النّفط
جدول المحتويات
يتكوّن النّفط أو البترول (بالإنجليزيّة: Petroleum or Oil) من خليط من الهيدروكربونات التي تكوّنت في باطن الأرض، وعلى الرغم من وجود النفط في الحالتين الغازيّة والصّلبة، إلا أنّ هذا المصطلح يُطلَق عادةََ على الشّكل السّائل منه، الذي يُسمّى أيضاََ النّفط الخام. يتشكّل النّفط بسبب تعرّض الأحافير العضوية لظروف بيئيّة معيّنة ملايين السنين، ويحتوي النّفط الخام طاقةً مخزّنةً في الرّوابط الكيميائيّة التي تربط بين ذرات الهيدروجين والكربون، ممّا يجعله مصدراً مثالياً للوقود والطّاقة، ومادّةً خاماً تُستخدَم في صناعة العديد من المنتجات. يتمّ استخراج أكثر من (30٪) من النّفط الخام في الشّرق الأوسط؛ إذ تُنتج المملكة العربية السّعودية (13٪) منه، تليها روسيا والولايات المتحدة الأمريكيّة بنسبة (12٪) تقريباً لكلّ منهما.
مشتقات النّفط
يتكوّن النّفط من مزيج من مركبات هيدروكربونيّة، ومركبات عضويّة سائلة، ولفصل هذه المركبات عن بعضها البعض يتم تكرير النّفط الخام. ومن أكثر طرق تكرير النّفط شيوعاََ طريقة التّقطير التّجزيئيّ، التي تفصل مشتقات النّفط اعتماداََ على اختلاف درجة غليانها.[٣] ومن أهم مشتقات النّفط: الجازولين، والكيروسين، وزيوت التشحيم، وشمع البرافين، والدّيزل، والأسفلت، والبتروكيماويات، وغاز النّفط المُسال، وزيت الوقود.
الجازولين
الجازولين (بالإنجليزيّة: Gasoline): سائل شفّاف يُستخدَم كوقود للسيارات؛ بسبب الطّاقة العالية النّاتجة عن احتراقه، وبفضل قدرته على الامتزاج السّريع بالأكسجين في مُكربن السّيارة الكاربوريتر (بالإنجليزية: Carburetor)، كما يُستخدم كوقود للطيارات، والضّاغطات، وفي المولدات الكهربائيّة. في البداية كان يُفصل الجازولين عن النّفط الخام بطريقة التقطير، ثمّ استُبدِلت تلك الطريقة واستُخدِمت طريقة التّكسير الحراريّ الذي يعتمد على الحرارة والضّغط المرتفع، فيما بعد استُخدِمت طريقة التّكسير الحفزيّ التي تعتمد على التّفاعلات الكيميائيّة؛ لتحفيز إنتاج كمية أكبر من الجازولين. يتكوّن الجازولين من خليط من الهيدروكربونات التي تحتوي على (4-12) ذرّة كربون لكلّ جزيء، وعند خلطها فإنّها تنتج جازولين بخصائص مختلفة. من أهمّ خصائص الجازولين هو رقم الأوكتان؛ وهو مقياس لقدرة الجازولين على مقاومة الاحتراق المبكّر، ممّا يزيد من كفاءته.
إقرأ أيضا:كيف يتم تكرير البترولالكيروسين
الكيروسين (بالإنجليزيّة: Kerosene) سائل شفاف أو أصفر باهت مائل للزُّرقة، وهو المنتج الرّئيسي لعملية التّكرير من حيث حجم الإنتاج، ويمكن الحصول عليه بواسطة التّقطير التّجزيئي للنفط عند درجة حرارة (60-250) درجة مئويّة. ظهر الكيروسين في بداية القرن التّاسع عشر، واستُخدِم في مصابيح الإضاءة قبل اكتشاف الكهرباء، وعُرِف في البلاد العربيّة بزيت الكاز. يشكِّل الكيروسين مكوّناً أساسياً لوقود المحركات النّفاثة؛ وذلك بفضل الخصائص التي يتمتع بها؛ مثل: جودة الاشتعال، والاحتراق الثّابت داخل المحرك، وقابلية التّطاير المنخفضة، ودرجة اللزوجة، والكثافة المناسبة، ومن أنواع الكيروسين:
- كيروسين الطّائرات: يُقسَم اعتماداََ على درجة تجمّده إلى عدّة أنواع منها:
- الكيروسين النّفاث (JET A): يتجمد على درجة حرارة (-40) درجة مئويّة.
- الكيروسين النّفاث (JET A-1): يتجمد على درجة حرارة (-47) درجة مئويّة.
- الكيروسين النفّاث (JET B): يتجمد على درجة حرارة (-58) درجة مئويّة.
- الكيروسين النّفاث (JP-4) يتجمد على درجة حرارة (-60) درجة مئويّة.
- الكيروسين النّفاث (JP-5): يتجمد على درجة حرارة (-70) درجة مئويّة.
- الكيروسين النّفاث (JP-8).
- الكيروسين النّفاث (JP-8-100).
- كيروسين الإضاءة: هو وقود مصابيح زيت الكاز.
- كيروسين التّدفئة والتّسخين: هو وقود مواقد زيت الكاز المنزليّة، والمدافئ الزّراعيّة، والمعامل الصغيرة.
