بسم الله الرحمن الرحيم
ملاحظة : هناك مواضيع منقولة للفائدة والاجر لصاحبها ان شاء الله
الغاز الطبيعي
نطلق عبارة الغاز الطبيعي على خليط من مركبات الكربون الهيدروجينية,وهذه المركبات عديمة اللون وأهمها واكثرها نسبة هو غاز الميثان اما الغازات الاخرى فهي الايثان والبروبان والبيوتان وهذه تصل نسبتها الى 30 % من حجم الغاز الطبيعي.
يعتبر الغاز الطبيعي مصدرا هاما لتوليد الطاقة الحرارية لما يمتاز به من طاقة حرارية عالية وهو ينافس انواع الوقود الاخرى وذلك نتيجة لسهولة استعماله وخلوه من الملوثات اذ يستخدم الميثان والايثان كمصدر
للطاقة في وحدات صناعية كثيرة كصناعة الحديد الاسفنجي وصناعة الزجاج والالومنيوم والفخار والاسمنت.
أما البروبان والبيوتان فيستخدمان بشكل كبير كوقود للاغراض المنزلية.
والغاز الطبيعي عموما يستخدم كمادة في تسهيل استخراج النفط وذلك من خلال حقنة في الابار المنتجة.
2- الايثر البترولي
تنتج الايثرات البترولية من تقطير البترول والشائع من هذه الايثرات يتقطر على مدى يتراوح ما بين 40 - 60 , 50 - 80 , 80 - 120 درجة وتدخل هذه القطافات كمذيبات لكثير من المنتجات الكيميائية والدهانات
والمواد اللاصقة وغيرها.
3- الجازولين
هو عبارة عن مزيج من هيدروكربونات متطايرة يتم الحصول على الجازولين من عمليات التكرير والتكسير والتهذيب والالكلة وتتكاثف مكوناتة عند درجة حرارة 35 - 175 م.
ويعتبر الجازولين اهم مكونات النفط الخام.
ويستخدم كوقود للسيارات.
4-النافثا
هي احدى منتجات تكرير النفط الرئيسية فتقطر عند درجة حرارة تتراوح بين 65 - 200 م وتتكون جزيئتها من عدد من ذرات الكربون تتراوح ما بين 6 - 12 ذرو كربون, وتنقسم النافثا الى قسمين:
أ- النافثا الخفيفة:
تسود في هذا النوع الهيدروكربونات ( مركبات الكربون الهيدروجينية )ذات السلاسل المفتوحة (البرافينات)
وتستخدم لانتاج الاولفينات( الاثيلين , البروبلين , البوتادايين )في المقام الاول,كماتستخدم في انتاج الجازولين في المقام الثاني.
ب- النافثا الثقيلة:
وهذه تسود فيها الهيدروكربونات الحلقية ( النافثينات ).وتستخدم في انتاج المركبات الاروماتية ويتم فصلها
في مراحل لاحقة الى ( بنزين , تولوين , بارازايلين , ميتازايلين , اورثوزايلين ) , وكذلك تستخدم في صناعة
بعض المذيبات البترولية.
5- الكيروسين
هو سائل يتقطر مابين درجات حرارة 150 - 300 م ويحتوي على مركبات هيدروكربونية بارافينية,يتراوح عدد ذرات الكربون فيها مابين 11 - 18 ذرة كربون.
يستعمل كوقود بترولي للتسخين والاضاءة ولاغراض التدفئة.
ويفصل منه جزء تتراوح درجة تكاثفة ما بين 250 - 300 م يعرف بالسولار ويستعمل كوقود للمحركات الفضائية وكمذيب للمنتجات الصناعية.
6-زيت الغاز
ينتج هذا الزيت من عمليات تقطير الزيت الخام ومن عمليات التكسير الحراري والتكسير بالعوامل المساعدة ويتقطر عند 275 - 400 م وهو ذو لون بني ويحتوي على مركبات الكربون الهيدروجينية التي يتراوح عدد ذرات الكربون فيها ما بين 15 - 20 ذرة كربون.
