محصولات نفتی که از تنوع بسیار زیادی برخوردار هستند امروزه در بسیاری از صنایع مورد استفاده بوده و کاربردهای متعددی دارند. در اصل از تقطیر نفت خام ده‌ها ماده مختلف به دست می‌آید که قیر وکیوم باتوم یکی از آن‌ها است. این ماده با نام خوراک قیر نیز شناخته می‌شود چرا که ماده اصلی و اولیه تولید قیر است. قیر وکیوم باتوم همانند سایر محصولات نفتی می‌تواند ویژگی‌ها، مشخصات و کاربردهای متعددی داشته باشند که در ادامه مطلب به بررسی کامل آن پرداخته خواهد شد.
قیر وکیوم باتوم چیست؟
قیر وکیوم باتوم یا Vacuum baton (VB) یا خوراک قیر در حقیقت ته‌مانده‌ای است که بعد از تقطیر نفت خام در برج‌های تقطیر به دست می‌آید. این ماده از هیدروکربن‌هایی با تعداد کربن بیش از 35 عدد تشکیل شده و علاوه بر تامین مواد اولیه قیر برای تأمین مواد اولیه برخی از روغن‌های صنعتی، مازوت و نفت کوره نیز کارایی دارد. این ماده در گذشته به عنوان ضایعات نفتی دور انداخته می‌شود و کاربردی در صنایع نداشت اما با پیشرفت علوم و تکنولوژی‌های مختلف امروزه استفاده‌های متعددی از آن می‌شود. 70 درصد ماده اولیه نفت کوره از VB تشکیل می‌شود.
مشخصات وکیوم باتوم
وکیوم باتوم همانند گیلسونایت و سایر محصولات نفتی می‌تواند مشخصات و قابلیت‌های منحصربه‌فردی داشته باشد. این ماده شباهت بسیار زیادی به قیر داشته و رنگ، بو و ظاهری مشابه با آن دارد. قیر وکیوم باتوم به شدت اشتعال پذیر است و می‌تواند خطرناک باشد. همان‌طور که گفته شد این ماده از هیدروکربن‌هایی تشکیل شده که دارای بیش از 35 عدد اتم است و در دمای 25 درجه سانتی‌گراد دارای چگالی به میزان 1020 کیلوگرم بر متر مکعب خواهد بود. میزان نفوذپذیری این قیر نیز 23 میلی‌متر تخمین زده شده است. همچنین میزان ویسکوزیته و یا گرانروی VB در دمای 100 درجه سانتی‌گراد از 450 تا 900 می‌باشد هر چند که میزان گرانروی این ماده می‌تواند تحت تاثیر فرآیند اکسیداسیون باشد.
ویژگی‌های قیر وکیوم باتوم
قیر وکیوم باتوم همچون قیر طبیعی، قیر معدنی و انواع قیرهای صنعتی می‌تواند در کنار مشخصات شیمیایی و فیزیکی از ویژگی‌های منحصربه‌فردی برخوردار باشد. همان‌طور که گفته شد این ماده از نظر ظاهری شباهت بالایی به قیر دارد و در رنگ‌های سیاه و قهوه‌ای موجود است. میزان پایداری شیمیایی این ماده بالا است هر چند که به شدت اشتعال پذیر است. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های خوراک قیر میزان مقاومت بسیار کم آن در برابر بارها و فشارهای دینامیکی و مکانیکی است و لازم است که تغییرات و اصلاحاتی بر روی آن انجام شود. دمای وکیوم باتوم در داخل برج‌های تقطیر برابر با 240 الی 320 درجه سانتی‌گراد است و با عبور هوا از کف خلأ در دمای مذکور، فرآیند اکسیداسیون آغاز می‌شود که این فرآیند می‌تواند میزان دانسیته و روانیت قیر را تحت تاثیر قرار دهد. خواص این ماده با دمیدن هوا بهبود پیدا کرده و مولکول‌های Meltan به مولکول‌های سنگین‌تر یعنی آسفالتین تبدیل می‌شود و این فرآیند موجب می‌شود که قیری با درجه نفوذ کم و صافی بیشتر تولید شود.
کاربرد قیر وکیوم باتوم
زمانی که نفت خام در پالایشگاه‌ها وارد برج‌های تقطیر می‌شود، تحت شرایط دمایی و فشاری مختلف به اجزای سازنده خود تقسیم می‌شود. در اصل جدا شدن هر کدام از مواد تشکیل دهنده در اثر اختلاف نقطه جوش در قسمت‌های مختلف برج تقطیر است. پایین‌ترین لایه‌ای که در اثر تقطیر نفت خام در شرایط خلا در برج‌های قطران باقی می‌ماند را کف ته خلا یا وکیوم باتوم (Vacuum Bottom) می‌نامند. این ماده در گذشته به عنوان لجن نفتی و ضایعات شناخته می‌شد اما امروزه فرآیندهای خاصی بر روی آن انجام شده و به ماده‌ای کاربردی تبدیل می‌شود. مهم‌ترین کاربردهای قیر وکیوم باتوم به شرح زیر هستند:
- تولید قیر معمولی
- تولید نفت کوره
- تولید سوخت‌های نیروگاهی
- تولید مازوت و روغن‌های صنعتی و …
نحوه تولید قیر از وکیوم باتوم
همان‌طور که گفته شد VB دارای مولکول‌هایی به نام ملتان است. زمانی که در یک دمای مشخص و معین، هوا از داخل وکیوم باتوم عبور کند، فرآیند و واکنشی شیمیایی رخ خواهد دارد و در اثر این واکنش مولکول‌های ملتان به مولکول آسفالتین تبدیل می‌شوند. مولکول‌های آسفالتین وزن بیشتری نسبت به ملتان دارند و به همین دلیل کف ته خلأ به قیر تبدیل شده و قیر تولید می‌شود.
جمع‌بندی نهایی
قیر وکیوم باتوم به عنوان یکی از محصولات نفتی شناخته می‌شود که در اثر تقطیر این ماده و به عنوان لجن نفت تفکیک می‌شود. این ماده از هیدروکربن‌هایی با تعداد کربن بیش از 35 عدد تشکیل شده و می‌تواند در تولید قیر، تولید مازوت، تولید روغن‌های صنعتی و … کاربردهای متعددی داشته باشد. قیر وکیوم باتوم همانند انواع قیرهای دیگر از مشخصات و ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی منحصربه‌فردی برخوردار است و بیش از 70 درصد ماده اولیه نفت کوره را تشکیل می‌دهد.