طريقة فصل مشتقات النفط

تمثل عملية فصل المشتقات البترولية أو الزيت أو ما يسمى بالبترول أحد أهم مصادر الطاقة الطبيعية في التربة، وهي عبارة عن مركبات كيميائية، بما في ذلك الهيدروكربونات، تستخدم في العديد من الصناعات، بما في ذلك البلاستيك، لإنتاج المبيدات، وكذلك في صناعة الأسمدة ويمكن استعادتها بعد عمليات فصل المشتقات النفطية.

عملية فصل المشتقات النفطية

يتم فصل المشتقات النفطية للحصول على العناصر المركبة المختلطة فيما بينها مثل الهيدروكربونات وعمليات تكرير البترول لدخول الصناعات المختلفة ومنها:

• تعتمد صناعة تكرير البترول على تكرير حوالي 97٪ من الوقود المستخدم في النقل.
• من خلال تكرير المواد الخام، تخترق العديد من الصناعات المهمة، على سبيل المثال، الصناعة الكيميائية.
• يكون الزيت على شكل سائل أسود غامق وقوامه لزج وغير صالح للاستعمال في هذه المرحلة.
• يتطلب الأمر عمليات تنقية لفصل عدة مجموعات من المواد الكيميائية المعروفة باسم الهيدروكربونات.
• يتم إجراء عمليات الفصل المعروفة باسم التقطير عن طريق تسخين الزيت في أفران خاصة، وفصل الهيدروكربونات وفقًا لنقطة غليانها.
• نظرًا لأن هذه العملية تحدث في أبراج ضخمة، فإن أبخرة الزيت الساخن تتصاعد ويتم فصل جزيئاتها وفقًا لدرجة غليانها.
• ترتفع الجسيمات الأخف وزنًا إلى قمة البرج ثم تبدأ في التكثيف وتتحول إلى سائل.
• من بين العمليات التي تتكثف فيها الجسيمات الخفيفة وترسب الجسيمات الثقيلة، يتم الانتهاء من عمليات الفصل، ويخرج البنزين السائل ووقود الديزل والبارافين.
• تبلغ الشحنات السنوية لصناعة البترول في الولايات المتحدة 136 ألف دولار.
• توظف صناعة تكرير البترول حوالي 76000 عامل في الولايات المتحدة وحدها.
• تستخدم هذه الصناعة لتوليد الطاقة وتستهلك 6 تريليون طاقة سنويًا.
• نفايات صناعة البترول حوالي 180 طن في السنة.

عمليات المعالجة للحصول على المشتقات النفطية

المعالجة هي المرحلة الأخيرة من فصل المشتقات النفطية، ويتم فيها ما يلي:

• هذا هو المكان الذي يتم فيه دمج المنتجات الصناعية لإنتاج تصنيفات الأوكتان مع خصائص المنتجات المصممة للاستخدام في البيئات القاسية.
• مثل الكبريت الذي يتم إزالته من وقود الديزل في هذه المرحلة.
  • إنها إحدى العمليات المهمة للهواء النظيف.
• عمليات التخصيب هي أكثر عمليات فصل الزيت استهلاكا للوقت.

اخترنا لك: كيف يتم استخلاص الزيت؟

عملية تحويل المشتقات النفطية

• إنها العملية التالية لفصل المشتقات النفطية بعد اكتمال تكوين الزيت في الطبيعة.
• يتم تحويل الهيدروكربون إلى أنواع أخرى للحصول على المنتج المناسب.
• إحدى عمليات التحويل هي عملية التكسير، حيث يتم أخذ جزيئات منخفضة القيمة وأثقل وزنًا وتحويلها إلى جزيئات ذات وزن أخف.
• تستخدم الحرارة والضغط في عمليات التحويل أو التكسير.
• تشمل عمليات التحويل عملية الألكلة، والتي تعتبر نظيرًا لعمليات التكسير، حيث يتم ربط الجزيئات معًا لتكوين الهيدروكربونات.

أنظر أيضا: فصل المشتقات النفطية

متطلبات فصل المشتقات النفطية

يتم استخدام نفس التقنيات المستخدمة في صناعة تكرير البترول، والتي تعتبر مماثلة لتلك المستخدمة في الفصل في الهندسة الكيميائية والواردة في الصناعة الكيميائية.

• وهي الاستخراج، والنزع، والامتصاص، وعمليات الغشاء، والتبلور والتقطير.
• يعتمد فصل المشتقات البترولية على تقنيات الفصل لتحسين كفاءة المواد الخام وكفاءة الطاقة وكفاءة التكلفة.

عملية الفصل العضوي للمشتقات البترولية

يتم استخدام التقنيات المحسنة للفصل العضوي في صناعة تكرير البترول.

