كيفية تكرير البترول
كيفية تكرير البترول، يعد البترول أحد الثروات في هذا الزمان والذي تسعى الدول جميعها لامتلاكه ولذلك كان من الضروري معرفة كيفية تكرير البترول.
محتويات المقال
أجهزة تكرير البترول
- خلال معرفة كيفية تكرير البترول لابد من المرور على الأجهزة التي من خلالها يتم التكرير والتي تعرف بالمصافي.
- ومصافي البترول هي عبارة عن منشآت كبيرة يأتيها البترول وتقوم باستخراج المواد التي تستهلكها الدول.
- مثل أنواع الوقود الذي تستخدمه السيارات أو الطائرات وغير ذلك من المنتجات الكثيرة.
- وتتكون هذه المصافي من عدة مكونات أبرزها الأبراج التي تعرف بأبراج الفصل، وكذلك المبادلات الحرارية.
- كما أنها لا بد أن تحتوي على مفاعلات كيميائية، ومضخات الكهرباء والبخار وغير ذلك من الأدوات.
اقرأ أيضا: شركات البترول في مصر
كيفية نقل البترول للقيام بعملية التكرير داخل المعامل
- يحتاج البترول لعمليات نقل عديدة سواء وهو في الحالة الخام أو بعد خروج منتجاته من المصفاة أو معامل التكرير.
- ويكون النقل للبترول بطريقتين؛ إما برا أو بحرا، في النقل عن طريق البحر تقوم به أنواع مسطحة من البواخر.
- وأما النقل عن طريق البر والذي يعد الأساس في عملية النقل فيكون عن طريق خطوط الأنابيب.
- كما يمكن أن ينقل برا عن طريق بعض الشاحنات أو ما يعرف بالقطارات الصهريجين.
كيفية إعداد البترول للتكرير
- كيفية تكرير البترول تعتمد على عملية أخرى تسبقه وهي عملية الإعداد والتي تتم عن طريق نزع بعض المواد.
- حيث يتم نزع الغازات التي تكون مصحوبة بالبترول عند خروجه من البئر وطردها أولا.
- ثم يتم نزع الماء وبعض الأملاح، والتي إن بقيت فستؤدي إلى تقليل كفاءة أجهزة التكرير.
- حيث أن الأملاح الموجودة تكون معظمها كلوريدات مما يؤدي إلى تحولها لحمض الهيدروكلوريك الذي يسبب التآكل.
كيفية تكرير البترول
- بعد استخراج البترول من الآبار نجد أنه يتكون من مواد هيدروكربونية في الأساس أي يحتوي على عنصري الكربون والهيدروجين.
- ولكن مع هذه العناصر نجد عناصر أخرى بنسب أقل مثل الكبريت والنيتروجين والأكسجين.
- حيث تدخل هذه المكونات جميعا في عدة عمليات حتى يتم التكرير، فهناك عمليات فيزيائية وأخرى كيميائية.
- أما الفيزيائية فتشمل التقطير والتنقية والتبريد، وأما الكيميائية فتشمل التكسير بأنواعه وإعادة التشكيل.
مرحلة التقطير في تكرير البترول
- تعد مرحلة التقطير أول وأهم المراحل في عملية تكرير البترول، وعملية التقطير تتم عن طريق فصل مكونات البترول.
- وهذا الفصل يكون عن طريق استخدام الغليان حيث تختلف درجة غليان كل مكون عن الآخر وهي إحدى العمليات الفيزيائية.
- والتقطير عدة أنواع منها التقطير الابتدائي والذي يتم استخدام الضغط الجوي فيه ويتم على مراحل عديدة.
- حيث يتم تسخين البترول مبدئيا باستخدام بعض المبادلات الحرارية وهذا التسخين المبدئي يساهم في تقليل التكلفة.
- حيث أنه يتم عن طريق وضع بعض المواد التي تحتاج لتبريد مع البترول الذي يحتاج تسخين للقيام بالعمليات في آن واحد.
- كما أن التسخين تدريجيا يؤدي لجودة البترول وعدم حدوث تفحم له كما يحدث من التسخين المفاجئ.
- ثم يتم التسخين الرئيسي بواسطة الأفران الأنبوبية والتي تكون درجة حرارتها مرتفعة حتى 300 أو 400 درجة مئوية.