وتكمن اهميتة بتحويله الى بنزين سيارات ( جازولين ) بعملية التكسير الحراري ويستعمل هذا الزيت كوقود لمحركات الديزل ولتوليد الحرارة في المساكن والمصانع وتوليد الكهرباء.
7-زيت الوقود الثقيل ( المازوت )
ينتج من مخلفات التقطير للزيوت الخامالتي ترتفع فيها نسبة الاسفلت وهذا يعني انها تحتوي على اثار من مواد معدنية متأينة من الزيت الخام اقل من واحد في المائة وقد تحتوي على مركبات الصوديوم و الكالسيوم
والحديد والنيكل الفناديوم.
يحرق زيت الوقود للحصول على البخار المستعمل في السفن والقاطرات وفي توليد الحرارة بصورة عامة
او كوقود في محركات الديزل البحرية الكبيرة او يخضع لعملية التقطير الفراغي للحصول على:
أ- زيوت التزييت و الشحوم:
تنتج زيوت اتزييت بانتزاع الاسفلت والمواد الاروماتية والصمغ والشوائب الاخرى من زيت الوقود الثقيل.
تنتج الشحوم بتغليظ زيوت التزييت بمزجها بمواد مغلظة كالصابون والصلصال والسليكاجل.
ب- شمع البرافين:
يتألف هذا الشمع في معظمه من هيدروكربونات بارافينيه ذات اوزان جزيئية عالية تتجمد في درجات الحرارة
المنخفضة لذا فهي تنفصل بسهولة من الزيوت التي تحتويها عند التبريد ثم تفصل من السائل بالترشيح
او الطرد المركزي.
كذلك يتم فصلها باستعمال مزيج من المذيبات مثل التولوين الذي يذيب الزيت واثيل ميثيل كيتون الذي يذيب جزء قليل من الشموع ويسخن المزيج عادة لاذابة الزيت والشموع ثم يبرد المزيج الى - 20 م (اي تحت الصفر ) ثم يفصل الشمع من الزيت المذاب بالترشيح.
ج- القار او الزفت:
ينتج كمواد متخلفة بعد عمليتي التقطير الفراغي للمازوت واستخلاص زيوت التزييت بالمذيبات.
وهو عبارة عن مادة سوداء او بنية اللون داكنة شديدة اللزوجة.
يستخدم في عدة اغراض من اهمها استخدامه في مجال سفلتة الطرق وتثبيت التربة وفي انتاج المواد
العازلة للمياه.
8- الكبريت
يوجد على شكل غاز كبريتيد الهيدروجين مصاحبا للغازات الطبيعية التي ترافق انتاج النفط وكذلك على شكل مركبات مختلفة مذابة في الزيت الخام او المنتاجات البترولية وهذه بدورها تعالج بالهيدروجين لتحويلها الى
غاز كبريتيد الهيدروجين المتطاير يلي ذلك فصل كبريتيد الهيدروجين من الغازات الطبيعية بامتصاصه
بالسوائل الكيميائية مثل ثنائي ايثانول امين , وتسخين هذا السائل الى درجات حرارة معينة ينفصل منه غاز
كبريتيد الهيدروجين وللحصول على الكبريت من هذا الغاز فانه يمرر داخل مجموعة من صناديق تنقية
مححتوية على اكسيد الحديد النشط حيث يتم التفاعل بين الغاز واكسيد الحديد ويتكون كبريتيد الحديد الذي
يعامل بالاكسجين فينتج اكسيد الحديد مرة اخرى ويتحرر الكبريت.
يستخدم 90 % من انتاج الكبريت في صناعة حمض الكبريت:وذلك بحرق الكبريت المصهور في الهواء عند
درجة حرارة 800 م معطيا ثنائي اكسيد الكبريت الذي يعالج باكسجين الهواء الجاف بوجود عامل مساعد مثل اكسيد الفانيديوم فيتكون ثلاثي اكسيد الكبريت وهذا يتفاعل مع الماء ويعطي حمض الكبريت.
واهم استخدامت حمض الكبريت هو في صناعة الاسمدة.
ويستخدم 10 % من الكبريت تقريبا في صناعات اخرى مثل صناعة اعواد الثقاب والبارود وكمبيد حشري
للآفات الزراعية.
