المنتجات البترولية المكررة واستخداماتها

تتمثل الإجابة على سؤال

كيف يتكون البترول

في أن أي منتج بترولي يمر بأكثر من مرحلة أثناء تكريره في سبيل

فصل مشتقات النفط عن بعضها

حيث إن ذلك البترول يتم الحصول عليه عن طريق النفط الخام والذي يكون له الكثير من الاستخدامات والتي من بينها ما يلي: [1]

يتم استخدام غاز البترول المسال المعروف اختصاراً بـ(LPG) ، كما يطلق عليه كذلك اسم البروبان أو البيوتان، والذي عادةً ما يتم استخدامه كوقود للسيارات أو أن يتم تعبئته بزجاجات إلى جانب استخدامه في الأغراض المنزلية.
يتم استخدامه بصناعة الأسفلت ، الذي يطلق عليه في بعض الأحيان البيتومين وهو أحد المواد الأساسية في رصف الطرق.
تستخدم زيوت البترول الأساسية بصناعة مواد التشحيم.
يتم استخدام زيت التدفئة المشتق من البترول في تدفئة المنازل والمباني.
يستخرج من البترول المواد الخام الرئيسية في صناعة البتروكيماويات.
يتم استخدام مادة الكيروسين كوقود للطائرات.
يستخدم الديزل والبنزين كوقود للسيارات.

مراحل تكرير البترول

يمر النفط الخام بمرحلة معالجة قبل أن يتم إرساله في صورته النهائي التي يكون معها صالح للاستخدام، تلك المراحل تبلغ من العدد ثلاثة مراحل وهي على الترتيب الفصل، والتحويل، والمعالجة، وفيما يلي إيضاح ووصف لكل من تلك العمليات الثلاثة:

مرحلة الفصل

بالخطوة الأولى يتم البدء في فصل جزيئات النفط الخام من خلال مروره بعملية التقطير الجوي والتي تتم بالضغط الجوي الطبيعي، الأمر الذي يتوقف على وزنها الجزيئي، وخلال القيام بتلك العملية المعروفة بالتكرير، يتم القيام بتسخين الزيت بقاع عمود خاص والتي تعرف ب

عملية التقطير

والذي يجب أن يكون طوله ستين متراً عند الوصول إلى درجة الحرارة التي تتراوح ما بين ثلاثمائة وخمسون وحتى أربعمائة درجة مئوية، وهو ما ينتج عنه تبخر الزيت، وتبدأ أبخرة الزيت في الارتفاع بالعمود من الداخل، في حين تظل الجزيئات الثقيلة وكذلك المخلفات بغير تبخر في قاع ذلك العمود.

وأثناء ارتفاع تلك الأبخرة، تبدأ الجزيئات بالتكثف على هيئة سوائل بالعمود عند درجات من الحرارة مختلفة ومتفاوتة، ولكن يبقى الغازات في قمة العمود دون أية سوائل، إذ أن درجة الحرارة تنخفض عندها إلى مائة وخمسون درجة مئوية، ثم تتجمع السوائل التي تصبح إضائتها أقوى بالتزامن مع ارتفاعها بالعمود، وذلك في مجموعة من الصواني التي تتواجد على مختلف الارتفاعات داخل العمود، وفي كل درج يتم جمع مختلف الأجزاء والقطع البترولية، وهو ما يطلق عليه علمياً (القطع البترولي)، وفي خلال تلك العملية يتم المحافظة على اللزوجة المرتفعة في الغازات التي تتواجد على صورة الهيدروكربونات في الأعلى، والأسفلت المعروف بالقار في العمود بالأسفل.

وبعد الانتهاء من عملية التقطير الجوي سوف تبقى المخلفات الثقيلة تشتمل على الكثير من المنتجات متوسطة الكثافة، ومن ثم تنتقل المخلفات لعمود ثاني، إذ تخضع تلك المخلفات إلى المرحلة الثانية من مراحل التقطير وذلك من أجل استعادة ما ينتج عن التقطيرة من مخلفات متوسطة، ومن أمثلتها الديزل والوقود الثقيل.

[1]

مرحلة التحويلات

في تلك المرحلة من

مراحل تكوين النفط

سوف يتواجد جزيئات كثيرة من الهيدروكربون الثقيلة التي تتبقي عقب عملية الفصل، من أجل

تلبية الاحتياج للمنتجات الأقل كثافة، حيث يتم تكسير الجزيئات الثقيلة إلى أجزاء أخف في الوزن ما بين جزئين أو أكثر من ذلك، تلك العملية التي يتم إخضاع البترول لها تعرف بالتحويل، والتي تتم عند حرارة تبلغ درجتها المئوية خمسمائة درجة، إلى جانب أنها تعرف كذلك بالتكسير التحفيزي، وذلك لأنه يتم استخدامه كمادة تعرف بالمحفز من أجل إسراع إتمام عملية التفاعل الكيميائي.

