كيفية تكرير البترول

مراحل تكرير البترول

تمرُّ عملية تكرير البترول بعدّة مراحل، وهي:

الفصل (التقطير)

المرحلة الأولى في عمليّة تكرير النفط هي تجزئة النفط الخام في أبراج التقطير الجويّة والتفريغيّة؛ حيث يتم فصل النفط الخام الساخن إلى مواد نفطيّة مختلفة أو إلى منتجات التكرير المباشر، وترتّب المواد النفطيّة حسب درجة غليانها وخاصيّة التطاير لديها، وتكون هذه المواد على شكل غازات، ومواد مقطّرة خفيفة، ومواد مُقطّرة متوسطة، ورواسب، وزيت الغاز.

إنّ التدرُّج في درجات الحرارة من أسفل إلى أعلى برج التقطير يتسبّب في تكثُّف المواد ذات درجة الغليان المرتفعة أولاً، أما المواد ذات درجة الغليان المنخفضة فإنها تتكثّف بعد صعودها إلى أعلى البرج، حيث تختلط الأبخرة المتصاعدة والسوائل المترسّبة عندما تتوازن في تركيبها مع بعضها البعض.

من الجدير ذكره أنّه يتم وضع أحواض خاصة داخل البرج عند كلّ مستوى، بحيث تكون لكل مستوى درجة غليان معيّنة، فيتم تجميع المواد المقطّرة السائلة، والتي تكثّفت عند كل مستوى في هذه الأحواض، أما في وحدات التكرير القياسيّة والتي تتكون من مرحلتين يتم إنتاج مواد مقطّرة خفيفة في البرج الجويّ، والتي تكون متبوعةً ببرج تفريغيّ يعمل على معالجة الرواسب الجويّة، وعند نهاية هذه العمليّة ينتج عدد قليل من الهيدروكربونات والتي تكون بشكل منتج نهائيّ، يتم استخدامه دون الحاجة إلى مزيد من عمليّات التكرير.

التكسير (التهذيب الكيميائيّ)

في العملية الثانية من تكرير البترول يتم تكسير جزيئات المواد المقطّرة الثقيلة مثل البنزين والزيوت المترسّبة ذات القيمة الأقل من بعض المواد المقطّرة الخفيفة، فتنتج مواد مقطّرة ثقيلة ذات قيمة عالية، كما يتم توظيف هذه العمليّة لإنتاج البنزين ووقود الطائرات من زيت الغاز الثقيل، وللحصول على تفاعلات كيميائيّة تحت الضغط من أجل تغيير تركيبة سلسلة الهيدروكربونات.

المعالجة

إنّ مرحلة المعالجة تتضمّن تفاعلات كيميائيّة لفصل الذرات غير المتجانسة مثل الكبريت، والنيتروجين، والمعادن الثقيلة أو خليط معيّن من المواد المقطّرة النفطيّة، ومنتجات التكرير، وتتم هذه العملية لغرض تلبية مواصفات المنتجات المكررّة (مثل الكبريت في البنزين، ووقود الديزل، والبنزين في الغازولين)، ولغرض حماية المحفّزات من الخمود في العديد من عمليّات التكرير، والذي يكون بسبب الارتباط لفترات طويلة مع الذرات غير المتجانسة. من أكثر تقنيات التكسير استخداماً في الوقت الحاضر هي الهدرجة الحفزيّة، أو المعالجة بالهيدروجين، حيث تعمل هذه العمليات عن طريق تفاعل المواد المقطّرة التي تحتوي على الذرات المغايرة مع الهيدروجين بوجود المحفّز، فيتم ارتباط الهيدروجين مع الذرّة أو الذرات غير المتجانسة لتشكيل جزيئات غير هيدروكربونية يُمكن فصلها بسهولة في مجاري التكرير.

مزج المنتجات

مرحلة المزج هي العمليّة التي تحدث في نهاية عملية التكرير بغض النظر عن حجم أو بنية المواد، من أجل إنتاج مواد مكرّرة نهائيّة يتم فيها مزج تدفُّقات التكرير ذات الخصائص المختلفة، وتنطبق عليها جميع المعاييرالحكوميّة والاقتصاديّة وبأقلّ تكلفة ممكنة، وهذه المعايير تتعلّق بالخصائص الكيميائيّة مثل المحتوى العطريّ ومحتوى الكبريت، والخصائص الفيزيائيّة مثل التبخُّر والكثافة، ومعدّل الغليان، ومميّزات الأداء مثل العدد الأوكتيني ونقطة الانبعاث.