يُثير موضوع تكرير النفط اهتمام الكثيرين منذ زمن بعيد، حيث يُعتبر النفط من المصادر الحيوية التي شهدت تطورات ملحوظة في الفترة الأخيرة، بالإضافة إلى تقدم تقنيات تكريره.
يعتقد العلماء أن النفط تشكل نتيجة تحلل الكائنات العضوية والكربون، بحيث يؤدي تراكم الكربون في الأجسام المتحللة تحت ضغط الأرض إلى تكوين النفط، والذي يتكون من مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية.
ما هو النفط؟
- النفط، المعروف أيضًا باسم “الذهب الأسود”، هو سائل لزج ذو لون أسود، ويتوفر بألوان مختلفة مثل الأسود والأخضر، ويعتبر من المواد القابلة للاشتعال مثل البنزين والغاز الطبيعي.
- يتم استخراج النفط من باطن الأرض من خلال عمليات التنقيب والحفر، ويختلف النفط حسب أنواعه وتركيباته، حيث تتعدد أشكاله وخصائصه.
- يعد النفط من أهم المصادر العالمية للطاقة، وتعتبر الولايات المتحدة الأمريكية من أكبر الدول استهلاكًا للنفط بمعدل يزيد عن 8 ملايين برميل يوميًا، ويتكون النفط من مزيج من المواد الكيميائية مثل الألكانات والهيدروكربونات.
تكرير النفط
- عملية تكرير النفط تعنى بمعالجة النفط لاستخراج المواد الكربونية الموجودة فيه، وتحويلها إلى منتجات صالحة للاستخدام البشري.
- تتضمن عملية التكرير تكسير جزيئات النفط وإعادة تشكيلها بطريقة كيميائية جديدة، وتعد المملكة العربية السعودية من أكبر الدول المنتجة للنفط في المنطقة والعالم، حيث رفضت القرار الذي اتخذته منظمة الأوبك بخصوص تقليل الإنتاج.
خطوات تكرير النفط
تتضمن عملية تكرير النفط عدة خطوات رئيسية تتألف من عمليات فيزيائية وكيميائية بالإضافة إلى مراحل التنقية والمعالجة، وفيما يلي تفاصيل الخطوات:
عملية الفصل
- تعتبر عملية الفصل المرحلة الأولى في تكرير النفط، وتندرج تحت العمليات الفيزيائية.
- يتم فصل جزيئات النفط بواسطة تقنية التقطير.
- يعمل التقطير الجوي على فصل المواد عند تعرضها للغليان.
- يمكن تحقيق الفصل أيضًا عند خفض درجة الحرارة وتجميع السوائل عند درجة حرارة 150 مئوية.
- تنتج الغازات في الجزء العلوي، بينما يتبقى الأسفلت في الأسفل.
عملية التحويل
- تُعَد عملية التحويل الخطوة الثانية في تكرير النفط، وهي تتعلق بالعمليات الكيميائية.
- تقوم عملية التحويل بتسريع التفاعلات بين الجزيئات، مما يساعد على تحسين المواد المستخرجة.
- يتطلب نجاح هذه العملية استخدام درجات حرارة وضغوط كعوامل مساعدة.
- تهدف إلى تفتيت الجزيئات الثقيلة للحصول على نوع جيد ونقي من النفط، كما تساهم في التخلص من الكربون.
عملية المعالجة
- تُعتبر عملية المعالجة المرحلة الأخيرة من عمليات تكرير النفط.
- تُستخدم للتخلص من الشوائب والأوساخ الموجودة في النفط.
- تشمل الشوائب في هذه المرحلة عدة مواد، مثل المواد الكبريتية، ويتم التخلص منها بعدة طرق ومنها:
- التنقية بالهيدروجين، حيث يتم تحويل الكبريت داخل النفط إلى كبريتيد الهيدروجين.
- التنقية بمركبات الكربونات، والتي تتضمن استخدام الصودا الكاوية لتحويلها إلى ثاني كبريتيد.
- التنقية بكبريتيد الهيدروجين للتخلص من الكبريتيد ورائحته غير المستحبة.
إضافة المحسنات
- تعتبر إضافة المحسنات من الخطوات الاختيارية والأخيرة في عملية تكرير النفط.
- تشمل هذه الخطوة إضافة مواد مثل الزيوت لتحسين الكثافة ومقاومة الحرارة.
