كيفية معالجة النفط، يعتبر النفط من ثروات عصرنا الذي تسعى جميع الدول إلى امتلاكه، ولهذا كان من الضروري معرفة كيفية معالجة النفط.
معدات تكرير النفط
- من أجل معرفة كيفية تكرير النفط، من الضروري المرور عبر الأجهزة التي يتم من خلالها التكرير، والتي تسمى المصافي.
- مصافي النفط هي منشآت كبيرة تستقبل النفط والمواد المستخرجة التي تستهلكها الدول.
- مثل أنواع الوقود المستخدم في السيارات أو الطائرات والعديد من المنتجات الأخرى.
- تتكون هذه المصافي من عدة مكونات، في المقام الأول أبراج تعرف باسم الأبراج الفاصلة، وكذلك المبادلات الحرارية.
- يجب أن تحتوي أيضًا على مفاعلات كيميائية ومضخات كهربائية وبخار وأجهزة أخرى.
إقرأ أيضاً: شركات البترول المصرية
كيفية نقل الزيت للمعالجة داخل المصانع
- يحتاج النفط إلى العديد من عمليات النقل، سواء كان في حالته الخام أو بعد خروج منتجاته من المصفاة أو المصافي.
- يتم نقل النفط بطريقتين ؛ إما عن طريق البر أو البحر، يتم النقل البحري على أنواع مسطحة من البواخر.
- أما بالنسبة للنقل البري، وهو أساس عملية النقل، فيتم عن طريق خطوط الأنابيب.
- يمكن أيضًا نقلها برا عن طريق الشاحنات أو ما يسمى بقطارات الخزانات.
كيفية تحضير الزيت للمعالجة
- تعتمد طريقة تكرير الزيت على عملية أخرى تسبقه، وهي عملية تحضير تتم عن طريق إزالة مواد معينة.
- حيث يتم إخراج الغازات المصاحبة للنفط من البئر وطردها أولاً.
- ثم يتم إزالة الماء وبعض الأملاح، والتي إذا تركت ستقلل من كفاءة المصفاة.
- لأن الأملاح الموجودة هي في الغالب كلوريدات، مما يجعلها تتحول إلى حمض الهيدروكلوريك، مما يسبب التآكل.
كيفية معالجة 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 أصغر، مثل الكبريت والنيتروجين والأكسجين.
- حيث تمر كل هذه المكونات بعدة عمليات حتى يتم تنقيتها، هناك عمليات فيزيائية وكيميائية.
- أما الفيزيائية فهي تشمل التقطير والتنقية والتبريد، بينما تشمل المادة الكيميائية جميع أنواع التكسير وإعادة التشكيل.
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 ويمر عبر عدة مراحل.
- يتم تسخين الزيت مبدئيًا بواسطة بعض المبادلات الحرارية ويساهم هذا التسخين الأولي في خفض التكلفة.
- لأن ذلك يتم عن طريق وضع بعض المواد ليتم تبريدها بالزيت الذي يتطلب تسخين لأداء العمليات في نفس الوقت.
- ينتج عن التسخين التدريجي جودة الزيت وعدم وجود بهتان كما يحدث مع التسخين المفاجئ.
- ثم يتم التسخين الرئيسي بواسطة أفران أنبوبية ذات درجة حرارة عالية تصل إلى 300 أو 400 درجة مئوية.
- لأنه أثناء التسخين تبدأ المواد بالتكثف في الأماكن المعدة لاستقبال المواد بعد التكثيف حسب درجة غليانها.
- تتركز منتجات عملية التقطير في غاز الميثان والإيثان والبروبان والغازات العضوية الأخرى.
- وكذلك بعض نواتج التقطير الخفيفة، مثل البترول المسال، كوقود للمحرك، ونواتج التقطير المتوسطة، مثل الكيروسين.
- بالإضافة إلى المقطرات الثقيلة مثل وقود الديزل وبعض زيوت التشحيم، فإن بقايا عملية التقطير هي الإسفلت أو الراتنجات وغيرها.
- ومن أنواع التقطير أيضا التقطير تحت ضغط منخفض أو مخلخرا، ويصل الضغط في هذا الشكل إلى 50 مم زئبق.
- المواد التي تم الحصول عليها من هذا التقطير أثقل من المواد التي تم الحصول عليها من التقطير الأولي.
- يستخدم هذا النوع من التقطير في إنتاج بعض أنواع الزيوت والدهون الثقيلة، وكذلك في التكسير الحراري.
- نوع آخر من التقطير هو ما يسمى بالتقطير الأزيوتروبي، وأساس هذه العملية هو استخدام مذيب مع نقطة 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 تُستخدم لمعرفة كيفية تنقية الزيت هي عملية الاستخلاص بالمذيبات.
