نفت کوره
مازت، نفت کوره و یا مازوت (به انگلیسی: Mazut) یکی از هیدروکربن‌های نفتی است که در مراحل پالایش نفت خام پس از نفتا، بنزین و نفت سفید به‌دست می‌آید و چون سیاه‌رنگ است به نام نفت سیاه نیز خوانده می‌شود. این ماده ارزان‌ترین مادهٔ سوختنی برای کوره‌ها، حمام‌ها و تنور نانوایی‌ها و موتورهای دیزلی و برخی نیروگاه‌ها است.[1]
نفت کوره به‌عنوان نفت سنگین، نفت دریایی یا مازوت نامیده می‌شود. این سوخت به‌صورت برشی از برج تقطیر نفت خام به‌صورت محصول برج تقطیر یا باقیمانده برج تقطیر به‌دست می‌آید. به‌طور کلی نفت کوره هر سوخت مایعی است که در بویلرها یا کوره‌ها برای تولید گرما استفاده می‌شوند یا در موتورها برای تولید نیرو مورد استفاده قرار می‌گیرند به‌جز سوخت‌هایی که نقطهٔ فلش آن‌ها ۴۲ درجهٔ سانتی‌گراد است و سوخت‌هایی که در مشعل‌های پشم ویک یا کتان سوزانده می‌شوند. نفت گاز از هیدروکربن‌های با زنجیره‌های طولانی به‌ویژه آلکان‌ها، سیکلوآلکان‌ها و آروماتیک‌ها ساخته می‌شود. واژهٔ سوخت گاز همچنین به‌طور سختگیرانه‌تر برای سوخت‌های صنعتی سنگین که از نفت خام به‌دست می‌آید و سنگین‌تر از نفتا و بنزین هستند، به‌کار برده می‌شود. مولکول‌های کوچکتر مانند پروپان، نفتا و بنزین برای خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد، سوخت جت که دمای جوش نسبتا پایین دارد، در مراحل ابتدایی برج تقطیر به‌دست آمده و جدا می‌شود. محصولات نفتی سنگین مانند سوخت دیزل و روغن‌های روانکاری فراریت بسیار کمتری دارند و با سرعت پایین‌تری از برج تقطیر جدا می‌شوند، درحالی که سوخت بانکر [1] دقیقا پایین بشکه‌ها است، در فرآیند تقطیر نفت خام محصول چگال‌تر از بانکرها موجودی کربن سیاه و باقیمانده بیتومونس (اسفالتین) است که برای آسفالت‌کردن جاده‌ها و عایق‌بندی سقف‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد نفت کوره
نفت کوره کاربرد های بسیاری دارد. برای گرمایش خانه و مراکز تجارتی و صنعتی به کار برده می‌شود و سوخت کامیون‌ها، کشتی‌ها و بعضی از خودروها می‌باشد، اما بسیار آلوده‌کننده و گران‌تر از سوخت گاز طبیعی است. اغلب به عنوان سوخت پشتیبان برای اوج‌گیری نیروگاه‌ها در مواردی که گاز طبیعی موجود نیست استفاده می‌شود یا به عنوان سوخت رایج ژنراتورهای تولید الکتریسیتهٔ کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اروپا کاربرد دیزل معمولا به خودروها (۴۰ درصد)، کامیون‌ها و اتوبوس‌ها (بیشتر از ۹۹ درصد) و SUV [1]ها (بیش از ۹۰ درصد) محدود می‌شود. بازار سوخت مورد استفاده در گرمایش خانه‌ها و همین‌طور پمپ‌های حرارتی روغن گرمایشی (heating oil) نامیده می‌شوند به دلیل اینکه گاز طبیعی جای آن را گرفته است. هرچند در تعدادی از مناطق مانند شمال‌شرقی ایالات متحدهٔ آمریکا هنوز به کار برده می‌شود.