متى تم اكتشاف النفط؟
- تم اكتشاف النفط في عام 1936 بواسطة المستكشف الأمريكي “ماكس ستينكي”، حيث قام بعدة محاولات للحصول على معلومات دقيقة حول النفط، وكان اكتشافه الأول في المملكة العربية السعودية.
- يُعتقد أن النفط تشكل منذ ملايين السنين نتيجة بقايا الكائنات الحية والحرارة، من خلال نفس العملية التي تشكل بها الغاز الطبيعي، حيث يُعتقد أن النفط والغاز تشكلا بفعل دفن الكائنات تحت الطين والرمال في باطن الأرض.
أهمية النفط
يمتلك النفط فوائد متعددة ويعتبر عنصرًا حيويًا للاستهلاك البشري، حيث تبرز أهمية النفط في:
الصناعات
- يدخل النفط في صناعة العديد من المنتجات.
- تُستخدم مجموعة تقدر بنحو 300 منتج صناعي مختلف تعتمد على النفط.
- لا يمكن إتمام الصناعات الزراعية والصحية والمنزلية والحربية دون الاعتماد على النفط.
- يُستخدم النفط في تصنيع خراطيم الماء وأشجار الزينة والمواد البلاستيكية والإسفنج.
الطاقة
- يُستخدم النفط بشكل واسع لتوليد الطاقة.
- يجري الاعتماد عليه في توليد الكهرباء، كما يُستخدم في النقل البحري والبري.
- يعتبر النفط وقودًا رئيسيًا للسيارات والقطارات ومختلف وسائل النقل.
- تتعدد استخدامات النفط في مجالات الإنارة والطاقة العسكرية.
مما يتكون النفط؟
- يتركب النفط من الهيدروجين والكربون، وتعرف المواد الأساسية بأنه “هيدروكربونات”، وهي عبارة عن مزيج بين الهيدروجين والكربون.
- يحتوي أيضًا على بعض الغازات مثل الكبريت والنيتروجين والأكسجين، والغازات القابلة للاشتعال أكثر شيوعًا من الغازات غير القابلة للاشتعال، مما يسهم في زيادة قابلية احتراقه.
- يتضمن النفط كميات صغيرة من النيكل، ويتكون من مركبات كيميائية مثل CH2 وC2H6 وC3H8 وC4H10.
ما هي مشتقات النفط؟
تشمل مشتقات النفط المواد التي تمت معالجتها واستخرجت من النفط من خلال عمليات التكرير مثل التسخين والتقطير والفصل والتحويل والمعالجة، ومن أبرز هذه المشتقات:
- وقود التدفئة، والذي يُستخدم في تدفئة المباني.
- زيوت التشحيم، والتي تمثل زيوتًا طبيعية.
- البنزين، وهو مركب كيميائي عديم اللون يُستخدم كوقود.
- فحم الكوك، وهو مادة كربونية تُستخدم كوقود للطائرات والسيارات.
- الديزل، ويتألف من مجموعة من المواد الهيدروكربونية التي تُستخدم في توليد الطاقة.
- الكيروسين، سائل قوي الرائحة يُستخدم كوقود للطائرات.
- يعتبر من المواد القابلة للاشتعال.
- الخرسانة الأسفلتية، والتي تُستخدم في تعبيد الطرق.
- وقود الطائرات النفاث، وهو وقود مخصص للطائرات وله لون بني ورائحة متميزة.
فوائد النفط للبلاد
تمتاز النفط بعدد كبير من الفوائد التي تعود بالنفع على الدول، ومن أبرزها:
- يساهم النفط في تعزيز النمو الاقتصادي وتصنيف الدول عالميًا.
- يدعم نمو الاقتصاد الوطني.
- يُعتبر مصدرًا نظيفًا للطاقة.
- يلعب دورًا أساسيًا في جميع وسائل النقل بكافة أشكالها.
- يدخل في العديد من الصناعات الكيميائية والكيماوية.
- يسهل عمليات النقل والتخزين سواء كان في الاستيراد أو التصدير.
أكبر دول في العالم تمتلك احتياطي النفط
تتوزع الدول حسب احتياطي النفط على النحو التالي:
- تأتي دولة فنزويلا في المرتبة الأولى، حيث تملك احتياطي نفط يقدر بنحو 300 مليار برميل، وهذا يمثل 18% من احتياطي النفط العالمي.
- تأتي المملكة العربية السعودية في المرتبة الثانية، باحتياطي يقدر بحوالي 298 مليار برميل، أي 17% من إجمالي نفط العالم.
- أما في المرتبة الثالثة، فتحتل كندا بمعدل 170 مليار برميل من النفط.