ويدخل الكبريت في صناعة المطاط حيث يضاف بخاره الساخن الى المطاط بنسبة تصل الى 3 % فيتحد
معه وبذلك تتحسن نوعيته باكتسابه صفة المرونة.
ويتفاعل الكبريت مع الميثان تحت ظروف مناسبة وينتج عنه ثنائي كبريتيد الكربون الذي يستخدم في صناعة
الرايون و رابع كلوريد الكربون ويستعمل كمادة مذيبة وفي معالجة الخامات.
- 10% (زيت البترول المسال) ويستخرج منه : ايثانول + غاز البروبين + غاز البوتان
وتستخدم في وقود التدفئه - الطبخ - كيميائيات - مزيج مع وقود السيارات
2- 35% (الخفيف) ويستخرج: منه نفط + جازولين (بنزين)
وتستخدم في صناعات البتروكيماويات وتحويلها الى وقود سيارات
3- 35% (الزيت المرشح) ويستخرج منه :كيروسين طائرات + ديزل + وقود تدفئه + زيت مضخات
وتستخدم في وقود الملاحه و وقود سيارات ووقود التدفئة المحلي
4- 20%(الزيت الزائد او الفضله) ويستخرج منه زيت الوقود المفلوق + الاسفلت + الزفت + الفحم الصناعي + الكبريت
وتستخدم في وقود السفن و تعبيد الطرق وصناعة الحديد والصناعه الكيميائيه
النفط أو البترول:
(كلمة مشتقة من الأصل اللاتيني "بيترا" والذي يعني صخر و "أوليوم" والتي تعني زيت)، ويطلق عليه أيضا الزيت الخام، كما أن له اسم دارج "الذهب الأسود"، وهو عبارة عن سائل كثيف، قابل للاشتعال، بني غامق أو بني مخضر، يوجد في الطبقة العليا من القشرة الأرضية. وأحيانا يسمى نافثا، من اللغة الفارسية ("نافت" أو "نافاتا" والتي تعني قابليته للسريان). وهو يتكون من خليط معقد من الهيدروكربورات، وخاصة من سلسلة الألكانات الثمينة كيميائيا ، ولكنه يختلف في مظهره وتركيبه ونقاوته بشدة من مكان لأخر. وهو مصدر من مصادر الطاقة الأولية الهام للغاية (إحصائيات الطاقة في العالم) ، ولكن العالم يحرقه ويستغله في تشغيل السيارات و التمتع برفاهية الحركة وفي إنتاج الطاقة الكهربائية التي يمكن أن تُوّلد بطرق أخرى توفر على البشرية حرق هذا الذهب الأسود القيم كيميائيا. النفط هو المادة الخام لعديد من المنتجات الكيماوية ، بما فيها الأسمدة، مبيدات الحشرات ، اللدائن وكثير من الأدوات البلاستيك والرقائق والأنابيب والأقمشة و النايلون والحرير الإصتناعي والجلود الاصتناعية والأدوية.
كيف تتم عملية تكرير النفط الخام؟
تبدأ العملية بتسخين النفط الخام إلى درجة حرارة عالية جدًا – 400 (!) درجة مئوية -
حتى ينتج خليط من الغازات. ومن ثم يتم نقل هذا الخليط إلى برج التكرير.
هناك عدة "طوابق" في برج التكرير. وكلما ارتفعنا في الطوابق، تكون درجة الحرارة منخفضة أكثر.
وتنتقل الغازات إلى الأعلى، نحو درجات الحرارة المنخفضة ، ومن ثم تحدث عملية تكثف. وكل مادة تتكثف بموجب درجة الغليان الخاصة بها.
وهكذا نحصل على كل مادة منفصلة عن الأخرى.
1. أمامكم المواد التي نحصل عليها في عملية تكرير النفط في برج التكرير. درجات الحرارة المبيّنة هي درجات حرارة غليان المواد المختلفة (بالمعدل).
2. في عملية تكرير النفط يتم استخلاص غاز الطبخ وعدة مواد إضافية يتم تحويلها صناعيًا إلى منتجات جديدة، مثل: البلاستيك، المطاط، الدهان، العطور، مواد تنظيف، الأدوية وغيرها.
