طريقة تكرير النفط يعتبر النفط من كنوز العصر الذي تريد كل الدول امتلاكه.
معدات تكرير البترول
- لمعرفة كيفية تكرير البترول، من الضروري تمرير الأجهزة التي يتم فيها التكرير، والمعروفة باسم المصافي.
- مصافي النفط هي منشآت كبيرة تستقبل النفط ومواد الاستخراج المستخدمة في البلدان.
- مثل أنواع الوقود المستخدم في السيارات أو الطائرات وغيرها من المنتجات.
- تتكون هذه المصافي من عدة مكونات خاصة الأبراج المعروفة بأبراج الفصل وكذلك المبادلات الحرارية.
- يجب أن يكون هناك أيضًا مفاعلات كيميائية ومضخات كهربائية وبخار وأجهزة أخرى.
اقرأ أيضا: شركات البترول فى مصر
كيفية نقل البترول للقيام بعملية التكرير داخل المصانع
- يتطلب البترول العديد من عمليات النقل سواء كان في حالة الخام أو بعد خروج منتجاته من المصفاة أو المصافي.
- نقل البترول متاح بطريقتين ؛ إما عن طريق البر أو البحر، يتم النقل عن طريق البحر بواسطة بواخر من النوع المسطح.
- أما النقل براً، وهو أساس عملية النقل، فيتم عبر خطوط الأنابيب.
- كما يمكن نقلها عن طريق البر بواسطة بعض الشاحنات أو ما يسمى بقطارات الصهاريج.
كيفية تحضير البترول للتكرير
- تعتمد طريقة تكرير البترول على عملية أخرى تسبقه، وهي عملية التحضير، والتي تتم عن طريق إزالة بعض المواد.
- حيث يتم إخراج الغازات المصاحبة للنفط من البئر وطردها أولاً.
- ثم يتم إزالة الماء وبعض الأملاح، والتي إذا بقيت تقلل من كفاءة المصافي.
- لأن الأملاح الموجودة عادة هي كلوريدات مما يؤدي إلى تحولها إلى حمض الهيدروكلوريك مما يسبب التآكل.
كيفية تكرير البترول
- بعد استخلاص البترول من الآبار نرى أنه يتكون بشكل أساسي من الهيدروكربونات أي أنه يحتوي على عنصري الكربون والهيدروجين.
- لكن مع هذه العناصر نجد عناصر أخرى بنسب أقل، مثل الكبريت والنيتروجين والأكسجين.
- عندما تمر كل هذه المكونات بالعديد من العمليات حتى يتم التكرير، هناك عمليات فيزيائية وكيميائية.
- أما الفيزيائية فهي تشمل التقطير والتنقية والتبريد، والمادة الكيميائية تشمل جميع أنواع التكسير وإعادة التشكيل.
مرحلة التقطير لتكرير البترول
- مرحلة التقطير هي المرحلة الأولى والأكثر أهمية في عملية تكرير البترول، وتتم عملية التقطير بفصل المكونات البترولية.
- يتم هذا الفصل من خلال استخدام الغليان، حيث تختلف درجة غليان كل مكون عن الآخر، وهي إحدى العمليات الفيزيائية.
- هناك عدة أنواع من التقطير، بما في ذلك التقطير الأولي، والذي يستخدم الضغط الجوي ويتم على عدة مراحل.
- يتم تسخين البترول مبدئيًا باستخدام عدة مبادلات حرارية وهذا التسخين الأولي يساهم في تقليل التكلفة.
- حيث يتم ذلك عن طريق وضع بعض المواد التي تحتاج للتبريد في البترول الذي يحتاج إلى تسخين لأداء العمليات في نفس الوقت.
- يؤدي التسخين التدريجي إلى جودة الزيت وغياب التفحم كما يحدث من التسخين المفاجئ.
- ثم يتم التسخين الرئيسي في أفران أنبوبية، بدرجة حرارة عالية تصل إلى 300 أو 400 درجة مئوية.
- أثناء التسخين تبدأ المواد بالتكثف في المناطق المعدة لاستقبال المواد بعد التكثيف حسب درجة غليانها.
