تمر معالجة النفط الخام عبر 6 مراحل أساسية تهدف إلى فصل الشوائب، واستخراج المشتقات المختلفة، وتحسين جودة المنتجات النفطية لتلبية احتياجات الأسواق العالمية.
تتضمن هذه المراحل عمليات الفصل، التقطير، التكسير، التنقية، والتحويل الكيميائي، والتي تعتمد على تقنيات متطورة لضمان أعلى كفاءة وأقل تأثير بيئي، ومع استمرار الابتكار في قطاع التكرير، تتجه الصناعة نحو حلول أكثر استدامة لتحسين الإنتاج وتقليل الانبعاثات الضارة.
مراحل معالجة النفط الخام
1. الفصل الأولي (إزالة الغازات والمياه والشوائب)
عند استخراج النفط الخام، يكون محملاً بالغازات المصاحبة والمياه المالحة والرواسب. تتم إزالتهما عبر عمليات مثل:
1. فصل الغاز عن النفط باستخدام أجهزة فصل الجاذبية أو الطرد المركزي.
2. إزالة الماء باستخدام المواد الكيميائية أو أجهزة النزع الكهربائي.
3. التخلص من الأملاح والشوائب المعدنية عبر الغسيل بالمياه العذبة والمعالجة الكيميائية.
2. التقطير الابتدائي (التقطير الجوي)
يتم تسخين النفط الخام إلى درجات حرارة عالية في وحدات التقطير الجوي لفصل مكوناته حسب درجات غليانها المختلفة. يتم الحصول على منتجات مثل:
1. الغازات الخفيفة مثل البروبان والبيوتان.
2. البنزين والنافتا، وهما مواد أساسية لصناعة البتروكيماويات.
3. الكيروسين المستخدم في وقود الطائرات.
4. الديزل وزيت الوقود الثقيل.
3. التقطير الفراغي
يتم معالجة بقايا التقطير الجوي تحت ضغط منخفض لتقليل درجة غليان المكونات الثقيلة، مما يسمح بفصل مواد مثل الزيوت الثقيلة والمواد الخام المستخدمة في إنتاج الأسفلت.
4. عمليات التكسير الحراري والحفزي
تُستخدم هذه العمليات لتحويل الجزيئات الثقيلة إلى منتجات ذات قيمة اقتصادية أعلى، وتشمل:
• التكسير الحراري: يعتمد على الحرارة العالية لتحطيم الجزيئات الكبيرة إلى أصغر.
• التكسير الحفزي: يستخدم محفزات كيميائية لتكسير الجزيئات الثقيلة بكفاءة أعلى وإنتاج مزيد من البنزين والديزل.
5. عمليات المعالجة والتنقية
تستخدم تقنيات لإزالة الكبريت والنيتروجين والمعادن الثقيلة من المنتجات النفطية للحفاظ على البيئة وتحسين جودة الوقود، وتشمل:
1. إزالة الكبريت الهيدروجيني (HDS): باستخدام الهيدروجين لتحويل مركبات الكبريت إلى كبريتيد الهيدروجين القابل للإزالة.
2. الهدرجة: لتحسين خصائص الوقود وتخفيض نسبة الشوائب.
6. التحويل الكيميائي (الإصلاح الحفزي والتكويك)
يتم تحسين جودة المنتجات النفطية عبر عمليات مثل:
1. الإصلاح الحفزي: لتحويل النافتا منخفضة الأوكتان إلى وقود عالي الأوكتان.
2. التكويك: لتحويل المتبقي الثقيل إلى منتجات خفيفة مثل البنزين والديزل وفحم الكوك المستخدم في الصناعة.
التقنيات الحديثة في معالجة النفط الخام
مع تطور التكنولوجيا، ظهرت تقنيات حديثة في تكرير النفط، مثل:
1. التكسير الهيدروجيني: الذي يستخدم الهيدروجين عالي الضغط لتحسين جودة المنتجات النفطية الثقيلة.
