نفت کوره

**نفت کوره** () به هر یک از برش‌های (فراکسیون‌های) به‌دست‌آمده از تقطیر نفت خام گفته می‌شود که به‌عنوان سوخت به کار می‌رود. این فرآورده‌ها دربرمی‌گیرند تقطیرشده‌ها (برش‌های سبک‌تر) و باقی‌مانده‌ها (برش‌های سنگین‌تر). از جمله سوخت‌های روغنی می‌توان به نفت سنگین (سوخت بانکر)، سوخت دریایی، نفت کوره صنعتی، گازوئیل، نفت گرمایشی و گازوئیل اشاره کرد. نفت کوره از هیدروکربن‌های بلندزنجیر به‌ویژه آلکان‌ها، سیکلوآلکان‌ها و ترکیبات آروماتیک تشکیل شده است.

واژهٔ نفت کوره به‌طور کلی هر سوخت مایعی را دربرمی‌گیرد که در کوره یا دیگ بخار برای تولید گرما سوزانده شود یا در موتور برای تولید نیروی محرکه به کار رود. در معنای دقیق‌تر، نفت کوره تنها به سنگین‌ترین سوخت‌های بازرگانی حاصل از نفت خام اشاره دارد؛ یعنی سوخت‌هایی سنگین‌تر از بنزین و نفتا. مولکول‌های کوچک مانند پروپان، نفتا، بنزین و نفت سفید نقطه جوش نسبتاً پایینی دارند و در آغاز فرایند تقطیر جزء به جزء جدا می‌شوند، درحالی‌که روغن‌های سنگین‌تر نفتی مانند گازوئیل و روان‌سازها فراریّت کمتری دارند.

## کاربردها

نفت کوره کاربردهای گوناگونی دارد؛ از گرمایش خانه‌ها و ساختمان‌های تجاری گرفته تا سوخت‌رسانی به کامیون‌ها، کشتی‌ها و برخی خودروها. بخش اندکی از الکتریسیته با سوزاندن گازوئیل تولید می‌شود، اما این روش هم آلاینده‌تر و هم پرهزینه‌تر از گاز طبیعی است. نفت کوره اغلب به‌عنوان سوخت پشتیبان در نیروگاه‌های قله‌ای یا سوخت اصلی مولدهای کوچک برق به کار می‌رود. بازار گرمایش خانگی با نفت کوره به‌دلیل گسترش گاز طبیعی و پمپ‌های حرارتی کاهش یافته است، اما در برخی مناطق مانند شمال‌شرقی ایالات متحده هنوز کاربرد فراوانی دارد.

### نفت سنگین (سوخت باقی‌مانده)
سوخت باقی‌مانده که به نفت سنگین نیز شناخته می‌شود، به‌دلیل گران‌روی بسیار بالا پیش از مصرف باید با سامانهٔ ویژه‌ای گرم شود و ممکن است مقادیر نسبتاً زیادی آلاینده، به‌ویژه گوگرد، داشته باشد که هنگام سوختن گوگرد دی‌اکسید تولید می‌کند. با وجود این، ویژگی‌های نامطلوب آن باعث شده بسیار ارزان و در واقع ارزان‌ترین سوخت مایع موجود باشد. از آنجا که گرم‌کردن آن فضای زیادی می‌طلبد و وزن شناور را افزایش می‌دهد، در خودروهای جاده‌ای، قایق‌ها و کشتی‌های کوچک قابل بهره‌گیری نیست؛ اما نیروگاه‌ها و کشتی‌های بزرگ می‌توانند از آن بهره ببرند.