- تعتمد هذه العملية على فكرة الفصل حسب النوع الكيميائي للمواد، ومن المنتجات الرئيسية زيوت التشحيم.
- تتميز هذه العملية بحقيقة أن الزيوت الناتجة عالية النقاء والجودة، كما يتم أخذ المعايير الدولية في الاعتبار.
2- عملية التنظيف
- عملية التكرير هي أيضًا عملية فيزيائية لتكرير النفط، وهناك عدة طرق للتكرير.
- حيث يحدث التنظيف بالمذيب، والذي يعتمد على الاختلاف في درجة ذوبان المركبات في مذيب قطبي معين.
- هناك أيضًا تنظيف بالامتصاص، والذي يعتمد على وجود مسام على سطح المواد بحيث يمكن للجزيئات اختراقها.
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.
- بالإضافة إلى الغازات الناتجة عن عمليات التكسير التحفيزي، وتعتبر هذه الغازات مصدرًا مهمًا للبتروكيماويات.
- يتبع فصل الغازات بعد ذلك استقرار البنزين، حيث يتم الاحتفاظ بالغازات في حالة تسييل لأنها يمكن أن تتبخر أثناء الفصل.
- ثم ما يعرف بعدد الأوكتان للبنزين، والذي من خلاله تُعرف الخواص المتفجرة.
- يتم ذلك عن طريق مقارنة الخواص المتفجرة للمادة بمواد قياسية أخرى مثل الأيزو أو الكتان أو هيبتان.
- ثم يأتي رقم السيتان الآخر للوقود، ثم ما يعرف برقم السيتان للديزل، والذي ينهي 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 والمحفز.
- كما يشمل التكسير بالهدرجة وما يعرف بالترميم في وجود العوامل المحفزة.
1- عملية التكسير الحراري
- تتميز عملية التكسير الحراري بحقيقة عدم الحاجة إلى محفزات لبدء التفاعلات وهي تعتمد 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 مركبات نزع الكالسيوم والهدرجة وإعادة التدوير.
2- عملية التكسير الحفزي
- يعتبر التكسير التحفيزي من أهم أنواع التكسير ولكن يتم تنفيذه فقط في وجود المواد التي تحفز التفاعلات.
- من أمثلة المواد التي تحفز التفاعلات أكسيد المغنيسيوم، وكذلك الأمونيا وثاني أكسيد السيليكون.
- الغرض 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، فإن عملية التكسير تزيل بعض المواد مثل الكبريت والأكسجين.
4- عملية إعادة الصياغة في وجود منبه
- الإصلاح في وجود محفز هو عملية كيميائية عالية الكفاءة.
- ومنها الحصول على وقود ومواد ذات رقم أوكتان مرتفع أو مواد عضوية عطرية.
- يتم استخدام نوعين من المحفزات في هذه العملية، الأول هو الموليبدينوم وأكاسيد الكروم المحملة بالأمونيا.
- والثاني عبارة عن محفزات من عنصر البلاتين محملة أيضًا بالأمونيا، وهذا التفاعل له ظروف ضغط ودرجة حرارة خاصة.
5- عمليات كيميائية إضافية
- قد تحدث بعض العمليات الكيميائية الأخرى أثناء 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 الناتجة عن التقطير إلى وقود عالي الأوكتان.
6- عملية المعالجة
- بعد اجتياز العمليات الفيزيائية ثم الكيميائية لتنقية الزيت، تكون العملية النهائية هي التكرير.
- وتنقسم المعالجة بدورها أيضًا إلى مواد كيميائية وفيزيائية تستخدم فيها بعض المواد مثل الصودا الكاوية وحمض الكبريتيك.
- الغرض الأساسي من التنظيف هو إزالة الشوائب الناشئة من الوقود، ومن أبرز هذه الشوائب كبريتيد الهيدروجين.
- من أهم المهام في عملية التنظيف هو مكان الإزالة حيث أن له رائحة كريهة ويسبب تآكل بعض المعدات.
- بالإضافة إلى ذلك، هناك نوع من معالجة غاز الهيدروجين تستخدمه المنشآت التجارية.
- يؤدي دوره في التنظيف بكفاءة عالية وبتكلفة معقولة مقارنة بأنواع العلاج الأخرى.
يمكنك أيضًا التعرف على: ما هو الزيت وكيف يتم استخراجه؟
لذلك، على موقع جديد اليوم، حصلنا على فكرة عامة عن كيفية معالجة الزيت والعمليات الفيزيائية والكيميائية التي تدخل في هذه العملية، وتنتهي بالمعالجة التي تؤدي إلى الوقود المستخدم في جميع البلدان.