مشتقات البترول الطبيعية والصناعية

ما هو البترول

البترول ويسمى أيضاً النفط الخام هو وقود أحفوري مثل الفحم والغاز الطبيعي حيث يتكون

البترول

من بقايا الكائنات البحرية القديمة مثل النباتات والطحالب والبكتيريا على مدى ملايين السنين من الحرارة الشديدة والضغط تحولت هذه البقايا العضوية (الأحافير) إلى مواد غنية بالكربون نعتمد عليها كمواد خام للوقود ومجموعة متنوعة من المنتجات.[1]

ما هي مشتقات البترول الطبيعية والصناعية

غاز البيوتان

البيوتان هو مادة هيدروكربونية وغاز قابل للاشتعال وعديم اللون والرائحة وسهل التسييل ويتم استخدامه عادةً كوقود لولاعات السجائر والمواقد المحمولة ووقود دافع في الهباء الجوي ووقود للتدفئة ومبرد وفي تصنيع مجموعة واسعة من المنتجات حيث يوجد البيوتان أيضاً في غاز البترول المسال (LPG).

يعتبر البيوتان من أكثر المواد المتطايرة ضرراً للاستنشاق حيث يمكن أن يتسبب غاز البيوتان في ما يُعرف باسم “موت الاستنشاق المفاجئ” والذي يحدث نتيجة عدم انتظام ضربات

القلب

أو السكتة القلبية (النوبة القلبية) إذا كان الشخص متوتراً أو يقوم بتمارين ثقيلة أثناء أو بعد فترة وجيزة من الاستخدام ويحسس البيوتان القلب لتأثيرات الأدرينالين لدرجة أن التمرين المفاجئ أو التنبيه يمكن أن يسبب سكتة قلبية.[4]

الديزل

وقود الديزل هو خليط من الهيدروكربونات يتم الحصول عليه عن طريق تقطير النفط الخام وتشمل الخصائص المهمة التي تُستخدم لتوصيف وقود الديزل رقم السيتان (أو مؤشر السيتان) وتقلب الوقود والكثافة واللزوجة والسلوك البارد ومحتوى الكبريت وتختلف مواصفات وقود الديزل باختلاف درجات الوقود وفي الدول المختلفة.

تختلف خصائص وقود الديزل في بعض الأحيان عن أنواع الوقود الأخرى مثل

البنزين

ولكن هناك أيضاً بعض أوجه التشابه مثل حقيقة أنهما يحترقان في أسطوانة وقود لجعل المحرك يعمل وغني عن القول أنهما مركبات تعملان بالطاقة ومن خصائص وقود الديزل:

• يتطلب الديزل قدراً أقل من التكرير.
• إنه أثقل وأثخن وأثقل دهناً عن البنزين.
• يمكن ضغطه أكثر.

يُستخدم الديزل لتزويد مجموعة كبيرة من المركبات بالطاقة وتشغيلها بما في ذلك:

• السيارات.
• القوارب.
• القطارات.
• المعدات الزراعية.[5]

الكيروسين

يعتبر إنتاج زيت

الكيروسين

عملية مباشرة في

الوقت

الحاضر فوقود الكيروسين هو منتج بترولي يتم إنتاجه بفصل المركبات المكونة للنفط الخام وعلى الرغم من أن شعبية الكيروسين قد تضاءلت مع إدخال الغاز والكهرباء إلى المنازل الحديثة ولكن لا يزال هناك العديد من المنازل في المملكة المتحدة وحول

العالم

التي تعتمد على الكيروسين للتدفئة والإضاءة.[6]

الجازولين

البنزين الذي يطلق عليه أيضاً الجازولين ويسمى أيضاً الغاز أو البنزين وهو خليط من الهيدروكربونات السائلة المتطايرة والقابلة للاشتعال المشتقة من البترول والمستخدمة كوقود لمحركات الاحتراق الداخلي كما أنه يستخدم كمذيب للزيوت والدهون وفي الأصل منتج ثانوي لصناعة البترول (الكيروسين هو المنتج الرئيسي) وأصبح البنزين وقود

السيارات

المفضل بسبب طاقته العالية للاحتراق وقدرته على الاختلاط بسهولة مع الهواء في المكربن.[7]