نفت سنگین در گذشته کاربرد گسترده‌تری داشت و دیگ بخارها، لوکوموتیو بخارهای راه‌آهن و کشتی‌های بخار را نیرو می‌بخشید. امروزه لوکوموتیوها عمدتاً دیزلی یا برقی شده‌اند و بیشتر دیگ‌های بخار از نفت گرمایشی یا گاز طبیعی بهره می‌گیرند. در نیویورک تخمین زده شد که در سال ۲۰۱۱، یک درصد ساختمان‌هایی که سوخت‌های شمارهٔ ۴ و ۶ می‌سوزاندند، مسئول ۸۶ درصد آلودگی دوده‌ای ناشی از همهٔ ساختمان‌های شهر بودند. تا پایان ۲۰۱۵ همهٔ ساختمان‌های بهره‌گیرنده از سوخت شمارهٔ ۶ به سوخت‌های کم‌آلاینده‌تر تبدیل شدند.

### کاهش کاربرد در تولید برق
در سال ۱۹۷۳، سوخت باقی‌مانده ۱۶٫۸ درصد برق ایالات متحده را تأمین می‌کرد. تا ۱۹۸۳ این رقم به ۶٫۲ درصد کاهش یافت و تا ۲۰۰۵ تولید برق از همهٔ فرآورده‌های نفتی تنها ۳ درصد کل تولید بود. این افت برآیند رقابت قیمتی با گاز طبیعی و محدودیت‌های زیست‌محیطی بر انتشار آلاینده‌ها بوده است. سوزاندن نفت کوره، به‌ویژه سوخت باقی‌مانده، به‌طور یکنواخت کربن دی‌اکسید بیشتری نسبت به گاز طبیعی تولید می‌کند.

## پیامدهای بهداشتی
به‌دلیل کیفیت پایین سوخت بانکر، سوختن آن به‌ویژه برای سلامت انسان زیان‌بار است و بیماری‌ها و مرگ‌ومیرهای جدی به بار می‌آورد. پیش از اعمال سقف گوگرد سازمان بین‌المللی دریانوردی (IMO) در سال ۲۰۲۰، برآورد می‌شد که آلودگی هوای ناشی از صنعت کشتیرانی سالانه در حدود ۴۰۰٬۰۰۰ مرگ زودرس بر اثر سرطان ریه و بیماری‌های قلبی‌عروقی و نزدیک به ۱۴ میلیون مورد آسم کودکان ایجاد می‌کند.

حتی پس از اجرای مقررات سوخت پاک‌تر در ۲۰۲۰، آلودگی هوای کشتیرانی همچنان سالانه در حدود ۲۵۰٬۰۰۰ مرگ و نزدیک به ۶٫۴ میلیون مورد آسم کودکان را در پی دارد. بر پایهٔ پژوهش شورای بین‌المللی حمل‌ونقل پاک (ICCT)، کشورهایی که بر مسیرهای اصلی کشتیرانی قرار دارند بیشترین آسیب را می‌بینند. در سال ۲۰۱۵ آلودگی هوای کشتیرانی در چین نزدیک به ۲۰٬۵۲۰ نفر، در ژاپن ۴٬۰۱۹ نفر و در بریتانیا ۳٬۱۹۲ نفر را به کام مرگ فرستاد. در تایوان، ۷۰ درصد همهٔ مرگ‌های مرتبط با آلودگی هوای حمل‌ونقل به کشتیرانی مربوط بود.

کشتی‌های تفریحی نیز مقادیر فراوانی آلاینده منتشر می‌کنند. تا ۲۰۱۹ گزارش شد که کشتی‌های شرکت کارنیوال کورپوریشن، بزرگ‌ترین شرکت کشتی‌رانی تفریحی جهان، ده برابر بیشتر از همهٔ خودروهای اروپا گوگرد دی‌اکسید منتشر می‌کردند.

## رده‌بندی عمومی
### ایالات متحده
در ایالات متحده، نفت کوره بر پایهٔ نقطه جوش، طول زنجیرهٔ کربنی، گران‌روی و کاربرد به شش درجه رده‌بندی می‌شود. با افزایش شمارهٔ درجه، گران‌روی و نقطهٔ جوش بالا می‌رود و قیمت معمولاً کاهش می‌یابد.

