هیدروکربن سنگین
با توجه به سنگین بودن بخش عمده ای از نفت استخراجی کشور و ارزش اقتصادی پایین آن تبدیل ترکیبات هیدروکربنات سنگین به سبک تر بسیار حائز اهمیت است. هیدروکربن علاوه بر مشکلات حمل و نقلی (گرانروی بالا، چگالی زیاد، ….) دارای ارزش اقتصادی پایینی هستند که علت آن سختی فرآوری و استفاده از آنها در فرآیندهای تولید انرژی است.
هیدروکربن ها شامل ترکیبات آلى مختلف هستند که بطور عمده از H و C ساخته شده اند. در این مولکول ها پیوند هیدروژن-کربن، پیوند کووالانسى است.( پیوند یونى وجود ندارد.)
اتم هاى گوگرد(S)، نیتروژن (N) و اکسیژن (O) معمولا در هیدروکربن ها به شکل جایگزین کربن مى باشند. هر چه مقدار گوگرد در ترکیبات هیدروکربنى بیشتر باشد، باعث تغییر رفتار فیزیکى مى شود و حالت خورندگى ایجاد مى کند. ترکیبات سنگین تر مى شوند و پالایش نفت سخت تر مى شود. هر چه عناصر جایگزین در هیدروکربن ها کمتر باشد، نفت خام سبک تر و خالص تر است.
این محصولات که اغلب در بخش های کم ارزش تر مانند تولید قیر و واکس استفاده می شوند می توانند در صورت فرآوری و شکستن زنجیره ها هیدروکربن سنگین بزرگ به محصولات سبک تر با ارزش بالاتری تبدیل شوند.
اغلب روش های تولید هیدرکربن ها سبک از ترکیبات نفتی سنگین مبتنی بر روش های شیمیایی همراه با استفاده از کاتالیست و دماهای بالا است که سبب شده است که در بیشتر موارد قیمت تمام شده تولید فرآورده های سبک تر افزایش یابد.
از این رو توسعه روش های جایگزین که بتواند مصرف انرژی در این فرآیندها را کاهش دهد، می تواند زمینه ساز توسعه فرآیندهای تولید ترکیبات نفتی سبک تر از ترکیبات هیدروکربن سنگین نفتی شود که از نظر اقتصادی دارای ارزش بالاتری است.
تاثیر پلاسمای سرد
در این راستا پلاسمای سرد می تواند به صورت مؤثر به شکستن ترکیبات نفتی سنگین و تبدیل آن به هیدروکربن های سبک و با ارزش نقش ایفا نماید. پلاسما به دلیل ماهیت ذاتی ای که دارد (یک محیط یونیزه شده با سطح انرژی بالا) می تواند گزینه مناسبی برای استفاده در فرآیندهای شیمیایی باشد.
ایجاد محیطی یونیزه شده با یون ها پّر انرژی که می توانند شروع کننده واکنش های شیمیایی فراوانی از جمله شکستن ترکیبات هیدروکربن سنگین نفتی (Cracking) باشد، می تواند به عنوان جایگزینی برای روش های رایج در فرآیندهای پالایشگاهی باشد که در بیشتر پالایشگاه ها دنیا مورد استفاده قرار می گیرد.