• تعتبر عمليات الفصل العضوي عند فصل البنزين عن الزيت المستخدم في عمليات النقل.
• وتعتبر أيضًا إحدى العمليات العضوية لفصل المواد العطرية عن وقود الديزل ووقود الطائرات.
  • مع اعتماد التقنيات المطورة للأغشية في مراحل الفصل العضوي.
• في السنوات الأخيرة، تم تطوير عمليات الفصل العضوي التي تعتمد الآن على نظام البوليمر المشترك.
• يستخدم نظام البوليمر المشترك أو غشاء البوليميد في فصل الزيت الثقيل، وهو الزيت المشتق بشكل تحفيزي من المواد العطرية ذات النفاذية الكاملة.
• هو مزج المواد العطرية الخفيفة مع البنزين لمزج نواتج التقطير، بما في ذلك الديزل ووقود الطائرات.
• في هذه الحالة، يمكن أن تكون أنظمة الغشاء التبخيري الحالية لعمليات التقطير فعالة للغاية.
• عندما يكون التبخر عملية تُعرف بالفصل، فهو عملية أساسية منخفضة التكلفة وعالية الطاقة.
• العملية التالية هي عملية التلميع، والتي تتم من خلال التقطير ويتم إجراؤها في درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية.
• يعتبر التحكم في تضخم الغشاء مهمًا جدًا لتحسين الانتقائية.
• يمكن تحقيق انتقائية عالية من خلال عمليات التبخر.
• يمكن أن تحل عمليات التقطير أو التبخر محل عمليات الفصل.

الفصل المادي للمشتقات البترولية

توجد عدة طرق فيزيائية لفصل المشتقات النفطية منها:

الطريقة الأولى

• هي عملية التقطير التي تفصل مكونات مشتقات النفط بعد نقطة الغليان المنخفضة من خلال عمليات التبريد والتكثيف.
• بعد ذلك، يتم تنفيذ عمليات التبريد والتكثيف بواسطة اللقطات الأولية واللقطات الفراغية.

الطريقة الثانية

• عمليات التبريد تفصل الوقود والغازات وتثبت البنزين.

الطريقة الثالثة

• هو استخلاص المشتقات النفطية بواسطة المذيبات التي يتم إجراؤها لفصل خليط من المكونات من خلال استخدام المذيبات.
• هنا يعتمد الأمر على الطبيعة الكيميائية للمادة العضوية لتذويبها في المذيب العضوي.
• كما أنه يعتمد على إذابة المواد غير العضوية في المذيبات غير العضوية.
• المذيبات هي البنزين والبروبان والتولوين، والتي تصنع منها الزيوت المتوسطة والثقيلة.

الفصل الكيميائي للمشتقات البترولية

• هذا النوع من الفصل يضعك تحت تأثير الحرارة والضغط.
• يتم الفصل هنا عن طريق المحفزات، حيث يتم تحويل المركبات من عمليات التقطير إلى مركبات قابلة للاستخدام.
• تشمل العمليات التكسير الهيدروجيني والتكسير التحفيزي والتكسير الحراري.

تكرير النفط

• الزيت عبارة عن مزيج من المواد الكيميائية المعقدة التي تختلف في الخصائص الفيزيائية والكيميائية من منطقة إلى أخرى في حقول النفط المختلفة.
• ويأخذ الزيت ألوانًا مختلفة مثل الأسود أو الأصفر أو البني ويعتمد بشكل عام على المواد التي تمتزج بالزيت.
• كما يوجد النفط تحت الأرض في الهياكل الصخرية حتى يتم استكشافه من قبل الكيميائيين والجيولوجيين عن طريق حفر الآبار لاستخراجها من أعماق الأرض.
• الهيدروكربونات هي المكون الرئيسي في النفط، وتتكون من 83-87٪ كربون و10-14٪ هيدروجين.
  • من ناحية أخرى، يتم دمج كلا العنصرين مع ثلاثة عناصر أخرى أقل أهمية: الكبريت والأكسجين والنيتروجين.
• يخضع الزيت لعمليات تكرير مختلفة تشمل عدة مراحل حتى يمكن استخدامه.

مشتقات النقاط بعد الفصل

يقدر أن برميل النفط الخام المستخرج يحتوي على عدد من المكونات التالية:

• 42٪ بنزين.
• 22٪ وقود ديزل.
• 9٪ وقود الطائرات.
• 4٪ غازات بترولية.
• 5٪ زيت الوقود.
• 18٪ مواد أخرى.

قد يثير هذا اهتمامك: كيف يكون الزيت في الأرض؟

يستخدم النفط في العديد من المجالات المختلفة، على وجه الخصوص، نظرًا لأهمية النفط في الصناعات المختلفة، فإنه يستخدم على نطاق واسع في المشتقات البترولية المختلفة، مثل.