**سوخت شمارهٔ ۱** — یک سوخت تقطیری فرّار برای مشعل‌های تبخیری و موتورهای دیزل پرکارآمد است. این سوخت همان برش نفت سفید پالایشگاهی است و با نام‌های دیزل شمارهٔ ۱، نفت سفید و سوخت جت نیز شناخته می‌شود.

**سوخت شمارهٔ ۲** — سوخت تقطیری برای گرمایش خانگی است. کامیون‌ها و برخی خودروها از گازوئیل مشابهی با محدودیت عدد ستان بهره می‌گیرند. هر دو معمولاً از برش گازوئیل سبک به دست می‌آیند.

**سوخت شمارهٔ ۳** — سوختی تقطیری برای مشعل‌های نیازمند گران‌روی پایین بود. ASTM این درجه را در درجهٔ ۲ ادغام کرد و از اواسط سدهٔ بیستم به‌ندرت به کار می‌رود.

**سوخت شمارهٔ ۴** — سوخت گرمایشی بازرگانی برای تأسیسات فاقد پیش‌گرمکن است و گاه با نام مشخصات نیروی دریایی **بانکر A** شناخته می‌شود.

**سوخت شمارهٔ ۵** — سوخت صنعتی باقی‌مانده‌ای که برای اتمیزه‌سازی مناسب نیازمند پیش‌گرم‌شدن تا ۷۷ تا ۱۰۴ درجهٔ سلسیوس است. این سوخت گاه **بانکر B** نامیده می‌شود.

**سوخت شمارهٔ ۶** — روغن باقی‌ماندهٔ بسیار گران‌رو که نیاز به پیش‌گرم‌شدن تا ۱۰۴ تا ۱۲۷ درجهٔ سلسیوس دارد. باقی‌مانده یعنی مادهٔ برجای‌مانده پس از جوشیدن برش‌های ارزشمندتر نفت خام. این سوخت ممکن است تا ۲ درصد آب و ۰٫۵ درصد روغن معدنی داشته باشد و با نام‌های **بانکر C** یا RFO شناخته می‌شود.

### بریتانیا
استاندارد بریتانیایی BS 2869 رده‌های زیر را برای نفت کوره تعریف کرده است:

رده‌های C1 و C2 سوخت‌هایی از نوع نفت سفید هستند. رده‌های E تا H روغن‌های باقی‌ماندهٔ مورد بهره‌گیری در مشعل‌های اتمیزکننده برای دیگ‌های بخار یا موتورهای احتراقی بزرگ‌اند و رده‌های F تا H بدون استثنا نیاز به پیش‌گرمایش دارند.

### روسیه
مازوت سوخت باقی‌ماندهٔ نفتی است که اغلب از منابع نفتی روسیه به دست می‌آید و یا با برش‌های سبک‌تر آمیخته می‌شود یا مستقیماً در دیگ‌ها و کوره‌های ویژه سوزانده می‌شود. در عمل روسی، مازوت اصطلاحی چتری است که بیشتر انواع نفت کوره را پوشش می‌دهد. مازوت به دو درجهٔ «مازوت نیروی دریایی» (معادل درجه‌های ۴ و ۵ آمریکا) و «مازوت کوره‌ای» (معادل درجهٔ ۶ آمریکا) تقسیم می‌شود.

## رده‌بندی سوخت دریایی
در حوزهٔ کشتیرانی رده‌بندی جداگانه‌ای برای سوخت‌های نفتی به کار می‌رود:

### استاندارد ISO 8217
سوخت‌های دریایی بر پایهٔ استاندارد بین‌المللی ISO 8217 طبقه‌بندی می‌شوند. نخستین استاندارد بریتانیایی سوخت روغنی در ۱۹۸۲ منتشر شد و جدیدترین ویرایش ISO 8217 در ۲۰۱۷ صادر شده است. این استاندارد چهار کیفیت سوخت تقطیری و ده کیفیت سوخت باقی‌مانده را شرح می‌دهد. در طول سال‌ها، استانداردها بر سنجه‌های زیست‌محیطی مهم مانند میزان گوگرد سخت‌گیرتر شده‌اند. ویرایش جدید همچنین افزودن روغن روان‌ساز کارکرده (ULO) را ممنوع کرده است.

