ما هي مشتقات البترول

البترول

النّفط الخام أو البترول (بالإنجليزيّة: Crude Oil) هو أحد أنواع الوقود الأحفوري الذي يتكوّن من تحلل بقايا النّباتات، والحيوانات البحريّة قبل ملايين السّنين. يتكوّن النّفط الخام من هيدروكربونات تترتّب على شكل سلاسل مستقيمة، أو متفرعة، أو على شكل حلقات، وتتكوّن الهيدروكربونات بدورها من الكربون؛ وتُشكّل نسبته 84% من تركيب النفط، والهيدروجين، ونسبته 14%، والكبريت وتتراوح نسبته ما بين (1-3)%، كما تحتوي على نسبِِ أقل من النّيتروجين، والأكسجين، والمعادن، والأملاح.

مشتقات البترول

من أهم مشتقات البترول التي يمكن الحصول عليها بعد تكرير البترول، ما يأتي:

• الجازولين (بالإنجليزيّة: Gasoline): سائل شفاف ينفصل عن النّفط الخام عند درجة غليان تتراوح ما بين 40-205 درجة مئويّة، وهو من المشتقات التي تُستخدم على نطاق واسع كوقود للسيارات، والمولدات الكهربائيّة، والضاغطات.
• الكيروسين (بالإنجليزيّة: Kerosene): سائل هيدروكربونيّ قابل للاحتراق، تتراوح درجة غليانه ما بين 150-275 درجة مئويّة، ويستخدم للتدفئة، والطّبخ، والإضاءة، كما يُستخدَم كوقود لمحركات الطّائرات، ولصناعة مواد التّشحيم، ومبيدات الآفات، والمذيبات.
• زيوت التّشحيم (بالإنجليزيّة: Lubricating Oils): تنفصل عن النّفط عند درجة غليان تتراوح بين 300-370 درجة مئويّة، وتتكوّن من زيت أساسيّ بنسبة 90%، بينما تُشكّل المواد المضافة لتحسين خواصها، مثل المنظفات، ومضادات التّأكسد نسبة الـ 10% الباقية. تتميّز زيوت التّشحيم بلزوجتها المناسبة، واستقرارها حرارياً، وهيدروليكياََ، وانخفاض نقطة تجمدها، وتُستخدم للحد من الاحتكاك بين السطوح المتصلة ببعضها البعض، وكزيت للمحركات لمنع تآكلها، ولتعزيز قدرة المحرك على نقل الحرارة والطّاقة.
• شمع البرافين (بالإنجليزيّة: Paraffin Wax): يكون شمع البرافين صلباََ في درجة الحرارة العاديّة، ويغلي عند درجة حرارة تزيد عن 370 درجة مئويّة. يُستخدَم شمع البرافين كمادة تشحيم، ويدخل في تصنيع الكثير من المواد مثل، المواد المانعة للتسرّب، والأقلام الشّمعيّة، والشّموع، ومستحضرات التّجميل، ولتشميع الأرضيات، وألواح التّزلج.
• الدّيزل، أو السّولار (بالإنجليزيّة: Diesel): يُستخرَج الديزل من النّفط الخام بواسطة التّقطير التّجزيئي عند درجة غليان تتراوح بين 250-350 درجة مئويّة، وهو من المشتقات النّفطية التي تحتوي نسبة منخفضة من الكبريت، يُستخدَم الدّيزل كوقود في بعض أنواع السّيارات، والحافلات، والشّاحنات، والقاطرات، ولتشغيل التّوربينات الغازيّة، ومحرّكات الاحتراق الخارجيّة، وتُقاس جودة الدّيزل بالرقم السّيتاني؛ وهو مؤشّر لسرعة احتراق وقود الدّيزل.
• الأسفلت (بالإنجليزيّة: Asphalt): يُسمّى أيضاََ القار، والزّفت، وهو منتج نفطيّ أسود اللّون، عالي الكثافة. ينفصل الأسفلت عن النّفط الخام أثناء التّقطير التّجزيئي عندما تصل الحرارة إلى 525 درجة مئويّة، ويُستخدَم لتعبيد الطُّرُق، وطلاء أسطح المنازل؛ لمنع تسرُّب المياه.
• قطران الفحم (بالإنجليزيّة: Coal Tar): يُستخرَج قطران الفحم من بعض المواد العضويّة مثل البترول، أو الفحم، أو الخشب، أو الخث، بواسطة عملية تُسمى التُقطير الهدام، أو التّقطير التّفكيكي، ويستخدم القطران كمطهر، وكمادة عازلة للسفن، والأسطح.
• البتروكيماويات (بالإنجليزيّة: Petrochemicals): هي منتجات كيميائيّة يمكن استخراجها من النّفط الخام، أو الغاز الطّبيعي بواسطة التّقطير التّجزيئي، كما يمكن الحصول عليها من المشتقات النّفطيّة الأخرى بعملية تُسمى التّكسير التّحفيزي، وتتراوح درجة غليان البتروكيماويات من 30-200 درجة مئويّة، وتُصنَّف إلى مجموعتين: الأوليفينات، والمركبات العطريّة. تُستعمل المواد البتروكيمياويّة لصناعة العديد من المنتجات، ومن أهمّها: الأسمدة، والأحذية، والشّمع، والمضافات الغذائيّة، والقواوير البلاستيكيّة، والمنظفات، وغيرها.
• غاز النّفط المُسال (بالإنجليزيّة: Liquefied Petroleum Gas): هو مزيج من المركبات الهيدروكربونيّة التي تتحول إلى سائل عند درجة حرارة أقل من 25 درجة مئويّة، ومن أشكاله البروبان، والبيوتان. يُستخدَم غاز النّفط المُسال كوقود في أجهزة التّدفئة والمَرْكبات، وكمادة تبريد، ولأغراض الطّبخ.
• زيت الوقود (بالإنجليزيّة: Fuel Oils): يُستخرَج زيت الوقود من النّفط الخام بالتقطير التجزيئي عند درجة حرارة تتراوح بين 370-600 درجة مئويّة، ويُستخدَم لتشغيل مولدات الكهرباء الاحتياطيّة في المكاتب، بالإضافة إلى محطات توليد الكهرباء، ولتدفئة المنازل، وكوقود للسفن، والشّاحنات، ولبعض أنواع السّيارات.
• نافاثا (بالإنجليزيّة: Naphtha): هي أحد مشتقات البترول غير النقية؛ إذ تتكوّن من مزيج من الجزيئات التي يتراوح عدد ذرات الكربون فيها من 5-9، ويمكن تحويلها إلى جازولين، كما تُستخدَم كمذيب في صناعة الطّلاء، وملمّعات الخشب.