- حيث أنه أثناء التسخين تبدأ المواد في التكثف في أماكن معدة لاستقبال المواد بعد تكثيفه تبعا لدرجة غليانها.
- وتكون النواتج من عملية التقطير متركزة في الغازات العضوية الميثان والإيثان والبروبان وغيرهم.
- وكذلك بعض المقطرات الخفيفة كالبترول المسيل، وكوقود السيارات، والمقطرات المتوسطة مثل الكيروسين.
- بالإضافة للمقطرات الثقيلة كالديزل وبعض زيوت التشحيم، وبقايا عملية التقطير تكون عبارة عن أسفلت أو راتنجات وغيرها.
- ومن أنواع التقطير كذلك التقطير تحت ضغط منخفض أو مخلخل، ويكون الضغط في هذا النوع منخفضا قد يصل إلى 50 مم زئبق.
- كما أن المواد الناتجة عن هذا التقطير تكون أثقل من المواد الناتجة عن التقطير الابتدائي.
- ويستخدم هذا النوع من التقطير في إنتاج بعض أنواع الزيوت الثقيلة والشحوم كما أنه يستخدم في التكسير الحراري.
- أيضا من أنواع التقطير ما يعرف بالتقطير الأيزوتروبي ويعتبر الأساس لهذه العملية هو استخدام مذيب ذا درجة غليان منخفضة.
- حيث يقوم هذا المذيب بالامتزاج مع إحدى المادتين المراد فصلهما ويترك الأخرى ليسهل استخلاصها.
- كذلك من أنواع التقطير ما يعرف بالتقطير الاستخلاصي، وكذلك التقطير بالزيت الخفيف.
1- عملية الاستخلاص بالمذيبات
- من العمليات الفيزيائية أيضا التي تستخدم في معرفة كيفية تكرير البترول عملية الاستخلاص بالمذيبات.
- وهذه العملية تقوم فكرتها على الفصل تبعا للنوع الكيميائي للمواد، ويكون أحد نواتجها الرئيسية زيوت التزييت.
- وتتميز هذه العملية بأن الزيوت الناتجة منها تكون ذات نقاء وجودة عاليين ويراعى فيها المواصفات العالمية.
2- عملية التنقية
- تعد عملية التنقية أيضا من العمليات الفيزيائية في كيفية تكرير البترول، وهناك عدة طرق للتنقية.
- حيث هناك التنقية بالمذيبات والتي تعتمد على اختلاف درجة ذوبانية المركبات في مذيب قطبي معين.
- كما أن هناك التنقية بالامتصاص والتي يقوم أساسها على وجود مسامات في سطح المواد لتسمح بدخول الجزيئات خلالها.
3- عملية التبريد
- هناك عملية فيزيائية أخيرة تلي التقطير والاستخلاص والتنقية وهي عملية التبريد.
- وتشمل عملية التبريد عدة أشياء؛ بداية من الفصل الذي يتم للغازات التي تنتج عن عملية التكسير بالحرارة.
- وكذلك التي تنتج من عمليات التكسير الحفزي وتعد هذه الغازات مصدرا هاما للبتروكيماويات.
- ثم يلي فصل الغازات تثبيت البنزين والذي يتم خلاله حفظ الغازات في حالة مسالة لأنها قد تتبخر أثناء الفصل.
- ثم بعد ذلك ما يعرف العدد الأوكتان لمادة البنزين والذي يتم من خلاله معرفة الخواص التفجيرية.
- حيث يتم ذلك عن طريق مقارنة الخواص التفجيرية المادة مع مادة أخرى قياسية مثل الأيزو أو كتان أو الهبتان.
- ثم يأتي عدد الكتاني آخر للوقود ثم ما يعرف العدد السيتاني للديزل والذي تنتهي به عملية التبريد.
كما يمكنكم الاطلاع على: تعريف البترول ومكوناته
العمليات الكيميائية في تكرير البترول
- تعد العمليات الكيميائية هي الشق الثاني لعملية تكرير البترول، وتتأثر العمليات الكيميائية بعدة عوامل.
- حيث تتأثر بتغير درجات الحرارة كما تتأثر بالضغط، والعوامل الحفازة، وغير ذلك من العوامل.
- وتشمل العمليات الكيميائية التكسير باستخدام الحرارة، والتكسير باستخدام عوامل الحفز.