ملاحظة : هناك مواضيع منقولة للفائدة والاجر لصاحبها ان شاء الله
الغاز الطبيعي
نطلق عبارة الغاز الطبيعي على خليط من مركبات الكربون الهيدروجينية,وهذه المركبات عديمة اللون وأهمها واكثرها نسبة هو غاز الميثان اما الغازات الاخرى فهي الايثان والبروبان والبيوتان وهذه تصل نسبتها الى 30 % من حجم الغاز الطبيعي.
يعتبر الغاز الطبيعي مصدرا هاما لتوليد الطاقة الحرارية لما يمتاز به من طاقة حرارية عالية وهو ينافس انواع الوقود الاخرى وذلك نتيجة لسهولة استعماله وخلوه من الملوثات اذ يستخدم الميثان والايثان كمصدر
للطاقة في وحدات صناعية كثيرة كصناعة الحديد الاسفنجي وصناعة الزجاج والالومنيوم والفخار والاسمنت.
أما البروبان والبيوتان فيستخدمان بشكل كبير كوقود للاغراض المنزلية.
والغاز الطبيعي عموما يستخدم كمادة في تسهيل استخراج النفط وذلك من خلال حقنة في الابار المنتجة.
2- الايثر البترولي
تنتج الايثرات البترولية من تقطير البترول والشائع من هذه الايثرات يتقطر على مدى يتراوح ما بين 40 - 60 , 50 - 80 , 80 - 120 درجة وتدخل هذه القطافات كمذيبات لكثير من المنتجات الكيميائية والدهانات
والمواد اللاصقة وغيرها.
3- الجازولين
هو عبارة عن مزيج من هيدروكربونات متطايرة يتم الحصول على الجازولين من عمليات التكرير والتكسير والتهذيب والالكلة وتتكاثف مكوناتة عند درجة حرارة 35 - 175 م.
ويعتبر الجازولين اهم مكونات النفط الخام.
ويستخدم كوقود للسيارات.
4-النافثا
هي احدى منتجات تكرير النفط الرئيسية فتقطر عند درجة حرارة تتراوح بين 65 - 200 م وتتكون جزيئتها من عدد من ذرات الكربون تتراوح ما بين 6 - 12 ذرو كربون, وتنقسم النافثا الى قسمين:
أ- النافثا الخفيفة:
تسود في هذا النوع الهيدروكربونات ( مركبات الكربون الهيدروجينية )ذات السلاسل المفتوحة (البرافينات)
وتستخدم لانتاج الاولفينات( الاثيلين , البروبلين , البوتادايين )في المقام الاول,كماتستخدم في انتاج الجازولين في المقام الثاني.
ب- النافثا الثقيلة:
وهذه تسود فيها الهيدروكربونات الحلقية ( النافثينات ).وتستخدم في انتاج المركبات الاروماتية ويتم فصلها
في مراحل لاحقة الى ( بنزين , تولوين , بارازايلين , ميتازايلين , اورثوزايلين ) , وكذلك تستخدم في صناعة
بعض المذيبات البترولية.
5- الكيروسين
هو سائل يتقطر مابين درجات حرارة 150 - 300 م ويحتوي على مركبات هيدروكربونية بارافينية,يتراوح عدد ذرات الكربون فيها مابين 11 - 18 ذرة كربون.
يستعمل كوقود بترولي للتسخين والاضاءة ولاغراض التدفئة.
ويفصل منه جزء تتراوح درجة تكاثفة ما بين 250 - 300 م يعرف بالسولار ويستعمل كوقود للمحركات الفضائية وكمذيب للمنتجات الصناعية.
6-زيت الغاز
ينتج هذا الزيت من عمليات تقطير الزيت الخام ومن عمليات التكسير الحراري والتكسير بالعوامل المساعدة ويتقطر عند 275 - 400 م وهو ذو لون بني ويحتوي على مركبات الكربون الهيدروجينية التي يتراوح عدد ذرات الكربون فيها ما بين 15 - 20 ذرة كربون.
وتكمن اهميتة بتحويله الى بنزين سيارات ( جازولين ) بعملية التكسير الحراري ويستعمل هذا الزيت كوقود لمحركات الديزل ولتوليد الحرارة في المساكن والمصانع وتوليد الكهرباء.
