كيفية تكرير النفط الخام

ما هِيْ أهمية عملية تكرير النفط الخام

• قبل معرفة كَيْفَِيْة تكرير النفط الخام، نحتاج أولاً إلَّى معرفة معَنّْى تكرير النفط الخام.
• ما يُفهم من تكرير النفط هُو العملية التي تتم فِيْها معالجة الزيت بحيث يتم استخلاص المواد الكربونية.
• يتم تحويل هذه المواد إلَّى أشكال مختلفة بحيث يمكن استهلاكها.
• أثناء عملية التكرير، يتم تكسير جزيئات النفط الخام وإعادة تجميعها بتركيبة كيميائية مختلفة تمامًا عَنّْ التركيب الكيميائي للنفط الخام.

كَيْفَِيْة تكرير النفط الخام

• من أجل معرفة كَيْفَِيْة تكرير النفط الخام، يجب أن نعرف أن الزيت يستخرج من الأرض على شكل مادة خام، وأنه غير مناسب للاستخدام بهذه الطريقة.
• بعد استخراج النفط الخام يأتي دور عملية تكرير النفط بحيث يتم استخلاص مشتقاته الصالحة للاستخدام.
• من المعروف أن البترول مادة أو مركب هِيْدروكربوني، أي اتحاد ذرات الهِيْدروجين مع ذرات الكربون، مع وجود بعض العَنّْاصر الفرعية التي تكون على شكل شوائب مثل الأكسجين والكبريت والنيتروجين.
• تعتمد عملية تكرير النفط الخام على مبدأ كسر تماسك هذه الذرات المتماسكة، وكسرها تمر بمراحل عديدة.
• هذا حتى تصبح تلك المواد الثقيلة مواد خفِيْفة وتكون فِيْ شكل مواد غازية، مواد متطايرة.
• وتجدر الإشارة إلَّى أنه عَنّْد استخلاص الزيت من الأرض فهُو ليس نظيفًا ولكنه مليء بالعديد من الشوائب.
• هذه الشوائب ضارة للغاية بالمحركات، لذلك عَنّْدما نتحدث عَنّْ كَيْفَِيْة تكرير الزيت الخام، فإن أول شيء نقوم به هُو العملية (التحضير والتحضير).
• فِيْ هذه المرحلة، يتم إزالة جميع الشوائب مثل الكبريت والأكسجين والنيتروجين وأي مواد أخرى.
• بعد ذلك يدخل الخام مصفاة كبيرة، ولإنشاء هذه المصفاة يتطلب هذا الأمر مليارات الدولارات.
• يتم تكرير النفط داخل هذه المصفاة بناءً على العمليات الفِيْزيائية والكيميائية، وسنتعرف على هذه العمليات أدناه.

1- عملية التحضير

الخطوة الأولى

• عَنّْد الحديث عَنّْ كَيْفَِيْة تكرير النفط الخام يجب أن نذكر أول هذه العمليات وهِيْ عملية التحضير والتي تنقسم إلَّى خطوتين، الخطوة الأولى هِيْ التثبيت، والخطوة الثانية هِيْ المعالجة الأولية.
• فِيْ خطوة التثبيت فِيْ تكرير النفط الخام، يتم فصل الغاز الحر عَنّْ الغاز المذاب.
• تتم مرحلة التركيب فِيْ مناطق استخراج النفط الخام ويتم تنفِيْذها باستخدام أجهزة محددة وعلى عدة مراحل.
• بينما تتم خطوة التثبيت فِيْ مناطق الاستخراج، فمن الأفضل القيام بها داخل المصافِيْ لتحقيق أقصى استفادة من الغاز.

الخطوة الثانية

• إنها خطوة المعالجة الأولية التي يتم من خلالها إزالة جميع الشوائب والمياه من النفط الخام.
• يتم أيضًا إزالة الأملاح تمامًا، وهناك طرق مختلفة للتخلص من الأملاح، وهِيْ استخدام المواد الكيميائية لإزالتها، أو استخدام المواد الكيميائية مع الكهرباء، أو استخدام الماء عالي الحرارة مع الضغط العالي.

