تعتبر طريقة فصل المشتقات النفطية أو الزيت أو ما يعرف بالزيت من أهم مصادر الطاقة الطبيعية الموجودة في باطن الأرض. إنه مركب كيميائي، بما في ذلك الهيدروكربونات، يستخدم في العديد من الصناعات، بما في ذلك البلاستيك والتصنيع. في انتاج المبيدات وكذلك الأسمدة ويمكن الحصول عليها بعد فصل المشتقات البترولية.
طريقة فصل المشتقات النفطية
يتم فصل المشتقات البترولية للحصول على عناصر المركبات المختلطة فيما بينها مثل الهيدروكربونات وعمليات تكرير البترول لدخول الصناعات المختلفة ومنها:
- تعتمد صناعة تكرير النفط على إعادة تدوير حوالي 97٪ من الوقود المستخدم في النقل.
- من خلال معالجة المواد الخام، تدخل العديد من الصناعات المهمة، على سبيل المثال، الصناعة الكيميائية.
- يكون الزيت على شكل سائل أسود غامق وقوامه لزج، وفي هذه المرحلة يكون غير صالح للاستعمال.
- يحتاج إلى عمليات معالجة لفصل عدة مجموعات كيميائية تعرف باسم الهيدروكربونات.
- تتم عمليات الفصل، المعروفة باسم التقطير، عن طريق تسخين الزيت في أفران خاصة، ويتم فصل الهيدروكربونات حسب درجة غليانها.
- نظرًا لأن هذه العملية تحدث داخل الأبراج العملاقة، فإن أبخرة الزيت الساخنة تتصاعد ويتم فصل جزيئاتها وفقًا لدرجة غليانها.
- ترتفع الجسيمات الأخف إلى قمة البرج ثم تبدأ في التكاثف وتتحول إلى سائل.
- من العمليات التي تتكثف فيها جزيئات الضوء وتستقر الجسيمات الثقيلة، يتم الانتهاء من عمليات الفصل ويتم إطلاق البنزين السائل ووقود الديزل والبارافين.
- تبلغ الشحنات السنوية لصناعة النفط في الولايات المتحدة 136 ألف دولار.
- في الولايات المتحدة وحدها، توظف صناعة تكرير النفط حوالي 76000 عامل.
- تستخدم هذه الصناعة لإنتاج الطاقة واستهلاكها السنوي 6 كوادريليون طاقة.
- تبلغ النفايات الناتجة عن عمليات صناعة النفط حوالي 180 طنًا سنويًا.
عمليات معالجة استخلاص المشتقات النفطية
المعالجة هي المرحلة الأخيرة من فصل المشتقات النفطية، ويتم فيها تنفيذ ما يلي:
- يتم الجمع بين المنتجات الصناعية في هذا الوقت لإنشاء مستويات الأوكتان مع خصائص المنتج لاستخدامها في البيئات القاسية.
- كيف تتم إزالة الكبريت حاليًا من وقود الديزل.
- إنها إحدى العمليات المهمة للهواء النظيف.
- عمليات المعالجة هي أحدث عمليات فصل الزيت.
لقد اخترنا لك. كيف يتم استخلاص الزيت؟
عملية تحويل المشتقات البترولية
- إنها العملية التالية لفصل المشتقات النفطية بعد اكتمال تكوين الزيت في الطبيعة.
- يتم تغيير الهيدروكربون إلى أنواع أخرى للحصول على المنتج الصحيح.
- إحدى عمليات التحويل هي عملية الطحن، حيث يتم أخذ الجسيمات ذات القيمة المنخفضة والوزن الأكبر وتحويلها إلى جزيئات ذات وزن أقل.
- يتم استخدام الحرارة والضغط في عمليات التحويل أو التكسير.
- إحدى عمليات التحويل هي عملية الألكلة، والتي تعتبر عكس عمليات التكسير، حيث يتم ربط الجزيئات معًا لتكوين الهيدروكربونات.
أنظر أيضا: كيفية فصل المشتقات النفطية عن بعضها البعض
احتياجات فصل المشتقات البترولية
يتم استخدام نفس التقنيات المستخدمة في صناعة تكرير النفط، والتي تعتبر مماثلة لتلك المستخدمة في فصل الهندسة الكيميائية والتي يتم تضمينها في الصناعة الكيميائية.
- وهي: الاستخلاص، والنزع، والامتصاص، وعمليات الغشاء، والتبلور والتقطير.
- يعتمد فصل المشتقات البترولية على تقنيات الفصل لزيادة كفاءة المواد الخام، وكفاءة الطاقة، وفعالية التكلفة.
طريقة الفصل العضوي للمشتقات البترولية
يتم استخدام التقنيات المتقدمة للفصل العضوي في صناعة تكرير النفط.
- تعتبر عمليات الفصل العضوي عند فصل البنزين عن البترول، والذي يستخدم في عمليات النقل.