تكرير البترول

تكرير البترول هي عملية فصل المواد الهيدروكربونيّة المختلطة التي يتكوّن منها البترول للحصول على مشتقات النّفط المختلفة الصالحة للاستخدام، ويمر تكرير النّفط بعدة مراحل وهي:

• الفصل، أو التّكسير: تتم غالباََ بواسطة التّقطير التّجزيئي (بالإنجليزيّة: Fractional distillation) الذي يعتمد على اختلاف درجة غليان المواد الهيدروكربونيّة المكونّة للبترول، وتتم عن طريق تسخين البترول، فتتبخّر كل مادة عندما تصل إلى درجة الغليان الخاصة بها، وتنفصل عن باقي المواد، ومن ثم يُعاد تكثيف كل مادة على حدة.
• التّحويل (بالإنجليزيّة: Conversion): هي عملية كيميائيّة تهدف لتحويل المركبات الهيدروكربونيّة التي تم فصلها من البترول إلى مركبات مرغوبة أكثر، ومن الأمثلة عليها تحويل الدّيزل إلى جازولين.
• المعالجة (بالإنجليزيّة: Treatment): يُقصَد بها تنقيّة المواد الهيدروكربونيّة من الشّوائب.
• المزج (بالإنجليزيّة: Combination): يتم فيها مزج المواد الهيدروكربونيّة بمواد أخرى لتحسين خصائصها.

معلومات عامة عن االبترول ومشتقات

فيما يأتي بعض المعلومات عن البترول ومشتقاته:

• يعادل البرميل الواحد من البترول 159 لتراََ، أو 42 غالوناً أمريكياََ .
• تحتل فنزويلا المركز الأول عالمياً في حجم احتياطي النّفط لديها؛ إذ يبلغ 298.35 مليار برميل، بينما تحتل الولايات المتحدة الأمريكيّة المرتبة الأولى في استهلاك البترول في العالم.
• تُقدَّر نسبة الجازولين في النّفط الخام بـ 45٪.
• تُستخدم البتروكيماويات في إنتاج الأجهزة الإلكترونيّة.
• يُعرَف البترول باسم الذهب الأسود، وشاي تكساس.
• تبدأ عملية التنقيب عن البترول بضخ الهواء داخل حفرة في الأرض، وفي حال وجود بترول يندفع قاطعاََ عشرات الأمتار وصولاََ إلى سطح الأرض.