نفت کوره باقیمانده کمتر مفید است و بسیار ویسکوز است بنابراین برای گرم کردن آن سیستم گرمایشی خاصی مورد نیاز است. و ممکن است مقادیر بسیار بالای آلاینده مانند سولفور که موجب تشکیل سولفور اکسید هنگام احتراق می‌شود. اگرچه ویژگی‌های نامطلوب آن موجب ارزان شدن آن شده‌است. در حقیقت این ارزان‌ترین سوخت مایع در دسترس است. زیرا پیش از استفاده گرمای زیادی مورد نیاز دارد. سوخت باقیمانده برج تقطیر نمی‌تواند به عنوان سوخت خودروهای جاده‌ای، قایق‌ها یا کشتی‌های کوچک مورد استفاده قرار بگیرد. زیرا تجهیزات گرمایش مورد نیاز این نوع سوخت فضای زیادی را اشغال می کنند و موجب سنگین شدن وسیلهٔ نقلیه می‌گردد. هم چنین گرم کردن سوخت نفت فرآیند حساسی است که در وسایل نقلیهٔ سریع یا کوچک غیرعملی است. هرچند در نیروگاه‌ها یا کشتی‌های بزرگ راه‌اندازی تجهیزات مورد نیاز برای گرمایش سوخت نفت کوره امکان پذیر و عملی است.
استفاده از نفت کوره باقیمانده برج تقطیر در قدیم رایج‌تر بود. برای لوکوموتیوهای بخاری جاده‌های ریلی، بویلرها و کشتی‌های بخاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. هرچند لوکوموتیوها با سوخت دیزل یا نیروی الکتریسیته به حرکت در می‌آیند. کشتی‌های بخاری نیز به اندازه‌ای که در گذشته مرسوم بود به دلیل هزینه‌های عملیاتی جاری بسیار بالا امروزه مورد استفاده قرار نمی‌گیرند ( بسیاری از حاملا LNG از نیروگاه‌های بخار استفاده می‌کنند، به‌طوری که از Off gas خارج شده از بار دریایی به عنوان منبع سوخت می‌توانند استفاده کنند). و بسیاری از بویلرها از نفت گرمایشی یا گاز طبیعی استفاده می‌کنند. تعدادی از بویلرهای صنعتی یا ساختمان‌های قدیمی به عنوان مثال در نیویورک از نفت کوره استفاده می‌کنند. در سال ۲۰۱۱ تخمین زده شد که در شهر ۱ درصد ساختمان‌هایی که سوخت No. 4 و No. 6 را استفاده می‌کنند مسئول تولید ۸۶ درصد دوده تولید در ساختمان‌ها موجود در شهر هستند. نیویورک به همین دلیل کاربرد و تولید این سوخت‌ها را به دلیل تاثیرات سلامتی ذرات ریز دوه تولید شده روی سلامتی در جریان برنامه‌های زیست‌محیطی شهری (PlaNYC) خود تدریجاً متوقف کرد. در نتیجهٔ آن همهٔ ساختمان‌ها باید سوخت No. 6 را جایگزین سوخت‌های پیشین تا انتهای سال ۲۰۱۵ می‌کردند. استفاده از سوخت‌های باقیمانده که برای تولید الکتریسیه مورد استفاده قرار می‌گیرند نیز کاهش پیدا کرد. در سال ۱۹۷۳ نفت کوره باقیمانده برج تقطیر ۸٫۱۶ درصد الکتریسیته را در آمریکا تولید می‌کرد. در سال ۱۹۸۳ این مقدار به ۲٫۶ درصد رسید، و در سال ۲۰۰۵ تولید الکتریسیته از تمامی انواع سوخت‌ها مانند دیزل، نفت باقیمانده به میزان ۳ درصد از تولید کلی الکتریسیته رسید. این کاهش در نتیجهٔ رقابت قیمت با گاز طبیعی و محدودیت زیست‌محیطی برای انتشار گازهای آلوده بود. برای نیروگاه‌ها هزینهٔ گرمایش نفت، کنترل آلودگی و نگهداری‌های اضافی برای بعد از سوزاندن مورد نیاز است که مهم‌تر از از هزینهٔ اندک سوخت است. سوزاندن نفت کوره اختصاصاً نفت کوره باقیمانده انتشارات کربن دی‌اکسید یکنواخت بیشتری نسبت به گاز طبیعی منتشر می‌کند.
نفت کوره سنگین همچنان در بویلرها برای تجهیزات مورد نیاز برای روشن کردن در نیروگاه‌هایی که از زغال به عنوان سوخت استفاده می‌کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کاربرد تقریبا مشابه استفاده از kindling برای برافروختن آتش است. بدون استفاده از سخت است که فرآیند احتراق در مقیاس بزرگ ایجاد کنیم.