- كيروسين المحرّكات والآلات: هو وقود محركات المعدّات الزراعيّة، والجرّارات، وبعض الآلات المائيّة.
زيوت التشحيم
تُستخدَم زيوت الّتشحيم (بالإنجليزيّة: Lubricating Oils) للحدّ من الاحتكاك بين سطوح الأجسام المُتصلة ببعضها البعض، وتُستعمَل أيضاً كزيت للمحركات، فتمنع التآكل والصّدأ، وتعزّز نقل الحرارة والطّاقة. تتميّز زيوت التّشحيم بلزوجتها المناسبة، واستقرارها حرارياّ وهيدروليكياََ، وانخفاض نقطة تجمدها كذلك، وتنفصل زيوت الّتشحيم عن النّفط عند درجة غليان تتراوح بين (300-370) درجة مئويّة.
إقرأ أيضا:مراحل تكون الفحم الحجريشمع البرافين
يوجد شمع البرافين (بالإنجليزيّة: Paraffin Wax) على شكل شمع صلب في درجة الحرارة العاديّة، ويُستخرَج من النّفط الخام كمنتج ثانويّ غير مرغوب فيه، إلا أنّ له قيمةً في ذاته، ويمكن تسويقه لاستعمالات متعدِّدة منها:
- صناعة الشّموع.
- صناعة الأقلام الشّمعيّة.
- صنع مستحضرات التّجميل، مثل: الفازلين.
- حفظ الأطعمة، وتغليفها، وتقديمها.
- صناعة المنتجات المطاطيّة، والدّهانات، وحبر الطّباعة العادي أو الحجري، وشمع الطّابعات الكهربائيّة.
الدّيزل
الدّيزل، أو السّولار (بالإنجليزيّة: Diesel) هو أحد مشتقات النّفط التي يمكن الحصول عليها باستخدام التّقطير التّجزيئي، وينفصل عن النّفط عند درجة غليان تتراوح بين (250-350) درجة مئويّة. يُستخدَم الدّيزل لتّشغيل التّوربينات الغازيّة، ومحرّكات الاحتراق الخارجيّة، كما يُستخدَم كوقود في بعض أنواع السيارات، والحافلات، والشّاحنات، والقاطرات، وتُقاس جودة الدّيزل بالرقم السّيتاني؛ وهو مؤشّر لسرعة احتراق وقود الدّيزل.
الأسفلت
الأسفلت أو القار (بالإنجليزيّة: Asphalt) من المشتقات النّفطيّة سوداء اللون عالية اللزوجة. يُستخرَج الأسفلت بعملية تقطير النّفط الخام تحت درجات حرارة عالية تصل إلى (525) درجة مئويّة، ويُستخدَم لرصف الشّوارع، وطلاء أسطح المنازل؛ لمنع تسرّب المياه.
البتروكيماويات
البتروكيماويات (بالإنجليزيّة: Petrochemicals) منتجات كيميائيّة يمكن استخراجها من النّفط الخام والغاز الطّبيعي، وتتراوح درجة غليانها من (30-200) درجة مئويّة، وتُصنَّف إلى مجموعتين: الأوليفينات (بالإنجليزية: Olefins)، والمركبات العطريّة (بالإنجليزية: Aromatics). تُستعمل المواد البتروكيمياويّة لصناعة العديد من المواد، أهمّها: الأسمدة، والأحذية، والشّمع، والمضافات الغذائيّة، والقواوير البلاستيكيّة، والمنظفات، وغيرها.
إقرأ أيضا:كيف يستخرج البترولغاز النّفط المُسال
غاز النّفط المُسال (بالإنجليزيّة: Liquefied Petroleum Gas) هو مزيج من المركبات الهيدروكربونيّة، ومن أشكاله البروبان والبيوتان،[٤] وفيما يأتي أهمّ خصائصهما:
- البروبان (بالإنجليزيّة: Propane): هو غاز عديم الّلون، يُستخرَج من النّفط الخام أو الغاز الطّبيعي، والصّيغة الكيميائيّة له هي (C3H8). يُمكن تسييل البروبان بيُسر تحت ضغط مرتفع، ولذلك يوجد بشكله السّائل في الأسطوانات والصّهاريج، ويُستخدَم منفرداً أو مخلوطاً مع البيوتان السّائل كوقود للاستخدامات المنزليّة والصّناعيّة، ومحركات الاحتراق الدّاخليّ.
- البيوتان (بالإنجليزيّة:Butane): من الهيدروكربونات الغازيّة، وهوعديم اللون والرّائحة، والصّيغة الكيميائيّة له هي (C4H10). يُضاف البيوتان إلى وقود السّيارات الجازولين؛ لزيادة درجة تطايره.
زيت الوقود
زيت الوقود (بالإنجليزيّة: Fuel Oils) هو أثقل مشتقّات النّفط، ويُستخرَج منه بالتّقطير التّجزيئي عند درجة حرارة تتراوح بين (370-600) درجة مئويّة، ويُستخدَم لتدفئة المنازل، وكوقود للشاحنات والسّفن، وبعض أنواع السيارات، ولتشغيل مولدات الكهرباء الاحتياطيّة في المكاتب، بالإضافة إلى محطات توليد الكهرباء
