تعريف المازوت واستعمالة ومميزاتة وعيوبة

لمازوت أو زيت التدفئة (بالإنجليزية: Heating Oil) هو منتج نفطي سائل خفيف اللزوجة وقابل للاشتعال. يستخدم كوقود لتشغيل السخانات والغلايات.
ويعد زيت التدفئة شديد الشبه بوقود الديزل، حيث يصنف الإثنان على أنهما مواد مقطرة. ويتكون من خليط من الهيدروكربونات المشتقة من البترول في مدى ذرة الكربون من 14- إلى 20-، ولذلك فإن معادلة المازوت الكيميائية تكون عادة إحدى المعادلات الآتية:
C14H30، C15H32، C16H34، C17H36، C18H‏ 

عند تقطير البترول و هو عبارة عن تقطير عادي و بسيط يتم تسخين البترول الخام و تفصل النواتج أستخدام برج تقطير شبيه بالمقطر المستخدم في المعمل و تنفصل النواتج حسب درجه حراره تطايرها الي:
النواتج الخفيفه و هي تشمل الغازات البتروليه LPG و التي يغلب عليها غاز البيوتان و المستخدمه في انابيب البيوتاجاز في المنازل
الكيروسين و يشكل الطبقه الوسطي من المقطرات و يمكن اعاده تقطيره و معالجته ليصبح الوقود الخاص بالطائرات و الصواريخ Jet Fuel
طبقه الوقود المقطر و هي اثقل من السابقه من حيث درجه حرارة التقطير و تشمل الجازولين (البنزين) و زيت الديزل و هو وقود السيارات و ايضا المازوت و هو زيت التدفئة و تتميز هذه المجموعه بان نسبه الكربون قليله بالنسبه للهيدروجين مما يجعلها لاتترك اي بقايا صلبه عند الاحتراق. 
اما الطبقه الاثقل فهي تحتوي علي مركبات عاليه المحتوي الكربوني و تستخدم في محطات الطاقه الكهربيه و المحركات البحريه و معدات البناء الثقيله.
اما ما تبقي فيشمل الطبقه الاكثر ثقلا و هي تحتوي علي محتوي كربوني عالي و لا تستخدم كمحروقات بل لرصف الطرق و هي المشهورة بالاسفلت او الزفت و تستخدم كمواد عازلة او لرصف الطرق

المازوت أو زيت التدفئة (بالإنجليزية: Heating Oil) هو منتج نفطي سائل خفيف اللزوجة وقابل للاشتعال. يستخدم كوقود لتشغيل السخانات والغلايات.
ويعد زيت التدفئة شديد الشبه بوقود الديزل، حيث يصنف الإثنان على أنهما مواد مقطرة. ويتكون من خليط من الهيدروكربونات المشتقة من البترول في مدى ذرة الكربون من 14- إلى 20-، ولذلك فإن معادلة المازوت الكيميائية تكون عادة إحدى المعادلات الآتية:
C14H30، C15H32، C16H34، C17H36، C18H38، C19H40، C20H42‏

اضافات تحسين احتراق المازوت (الفويل اويل) ويوجد منها ثلاث أنواع:

توفير استهلاك الوقود بنسبه لا تقل عن %1 مثلا طن المازوت (الفويل اويل) مثلا 1000 دولار فالتوفير يكون 10 دولار وسعر الاضافه لا يتعدي الواحد دولار للطن .
سهوله تشغيل (الغلايات - الافران) في الجو البارد لتاثير المحسنات علي المواد الشمعية.
تحسين تزريه الوقود مما يساعد علي تحسن في عملية الحريق الكامل.
خفض الانبعاثات الضارة الملوثة بالبيئه مثل اول اكسيد الكربون واكاسيد الكبريت وغيرها نتيجة لاستخدام المحسنات المختلفة.
تقليل الرواسب الضارة لعدم الاحتراق الكامل لكل من مركبات الكبريت الاسفلتين اثناء دوره الوقود.
تقليل تكلفة الصيانه للغلايات والافران نتيجة للاحتراق المنتظم.
تقليل وتفتيت الرواسب المتكونة علي الجدران الداخلية للغلايات والافران نتيجة لاحتواء المازوت (الفويل اويل) علي نسبة اسفلتين وكذلك تعمل علي انخفاض نسبة الهباب.
تعمل في (الغلايات - الافران) القديم والحديثتعمل الاضافات مع كل انواع وقود المازوت (الفويل اويل) سواء السيئ او الجيد .
عند الكشف بواسطه الميكرسكوب الالكتروني علي عينات من العادم الناتج من المدخنه لاحتراق المازوت بدون ومع المحسنات لوحظ (IF – 1> IF – 2 >IF – 3) انخفاض حجم الجزيئات بعد استخدام الإضافات واختلاف طبقات العادم المتكونه وهذا يؤدي الي سهوله تطاير في الهواء وعدم ترسيبها علي الجدار الداخليه.
عند الكشف بواسطه اشعه اكس لوحظ (IF – 1> IF – 2 >IF – 3) حدوث تغيرلتواجد عنصر الفانديوم باتحاده مع عناصر اخري غير ضاره تتطاير مع هواء المدخنه وهذا يؤدي لانخفاض الاثار الناتجه من حدوث تاكل للجدران الداخليه.
عند اختبار درجه الحموضه للعادم الناتج من احتراق المازوت (الفويل اويل) بدون ومع المحسنات لوحظ تغير في ارتفاع درجه الحموضه للمحسنات (IF – 1> IF – 2 >IF – 3) اي التحول من الحامضية للقاعدية عن احتراق المازوت (الفويل اويل) بدون المحسنات وبذلك يحدث انخفاض لحدوث تاكل في الجدران الداخليه (للمحركات- الغلايات-الافران) باستخدام الإضافات.
صلاحيه المنتج من ثلاث الي خمس سنوات في حالة التخزين الجيد.

سهولة الاستخدام :

يتم وضع كمية 2.5 و 10 و 50 و 100 ملي من الإضافه / طن المازوت (الفويل اويل) عند عمليه التفريغ .

ملاحظة : الاختلاف بين الثلاث محسنات الخاصة بالمازوت (الفويل اويل) (IF – 1> IF – 2 >IF –نسبة تركيز المادة الفعالة.