مشکل عمدهٔ استفاده از نفت کوره باقیمانده ویسکوزیته اولیه بالای آن است مخصوصاً در مورد نفت کوره نوع No. 6 که یک سیستم احتراق مهندسی شده مناسب و درست برای ذخیره، پمپ و اختراق آن مورد نیاز است. اگرچه این همچنان سبک‌تر از آب است ( با چگالی ویژه ۰٫۹۶ تا ۱٫۰۳) که بسیار ویسکوز و سنگین‌تر از نفت کوره نوع No. 2، کروسین یا بنزین است. نفت کوره No. 6 در حقیقت باید در دمای ۳۸ درجهٔ سانتی‌گراد ذخیره و در دمای ۶۵-۱۲۰ درجهٔ سانتی‌گراد حرارت داده شود پیش از اینکه بتوان به راحتی پمپ کرد و در دماهای پایین‌تر می‌تواند شبه‌جامد شود و به حالت نیمه‌جامد کدر تبدیل شود. نقطهٔ فلش بسیاری از ترکیبات No. 6 در حدود ۶۵ درجهٔ سانتی‌گراد است. تلاش برای پمپ کردن نفت کوره‌های با ویسکوزیته بالا مهم‌ترین دلیل آسیب دیدن لوله‌های انتقال، کوره‌ها و تجهیزات مربوط است که معمولاً برای سوخت‌هایی با ویسکوزیته پایین طراحی شده‌اند.
طبقه بندی نفت کوره
اگرچه مواردی که در ادامه گفته می شود عموما درست هستند، سازمان های گوناگون ممکن است مشخصه های عددی گوناگونی برای هر کدام از ای طبقه بندی ها اختصاص دهند. نقطه جوش و طول زنجیره های کربنی در سوخت ها با افزایش عدد نفت گاز افزایش می یابد. ویسکوزیته نیز با افزایش عدد نفت گاز افزایش می یابد. قیمت نفت کوره معمولا با افزایش عدد نفت گاز کاهش می یابد.
نفت گاز شماره 1: برشی فرار از تقطیر نفت که برای تبخیر کوره های pot-type استفاده می شود. این برش پالایشگاهی کروسین است که بلافاصله بعد از برش نفتای سنگین که برای بنزین مورد استفاده قرار می گیرد از سیستم خارج می شود، نام های پیشین شامل نفت زغال، نفت اجاق، و range oil بود.
نفت گاز شماره 2: برش تقطیر برای نفت گرمایشی خانه است. این سوخت گاهی اوقات Bunker A نامیده می شود. کامیون ها و تعدادی از خوردوها سوخت دیزل مشابه با محدوده عدد ستان که کیفیت احتراق سوخت را توصیف می کند. هر دو عموما از برش نفت گاز سبک بدست می آیند. نفت گاز به منشا اصلی پیدایش سوخت مربوط می شود که این برش را در اواخر قرن نهم و اواخر قرن ده استفاده می کردند. برش نفت گاز به عنوان عامل تقویت کننده برای آب گاز( ترکیبی از کربن مونواکسید و هیدروژن) کاربورات مورد استفاده قرار می گرفت.
نفت کوره شماره3: برش نفتی است که برای مشعل هایی که سوخت با ویسکوزیته پایین نیاز دارند استفاده می شود. ASTM مشخصه این سوخت را با نفت گاز شماره 2 ترکیب کرده است. و این شماره به ندرت از اواسط قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت.
نفت کوره شماره 4: نفت گرمایشی تجاری است که برای نصب و راه اندازی مشعل هایی که به پیش گرم کن مجهز نیستند مورد استفاده قرار می گیرد. این نفت کوره ممکن است از برش نفت گاز سبک نیز بدست آید.
نفت کوره شماره 5: نفت گرمایشی صنعتی از نوع باقیمانده برج است که باید تا دمای 77 تا 104 درجه پیش گرم شود تا برای شکستن به ترکیبات کوچکتر در مشعل به‌طور مناسب آماده شوند. این سوخت ممکن است به Banker B نیز شناخته شده باشد. این ممکن است از برش نفت گاز سنگین نیز بدست آید یا ممکن است با ترکیبی از نفت باقیمانده برج با مقدار کافی از نفت کوره شماره دو ترکیب شود تا بتوان آن را بدون پیش گرم کردن پمپ کرد.