زيت الوقود

زيت الوقود ويسمى أيضاً زيت الفرن وهو وقود يتكون أساساً من بقايا من تقطير الزيت الخام ويتم استخدامه بشكل أساسي للمراجل البخارية في محطات الطاقة وعلى متن

السفن

وفي المنشآت الصناعية وعادةً ما يتم خلط زيوت الوقود التجارية مع كسور بترولية أخرى لإنتاج اللزوجة المطلوبة ونقطة الوميض وعادةً ما تكون نقطة الوميض أعلى من نقطة الكيروسين ولا يشمل مصطلح زيت الوقود عادةً أنواع الوقود مثل الكيروسين.[3]

الغاز الطبيعي المسال

الغاز الطبيعي المسال (LNG) أو الغاز الطبيعي (الميثان في المقام الأول) الذي تم تسييله لسهولة التخزين والنقل والغاز الطبيعي المسال (LNG) أصغر بـ 600 مرة من الغاز الطبيعي عندما يكون في شكله الغازي ويمكن شحنه بسهولة إلى الخارج ويتم إنتاج الغاز الطبيعي المسال عن طريق تبريد الغاز الطبيعي تحت درجة غليانه −162 درجة مئوية (259 درجة فهرنهايت) ويتم تخزينه في حاويات مبردة مزدوجة الجدران عند الضغط الجوي أو أعلى قليلاً ويمكن تحويله مرة أخرى إلى شكله الغازي بمجرد رفع درجة الحرارة.[9]

غاز البترول المسال

غاز البترول المسال (LPG) والذي يُطلق عليه أيضاً غاز LP أي من عدة مخاليط سائلة من الهيدروكربونات المتطايرة البروبين والبروبان والبيوتين والبيوتان وتم استخدامه في وقت مبكر من عام 1860 كمصدر وقود محمول وتوسع إنتاجه واستهلاكه للاستخدام المنزلي والصناعي منذ ذلك الحين وقد يحتوي المزيج التجاري النموذجي أيضاً على إيثان وإيثيلين بالإضافة إلى مركبتان متطاير وهو عبارة عن رائحة مضافة كإجراء وقائي للسلامة.[8]

غاز البروبان

البروبان وهو هيدروكربون غازي عديم اللون وسهل التسييل (مركب من الكربون والهيدروجين) وهو العنصر الثالث في سلسلة البارافين بعد الميثان والإيثان والصيغة الكيميائية للبروبان هي C3H8 ويتم فصله بكميات كبيرة من الغاز الطبيعي والنفط الخام الخفيف وغازات تكرير النفط ويتوفر تجارياً كبروبان مسال أو كمكون رئيسي لغاز البترول المسال (LPG).[2]

الشمع الجريزوفولفين

الشمع الجريزوفولفين أي مادة بلاستيكية مشتقة من البترول تختلف عن شمع البارافين في وجود بلورات أدق وأقل تميزاً ونقطة انصهار ولزوجة أعلى ويستخدم شمع الجريزوفولفين بشكل رئيسي في منتجات الورق وفي الطلاءات والبطانات وفي المواد اللاصقة وتركيبات الختم وأنواع مختلفة من التلميع.

النابالم

نابالم هو ملح الألمنيوم أو صابون خليط من الأحماض الكربوكسيلية النفثينية والأليفاتية (الأحماض العضوية التي تحتوي بنياتها الجزيئية على حلقات وسلاسل على التوالي من ذرات الكربون) وتستخدم لتكثيف البنزين لاستخدامه كمحرقة في قاذفات اللهب والقنابل النارية، الخليط السميك الذي يسمى الآن النابالم ويحترق بشكل أبطأ ويمكن دفعه بدقة أكبر وإلى مسافات أكبر من البنزين وتم تطويره من قبل علماء أمريكيين خلال الحرب العالمية الثانية.

النفثا

النفثا نتاج خلط مواد الهيدروكربون السائلة المتطايرة والقابلة للاشتعال والتي تستخدم بشكل رئيسي كمذيبات ومخففات وكمواد خام للتحويل إلى البنزين والنفتا هو الاسم المطبق أصلاً على الأنواع الأكثر تقلباً من البترول المنبعث من الأرض في منطقة باكو في

أذربيجان

وإيران.

