاس ۱ و ۲ انحلال‌پذیری و فراریت متوسطی دارند درحالیکه نفت‌های کلاس ۴ و ۵ و ۶ انحلال‌پذیری خوبی ندارند.
نفت کوره با توجه به نقطه جوش، ترکیب و هدف آن به شش کلاس با شماره 1 تا 6 طبقه بندی می شود. نقطه جوش از 175 تا 600 درجه سانتی گراد و طول زنجیره کربن 20 تا 70 اتم سوخت با تعداد نفت کوره افزایش می یابد. ویسکوزیته نیز با تعداد افزایش می یابد و نفت کوره شماره 1، نفت کوره شماره 2 و نفت کوره شماره 3 به طور متفاوتی به عنوان روغن های کوره تقطیر، روغن های سوخت دیزل، روغن های کوره سبک، گازوئیل یا فقط تقطیر نامیده می شوند. به عنوان مثال، نفت کوره شماره 2، تقطیر شماره 2 و نفت کوره دیزل شماره 2 تقریبا یکسان هستند.
طبق تعریف بالا، گازوئیل‌ها را نیز می‌توان در دسته نفت‌های کوره قرار داد که این فرآورده‌ها نیز به کلاس‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. گازوئیل از این نظر متفاوت است که دارای محدودیت تعداد ستان است که کیفیت اشتعال سوخت را توصیف می کند. روغن های کوره تقطیر از نفت خام تقطیر می شوند. اما نفت کوره که در برخی موارد آن‌را به نام نفت سنگین (Heavy Oil) نیز می‌شناسند به سوخت‌های مورد استفاده در کوره‌ها و بویلرها (دیگ‌های بخار) و بخاری‌های نفتی گفته می‌شود.
گازوئیل به فرآیند تقطیر اشاره دارد. روغن گرم می شود، به گاز تبدیل می شود و سپس متراکم می شود. این تقطیر را از روغن باقیمانده متمایز می کند. شماره 1 شبیه نفت سفید است و فرآورده ایست که بلافاصله پس از بنزین می جوشد. شماره 2 دیزلی است که کامیون ها و برخی از خودروها با آن کار می کنند و منجر به نام “دیزل جاده” می شود. این همان روغن گرمایشی است. شماره 3 یک نفت کوره تقطیر است و به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد. نفت کوره شماره 4 معمولا ترکیبی از روغن های کوره تقطیر و باقیمانده مانند شماره 2 و 6 است. با این حال، گاهی اوقات فقط یک تقطیر سنگین است.
شماره 4 ممکن است به عنوان گازوئیل، تقطیر یا نفت کوره باقیمانده طبقه بندی شود. نفت کوره شماره 5 و نفت کوره شماره 6 را روغن کوره باقیمانده یا روغن کوره سنگین می نامند. از آنجایی که شماره 6 بیشتر از شماره 5 تولید می شود، اصطلاحات نفت کوره سنگین و نفت کوره باقیمانده گاهی اوقات به عنوان مترادف برای شماره 6 استفاده می شود. آنها همان چیزی هستند که از نفت خام پس از بنزین باقی می ماند و روغن های کوره تقطیر از طریق تقطیر استخراج می شوند. نفت کوره شماره 5 مخلوطی از شماره 6 (حدود 75-80٪) با شماره 2 است. شماره 6 همچنین ممکن است حاوی مقدار کمی شماره 2 باشد تا مشخصات را برآورده کند.
نفت‌های کلاس ۱ و ۲ نفت‌های تقطیری و نفت‌های ۵ و ۶ نیز نفت‌های باقیمانده هستند. نفت کلاس ۴ ترکیبی از نفت‌های تقطیری و باقیمانده است. در این میان لازم به ذکر است که نفت کلاس ۳ نیز از جمله نفت‌های تقطیری به شمار می‌آید که بعدها ASTM آن را با کلاس ۲ ادغام کرد. نفت‌های کوره دامنه متفاوتی از انحلال‌پذیری و فراریت (Volatility) دارند و به این ترتیب، نفت کوره کلاس ۱ و ۲ انحلال‌پذیری و فراریت متوسطی دارند درحالیکه نفت‌های کلاس ۴ و ۵ و ۶ انحلال‌پذیری خوبی ندارند.
نام های مختلف نفت کوره
نفت کوره نام‌های متفاوتی دارد که تعدادی از این نام‌ها در ادامه آورده شدهاند.
موارد مصرف نفت کوره
از این نفت به طور عمده در مصارف صنعتی و خانگی برای تولید گرما استفاده می‌شود. علاوه بر این، استفاده‌هایی نیز به عنوان حلال و سوخت مورد نیاز موتورهای درون‌سوز دارد. همچنین به منظور تولید بخار در نیروگاه‌های برق نیز از نفت کوره بهره می‌گیرند. نام‌های «تقطیری» و «باقیمانده» امروزه کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند چراکه نفت‌های کوره برای مصارف خاصی تهیه و تولید می‌شوند و می‌توانند مخلوطی از کلاس‌های مختلف باشند. به همین دلیل عبارات مختلفی مانند نفت سنگین، گازوئیل و نفت خانگی جایگزین عبارت «نفت کوره» شدهاند.
نفت‌های خانگی نفت‌های تقطیری مانند نفت سفید هستند که به طور عمده برای مصارف خانگی به مصرف می‌رسند. گازوییل نیز نوعی نفت کوره است که در دمای بین ۱۷۰-۳۸۰ درجه سانتیگراد تقطیر می‌شود. نفت‌های سنگین نیز به طور عمده شامل نفت‌های باقیمانده هستند و همانطور که گفته شد، ناخالصی بیشتری دارند.
روغن کاربردهای زیادی دارد. خانه ها و مشاغل را گرم می کند و کامیون ها، کشتی ها و برخی خودروها را سوخت می کند. مقدار کمی برق توسط گازوئیل تولید می شود، اما آلاینده تر و گرانتر از گاز طبیعی است. اغلب به عنوان سوخت پشتیبان برای نیروگاه های اوج در صورت قطع عرضه گاز طبیعی یا به عنوان سوخت اصلی ژنراتورهای الکتریکی کوچک استفاده می شود. در اروپا استفاده از گازوئیل به طور کلی به اتومبیل ها (حدود 40٪)، SUV ها (حدود 90٪) و کامیون ها محدود می شود. بازار گرمایش منزل با استفاده از نفت کوره که روغن گرمایشی نامیده می شود، به دلیل نفوذ گسترده گاز طبیعی کاهش یافته است. با این حال، در برخی مناطق مانند شمال شرقی ایالات متحده بسیار شایع است.
نحوه تولید نفت کوره
نفت کوره در اثر تقطیر نفت خام بدست می‌آید. مولکول‌های ترکیباتی همچون پروپان، نفتا، بنزین و سوخت جت، نقطه جوش پایینی دارند و در ابتدای فرآیند تقطیر جزء به جزء جداسازی می‌شوند. فرآورده‌های سنگین‌تری مانند گازوییل و روان‌کارها فراریت کمتری دارند و تقطیر آنها آهسته‌تر رخ می‌دهد. سوخت بانکرريا (Bunker Fuel) یا سوخت موتورهای بخار و کشتی‌ها در انتهای این فرآیند قرار دارند. البته برخی ترکیبات سنگین‌تر مانند قیر و آسفالت نیز در انتهای فرآیند باقی می‌مانند. در تصویر زیر می‌‌توانید برش‌های مختلف نفتی را مشاهده کنید.