نفت کوره شماره 6: نفت باقیمانده برج با ویسکوزیته بسیار بالا که نیاز است تا دمای 104 تا 127 درجه سانتی گراد پیش گرم شود. باقیمانده به این معنی است که موادی که بعد از تقطیر نفت خام پس از خارج سازی برش های مختلف با ارزش از برج تقطیر در انتهای برج باقی می مانند. این باقی مانده ممکن است انواع گوناگونی از ناخالصی های نامطلوب داشته باشد که شامل 2 درصد آب و نیم درصد خاک معدنی است. این سوخت به عنوان نفت کوره باقیمانده یا RGO نیز شناخته شده است. در مشخصات دریایی Banker C و در Pacific Specification به عنوان PS-400 شناخته شده است.
سوخت بانکر
سوخت بانکر به لحاظ فنی به هر نوع سوختی گفته می شود که در روی کشتی مورد استفاده قرار می گیرد. نام خود را از بانکرهای زغال گرفته است که در آن سوخت در اصل ذخیره می شود. Australian Customs و Australian Tax Office سوخت بانکر را سوختی تعریف می کند که برای قدرت دهی موتور هواپیماها یا کشتی ها به کار برده می شود. بانکر A نفت کوره شماره ۲، بانکر B نفت کوره شماره ۴ یا ۵، بانکر C نفت کوره شماره . نفت کوره ۶ C به نفت بانکر معروف است. نفت کوره شماره 5 Navy Special Fuel Oil (NSFO) یا فقط ناوبری فضایی نیز نامیده می شود. نفت کوره شماره ۵ و ۶ به نفت کوره سنگین یا نفت کوره های شناخته می شوند. ویسکوزیته بالا نیازمند حرار دهی است. که در سییستم بخار کم فشار به گردش در می اید قبل از اینکه آن را از تانک ذخیره پمپ کنند. سوخت ها به ندرت در سیستم دریایی جدید به این صورت نامگذاری می شوند{Shang, ۲۰۱۶ #۱۵۳}.
از سال ۱۹۸۰ سازمان بین المللی استاندارد جهانی (ISO) استاندارد سوخت های دریایی (بانکرها) ها را پذیرفته است. این استاندارد با نام ۸۲۱۷ مطابق با اخرین همگام سازی ها در سال ۲۰۱۰ و ۲۰۱۷ در جدول زیر لیست شده اند. این استاندارد سوخت ها را به سوخت distillate و سوخت باقیمانده تقسیم می کند. رایج ترین سوخت باقیمانده استفاده شده در سیستم دریایی RMG و RMK می باشند. تفاوت این دو غالبا به تفاوت در ویسکوزیته و چگالی است و اینکه RMG معمولا با ۳۸۰ سانتی استوک یا کمتر و RMK با سانتی استوک ۷۰۰ یا کمتر مبادله می شود. کشتی هایی که دارای موتورهای پیشرفته تری هستند می توانند سوخت های سنگین تر، ارزانتر و ویسکوزتری را استفاده کنند. حکومت ها در جهان مانند کالیفرنیا، اتحادیه اروپا، Emission Control Areas را تاسیس کرده اند که ماکریمم حد سولفور برای سوخت ها را برا ی انتشار میزان الاینده ها تعیین کرده اند. سوخت هایی دریایی باید میزان سولفور و سایر ذرات را از 5/4 m/m به 5/0 m/m کاهش دهند{Speight, ۲۰۱۹ #۱۷۷}.
انواع نفت کوره ها
| نام | Alias | Alias | نوع | طول زنجیره |
| No. 1 fuel oil | No. 1 distillate | No. 1 Diesel fuel | Distillate | 9-16 |
| No. 2 fuel oil | No. 2 distillate | No. 2 Diesel fuel | Distillate | 10-20 |
| No. 3 fuel oil | No. 3 distillate | No. 3 Diesel fuel | Distillate | |
| No. 4 fuel oil | No. 4 distillate | No. 4 residual fuel oil | Distillate/Residual | 12-70 |
| No. 5 fuel oil | No. 5 residual fuel oil | Heavy fuel oil | Residual | 12-70 |
| No. 6 fuel oil | No. 6 residual fuel oil | Heavy fuel oil | Residual | 20-70 |
HFO سوخت اولیه برای کشتی های مسافرتی است بخش توریستی که با وجهه ای دوستانه و پاک شناخته می شود. در یک تناقض واضح انتشارات گاز های آلاینده به دلیل میزان سولفور بسیار بالای HFO موجب تخریب محیط زیست نسبت به تحرکات فردی گردد.
[1] Sport utility vehicles
[1] Bunker oil