چگالی نیز سنجهٔ مهمی برای سوخت‌های دریایی است، زیرا این سوخت‌ها پیش از مصرف برای جداسازی آب و آلاینده‌ها با جداسازهای گریز‌از‌مرکز خالص‌سازی می‌شوند. جداسازهای قدیمی‌تر تا چگالی بیشینهٔ ۹۹۱ کیلوگرم بر مترمکعب کار می‌کنند، اما جداسازهای نوین توانایی خالص‌سازی روغن با چگالی ۱۰۱۰ کیلوگرم بر مترمکعب را نیز دارند.

از ژانویهٔ ۲۰۲۰، بیشینهٔ مجاز گوگرد در اقیانوس آزاد ۰٫۵ درصد و در مناطق ویژهٔ کنترل انتشار از ژانویهٔ ۲۰۱۵، ۰٫۱ درصد تعیین شده است.

## ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی

نفت کوره عمدتاً از آلکان‌ها، آلکن‌ها، سیکلوآلکان‌ها و هیدروکربن‌های آروماتیک بلندزنجیر با نزدیک به ۲۰ تا ۷۰ اتم کربن در هر مولکول و گسترهٔ جوش ۳۰۰ تا حدود ۷۰۰ درجهٔ سلسیوس تشکیل شده است. ترکیبات هتروسیکلی نیتروژن‌دار و گوگرددار نیز در آن وجود دارند (نیتروژن: ۰٫۵ درصد و بیشتر / گوگرد: تا نزدیک به ۶ درصد). در روغن‌های باقی‌مانده، ناخالصی‌های فلزی نفت خام مانند نیکل، وانادیم، سدیم و کلسیم تغلیظ شده‌اند.

ترکیب عنصری نفت کوره خانگی بر پایهٔ کسر جرمی:

ارزش گرمایی پایین (PCI) نفت کوره خانگی در حدود ۱۲ کیلووات‌ساعت بر کیلوگرم و ارزش گرمایی بالای آن نزدیک به ۱۲٫۸ کیلووات‌ساعت بر کیلوگرم است.

### گران‌روی و دمای نگهداری
اصلی‌ترین چالش فنی نفت سنگین (شمارهٔ ۶)، گران‌روی آغازین بسیار بالای آن است. این سوخت باید در دمای نزدیک به ۳۸ درجهٔ سلسیوس نگهداری شود، برای پمپاژ تا ۶۵ تا ۱۲۰ درجهٔ سلسیوس گرم شود و در دماهای پایین‌تر ممکن است به نیمه‌جامدی قیرگون تبدیل شود. وزن مخصوص آن معمولاً بین ۰٫۹۵ تا ۱٫۰۳ است. نقطه اشتعال اغلب آمیزه‌های شمارهٔ ۶ در حدود ۶۵ درجهٔ سلسیوس قرار دارد. بر پایهٔ استاندارد بریتانیایی BS 2869 رده G نیز نفت سنگین رفتاری مشابه دارد و نیازمند نگهداری در ۴۰، پمپاژ در ۵۰ و آماده‌سازی نهایی در ۹۰ تا ۱۲۰ درجهٔ سلسیوس است.

## ساخت و فرآوری
نفت سنگین عمدتاً به‌عنوان باقی‌ماندهٔ فرایندهای تقطیر و کراکینگ نفت خام تولید می‌شود. از نظر فنی میان باقی‌ماندهٔ اتمسفری ()، باقی‌ماندهٔ خلأ () و باقی‌ماندهٔ ویسبریکینگ تفاوت گذاشته می‌شود. این باقی‌مانده‌ها گران‌روی بسیار بالایی دارند (۳۰۰ تا ۳۰٬۰۰۰ mm²/s در ۱۰۰ درجهٔ سلسیوس) و با رقیق‌کننده‌هایی (دیلوئنت) مانند نفت سفید، روغن چرخهٔ سبک (LCO) یا روغن چرخهٔ سنگین (HCO) از واحد شکست کاتالیزوری سیّال (FCC) آمیخته شده و به گران‌روی مشخصاتی می‌رسند.

