من الصخرة إلى الخزان - الحلقة 13: التكرير
التكرير - كيف يتحوّل الخام إلى وقود ومنتجات متعددة
بعد أن يصل النفط الخام إلى مرافق التخزين، تبدأ رحلة جديدة لا تقل إثارة عن الحفر والإنتاج — رحلة تحويل الخام إلى منتجات نهائية نستخدمها كل يوم. في المصفاة (Refinery)، والتي تشبه مدينة صناعية متكاملة، يتم فصل وتحويل المكوّنات عبر سلسلة معقّدة من العمليات الفيزيائية والكيميائية لاستخراج الطاقة والقيمة الكامنة في كل قطرة نفط.
 |
| كيف يتحوّل الخام إلى وقود ومنتجات متعددة |
العمليات الأساسية في المصفاة: من الفصل إلى التحويل
🔥التقطير الجوي (Atmospheric Distillation)
هذه هي الخطوة الأولى والأساسية في التكرير. يُسخَّن النفط الخام في أفران إلى درجة حرارة تصل إلى 400°م، ثم يُدخل إلى برج التقطير، حيث يُفصل إلى مكونات (قُطَف) مختلفة حسب درجة غليانها.
- الغازات الخفيفة (في الأعلى): مثل البروبان والبوتان.
- النافثا (Naphtha): مادة أولية حيوية لإنتاج البنزين والبتروكيماويات.
- الكيروسين: يستخدم في وقود الطائرات.
- الديزل: لوقود السيارات والشاحنات.
- الزيوت الثقيلة (في الأسفل): تستخدم في زيت الوقود (Fuel Oil) وقطران الأسفلت.
⚗️التقطير الفراغي (Vacuum Distillation)
للاستفادة من المخلفات الثقيلة لبرج التقطير الجوي، يتم إدخالها إلى برج التقطير الفراغي. يعمل البرج under ضغط منخفض، مما يخفض درجات غليان المكونات ويسمح بفصلها دون حرقها. يستخرج من هذه العملية:
- زيت الوقود الثقيل.
- مكونات الأسفلت.
- مواد تشحيم أساسية.
⚡عمليات التحويل (Conversion Processes)
الهدف من هذه العمليات هو "كسْر" الجزيئات الهيدروكربونية الكبيرة غير المرغوب فيها (التي تشكل الجزء الأكبر من الخام) وتحويلها إلى منتجات أخف وأعلى قيمة، مثل البنزين والديزل. أهم هذه العمليات:
- التكسير التحفيزي (FCC - Fluid Catalytic Cracking): يحول الزيوت الثقيلة إلى بنزين وغازولين.
- الهيدروكراكينج (Hydrocracking): يستخدم الهيدروجين وعامل حفاز لإنتاج وقود نظيف عالي الجودة.
- التكسير بالبخار (Steam Cracking): لإنتاج الأوليفينات مثل الإيثيلين والبروبيلين، وهي لبنات أساسية في صناعة البوليمرات واللدائن:cite[5]:cite[6].
🧪المعالجة والمعادلة (Treatment & Blending)
هنا يتم تحسين جودة المنتجات وجعلها مطابقة للمواصفات.
- المعالجة: إزالة الشوائب الضارة مثل الكبريت والنيتروجين عبر عمليات مثل Hydrotreating، مما يحسن جودة الوقود ويقلل الانبعاثات.
- الدمج والخلط (Blending): المرحلة الأخيرة التي يتم فيها مزج المكونات المختلفة بنسب محددة لإنتاج أنواع الوقود الجاهزة (مثل البنزين 91 و 95) التي تختلف مواصفاتها حسب المعايير البيئية لكل دولة (مثل Euro IV أو V).
نظرة على المنتجات النهائية
| المجموعة | أمثلة على المنتجات | التطبيقات الرئيسية |
|---|---|---|
| الوقود | بنزين، ديزل، كيروسين (وقود الطائرات)، غاز البترول المسال (LPG) | النقل، الطيران، التدفئة |
| المواد الأولية البتروكيماوية | الإيثيلين، البروبيلين، البنزين، الزيلينات | صناعة اللدائن (البلاستيك) مثل البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP):cite[3]، الأسمدة:cite[7]:cite[8]، الألياف الاصطناعية:cite[5]، والمطاط |
| منتجات أخرى | زيت الوقود، الأسفلت، الشمع، زيوت التشحيم، الكبريت | البناء، توليد الكهرباء، الصناعة |
🎯 هل تعلم؟
مواصفات البنزين والديزل تختلف بين الدول حسب المعايير البيئية (مثل Euro IV أو V)، وتخضع لموازنة معقّدة بين الجودة والتكلفة الإنتاجية. على سبيل المثال، البولي إيثيلين تريفثاليت (PET)، الذي تصنع منه زجاجات المياه، هو أحد منتجات الصناعة البتروكيماوية التي تبدأ برحلة التكرير هذه:cite[3].
الخاتمة
المصفاة هي بالفعل قلب الصناعة النفطية النابض، حيث يحول الهندسية والكيمياء النفط الخام إلى طاقة ومواد أولية تغذي الاقتصاد العالمي. إنها نظام متوازن بدقة، حيث يمكن أن تؤثر كل درجة حرارة أو نسبة هيدروجين على الجودة والربحية.
في الحلقة القادمة (14): سنتعمق في عالم البتروكيماويات (Petrochemicals) - حيث نتابع رحلة المواد الأولية الناتجة من التكرير (مثل الإيثيلين والنافثا) لنتعرف على كيف تتحول إلى اللدائن (Plastics) التي تصنع عالمنا الحديث، والأسمدة التي تدفع عجلة الزراعة، والألياف الصناعية التي تدخل في صناعة ملابسنا. لا تفوتوا هذه الرحلة المثيرة إلى عالم الكيمياء التحويلية!
تعليقات