مكونات البترول

مكونات البترول وكذلك المشتقات البترولية. وسنذكر أيضًا استخدامات البترول، وسنشرح أيضًا تكرير البترول، وكل ذلك من خلال مقالتنا. تابعنا.

المكونات البترولية

البترول هو نوع من الوقود الأحفوري. وهي مجموعة من الغازات والسوائل العضوية التي تنتج عن تسخين وضغط الكيروجين لفترات طويلة من الزمن. يتكون البترول من مكونين رئيسيين: المكون الغازي وهو الغاز الطبيعي والذي يتكون في معظمه من الميثان، والعنصر السائل وهو النفط الخام والذي يتكون من خليط معقد من الهيدروكربونات.
1- المكونات الكيميائية للبترول:
– الكربون:

بنسبة تتراوح بين 83% إلى 87%.
– الهيدروجين:

بنسب تتراوح بين 10% إلى 14%.
– النيتروجين:

بمعدل يتراوح بين 0.1% إلى 2%.
– الأكسجين:

بمعدل يتراوح من 0.05% إلى 1.5%.
– الكبريت :

بمعدل يتراوح من 0.05% إلى 6%.
– المناجم:

وبنسبة أقل من 0.1%، فإن المعادن الأكثر شيوعاً في النفط هي الفاناديوم والحديد والنحاس والنيكل.
2- مكونات النفط الخام :

يحتوي النفط الخام على أربعة أنواع رئيسية من الهيدروكربونات، وهي الألكانات الحلقية، والألكانات، والهيدروكربونات العطرية. وهذه الأنواع هي: البارافينات: بنسبة تتراوح من 15% إلى 60%، والنفثينات: بنسبة تتراوح من 30% إلى 60%، والعطريات: بنسبة تتراوح من 3% إلى 30%، والأسفلت: يمثل الباقي. النسب المئوية.

المشتقات البترولية

1- البنزين (بالإنجليزية: Gasoline):

سائل شفاف ينفصل عن النفط الخام عند درجة غليان تتراوح بين 40-205 درجة مئوية. وهو أحد المشتقات التي تستخدم على نطاق واسع كوقود للسيارات والمولدات الكهربائية والضواغط.
2- الكيروسين (بالإنجليزية: Kerosene):

سائل هيدروكربوني قابل للاحتراق، تتراوح درجة غليانه بين 150-275 درجة مئوية، ويستخدم في التدفئة والطهي والإضاءة. كما أنه يستخدم كوقود لمحركات الطائرات، ولصناعة مواد التشحيم والمبيدات الحشرية والمذيبات.
3- زيوت التشحيم:

ويتم فصله عن الزيت عند درجة غليان تتراوح بين 300-370 درجة مئوية، ويتكون من 90% زيت أساسي، أما الإضافات لتحسين خواصه مثل المنظفات ومضادات الأكسدة فتشكل الـ 10% المتبقية. وتتميز زيوت التشحيم باللزوجة المناسبة والثبات الحراري والهيدروليكي ونقطة التجمد المنخفضة. يتم استخدامها لتقليل الاحتكاك بين الأسطح المتلامسة مع بعضها البعض، كزيت المحرك لمنع التآكل، ولتعزيز قدرة المحرك على نقل الحرارة والطاقة.
4- شمع البارافين :

يكون شمع البارافين صلباً عند درجة الحرارة العادية، ويغلي عند درجة حرارة تزيد عن 370 درجة مئوية. يستخدم شمع البارافين كمادة تشحيم، ويستخدم في صناعة العديد من المواد، مثل المواد المانعة للتسرب، وأقلام التلوين، والشموع، ومستحضرات التجميل، وتشميع الأرضيات وألواح التزلج.
5- الديزل، أو الديزل (بالإنجليزية: Diesel):

يتم استخراج الديزل من النفط الخام عن طريق التقطير التجزيئي عند درجة غليان تتراوح بين 250-350 درجة مئوية، وهو أحد المشتقات البترولية التي تحتوي على نسبة منخفضة من الكبريت. ويستخدم الديزل كوقود في بعض أنواع السيارات والحافلات والشاحنات والقاطرات، وفي تشغيل توربينات الغاز ومحركات الاحتراق. خارجياً، يتم قياس جودة الديزل برقم سيتاني؛ وهو مؤشر على سرعة احتراق وقود الديزل.
الأسفلت: ويسمى أيضاً البيتومين والإسفلت، وهو منتج بترولي أسود اللون عالي الكثافة. يتم فصل الأسفلت عن النفط الخام أثناء التقطير التجزيئي عندما تصل درجة الحرارة إلى 525 درجة مئوية، ويستخدم في رصف الطرق وطلاء أسطح المنازل. لمنع تسرب المياه.
6- قطران الفحم :

يتم استخلاص قطران الفحم من بعض المواد العضوية، مثل البترول أو الفحم أو الخشب أو الخث، عن طريق عملية تسمى التقطير الإتلافي، أو التقطير التفكيكي. يستخدم القطران كمطهر وكمادة عازلة للسفن والأسطح.
7- البتروكيماويات:

وهي منتجات كيميائية يمكن استخلاصها من النفط الخام أو الغاز الطبيعي عن طريق التقطير التجزيئي. ويمكن أيضًا الحصول عليها من مشتقات بترولية أخرى من خلال عملية تسمى التكسير الحفزي. تتراوح درجة غليان البتروكيماويات بين 30-200 درجة مئوية، وتصنف إلى مجموعتين: الأوليفينات والمركبات العطرية. تُستخدم المواد البتروكيماوية في صناعة العديد من المنتجات، أهمها: الأسمدة، والأحذية، والشمع، والمضافات الغذائية، والزجاجات البلاستيكية، والمنظفات، وغيرها.
8- غاز البترول المسال (بالإنجليزية: Liquefied Petroleum Gas):