ومن خلال تلك العملية فإن حوالي خمسة وسبعون بالمائة من المواد الثقيلة تتحول لمشتقات مختلفة من النفط وهي الديزل، والبنزين والغاز، ومن الممكن كذلك أن يتم رفع ذلك المخزون عبر إضافة نسبة من غاز الهيدروجين، وتلك العملية تعرف باسم التكسير الهيدروجيني، أو عن طريق التحويل العميق الذي يتم عن طريقه إزالة الكربون، وكلما أصبحت تلك العملية في القيام بها معقدة ارتفعت تكلفتها، كما ويزداد ما يتم استخدامه بها من طاقة، أما عن الهدف الدائم من صناعة تكرير البترول و

تكوين النفط في الطبيعة

في إنه يتمثل في الوصول إلى التوازن بين تكلفة التحويل وبين العائد منه

. [1]

مرحلة المعالجة

إن معالجة النفط الخام تتم عن طريق إزالة الجزيئات التي تتسبب في التآكل أو تلك التي ينتج عنها تعرض الهواء للتلوث، وبشكل خاص الكبريت، أو الحد من نسبتها بشكل بالغ، وهو ما يأتي في إطار أنه في الاتحاد الأوروبي تكون

معايير انبعاثات الكبريت بالغة الصرامة،

و

منذ الأول من شهر يناير عام 2009 ميلادية لم يعد من المسموح به أن يتضمن الديزل والبنزين الذي يتم تداوله في أوروبا على ما يزيد عن عشرة أجزاء بالمليون (ppm)، أو عشرة ملليغرام من الكبريت لكل كيلوغرام.

ويتمثل الهدف من ذلك التدبير إلى تعزيز نقاء الهواء الجوي، ورفع فعالية المحولات الحفازة التي يتم استخدامها بمعالجة الغازات العادمة، وفيما يتعلق بالديزل سوف يزال الكبريت حين الوصول إلى درجة ثلاثمائة وسبعون مئوية بضغط ستين بار، وفي هذه الحالة يتحد غاز الهيدروجين الذي يتم استخدامه بتلك العملية مع الكبريت وهو ما ينتج عنه الحصول على مركب كبريتيد الهيدروجين (H2S)، وهو ما يتم معالجته عقب إزالة عنصر الكبريت، وتدخل تلك تلك المادة في الصناعة بالكثير من الاستخدامات.

كما ويتم غسل بعض من

مشتقات النفط

وهي البروبان، والبيوتان، والكيروسين بمحلول الصودا الكاوية المعروف كيميائياً بمركب هيدروكسيد الصوديوم من أجل إزالة مادة الثيول، وهو ما يطلق عليه كذلك بمركابتان، وتلك العملية يطلق عليها التحلية

. [1]

استخدامات غريبة لمشتقات النفط

هناك العديد من الاستخدامات الأساسية التي تدخل بها مشتقات النفط، منها ما هو هام ولم يعد من الممكن الاستغناء عنه خاصةً مع التقدم التكنولوجي وظروف الحياة المعاصرة، ومن أهم تلك الاستخدامات ما يلي: [2]

الألواح الشمسية:

على الرغم من استخدامها بالطاقة البديلة ولكن هناك البعض من مشتقات البترول والمواد البلاستيكية تدخل بصناعة تلك الألواح.
الملابس المقاومة للتجعّد:

إذ أن مادة البوليستر المعالج تدخل بمصافي البترول خلال عملية تصنيع ذلك النوع من

الملابس

.
الألوان:

إذ يتم يدخل بتصميعها مادةشمع البرافين وهو عبارى عن مادة شمعية صلبة تعد من مشتقات البترول ومصنعة منه.
الأسبرين:

يشتمل

الأسبرين

في تكوينه علىحمض الأسيتيل ساليسيليك وهو حمض يشتمل على خصائص قادرة على التخفيف من الألم، والذي تبدأ صناعته من مكون البنزين الذي يعد أحد مشتقات البترول
أحمر الشفاه:

هناك بعض المواد ومنهاتلوينات قطران الفحم، والكريلت، بالإضافة إلى البروبيلين غليكول تدخل بصناعة الكثير من أنواع المواد التجميلية.