7-زيت الوقود الثقيل ( المازوت )
ينتج من مخلفات التقطير للزيوت الخامالتي ترتفع فيها نسبة الاسفلت وهذا يعني انها تحتوي على اثار من مواد معدنية متأينة من الزيت الخام اقل من واحد في المائة وقد تحتوي على مركبات الصوديوم و الكالسيوم
والحديد والنيكل الفناديوم.
يحرق زيت الوقود للحصول على البخار المستعمل في السفن والقاطرات وفي توليد الحرارة بصورة عامة
او كوقود في محركات الديزل البحرية الكبيرة او يخضع لعملية التقطير الفراغي للحصول على:
أ- زيوت التزييت و الشحوم:
تنتج زيوت اتزييت بانتزاع الاسفلت والمواد الاروماتية والصمغ والشوائب الاخرى من زيت الوقود الثقيل.
تنتج الشحوم بتغليظ زيوت التزييت بمزجها بمواد مغلظة كالصابون والصلصال والسليكاجل.
ب- شمع البرافين:
يتألف هذا الشمع في معظمه من هيدروكربونات بارافينيه ذات اوزان جزيئية عالية تتجمد في درجات الحرارة
المنخفضة لذا فهي تنفصل بسهولة من الزيوت التي تحتويها عند التبريد ثم تفصل من السائل بالترشيح
او الطرد المركزي.
كذلك يتم فصلها باستعمال مزيج من المذيبات مثل التولوين الذي يذيب الزيت واثيل ميثيل كيتون الذي يذيب جزء قليل من الشموع ويسخن المزيج عادة لاذابة الزيت والشموع ثم يبرد المزيج الى - 20 م (اي تحت الصفر ) ثم يفصل الشمع من الزيت المذاب بالترشيح.
ج- القار او الزفت:
ينتج كمواد متخلفة بعد عمليتي التقطير الفراغي للمازوت واستخلاص زيوت التزييت بالمذيبات.
وهو عبارة عن مادة سوداء او بنية اللون داكنة شديدة اللزوجة.
يستخدم في عدة اغراض من اهمها استخدامه في مجال سفلتة الطرق وتثبيت التربة وفي انتاج المواد
العازلة للمياه.
8- الكبريت
يوجد على شكل غاز كبريتيد الهيدروجين مصاحبا للغازات الطبيعية التي ترافق انتاج النفط وكذلك على شكل مركبات مختلفة مذابة في الزيت الخام او المنتاجات البترولية وهذه بدورها تعالج بالهيدروجين لتحويلها الى
غاز كبريتيد الهيدروجين المتطاير يلي ذلك فصل كبريتيد الهيدروجين من الغازات الطبيعية بامتصاصه
بالسوائل الكيميائية مثل ثنائي ايثانول امين , وتسخين هذا السائل الى درجات حرارة معينة ينفصل منه غاز
كبريتيد الهيدروجين وللحصول على الكبريت من هذا الغاز فانه يمرر داخل مجموعة من صناديق تنقية
مححتوية على اكسيد الحديد النشط حيث يتم التفاعل بين الغاز واكسيد الحديد ويتكون كبريتيد الحديد الذي
يعامل بالاكسجين فينتج اكسيد الحديد مرة اخرى ويتحرر الكبريت.
يستخدم 90 % من انتاج الكبريت في صناعة حمض الكبريت:وذلك بحرق الكبريت المصهور في الهواء عند
درجة حرارة 800 م معطيا ثنائي اكسيد الكبريت الذي يعالج باكسجين الهواء الجاف بوجود عامل مساعد مثل اكسيد الفانيديوم فيتكون ثلاثي اكسيد الكبريت وهذا يتفاعل مع الماء ويعطي حمض الكبريت.
واهم استخدامت حمض الكبريت هو في صناعة الاسمدة.
ويستخدم 10 % من الكبريت تقريبا في صناعات اخرى مثل صناعة اعواد الثقاب والبارود وكمبيد حشري
للآفات الزراعية.