وهو عبارة عن خليط من المركبات الهيدروكربونية التي تتحول إلى سائل عند درجة حرارة أقل من 25 درجة مئوية، ومن أشكاله البروبان والبيوتان. ويستخدم غاز البترول المسال كوقود في أجهزة التدفئة والمركبات، وكمبرد، ولأغراض الطهي.
9- زيت الوقود :

يتم استخراج زيت الوقود من النفط الخام عن طريق التقطير التجزيئي عند درجة حرارة تتراوح بين 370-600 درجة مئوية، ويستخدم لتشغيل مولدات الكهرباء الاحتياطية في المكاتب، بالإضافة إلى محطات توليد الكهرباء، لتدفئة المنازل، ووقود للسفن والشاحنات والسفن والشاحنات. وبعض أنواع السيارات.
10- النفتا (بالإنجليزية: Naphtha):

وهو أحد المشتقات النفطية غير النقية. ويتكون من خليط من الجزيئات يتراوح عدد ذراتها من 5 إلى 9 ذرات كربون، ويمكن تحويلها إلى بنزين. كما أنه يستخدم كمذيب في صناعة الطلاء وملمعات الخشب.

استخدامات البترول

– يعمل البترول على تشغيل السيارات لأنه يستخدم كوقود.
ويستخدم البترول أيضًا لتشغيل الآلات في المصانع.
– يستخدم البترول في صناعة البلاستيك .
ويستخدم البترول أيضًا للتدفئة وتوليد الكهرباء كوقود.
يستخدم البترول في رصف الطرق باستخدام الأسفلت وهو أحد مشتقاته.
ويستخدم البترول في صناعة مستحضرات التجميل مثل أحمر الشفاه والفازلين.
ويستخدم البترول في صناعة الأسبرين الذي يستخدم لعلاج الصداع.
يستخدم في صناعة الشموع من خلال أحد مشتقاته والذي يسمى “شمع البارافين”.
ويستخدم البترول أيضًا في صناعة الأسمدة التي تستخدم في التربة الزراعية لتحسين خصوبتها.
– يستخدم في صناعة الملابس التي تحتوي على مواد البوليستر.
– يستخدم البترول في صناعة الأحذية .
ويستخدم البترول في صناعة إطارات السيارات والحافلات.
ويستخدم البترول في صناعة الصابون ومواد التنظيف.

تكرير البترول

1- تحضير النفط الخام للتكرير:

يتم تحضير النفط الخام عن طريق طرد الغازات المصاحبة للنفط عند خروجه من البئر، وكذلك إزالة الماء والأملاح والرمل والطين المصاحب للنفط عند استخراجه.
2- التقطير :

تعتمد هذه الخطوة على فصل المكونات البترولية على أساس نقطة غليان محددة، حيث يتم من خلالها فصل الجزيئات الأخف ذات نقطة الغليان المنخفضة بعملية الغليان والتكثيف. وتتم هذه العملية بالطرق التالية: التقطير الأولي أو تحت الضغط الجوي، والتقطير تحت الضغط الفراغي، أو الضغط المنخفض، والتقطير بالزيت المخفف، والتقطير الأزيوتروبي، والتقطير الاستخراجي.
3- الاستخلاص بالمذيبات:

ويتم فصل المكونات حسب النوع الكيميائي للجزيئات، ويجب أن تكون لها مجموعة من المواصفات العالمية لأن دورها خطير للغاية، حيث تتم معالجة نواتج التقطير الناتجة عن الخطوة السابقة لإنتاج زيوت التشحيم.
4- التطهير:

إنها مجموعة من العمليات الفيزيائية التي تهدف إلى استخلاص منتجات عالية الجودة. وتتم التنقية باستخدام المذيبات أو الامتزاز، حيث تعتمد على بعض جزيئات المادة داخل البنية الشبكية لطرد الجزيئات التي يريدها الإنسان إلى الخارج.
5- التبريد :

وتتضمن هذه العملية سلسلة من الخطوات: فصل الغاز، وتثبيت البنزين، ورقم أوكتان البنزين المستخدم كوقود للسيارات، وتثبيت الرقم السيتاني لوقود البنزين.
6- التكسير الحراري :

هي عملية كيميائية تخضع لدرجات حرارة عالية وضغط عالي بهدف تفكيك المواد البترولية الخام والمواد المتبقية من عملية التقطير.
7- التكسير التحفيزي :

هي عملية تتم بوجود محفزات، وتتم عند درجات حرارة عالية باستخدام محفزات من السيليكا أو الأمونيا أو المغنيسيا بهدف كسر روابط الكربون الكربونية في المركبات الهيدروكربونية وتحويلها إلى بارفينات ذات ذرات كربون أقل أو تحويلها إلى أوليفينات وإزالة ذرات الهيدروجين منها.
8- التكسير الهيدروجيني :

وهي عملية تتم بوجود الهيدروجين، بهدف إنتاج أنواع مناسبة من النفتا ووقود الطائرات وزيوت التشحيم، وإنتاج مركبات هيدروكربونية مشبعة ذات أوزان جزيئية ونقاط غليان منخفضة.
9- إعادة الصياغة التحفيزية:

تستخدم هذه الطريقة لاستخلاص وقود السيارات ذو الأوكتان العالي، أو لإنتاج مركبات هيدروكربونية عطرية مثل البنزين والتولوين. وتعتمد جودة المواد السائلة والغازية في هذه العملية على نوع العامل المستخدم أثناء التكوين التحفيزي وظروف تشغيله وعمله.