في وقت مبكر من القرن الأول الميلادي ذكر الكاتب اليوناني ديوسكوريدس والكاتب الروماني بليني الأكبر النافثا واستخدم الكيميائيون الكلمة بشكل أساسي للتمييز بين السوائل المتنقلة المختلفة ذات درجة الغليان المنخفضة بما في ذلك بعض الإيثرات والإسترات.

النفثالين

يُعرف عنه أنه أبسط المركبات الهيدروكربونية الحلقية المندمجة أو المكثفة وهو منتج متطاير من التقطير المدمر للفحم ويتكون من حلقتين بنزين تشتركان في ذرتين متجاورتين من الكربون ويتشكل أيضاً في العمليات الحديثة للتكسير عالي الحرارة (تكسير الجزيئات الكبيرة) للبترول.

شمع البارافين

شمع البارافين وهو عديم اللون أو أبيض وشفاف إلى حدٍ ما وشمع صلب يتكون من خليط من الهيدروكربونات الصلبة ذات السلسلة المستقيمة تتراوح في نقطة الانصهار من حوالي 48 درجة إلى 66 درجة مئوية (120 درجة إلى 150 درجة فهرنهايت) ومن المعروف إن الشمع البرافين مشتق من البترول ولكن يتم الحصول عليه من خلال إزالة شمع البرافين المخزن في زيت التشحيم.

يتم استخدامه في الشموع والورق الشمعي والتلميع ومستحضرات التجميل والعوازل الكهربائية ويساعد في استخلاص العطور من الزهور ويشكل قاعدة للمراهم الطبية ويزود الخشب بطلاء مضاد للماء وفي أعواد الثقاب الخشبية والورقية ويساعد في إشعال عود الثقاب عن طريق توفير وقود هيدروكربوني سهل التبخر.

هلام النفط

هلام النفط يُسمى أيضاً الفازلين وهو شبه شفاف لونه أصفر إلى كهرماني أو أبيض وهو مادة صلبة ليس لها رائحة أو طعم تقريباً ومشتقة من البترول وتستخدم بشكل أساسي في الطب والصيدلة كضمادة واقية وكبديل للدهون في المراهم ومستحضرات التجميل كما أنها تستخدم في العديد من أنواع التلميع وزيوت التشحيم والوقاية من الصدأ ونمذجة الطين.

شمع البترول

شمع البترول أي شمع يتم الحصول عليه من البترول بما في ذلك شمع البارافين والشمع الجريزوفولفين والهلام البترولي  وبالمقارنة فإن الشمع الحيواني والنباتي أعلى بشكل عام من حيث التكلفة وله بنية كيميائية مختلفة وغير مؤكد التوافر وبالتالي تم استبداله إلى حد كبير بالشموع البترولية.

الأسفلت المكرر

من المعروف إن الأسفلت المكرر هي مادة لونها

أسود

أو بني علاوة على ذلك يتفاوت قوامها من مادة صلبة على هيئة

زجاج

إلى سائل به نوع من اللزوجة كما أنه مشتق آخر من البترول فمن المعروف إن الأسفلت يتكون من مركبات الهيدروجين والكربون وبنسب صغيرة أو طفيفة إلى حدٍ ما من الأكسجين وكذلك النيتروجين وأيضاً الكبريت ومن المعروف إن الإسفلت الطبيعي يتكون من تحلل وتفكك الرواسب البحرية العضوية إلى بترول ويحتوي بشكل مميز على المعادن.

البيتومين المكرر

البيتومين الكثيف عالي اللزوجة حيث تعتبر الهيدروكربونات البترولية الموجودة في الرواسب مثل الرمال الزيتية وبحيرات القار (القار الطبيعي) أو يتم الحصول عليها كبقايا من تقطير النفط الخام (البيتومين المكرر) وفي بعض المناطق لا سيما في الولايات المتحدة غالباً ما يُطلق على البيتومين اسم الإسفلت على الرغم من أن هذا الاسم يُستخدم عالمياً تقريباً لمواد رصف الطرق المصنوعة من خليط من الحصى والرمل ومواد مالئة أخرى في مادة رابطة بيتومينية.

كثيراً ما يُطلق على البيتومين أيضاً اسم القطران أو القار على الرغم من أنه بالمعنى الصحيح يعتبر القطران منتجاً ثانوياً لكربنة الفحم ويتم الحصول عليه بالفعل من تقطير قطران الفحم.[10]