هنگام بهره‌گیری از فرآورده‌های FCC، سوخت ممکن است به ذرات ریز کاتالیزوری () آغشته شود که شامل زئولیت‌های حاوی آلومینیوم و سیلیسیم‌اند. وجود این فلزات برای موتور خطرناک است و به همین دلیل استاندارد ISO 8217 بیشینهٔ مجاز آلومینیوم+سیلیسیم را محدود کرده است.

## پیامدهای زیست‌محیطی

میزان گوگرد بالا در نفت سنگین — تا ۳٫۵ درصد وزنی در برخی موارد — پیامدهای خورندگی بر سامانه‌های گرمایشی دارد و عمر آن‌ها را کوتاه می‌کند. در کوره‌هایی که به‌طور منظم خاموش و سرد می‌شوند، میعان درونی سولفوریک اسید تولید می‌کند.

هنگام رهاشدن در آب، سوخت باقی‌مانده به‌جای تشکیل لکهٔ واحد، به تکه‌ها یا گلوله‌های قیری (آمیختهٔ نفت و ذرات رسوبی) تبدیل می‌شود. در حدود ۵ تا ۱۰ درصد مواد طی چند ساعت تبخیر می‌شود و مابقی اغلب به ته ستون آب فرو می‌نشیند. نفت شمارهٔ ۶ بسیار پایدار است و به‌سرعت تجزیه نمی‌شود. گران‌روی و چسبندگی آن پاکسازی آلودگی‌های زیرزمینی را نیز بسیار دشوار می‌سازد، زیرا روش‌هایی مانند هوادهی () بر آن کم‌اثر هستند.

پاکسازی‌های زیست‌محیطی در تأسیساتی که سوخت شمارهٔ ۶ مصرف می‌کردند، اغلب به‌دلیل بهره‌گیری از عایق پنبه نسوز بر خطوط سوخت‌رسانی پیچیده‌تر می‌شود.

سازمان بین‌المللی دریانوردی (IMO) با تصویب کنوانسیون MARPOL در ۱۹۷۳ و اصلاحیه‌های ۱۹۷۸، ضوابطی سخت‌گیرانه برای کاهش آلودگی ناشی از کشتی‌ها وضع کرده است. سازمان‌های زیست‌محیطی کاربرد نفت سنگین در موتورهای کشتی را به‌شدت نکوهش می‌کنند و خواستار جایگزینی آن با سوخت‌های پاک‌تر هستند.

## نفت کوره و آلودگی ذرات معلق
بر پایهٔ داده‌های مقایسه‌ای، نفت کوره خانگی در هر واحد انرژی تولیدشده ذرات معلق PM۱۰ بیشتری نسبت به گاز طبیعی ولی بسیار کمتر از زغال‌سنگ یا چوب منتشر می‌کند. نفت سنگین (فیول لورد) نیز از نفت کوره خانگی آلاینده‌تر اما از زغال‌سنگ کم‌آلاینده‌تر است.

## بازار و قیمت‌گذاری
قیمت سوخت‌های دریایی در بازارهای بین‌المللی بانکر بر پایهٔ بیشینهٔ گران‌روی آن‌ها نرخ‌گذاری می‌شود. متداول‌ترین سوخت‌های مورد معامله عبارت‌اند از:
* **IFO 380** — سوخت میانی با بیشینهٔ گران‌روی ۳۸۰ سانتی‌استوکس (گوگرد 
* 

## پیوند به بیرون
* استاندارد ISO 8217:2017 — مشخصات سوخت‌های نفتی دریایی
* IMO 2020 — کاهش انتشار اکسیدهای گوگرد

رده:فراورده‌های نفتی
رده:سوخت‌های مایع
رده:سرطان‌زاهای گروه ۲بی پژوهشگاه بین‌المللی سرطان