ويدخل الكبريت في صناعة المطاط حيث يضاف بخاره الساخن الى المطاط بنسبة تصل الى 3 % فيتحد
معه وبذلك تتحسن نوعيته باكتسابه صفة المرونة.
ويتفاعل الكبريت مع الميثان تحت ظروف مناسبة وينتج عنه ثنائي كبريتيد الكربون الذي يستخدم في صناعة
الرايون و رابع كلوريد الكربون ويستعمل كمادة مذيبة وفي معالجة الخامات.
- 10% (زيت البترول المسال) ويستخرج منه : ايثانول + غاز البروبين + غاز البوتان
وتستخدم في وقود التدفئه - الطبخ - كيميائيات - مزيج مع وقود السيارات
2- 35% (الخفيف) ويستخرج: منه نفط + جازولين (بنزين)
وتستخدم في صناعات البتروكيماويات وتحويلها الى وقود سيارات
3- 35% (الزيت المرشح) ويستخرج منه :كيروسين طائرات + ديزل + وقود تدفئه + زيت مضخات
وتستخدم في وقود الملاحه و وقود سيارات ووقود التدفئة المحلي
4- 20%(الزيت الزائد او الفضله) ويستخرج منه زيت الوقود المفلوق + الاسفلت + الزفت + الفحم الصناعي + الكبريت
وتستخدم في وقود السفن و تعبيد الطرق وصناعة الحديد والصناعه الكيميائيه
النفط أو البترول:
(كلمة مشتقة من الأصل اللاتيني "بيترا" والذي يعني صخر و "أوليوم" والتي تعني زيت)، ويطلق عليه أيضا الزيت الخام، كما أن له اسم دارج "الذهب الأسود"، وهو عبارة عن سائل كثيف، قابل للاشتعال، بني غامق أو بني مخضر، يوجد في الطبقة العليا من القشرة الأرضية. وأحيانا يسمى نافثا، من اللغة الفارسية ("نافت" أو "نافاتا" والتي تعني قابليته للسريان). وهو يتكون من خليط معقد من الهيدروكربورات، وخاصة من سلسلة الألكانات الثمينة كيميائيا ، ولكنه يختلف في مظهره وتركيبه ونقاوته بشدة من مكان لأخر. وهو مصدر من مصادر الطاقة الأولية الهام للغاية (إحصائيات الطاقة في العالم) ، ولكن العالم يحرقه ويستغله في تشغيل السيارات و التمتع برفاهية الحركة وفي إنتاج الطاقة الكهربائية التي يمكن أن تُوّلد بطرق أخرى توفر على البشرية حرق هذا الذهب الأسود القيم كيميائيا. النفط هو المادة الخام لعديد من المنتجات الكيماوية ، بما فيها الأسمدة، مبيدات الحشرات ، اللدائن وكثير من الأدوات البلاستيك والرقائق والأنابيب والأقمشة و النايلون والحرير الإصتناعي والجلود الاصتناعية والأدوية.
كيف تتم عملية تكرير النفط الخام؟
تبدأ العملية بتسخين النفط الخام إلى درجة حرارة عالية جدًا – 400 (!) درجة مئوية -
حتى ينتج خليط من الغازات. ومن ثم يتم نقل هذا الخليط إلى برج التكرير.
هناك عدة "طوابق" في برج التكرير. وكلما ارتفعنا في الطوابق، تكون درجة الحرارة منخفضة أكثر.
وتنتقل الغازات إلى الأعلى، نحو درجات الحرارة المنخفضة ، ومن ثم تحدث عملية تكثف. وكل مادة تتكثف بموجب درجة الغليان الخاصة بها.
وهكذا نحصل على كل مادة منفصلة عن الأخرى.
1. أمامكم المواد التي نحصل عليها في عملية تكرير النفط في برج التكرير. درجات الحرارة المبيّنة هي درجات حرارة غليان المواد المختلفة (بالمعدل).
2. في عملية تكرير النفط يتم استخلاص غاز الطبخ وعدة مواد إضافية يتم تحويلها صناعيًا إلى منتجات جديدة، مثل: البلاستيك، المطاط، الدهان، العطور، مواد تنظيف، الأدوية وغيرها.