كيلوجرام من المازوت و كيف نوجد كمية الاكسجين الهواء النظرية اللازمة لاحراق
و كمية الغازات الناتجة من هذا الاحتراق
للحصول على احتراق جيد فان أي وقود يحتاج الى كمية مناسبة من الاكسجين .وفي الغلايات والافران فان الاكسجين المطلوب يتم اخذه مجانا من الهواء الجوي وماعليك الا تنصيب الآلية المناسبة لشفطه من الجو ودفعه الى الفرن .
ولايجب ان تزيد او تنقص الكمية عما هو مطلوب لاتمام الاحتراق الكامل ، ففي الزيادة مضرة وخسارة اقتصادية ، وكذلك الامر بالنسبة للنقصان .
ولكل نوع من انواع الوقود كمية مناسبة من الهواء اللازمة للاحتراق الكامل تختلف باختلاف مكونات الوقود . وتحسب لكل واحد كجم ( او لتر ) من الوقود . ويتم تحديدها حسابيا (كما سنوضح لاحقا لوقود المازوت كمثال ) ، وتسمى كمية الهواء المحسوبة هذة بالكمية النظرية ، وعمليا فهي لاتكفي للحصول على احتراقا كاملا ، فلايمكن ضمان حصول كل ذرة او جزيء لعنصر من عناصر مكونات الوقود على ذرة اكسجين ، لذا يتم اضافة اليها نسبة محددة من مقدار الكمية النظرية ، وتسمى الكمية الكلية اللازمة عمليا لاتمام الاحتراق الكامل
بـ " كمية الهواء الفعلية " ، ويعتمد مقدارهذه النسبة على جودة تصميم الغلاية وبالاخص الفرن والمواقد فكلما كان التصميم جيدا كلما قلت النسبة ( في حدود 3-5 % ) .
طريقة الحساب :
من المعروف أن مكونات وقود المازوت المحترقة ( أي التي تحتاج اكسجيناً وتعطي حرارة ) هي :
 الكربون (C) ونسبتة تقريبا سناخذها تساوي 85% من الوزن ( وزن الكربون الذري 12 )
 الهيدروجين (H2 ) ونسبته تقريبا سناخذها تساوي 11.6 % من الوزن ( وزن الهيدروجين الذري 1 )
 الكبريت (S ) ونسبته تقريبا سناخذها تساوي 2.8 % من الوزن ( وزن الكبريت الذري 32 ) .
اضافة لذلك فان وقود المازوت يحوي المواد التالية :
 النتروجين (N ) ونسبته تقريبا من .- 0.1% من الوزن.
 كمية من الاكسجين (O2) ونسبتها تقريبا سناخذها تساوي 0.3 % من الوزن (وزن الاكسجين الذري 16)
- اضافة طبعا للرماد A ونسبة من الرطوبة W سنأخذها مساوية 0.1 %.
معادلات الاحتراق ( التأكسد ) الكامل لمكونات المازوت المحترقة:
اولاً – الكربون :
C + O2 = CO2
وحسب الاوزان الذرية ، فان 12كجم من الكربون يلزمة 32 كجم من الاكسجين لانجاز احتراقا كاملا تكون نتيجتة 44 كجم من ثاني اكسيد الكربون :
12Kg(C) + 32Kg(O2) = 44Kg(CO2 )
ولاننا نريد حساب كمية الاكسجين اللازمة للكيلوجرام الواحد من الوقود ، اذا حسب نسبة وجودها في الكيلو جرام الواحد من الوقود ، فان 0.85 كجم من الكربون الموجود في 1 كجم مازوت يحتاج بحسبة بسيطة لما مقدارة 2.27 كجم من الاكسجين لاتمام احتراقا كاملا يكون نتيجتة 3.12 كجم من CO2 :
0.85kg(C) + 2.27kg(O2) = 3.12kg(CO2 )
ثانياً – الهيدروجين :
على نفس السياق السابق فان معادلات الهيدروجين ستكون :
2H2 + O2 = 2H2O
4 + 32 = 36
0.116 + 0.93 = 1.046 kg(H2O )
ثالثاً – الكبريت :
S + O2 = SO2
32 + 32 = 64
0.028 + 0.028 = 0.056 kg (SO2)

اما النتروجين فنظرا لنسبتة القليلة في الوقود والى انخفاض النسبة التي تتاكسد منة وظروف تاكسدة فلايؤخذ في الاعتبار .
اذا كمية الاكسجين الكلية اللازمة لتأكسد الكربون والهيدروجين والكبريت والنتروجين المتواجدة في 1 كجم مازوت بالنسب التي ذكرناها اعلاه هي مجموع الاكسجين اللازم لاحراق كل واحد منها على حدة ناقص كمية الاكسجين المتواجدة اصلا في الوقود :
2.27 + 0.93 + 0.028 - 0.003 = 3.23 kg

أي ان كمية الاكسجين النظرية ( وليس الهواء ) اللازمة لاحراق 1 كجم من وقود
المازوت هي 3.23كجم .ولكن عادة وبما ان الاكسجين غاز فانة يتم التعامل بالحجم ، وبمعرفة كثافتة من المراجع وهي 1.429كجم/م3 ، لذا فان حجم O2 النظري يساوي 2.3 مترا مكعباً .
3.23 / 1.429 = 2.26M3
ماهي في المحصلة كمية الهواء النظرية المطلوبة ؟
عرفنا مسبقا كمية الاكسجين النظرية المطلوبة( بالمتر المكعب ) اللازمة لاحراق 1 كجم مازوت بالمكونات والنسب المذكورة مقدما ، لكننا ناخذ الاكسجين المطلوب من الهواء الجوي الذي كما هو معروف يحوي ايضاً نتروجين بنسبة 79% ولايشغل الاكسجين الا نسبة الـ 21% المتبقية . وبحسبة بسيطة يمكن ايجاد كمية الهواء النظرية
( V ) اللازمة لاحراق 1 كجم مازوت كالتالي :
V = 2.26 x 100/21 = 10.8 M3
وهكذا اوجدنا كمية الهواء النظرية اللازمة لاحراق 1كجم مازوت وهي 10.8 مترا مكعبا بالمكونات الذكورة اعلاه ،. وسنتطرق الآن الى ايجاد كمية الغازات الناتجة .