2. التكرير الحيوي: الذي يدمج الهيدروجين مع الزيوت النباتية أو الدهون الحيوانية لإنتاج وقود متجدد.
3. التكرير المتكامل مع البتروكيماويات: لزيادة إنتاج المنتجات ذات القيمة المضافة مثل البلاستيك والبوليمرات.
التحديات البيئية والحلول المستدامة
تترافق معالجة النفط الخام مع تحديات بيئية مثل انبعاثات الغازات الدفيئة والتلوث المائي، لذا، تتبنى المصافي الحديثة استراتيجيات مثل:
1. تحسين كفاءة الطاقة وتقليل الانبعاثات باستخدام تقنيات احتراق نظيفة.
2. إعادة تدوير المياه وتقليل النفايات السائلة.
3. تحسين إدارة المخلفات النفطية وإعادة استخدامها في الصناعات الأخرى.
كيف يتم معالجة النفط الخام؟
يتم معالجة النفط الخام عبر خمس مراحل أساسية:
- الفصل الأولي: إزالة الغازات والمياه والشوائب.
- التقطير: فصل المكونات حسب درجات الغليان عبر التقطير الجوي والفراغي.
- التكسير: تحويل الجزيئات الثقيلة إلى منتجات أخف باستخدام التكسير الحراري أو الحفزي.
- التنقية: إزالة الكبريت والشوائب لتحسين جودة الوقود.
- التحويل الكيميائي: تحسين خواص المنتجات مثل رفع رقم الأوكتان في البنزين.
تعتمد هذه العمليات على تقنيات متطورة لضمان كفاءة الإنتاج وتقليل التأثير البيئي.
كيف يتم فصل النفط الخام إلى مكوناته؟
يتم فصل النفط الخام إلى مكوناته عبر عملية التقطير، حيث يُسخّن الخام في أبراج التقطير لفصل المكونات حسب درجات غليانها المختلفة:
- الغازات الخفيفة (مثل البروبان والبيوتان) تتبخر أولًا.
- النافتا والبنزين تستخدم في صناعة الوقود والبتروكيماويات.
- الكيروسين يدخل في وقود الطائرات.
- الديزل وزيت الوقود يستخدمان في النقل والصناعة.
- المتبقي الثقيل يُكرَّر لاحقًا لإنتاج الإسفلت أو يُحوَّل إلى وقود أخف بالتكسير.
تُستخدم تقنيات إضافية مثل التقطير الفراغي والتكسير لتحسين استخراج المنتجات.
ختامًا؛ معالجة النفط الخام عملية معقدة ومتعددة المراحل تهدف إلى استخراج أقصى قيمة ممكنة من النفط الخام مع تقليل الأثر البيئي، وبفضل التطور التكنولوجي، أصبحت عمليات التكرير أكثر كفاءة واستدامة، مما يعزز من دور النفط في تلبية احتياجات الطاقة العالمية بطريقة أكثر مسؤولية.
فيديو .. كل ما تريد معرفته عن معالجة النفط الخام
مراجع:
- تحويل ومعالجة النفط الخام – الموقع الإلكتروني لشركة أرامكو السعودية
- شرح النفط الخام وطرق معالجته – وكالة الطاقة الدولية
- معالجة النفط الخام – منصة oilgas wiki
- دراسة حول معالجة النفط الخام – (منصة kapsarc)
- النفط الخام – منصة (oil and gas energy)
اقرأ أيضاً:
- أجود أنواع النفط الخام: أفضل 7 خامات في العالم وخصائصها المميزة
- 5 مراحل رئيسية في تكوين النفط الخام .. رحلة عبر الزمن الجيولوجي
- مكونات النفط الخام .. 5 عناصر رئيسية تحدد خصائصه
- تكرير النفط الخام .. عملية حيوية لتحويل 100 مليون برميل يوميًا إلى منتجات ضرورية
- تداول النفط الخام .. 6 عوامل رئيسية تؤثر على الأسعار والاستثمارات النفطية