- كما يدخل فيها التكسير بالهدرجة، وما يعرف بإعادة التشكيل في وجود عوامل حفزية.
1- عملية التكسير بالحرارة
- تتميز عملية التكسير بالحرارة بأنها لا تحتاج إلى عوامل حفازة لبدء التفاعلات وتعتمد كليا على ارتفاع الحرارة والضغط.
- حيث يتم في هذه العملية تحويل البترول والمواد الثقيلة إلى مواد أخرى أخف وذات درجة منخفضة للغليان.
- كما أن عملية التكسير تكون مصحوبة بتفاعلات أخرى مهمة مثل نزع الألكيل والهيدروجين وإعادة تحلق المركبات.
2- عملية التكسير الحفزي
- يعد التكسير الحفزي هو أحد أهم أنواع التكسير إلا أنه لا يتم إلا في وجود مواد تحفز حدوث التفاعلات.
- ومن أمثلة المواد التي تحفز التفاعلات مادة المغنيسيا، وكذلك الأمونيا والسيليكا.
- ويكون الهدف الرئيسي من هذه العملية هو الحصول على جودة عالية للوقود الناتج بالإضافة لعدد أوكتان عالٍ.
3- عملية التكسير بالهدرجة
- تعد عملية التكسير بالهدرجة عملية شبيهة جدا بعملية التكسير الحفزي ولكنها تتم في وجود عنصر الهيدروجين.
- ويكون هدفها أيضا إنتاج مواد ذات جودة عالية بالإضافة لإنتاج هيدروكربونات ذات وزن جزيئي منخفض.
- بالإضافة لانخفاض درجة غليان المواد الهيدروكربونية الناتجة أيضا، ويتم أثناء عملية التكسير نزع لبعض المواد كالكبريت والأكسجين.
4- عملية إعادة التشكيل في وجود حافز
- تعد عملية إعادة التشكيل في وجود حافز إحدى العمليات الكيميائية ذات الكفاءة العالية.
- حيث يتم الحصول من خلالها على وقود ومواد ذات عدد أوكتان عالٍ، أو مواد عضوية عطرية.
- ويستخدم في هذه العملية نوعان من المواد الحفازة الأول عبارة عن أكسيدات مادة الموليبدينوم والكروم تكون محملة على الأمونيا.
- والثاني مواد محفزة من عنصر البلاتين تكون محملة على أمونيا أيضا ولهذا التفاعل ظروف خاصة من الضغط ودرجة الحرارة.
5- عمليات كيميائية إضافية
- قد تكون هناك بعض العمليات الكيميائية الأخرى التي تجري خلال عملية تكرير البترول.
- منها عملية التماكب والتي تستخدم لرفع عدد أوكتان بعض المواد الهيدروكربونية مثل الجازولين.
- ومنها عملية البلمرة الحفزية والتي تستخدم لتحويل بعض الغازات التي نتجت من التقطير إلى وقود له عدد أوكتان عالي.
6- عملية المعالجة
- بعد المرور على العمليات الفيزيائية ثم الكيميائية في كيفية تكرير البترول تأتي العملية الختامية وهي المعالجة.
- وتنقسم المعالجة بدورها أيضا إلى كيميائية وفيزيائية وتستخدم فيها بعض المواد الصودا الكاوية وحمض الكبريتيك.
- ويكون الهدف الرئيسي من المعالجة هو إزالة الشوائب الناتجة مع الوقود وأبرز هذه الشوائب هو كبريتيد الهيدروجين.
- حيث تعد إزالته من أهم ما يجب فعله في عملية المعالجة حيث أنه ذو رائحة سيئة كما أنه يسبب التآكل لبعض المعدات.
- بالإضافة إلى أن هناك نوع من المعالجة يكون باستخدام غاز الهيدروجين والذي تستخدمه المؤسسات التجارية.
- حيث أنه يقوم بدوره في التنقية بكفاءة عالية بتكاليف معقولة مقارنة بأنواع أخرى من المعالجة.
كما يمكنكم التعرف على: ما هو البترول وكيف يتم استخراجه
وهكذا أخذنا فكرة عامة عبر موقع مقال maqall.net عن كيفية تكرير البترول وما يتخلل هذه العملية من عمليات فيزيائية وأخرى كيميائية انتهاء بالمعالجة التي ينتج عنها الوقود الذي تستخدمه الدول كلها.