كَيْفَ يتم تكرير الزيت
قد يحتاج النفط الخام إلَّى عمليات تكرير حتى يصبح قابلاً للاستخدام، لأن الصورة التي يوجد بها النفط فِيْ الأرض غير صالحة للاستعمال، وهذا ما يجعلنا نتحدث عَنّْ كَيْفَِيْة تكرير النفط.
ما المقصود بتكرير البترول
وهنا فِيْ هذه العملية، يتم فصل الزيت الخام إلَّى مكوناته وجسيماته الأصلية، ويتم ذلك من خلال التقطير بالتجزئة، ومن ثم يتم إعادة ترتيب هذه المكونات لإعطاء مجموعات مختلفة غير موجودة فِيْ النفط الخام.
طريقة تكرير النفط
يمر الزيت الخام بعدة مراحل يتم فِيْها تكرير الزيت ليصبح مناسبًا للاستخدام، وهذه المراحل هِيْ
1- تجهِيْز النفط الخام للتكرير
فِيْ هذه المرحلة، يتم طرد الغازات المصاحبة للنفط عَنّْد استخراجه من البئر وإزالة الماء والملح والطين والرمل.
2- التقطير
- هنا، فِيْ هذه المرحلة من كَيْفَِيْة تكرير الزيت، يتم فصل مكونات الزيت، وهذا يعتمد على درجة غليان معينة.
- هنا، يتم فصل جزيئات الضوء التي تحتاج إلَّى نقطة غليان منخفضة، وتسمى هذه العملية بالغليان والتكثيف.
- تتطور هذه المرحلة على النحو التالي
- التقطير الأساسي أو التقطير عَنّْد الضغط الجوي.
- التقطير تحت ضغط الفراغ، حيث يكون الضغط منخفضًا.
- تقطير الزيت المخفف.
- التقطير الخواص.
- التقطير الاستخراجي.
3- استخلاص بالمذيبات
- هنا، يتم فصل المكونات حسب النوع الكيميائي للجزيئات.
- دور هذه المرحلة خطير ويتطلب توافر المعايير الدولية.
- هنا تتم معالجة نواتج التقطير التي تم استخلاصها فِيْ المراحل السابقة أيضًا لإنتاج زيوت التزليق.
4- التنقية
- هذه المرحلة هِيْ إحدى مراحل كَيْفَِيْة تكرير الزيت، وهِيْ مجموعة من العمليات الفِيْزيائية، من أجل استخراج منتجات عالية الجودة.
- تتم التنقية هنا عَنّْ طريق المذيبات أو الممتزات، وتعتمد على جزيئات المادة داخل بنية الشبكية، مما يؤدي إلَّى طرد الجزيئات التي يحتاجها الشخص إلَّى الخارج.
5- التبريد
فِيْ هذه المرحلة، يمكننا أن نجد عدة خطوات نتبعها
- تنفصل الغازات ثم يستقر البنزين.
- ثم هناك عدد الأوكتان للبنزين، وهُو ما تستخدمه السيارات كوقود.
- وبعد ذلك يتم تركيب السيستاني لوقود التركيب.
6- التكسير الحراري
- هذه العملية هِيْ عملية كيميائية تعاني فِيْها من تأثير درجات الحرارة المرتفعة.
- كَمْا يتم وضعها تحت ضغط عالٍ لتحطيم مواد النفط الخام والمواد المتبقية من عملية التقطير.
7- التكسير الحفزي
- هذه العملية هِيْ إحدى عمليات تكرير الزيت بوجود المحفزات.
- تحدث هذه المرحلة فِيْ وجود درجة حرارة عالية، فِيْ ظل وجود مواد تحفِيْزية مثل السيليكا أو الأمونيا أو المغنيسيا.
- كل هذا يهدف إلَّى كسر روابط الكربون لمركبات الهِيْدروكربون، لتحويلها إلَّى عطور تحتوي على عدد أقل من ذرات الكربون.
- أو يتم تحويلها أيضًا إلَّى أوليفِيْنات عَنّْ طريق نزع الهِيْدروجين.
