کلیات
مازت یا نفت کوره و یا مازوت یکی از هیدروکربنهای نفتی است که در مراحل پالایش نفت خام پس از نفتا و بنزین و نفت سفید بدست میآید و، چون سیاه رنگ است به نام نفت سیاه نیز خوانده میشود. این ماده ارزانترین ماده سوختنی برای کورهها، حمامها و تنور نانواییها و موتورهای دیزلی و برخی نیروگاهها است.
ترکیبات شیمایی
نفت کوره به عنوان نفت سنگین، نفت دریایی یا مازوت نامیده میشود. این سوخت به صورت برشی از برج تقطیر نفت خام به صورت محصول برج تقطیر یا باقیمانده برج تقطیر بدست میآید. به طور 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 به جز سوختهایی که نقطه فلش آنها ۴۲ درجه سانتی گراد است و سوختهایی که در مشعلهای پشم ویک یا کتان سوزانده میشوند. نفت گاز از هیدروکربنهای با زنجیرههای طولانی اختصاصا الکان ها، سیکلوالکانها و اروماتیکهای ساخته میشود. کلمه سوخت گاز همچنین به طور سختگیرانهتر برای سوختهای صنعتی سنگین که از نفت خام بدست میآید، و سنگینتر از نفتا و بنزین هستند، به کار برده میشود. مولکولهای کوچکتر مانند پروپان، نفتا و بنزین برای خودروها مورد استفادهقرار میگیرد، سوخت جت که دمای جوش نسبتا پایین دارند، در مراحل ابتدایی برج تقطیر بدست آمده و جدا میشوند.
محصولات نفتی سنگین مانند سوخت دیزل و روغنهای روانکاری فراریت بسیار کمتری دارند و با سرعت پایین تری از برج تقطیر جدا میشوند، در حالی سوخت بانکر دقیقا پایین بشکهها است، در فرایند تقطیر نفت خام محصول چگالتر از بانکرها موجودی کربن سیاه و باقی مانده بیتومونس (اسفالتین) میباشد، که برای آسفالت کردن جادهها و عایق بندی سقفها مورد استفاده قرار میگیرد.
کاربرد مازوت
نفت کوره کاربردهای بسیاری دارد. برای گرمایش خانه و مراکز تجارتی و صنعتی به کار برده میشود و سوخت کامیون ها، کشتیها و بعضی از خوردوها میباشد، اما بسیار آلوده کننده و گرانتر از سوخت گاز طبیعی میباشد؛ و اغلب به عنوان سوخت پشتیبان برای اوج گیری نیروگاهها در مواردی که گاز طبیعی موجود نیست استفاده میشود یا به عنوان سوخت رایج ژنراتورهای تولید الکتریسیته کوچک مورد استفاده قرار میگیرد. در اروپا کاربرد دیزل معمولا به خودروها (۴۰ درصد)، کامیونها و اتوبوسها (بیشتر از ۹۹ درصد) و SUV ها (بیش از ۹۰ درصد) محدود میشود. بازار سوخت مورد استفاده در گرمایش خانهها و همینطور پمپهای حرارتی روغن گرمایشی نامیده میشوند به دلیل اینکه گاز طبیعی جای آن را گرفته است. هرچند در تعدادی از مناطق مانند Northeastern United States 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 شده است. در حقیقت این ارزانترین سوخت مایع در دسترس است. زیرا قبل از استفاده گرمای زیادی مورد نیاز دارد. سوخت باقیمانده برج تقطیر نمیتواند به عنوان سوخت خودروهای جاده ای، قیقها یا کشتیهای کوچک مورد استفاده قرار بگیرد. زیرا تجهیزات گرمایش مورد نیاز این نوع سوخت فضای زیادی را اشغال میکنند و موجب سنگین شدن وسیله نقلیه میگردد. هم چنین گرم کردن سوخت نفت فرایند حساسی است که در وسایل نقلیه سریع یا کوچک غیر عملی است. هرچند در نیروگاهها یا کشتیهای بزرگ راه اندازی تجهیزات مورد نیاز برای گرمایش سوخت نفت کوره امکان پذیر و عملی است.
استفاده از نفت گوره 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، به طوری 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. ۴ و No. ۶ 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 زیست محیطی شهری (PlaNYC) خود تدریجا متوقف کرد. در نتیجه آن همه ساختمانها باید سوخت No. ۶ را جایگزین سوختهای قبلی 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 امریکا 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 نتیجه رقابت قیمت با گاز طبیعی و محدودیت زیست محیطی برای انتشار گازهای آلوده بود. برای نیروگاهها هزینه گرمایش نفت، کنترل آلودگی و نگهداریهای اضافی برای بعد از سوزاندن مورد نیاز است که مهمتر از از هزینهی اندک سوخت است. سوزاندن نفت کوره اختصاصا نفت کوره باقیمانده انتشارات کربن دی اکسید 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 ذغال 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 فرایند احتراق در مقیاس بزرگ ایجاد کنیم.
مشکل عمده استفاده از نفت کوره باقیمانده ویسکوزیته اولیه بالای آن است مخصوصا در مورد نفت کوره نوع No. ۶ 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 ۹۵/۰ تا ۰۳/۱) که بسیار ویسکوز و سنگینتر از نفت کوره نوع No. ۲، کروسین یا بنزین است. نفت کوره No. ۶ در حقیقت باید در دمای ۳۸ درجه سانتی گراد ذخیره و در دمای ۶۵-۱۲۰ درجه سانتی گراد حرارت داده شود قبل از این که بتوان به راحتی پمپ کرد و در دماهای پایینتر میتواند شبه جامد شود و به حالت نیمه جامد کدر تبدیل شود. نقطه فلش بسیاری از ترکیبات No. ۶ در حدود ۶۵ درجه سانتی گراد است. تلاش برای پمپ کردن نفت کورههای با ویسکوزیته بالا مهمترین دلیل اسیب دیدن لولههای انتقال، کورهها و تجهیزات مربوطه است که معمولا برای سوختهایی با ویسکوزیته پایین طراحی شده اند.