- تتركز المنتجات الناتجة عن عملية التقطير في غازات عضوية مثل الميثان والإيثان والبروبان وغيرها.
- وكذلك بعض نواتج التقطير الخفيفة مثل البترول المسال مثل وقود السيارات ونواتج التقطير المتوسطة مثل الكيروسين.
- بالإضافة إلى نواتج التقطير الثقيلة مثل الديزل وبعض زيوت التشحيم، فإن بقايا عملية التقطير هي الإسفلت أو الراتنجات وغيرها.
- ومن أنواع التقطير أيضًا التقطير تحت ضغط منخفض أو مخلخل، ويكون ضغط هذا النوع أقل من 50 مم زئبق.
- المواد الناتجة عن هذا التقطير أثقل من المواد الناتجة عن التقطير الأولي.
- يستخدم هذا النوع من التقطير في إنتاج بعض أنواع الزيوت الثقيلة والشحوم وكذلك التكسير الحراري.
- يُعرف نوع آخر من التقطير بالتقطير الأزيوتروبي، وأساس هذه العملية هو استخدام مذيب بنقطة غليان منخفضة.
- حيث يختلط هذا المذيب بإحدى المادتين المراد فصلهما ويترك الأخرى لتسهيل الاستخلاص.
- يُعرف نوع آخر من التقطير بالتقطير الاستخراجي، وكذلك تقطير الزيت الخفيف.
1- عملية الاستخلاص بالمذيبات
- عملية فيزيائية أخرى تستخدم لتحديد كيفية تكرير البترول هي عملية الاستخلاص بالمذيبات.
- تعتمد هذه العملية على فكرة الفصل حسب النوع الكيميائي للمواد، وأحد منتجاتها الرئيسية هو زيت التشحيم.
- تتميز هذه العملية بحقيقة أن الزيوت الناتجة لها درجة نقاء وجودة عالية، وتؤخذ في الاعتبار المعايير الدولية.
2- عملية التنقية
- عملية التكرير هي أيضًا عملية فيزيائية لكيفية تكرير البترول، وهناك العديد من طرق التكرير.
- حيث يوجد تنقية بالمذيبات، والتي تعتمد على الاختلاف في درجة ذوبان المركبات في مذيب قطبي معين.
- هناك أيضًا تنظيف بالامتصاص، والذي يعتمد على وجود مسام على سطح المواد للسماح باختراق الجزيئات من خلالها.
3- عملية التبريد
- آخر عملية فيزيائية تتبع التقطير والاستخلاص والتنقية هي عملية التبريد.
- تتضمن عملية التبريد أشياء كثيرة ؛ يبدأ بفصل الغازات الناتجة عن عملية التكسير الحراري.
- يتم إنتاجه أيضًا من عمليات التكسير التحفيزي، وهذه الغازات مصدر مهم للبتروكيماويات.
- ثم يتبع فصل الغازات استقرار البنزين، حيث يتم الاحتفاظ بالغازات في حالة تسييل لأنها قد تتبخر أثناء الفصل.
- ثم ما يعرف برقم الأوكتان للبنزين حيث تُعرف الخواص المتفجرة.
- يتم ذلك عن طريق مقارنة الخصائص المتفجرة للمادة مع مادة أساسية أخرى مثل الأيزو أو الكتان أو هيبتان.
- ثم يأتي رقم السيتان الآخر للوقود، ثم رقم السيتان المعروف للديزل، حيث تنتهي عملية التبريد.
يمكنك أيضا مشاهدة: تعريف البترول ومكوناته
العمليات الكيميائية في تكرير البترول
- العمليات الكيميائية هي الجزء الثاني من عملية تكرير البترول، وتتأثر العمليات الكيميائية بعدة عوامل.
- يتأثر بالتغيرات في درجة الحرارة وكذلك الضغط والعوامل الحفازة وعوامل أخرى.
- تشمل العمليات الكيميائية التكسير الحراري وتكسير المحفز.
- كما يشمل التكسير من خلال الهدرجة، والتحول المعروف في وجود العوامل المحفزة.