8- تكسير الهِيْدروجين
- ما نفهمه هنا هُو التكسير الحراري، والذي يتم عَنّْ طريق وجود الهِيْدروجين فِيْ كسور البترول وتحويلها إلَّى كسور غير قابلة للتقطير، بما فِيْ ذلك نواتج التقطير والمخلفات الناتجة عَنّْ التقطير.
- يتم تنفِيْذ هذه العملية بهدف الحصول على بنزين ووقود طائرات وزيوت تشحيم ذات نوعية جيدة.
- يتم أحيانًا إنتاج الهِيْدروكربونات المشبعة ذات الأوزان الجزيئية المنخفضة ودرجات الحرارة المنخفضة.
- فِيْ هذه العملية، نجد أيضًا إزالة الكبريت والنيتروجين والأكسجين، مما يجعلها مشابهة لعملية التكسير التحفِيْزي.
- ومع ذلك، فإن الاختلاف بين التكسير المائي والتكسير التحفِيْزي هُو أن معدل التحويل الإجمالي للبارافِيْنات الموجودة فِيْ التكسير الهِيْدروجين أعلى منه فِيْ التكسير التحفِيْزي.
- يتم تحقيق هذه العملية بواسطة محفزات فعالة ثنائية الوظيفة لوسائط النيكل – الكوبالت – الموليبدينوم المحملة بالسيليكا والأمونيا والزيوت.
- نلاحظ هنا حدوث نوعين من التفاعلات
- تفاعلات هدرجة الأوليفِيْنات والمركبات الحلقية الحلقية والكبريت والنيتروجين ومركبات الأكسجين.
- وتفاعلات كسر رَابِطْة الكربون والكربون.
9- إعادة التشكيل التحفِيْزي
- تعتبر هذه المرحلة هِيْ المرحلة الأخيرة من تكرير النفط وتستخدم للحصول على وقود السيارات عالي الأوكتان.
- كَمْا يتم إنتاج الهِيْدروكربونات العطرية مثل البنزين والتولوين والزيلين.
- ومن المواد الخام المستخدمة فِيْ هذه العملية النفتا أو وقود المحركات، وكل هذا مع وجود محفزات مثل
- مواد حافظة من الكروم وأكسيد الموليبدينوم محملة بالأمونيا.
- أو محفزات بلاتينية محملة بالأمونيا.
- فِيْ هذه العملية، نلاحظ أن التفاعلات الرئيسية تحدث أثناء التكوين الحفزي، وهُو نزع الهِيْدروجين من النفايات.
- أو نزع الهِيْدروجين والعطور الجهازية الطائرة.
- تحدث تفاعلات التكسير الهِيْدروجيني للعطور أيضًا.
- بالإضافة إلَّى ذلك، فِيْ هذه العملية، يكون نزع الهِيْدروجين مصحوبًا بأزمرة البقايا وأزمرة البارافِيْنات النظامية لتحويلها إلَّى أيزوبرافِيْنات.
- يتم أيضًا إزالة الكبريت والنيتروجين والهِيْدروجين.
- وجدنا أن جودة المنتجات السائلة والغازية التي يتم الحصول عليها فِيْ هذه العملية تعتمد على نوع المادة الخام المستخدمة وظروف التشغيل.
- تحدث هذه العملية تحت ضغط يتراوح من 10 إلَّى 34 ضغطًا جويًا.
- تتراوح درجة الحرارة من 450 إلَّى 540 درجة، وتتراوح نسبة الهِيْدروجين إلَّى الكربون من 1 3 إلَّى 166.
10- مصافِيْ النفط
- هِيْ مجمعات صناعية هدفها إنتاج المشتقات البترولية التي يمكن تسويقها واستهلاكها فِيْ مجالات متعددة.
- قد تختلف هذه المصافِيْ من مكان إلَّى آخر، لكنها تشارك جميعها فِيْ عمليتين رئيسيتين.
- عملية التقطير وعملية الإصلاح بهدف فصل الخام إلَّى مكونات أخرى.