2- العمليات الفِيْزيائية

• إنها عمليات يتم من خلالها فصل جميع الجسيمات الخام بواسطة أبراج التقطير.
• فِيْ عمليات الفصل يعتمد على درجة غليان كل مادة على حدة، وفِيْ حالة المواد الثقيلة نلجأ إلَّى المبردات فِيْ عمليات الفصل، أو إلَّى استخدام المذيبات الكيميائية.

3- عملية التقطير

• تعتبر عملية التقطير من أهم العمليات فِيْ تكرير النفط الخام، حيث يتم فصل جميع مكونات الزيت بناءً على درجة الغليان.
• تنقسم عملية التقطير إلَّى التقطير العادي تحت الغلاف الجوي، وتقطير الضغط المنخفض، وتقطير الزيت الخفِيْف والتقطير الجوي.

4- التقطير عَنّْد الضغط الجوي العادي

• التقطير تحت الضغط الجوي العادي، وعَنّْد اكتمال هذه العملية بنجاح، ينتج عَنّْها
  • الميثان والإيثان والبروبان والبيوتان.
• ينتج عَنّْ عملية التقطير أيضًا بعض المنتجات الخفِيْفة مثل الأثير البترولي وغاز البترول المسال.
• كَمْا ينتج عَنّْ التقطير بعض المنتجات الوسيطة مثل زيت الوقود وزيت الغاز والكيروسين ونواتج تقطير الشمع.
• أما بالنسبة للمقطرات الثقيلة، مثل الديزل، فهناك منتجات مقطرة شبه صلبة، مثل الأسفلت.

5- التقطير عَنّْد ضغط منخفض

• التقطير بالضغط المنخفض تعتمد هذه الطريقة على فصل المشتقات البترولية عَنّْد درجة حرارة أقل من نقطة الغليان.
• ومن الأمثلة على منتجات هذه العملية زيوت التشحيم الخفِيْفة وزيوت التشحيم المتوسطة والشموع والقار.

6- تقطير الزيت الخفِيْف

• تقطير الزيت الخفِيْف تتم هذه العملية لتثبيت الزيوت الخفِيْفة من البترول وأيضًا لفصل جميع الغازات المذابة فِيْ الزيت.
• يجب أن نعلم أن عملية تقطير الزيت الخفِيْف تتم داخل أعمدة للتخلص من بعض المواد الهِيْدروكربونية.
• بعد التخلص من هذه المواد، يتم إجراء التفتيت للحصول على منتجات غاز البترول المسال.

7- التقطير الجوي

• التقطير الجوي يتم تنفِيْذ هذه العملية عَنّْ طريق فصل مكونين من خليط بحيث تختلف نقطة غليان هذين المكونين عَنّْ بعضهما البعض.
• تتم عملية التقطير الهُوائية عَنّْ طريق إضافة مكون آخر وهُو المذيب، وهذا المذيب له نقطة غليان مختلفة تمامًا عَنّْ المكونين الآخرين، ومن الأمثلة على هذه المذيبات الأسيتون، والإيثيلين جلايكول، والأسيتوتريل، وغيرها الكثير.

8- عملية التنقية

• عملية التكرير هِيْ إحدى العمليات المتعلقة بطريقة تكرير النفط الخام.
• تتم عملية التنقية عَنّْ طريق التقطير بالمذيبات، وتتم هذه العملية عَنّْ طريق استخلاص مركبين بمذيب.
• ومع ذلك، فإن هذا المذيب يختلف عَنّْ المركبين الآخرين من حيث أنه يختلف فِيْ درجة غليانه، لذا فإن نقطة غليانه أعلى من تلك الخاصة بالمنتجات البترولية.
• من الأمثلة الجيدة على التقطير بالمذيبات فصل الأيزوبرين عَنّْ منتجات الهِيْدروجين.
• وتجدر الإشارة إلَّى أن الهدف الأساسي لعملية التنقية هُو الحصول على مشتقات ذات جودة وكفاءة عالية.
• مثال على عملية التنقية هُو تنقية المذيبات، والتي تستخدم لاستخراج العطريات والزيتون من المنتجات البترولية المعدة لإنتاج زيوت التزليق.