طريقة حساب كمية الغازات الناتجة من احراق 1كجم مازوت
من نواتج حسابات كمية الاكسجين اللازمة لاحراق اكجم مازوت والمذكورة اعلاة يمكن ايجاد كمية الغازات الناتجة من احراق 1كجم مازوت احتراقا كاملا كالتالي :-
عند الاحتراق الكامل للمازوت عند كمية هواء ملائمة ( نسبة الهواء الزائد عن الكمية النظرية مثلاً تساوي 5% ) ، فان نواتج الاحتراق تكون كالتالي :
ثاني اكسيد الكربون (CO2 ) كناتج لاحتراق الكربون .
ماء على شكل بخار (H2O) كناتج لاحتراق الهيدروجين + بخار كمية الماء wالتي في الوقود .
ثاني اكسيد الكبريت (SO2 ) كناتج لاحتراق الكبريت .. اكسجين (O2) وهو الهواء الزائد الذي ادخلناه عمدا الى الفرن لتحسين الاحتراق (5%) زائد للاكسجين الموجود في الوقود ذاته + المتحرر من عملية تفكك الرطوبة الموجودة في الوقود الى O2 و H .
مكونات صلبة مثل الرماد الموجود في الوقود والكربون الغير محترق ومركبات الفاناديوم ..الخ .
ومن نواتج حسابات كمية الاكسجين اللازمة لاحراق اكجم مازوت والمذكورة اعلاة فان :
- كمية غاز CO2 الناتجة تساوي 3.12 كجم ، واذا كانت كثافتة تساوي 1.977 كجم/م3 فان حجمة سيكون =
3.12/1.977 = 1.578 m3
- كمية بخار الماء الناتج عن احتراق الوقود 1.046 كجم . واذا كانت كثافتة 0.5977 كجم / م3 عند 1ضغط جوي ، فان حجمة سيكون مساويا 1.673 m3 . وكمية بخار رطوبة الوقود تساوي 0.001 كجم ويساوي 0.0012 m3 . اذاً فاجمالي حجم بخار الماء الناتج =
1.673+0.0012= 1.674 m3 .
 كمية غاز SO2 الناتجة تساوي 0.056 كجم. واذا كانت كثافتة تساوي 2.927 فان حجمة يساوي 0.019 m3
 الاكسجين المتواجد في نواتج الاحتراق تكون مصادره الوقود نفسه ( 0.3% كما قلنا ) ، ومن كمية الهواء الفعلية حسب نسبة الزيادة عن الكمية النظلرية ( 5% كما قلنا ) ومن الهواء الجوي الذي قد يدخل الى الغلايه عبر الفراغات والشقوق في ظروف الضغط الاقل من الجو ، وقيمته تساوي الفرق في النسب بعد تحليل عينة الغاز قبل وبعد المنطقة المشبوهة . اذاً فاجمالي الاكسجين في نواتج الاحتراق :
03% x 1كجم = 0.003 كجم .
5% x 3.24 كجم = 0.162 كجم
3 - 3.24 x الفرق والذي سناخذه 10% = 3.24 x 0.1 = 0.324 كجم
الإجمالي = 0.003+0.162+0.324= 0.489 كجم = 0.489 \ 1.429 = 0.342 m3.
- في نواتج الغازات اضافة الى ماتقدم فانه يتواجد النتروجين الذي دخل مع الهواء الجوي بنسبة 79% كما هو معروف ، واذا كانت كمية الهواء الجوي اللازمة لاحراق اكجم وقود كما اوجدناها سابقا هي 10.8 مترا مكعبا منها 2.26 مترا مكعبا اكسجين فان نسبة النتروجين في الغازات الخارجة ستكون بالطبع الفرق أي:
10.8 – 2.26 = 8.54 m3.
وهكذا فان اجمالي حجم الغازات الناتجة من احتراق 1 كجم مازوت بالمكونات المذكورة سابقا هي :
1.578 + 1.674 + 0.019 + 0.342 + 8.54 = 12.15 متر مكعب