- يعتبر فصل المواد العطرية عن وقود الديزل ووقود الطائرات أيضًا إحدى العمليات العضوية.
- من خلال اعتماد التقنيات المطورة للأغشية في مراحل الفصل العضوي.
- في السنوات القليلة الماضية، تم تطوير عمليات الفصل العضوي والتي تعتمد الآن على نظام البوليمر المشترك.
- يتم استخدام نظام بوليمر بوليستر مشترك أو غشاء بوليميد لفصل الزيت الثقيل، وهو الزيت الذي يتم إنتاجه بشكل تحفيزي من المواد العطرية الغنية بالنفاذ.
- هو مزج العطريات الخفيفة مع البنزين لخلط نواتج التقطير، بما في ذلك الديزل ووقود الطائرات.
- في هذه الحالة، يمكن أن تكون أنظمة تبخير الغشاء الحالية عالية الكفاءة لعمليات التقطير.
- إذا كان التبخر عملية تُعرف بالفصل، فهي عملية أولية منخفضة التكلفة وذات طاقة عالية.
- العملية التالية هي عملية التلميع، والتي تتم عن طريق التقطير ويتم تنفيذها في درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية.
- يعتبر التحكم في تضخم الغشاء ذا أهمية كبيرة لتعزيز الانتقائية.
- يمكن تحقيق انتقائية عالية من خلال عمليات التبخر.
- هنا، يمكن أن تحل عمليات التقطير أو التبخر محل عمليات الفصل.
الفصل المادي للمشتقات البترولية
توجد عدة طرق فيزيائية لفصل المشتقات البترولية، منها:
الطريقة الأولى
- التقطير هو العملية التي يتم من خلالها فصل مكونات المشتقات البترولية وفقًا لنقاط غليانها المنخفضة من خلال عمليات التبريد والتكثيف.
- بعد ذلك، يتم تنفيذ عمليات التبريد والتكثيف باستخدام اللقطات الأولية واللقطات الفراغية.
الطريقة الثانية
- يتم من خلالها فصل الوقود والغازات واستقرار البنزين من خلال عمليات التبريد.
الطريقة الثالثة
- هو استخلاص المشتقات البترولية باستخدام المذيبات، ويتم ذلك لفصل خليط من المكونات باستخدام المذيبات.
- هنا يعتمد على النوع الكيميائي للمادة العضوية بحيث تذوب في المذيب العضوي.
- كما أنه يعتمد على إذابة المواد غير العضوية في المذيبات غير العضوية.
- المذيبات هي البنزين والبروبان والتولوين، والتي يتم الحصول منها على زيوت متوسطة وثقيلة.
الفصل الكيميائي للمشتقات البترولية
- يتأثر هذا النوع من الفصل بالحرارة والضغط.
- هنا، يتم الفصل باستخدام المحفزات، حيث يتم تحويل المركبات من عمليات التقطير إلى مركبات يمكن استخدامها.
- من عمليات التكسير الهيدروجيني والتكسير التحفيزي والتكسير الحراري.
تكرير النفط
- الزيت عبارة عن خليط كيميائي معقد يختلف من منطقة إلى أخرى في حقول النفط المختلفة من حيث خواصها الفيزيائية والكيميائية.
- ويتخذ الزيت ألوانًا مختلفة: أسود، أو أصفر، أو بني، ويعتمد ذلك على المواد الممزوجة بالزيت بشكل عام.
- كما يوجد النفط تحت الأرض في التكوينات الصخرية حتى يتم استكشافه بواسطة الكيميائيين والجيولوجيين حفر الآبار لاستخراجها من أعماق الأرض.
- الهيدروكربونات هي المكون الرئيسي الموجود في النفط، وتتكون من 83-87٪ كربون و10-14٪ هيدروجين.
- من ناحية أخرى، يتم دمج العنصرين مع ثلاثة عناصر أخرى أقل أهمية: الكبريت والأكسجين والنيتروجين.
- يخضع الزيت لعمليات تكرير مختلفة تشمل عدة مراحل من أجل استخدامه.
مشتقات النقاط بعد القسمة
من المفترض أن يحتوي برميل النفط الخام المستخرج على المكونات التالية:
- 42٪ بنزين.
- 22٪ من وقود الديزل.
- 9٪ من وقود الطائرات.
- 4٪ غازات بترولية.
- 5٪ زيت الوقود.
- 18٪ من المواد الأخرى.
قد تكون مهتمًا. كيف هو الزيت في الأرض؟
يستخدم الزيت في العديد من الصناعات، على وجه الخصوص، ويستخدم على نطاق واسع في مختلف المشتقات البترولية مثل السيارات ووقود الطائرات، والأسفلت لرصف الطرق، وزيت الوقود المستخدم لتدفئة المنازل نظرًا لأهمية النفط في الصناعات المختلفة. .