9- العمليات الكيميائية

• العمليات الكيميائية هِيْ جزء من الإجابة على السؤال عَنّْ كَيْفَِيْة تكرير النفط الخام، وبالتالي لأنها واحدة من العمليات الهامة فِيْ عملية تكرير النفط.
• تتم العمليات الكيميائية فِيْ جميع المشتقات البترولية، والهدف الرئيسي للعمليات الكيميائية هُو تحسين جودة هذه المشتقات. أمثلة على العمليات الكيميائية هِيْ

10- التكسير الحراري

• التكسير الحراري هُو عملية كيميائية تحدث تحت ضغط مرتفع ودرجة حرارة عالية وبدون محفزات.
• أثناء عملية التكسير الحراري، تتكسر جزيئات الزيت الخام
• أثناء العمليات الكيميائية، تحدث بعض التفاعلات، لكنها تعتمد على عدة عوامل، بما فِيْ ذلك نوع المادة الخام وظروف التشغيل.

11- التكسير بالمحفزات

• التكسير بالمحفز هُو عملية كيميائية تحدث مع مادة فعالة ومحفز.
• مثال على ذلك هُو استخدام الكيمياء ذات درجة الحرارة العالية، والهدف الرئيسي من التكسير باستخدام المحفزات هُو الحصول على بنزين عالي الجودة مع رقم أوكتان مرتفع.
• يعتمد ما إذا كانت التفاعلات تحدث بشكل جيد على عدد من العوامل، بما فِيْ ذلك نوع مادة البداية، بالإضافة إلَّى ظروف التشغيل ونوع المنتج المطلوب.

12- تكسير الهِيْدروجين

• التكسير الهِيْدروجيني هُو عملية كيميائية يتم فِيْها تكسير أجزاء الهِيْدروجين من البترول حرارياً.
• الهدف الرئيسي من التكسير الهِيْدروجين هُو الحصول على وقود نفاث وزيوت تشحيم أفضل جودة.
• فِيْ هذه العملية، يتم إزالة جميع الشوائب مثل الكبريت والأكسجين والنيتروجين تمامًا.

13- إعادة البناء التحفِيْزي

• إنها عملية كيميائية هدفها الحصول على البنزين، الذي يستخدم كوقود للسيارات، ولكن بكَمْية معينة من اللاكتونات.
• كَمْا تهدف إلَّى إنتاج الهِيْدروكربونات، مثل التولوين.
• فِيْ عملية الإصلاح التحفِيْزي، يستخدم البنزين كَمْادة وسيطة مع محفزات أخرى.
• أخيرًا، تجدر الإشارة إلَّى أن العمليات الكيميائية المستخدمة فِيْ تكرير النفط الخام لا تقتصر على العمليات المذكورة أعلاه، ولكن هناك بعض العمليات الأخرى مثل الأزمرة والألكلة والبلمرة التحفِيْزية.

14- العلاج

• المعالجة هِيْ الخطوة الأخيرة فِيْ طريقة تكرير النفط الخام. يمكن أن تتم عملية العلاج جسديًا أو كيميائيًا.
• من الممكن إجراء عمليات المعالجة بكل من الأحماض والقلويات، كَمْا يتم إجراء المعالجة المضادة للأكسدة.
• من أجل إزالة الكبريت تمامًا، يتم إجراء معالجة بالهِيْدروجين.