كيفية تكرير النفط يعتبر النفط حاليًا من الثروات التي تسعى جميع الدول لامتلاكها، لذلك كان من الضروري معرفة كيفية تكرير النفط.
معدات معالجة النفط
- لمعرفة كيفية تكرير النفط، من الضروري الرجوع إلى الأجهزة التي يتم من خلالها التكرير، والمعروفة باسم المصافي.
- مصافي النفط هي منشآت كبيرة تستقبل النفط والمستخلصات التي تستهلكها الدول.
- على سبيل المثال أنواع الوقود التي تستخدمها السيارات أو الطائرات والعديد من المنتجات الأخرى.
- تتكون هذه المصافي من عدة مكونات أبرزها الأبراج المعروفة باسم الأبراج الفاصلة وكذلك المبادلات الحرارية.
- يجب أن تحتوي أيضًا على مفاعلات كيميائية ومضخات كهربائية وبخار وأدوات أخرى.
اقرأ ايضا: شركات البترول فى مصر
كيفية نقل الزيت لإجراء عملية التكرير داخل المصانع
- يحتاج النفط إلى عدة عمليات نقل سواء في شكله الخام أو بعد خروج منتجاته من المصفاة أو المصافي.
- يتم نقل النفط بطريقتين. إما عن طريق البر أو البحر، يتم النقل البحري بواسطة بواخر من النوع المسطح.
- أما النقل البري وهو أساس عملية النقل فهو عبر خطوط الأنابيب.
- كما يمكن نقلها برا بواسطة بعض الشاحنات أو ما يعرف بقطارات الخزانات.
كيفية تحضير الزيت للمعالجة
- تعتمد طريقة تكرير الزيت على عملية أخرى تسبقه، وهي عملية التحضير، والتي تتم عن طريق إزالة بعض المواد.
- حيث يتم سحب الغازات المصاحبة للنفط من البئر وضخها أولاً.
- ثم تتم إزالة الماء وبعض الأملاح، والتي، إذا تركت، ستقلل من كفاءة مصانع المعالجة.
- لأن الأملاح الموجودة هي في الغالب كلوريدات، مما يجعلها تتحول إلى حمض الهيدروكلوريك، مما يسبب التآكل.
كيفية تصفية الزيت؟
- بعد استخلاص النفط من الآبار نجد 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.
- حيث تمر كل هذه المكونات بعدة عمليات قبل اكتمال التكرير، فهناك عمليات فيزيائية وكيميائية.
- أما فيزيائيًا، فيشمل التقطير والتنقية والتبريد، بينما تشمل المادة الكيميائية جميع أنواع التكسير وإعادة الهيكلة.
مرحلة التقطير في تكرير الزيت
- مرحلة التقطير هي المرحلة الأولى والأكثر أهمية في عملية تكرير الزيت، وتتم عملية التقطير بفصل مكونات الزيت.
- يتم هذا الفصل بالغليان، 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 الزيت أولاً بواسطة بعض المبادلات الحرارية، وتساعد هذه التسخين الأولي في خفض التكاليف.
- حيث يتم ذلك عن طريق تركيب بعض المواد المراد تبريدها بالزيت والتي تحتاج إلى تسخين لأداء عمليات متزامنة.
- ينتج عن التسخين التدريجي جودة الزيت وقلة التفحم، كما يحدث مع التسخين المفاجئ.
- ثم يتم التسخين الرئيسي باستخدام أفران أنبوبية ذات درجة حرارة عالية تصل إلى 300 أو 400 درجة مئوية.
- كما هو الحال مع التسخين، تبدأ المواد بالتكثف في المناطق المعدة لاستقبال المواد حسب درجة غليانها بعد التكثيف.
- يتركز المنتج الذي تم الحصول عليه من عملية التقطير في الغازات العضوية: الميثان، الإيثان، البروبان، إلخ.
- وكذلك بعض نواتج التقطير الخفيفة مثل البترول المسال كوقود للمحرك، ونواتج التقطير المتوسطة مثل الكيروسين.
- بالإضافة إلى نواتج التقطير الثقيلة مثل الديزل وبعض مواد التشحيم، فإن البقايا من عملية التقطير هي الإسفلت أو القطران، إلخ.
- ومن أنواع التقطير الضغط المنخفض أو التقطير النادر، وهذا النوع من الضغط يصل إلى 50 مم زئبق.
- المواد التي تم الحصول عليها من هذا التقطير أثقل من تلك التي تم الحصول عليها من التقطير الأولي.
- يستخدم هذا النوع من التقطير في إنتاج أنواع معينة من الزيوت الثقيلة والشحوم، وكذلك في التكسير الحراري.
- يُعرف نوع آخر من التقطير بالتقطير الأزيوتروبي، وأساس هذه العملية هو استخدام مذيب بنقطة غليان منخفضة.
- حيث يتم خلط هذا المذيب بإحدى المادتين المراد فصلهما وترك الأخرى لتسهيل الاستخلاص.
- نوع آخر من التقطير هو ما يعرف بالتقطير الاستخراجي، المعروف أيضًا باسم تقطير الزيت الخفيف.
1- عملية الاستخلاص بالمذيبات
- عملية فيزيائية أخرى تستخدم للتعرف على تكرير النفط هي عملية الاستخلاص بالمذيبات.
- تعتمد هذه العملية على فكرة فصل المواد حسب النوع الكيميائي، ومن أهم منتجاتها المزلقات.