1- عملية التكسير الحراري
- تتميز عملية التكسير الحراري بحقيقة أن المحفزات ليست ضرورية لبدء التفاعلات وتعتمد كليًا على درجة الحرارة والضغط المرتفعين.
- في هذه العملية، يتم تحويل البترول والمواد الثقيلة إلى مواد أخرى أخف وزنًا ولها نقطة غليان أقل.
- تصاحب عملية التكسير أيضًا تفاعلات مهمة أخرى مثل إزالة الألكلة والهدرجة وإعادة تدوير المركبات.
2- عملية التكسير الحفزي
- يعتبر التكسير التحفيزي من أهم أنواع التكسير ولكنه يتم فقط في وجود الأشياء التي تحفز التفاعلات.
- من أمثلة المواد التي تحفز التفاعلات المغنيسيا وكذلك الأمونيا والسيليكا.
- الغرض الرئيسي من هذه العملية هو الحصول على جودة عالية للوقود الناتج بالإضافة إلى الحصول على رقم أوكتان مرتفع.
3- عملية التكسير بالهيدروجين
- التكسير الهيدروجيني مشابه جدًا للتكسير التحفيزي ولكنه يحدث في وجود الهيدروجين.
- والغرض منه أيضًا هو إنتاج مواد عالية الجودة بالإضافة إلى إنتاج هيدروكربونات منخفضة الوزن الجزيئي.
- بالإضافة إلى نقطة الغليان المنخفضة للهيدروكربونات الناتجة، تتم إزالة بعض المواد مثل الكبريت والأكسجين أثناء عملية التكسير.
4- عملية إعادة الصياغة في وجود منبه
- يعتبر التحول في وجود عامل حفاز عملية كيميائية فعالة للغاية.
- ومنها يتم الحصول على أنواع الوقود والمواد التي تحتوي على نسبة عالية من الأوكتان أو المواد العضوية العطرية.
- يتم استخدام نوعين من المحفزات في هذه العملية، الأول هو أكاسيد الموليبدينوم والكروم المليئة بالأمونيا.
- والثاني هو العامل المساعد من عنصر البلاتين المليء أيضًا بالأمونيا، وهذا التفاعل له ظروف خاصة من الضغط ودرجة الحرارة.
5- عمليات كيميائية إضافية
- قد تكون هناك عمليات كيميائية أخرى تحدث أثناء عملية تكرير البترول.
- يشمل عملية الأيزومرة، التي تُستخدم لرفع رقم الأوكتان لبعض الهيدروكربونات مثل البنزين.
- تشمل عملية البلمرة الحفزية، والتي تستخدم لتحويل غازات معينة ناتجة عن التقطير إلى وقود ذي رقم أوكتان مرتفع.
6- عملية المعالجة
- بعد العمليات الفيزيائية والكيميائية لكيفية تكرير البترول، تكون العملية النهائية هي المعالجة.
- وتنقسم المعالجة بدورها أيضًا إلى مواد كيميائية وفيزيائية، حيث يتم استخدام بعض المكونات، مثل الصودا الكاوية وحمض الكبريتيك.
- الغرض الأساسي من المعالجة هو إزالة الشوائب الناتجة عن الوقود، ومن أبرز هذه الشوائب كبريتيد الهيدروجين.
- حيث يعتبر من أهم الأشياء التي يجب القيام بها في عملية المعالجة، وذلك لرائحته الكريهة ويسبب التآكل في بعض الأجهزة.
- بالإضافة إلى ذلك، هناك نوع من المعالجة باستخدام غاز الهيدروجين، والذي يستخدم في المؤسسات التجارية.
- حيث تقوم بدورها في التنقية بكفاءة عالية وبتكلفة معقولة مقارنة بأنواع العلاج الأخرى.
ستتعرف أيضًا على: ما هو البترول وكيف يتم الحصول عليه؟
وهكذا، أخذنا لمحة عامة من خلال موقع محمود حسونة على حول كيفية تكرير البترول والعمليات الفيزيائية والكيميائية التي تتخلل هذه العملية، والتي تنتهي بمعالجة ينتج عنها وقود مستخدم في جميع البلدان.