- تتميز هذه العملية بحقيقة أن الزيوت التي تم الحصول عليها تتمتع بنقاوة وجودة عالية، وتؤخذ في الاعتبار المعايير الدولية.
2- عملية التنظيف
- عملية التكرير هي أيضًا عملية فيزيائية لكيفية تكرير النفط، وهناك عدة طرق للتكرير.
- عندما يكون هناك مذيب يعتمد على الاختلاف في درجة قابلية ذوبان المركبات في مذيب قطبي معين.
- هناك أيضًا تنظيف بالامتصاص، والذي يعتمد على وجود مسام في سطح المواد تسمح للجزيئات بالمرور عبرها.
3- عملية التبريد
- العملية الفيزيائية النهائية التي تلي التقطير والاستخراج والتنقية هي عملية التبريد.
- تتضمن عملية التبريد عدة أشياء. البدء بفصل الغازات الناتجة عن عملية التكسير الحراري.
- وكذلك الغازات الناتجة عن عمليات التكسير التحفيزي، وهذه الغازات هي مصدر مهم للبتروكيماويات.
- ثم يتبع فصل الغازات استقرار البنزين، حيث يتم الاحتفاظ بالغازات في حالة سائلة، لأنها يمكن أن تتبخر أثناء الفصل.
- ثم تُعرف باسم عدد الأوكتان للبنزين، وتُعرف الخصائص المتفجرة.
- يتم ذلك عن طريق مقارنة الخواص المتفجرة للمادة بمواد قياسية أخرى مثل الأيزو أو بذر الكتان أو هيبتان.
- ثم يأتي رقم وقود سيتاني آخر، ثم ما يعرف برقم ديزل السيتان، والذي يكمل عملية التبريد.
يمكنك أيضًا مشاهدة: تعريف الزيت ومكوناته
العمليات الكيميائية في تكرير النفط
- العمليات الكيميائية هي الجزء الثاني من عملية تكرير النفط، 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 بالهدرجة وما يعرف بالترميم في وجود العوامل المحفزة.
1- عملية التكسير الحراري
- تتميز عملية التكسير الحراري بأنها لا تحتاج إلى محفزات لبدء التفاعلات وتعتمد كليًا على درجة الحرارة والضغط المرتفعين.
- في هذه العملية، يتم تحويل الزيت 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 التحفيزي
- يعتبر التكسير التحفيزي من أهم أنواع التكسير ولكن يتم تنفيذه فقط في وجود المواد التي تحفز التفاعلات.
- من أمثلة المواد التي تحفز التفاعلات المغنيسيوم وكذلك الأمونيا والسيليكون.
- الهدف الرئيسي من هذه العملية هو الحصول على جودة عالية للوقود الناتج، وكذلك الحصول على رقم أوكتان عالي.
3- عملية التكسير بالهيدروجين
- التكسير الهيدروجيني مشابه جدًا للتكسير التحفيزي، ولكنه يحدث في وجود الهيدروجين.
- كما تهدف إلى 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 المثير
- في وجود عامل حفاز، تعتبر عملية الإصلاح عملية كيميائية عالية الكفاءة.
- والتي يتم الحصول منها على الوقود والمواد عالية الأوكتان أو المواد العضوية العطرية.
- يتم استخدام نوعين من المحفزات في هذه العملية، الأول هو الموليبدينوم وأكاسيد الكروم المحملة بالأمونيا.
- والثاني هو محفزات عنصر البلاتين، والتي يتم تحميلها أيضًا بالأمونيا، وهذا التفاعل له ظروف ضغط ودرجة حرارة معينة.
5- عمليات كيميائية إضافية
- قد تكون هناك بعض العمليات الكيميائية الأخرى المتضمنة في تكرير النفط.
- بما في ذلك عملية الأزمرة المستخدمة لزيادة عدد الأوكتان لبعض الهيدروكربونات، مثل البنزين.
- بما في ذلك عملية البلمرة التحفيزية المستخدمة لتحويل بعض الغازات المنبعثة من التقطير إلى وقود عالي الأوكتان.
6- عملية التطوير
- بعد أن يمر الزيت بالعمليات الفيزيائية ثم الكيميائية للتكرير، تكون العملية النهائية هي المعالجة.
- تنقسم المعالجة بدورها أيضًا إلى مواد كيميائية وفيزيائية، تُستخدم فيها بعض المواد: الصودا الكاوية وحمض الكبريتيك.
- الغرض الأساسي من العلاج هو إزالة الشوائب من الوقود، ومن أبرز هذه الشوائب كبريتيد الهيدروجين.
- حيث أن إزالته من أهم الأمور في عملية المعالجة حيث أن له رائحة كريهة ومسببة للتآكل لبعض الأجهزة.
- بالإضافة إلى ذلك، هناك نوع من التنظيف باستخدام غاز الهيدروجين تستخدمه المؤسسات التجارية.
- لأنها تؤدي دورها في التنظيف بكفاءة عالية وبتكلفة معقولة مقارنة بأنواع العلاج الأخرى.
يمكنك أيضًا معرفة ماهية الزيت وكيفية استخراجه.
لذلك، من خلال موقع القلعة، حصلنا على نظرة عامة حول كيفية تكرير النفط والعمليات الفيزيائية والكيميائية التي تدخل في هذه العملية، وينتهي بها الأمر في الوقود المستخدم من قبل جميع البلدان.