×
تكرير النفط الخام هو عملية صناعية تحوّل النفط الخام الخام غير المعالج إلى منتجات مفيدة مثل البنزين والديزل ووقود الطائرات وزيت التدفئة والزيوت التشحيمية والإسفلت ومواد التغذية البترولية. العملية الأساسية تشمل عادةً ثلاث مراحل رئيسية:
١. الفصل (التقطير): يُسخّن النفط الخام في فرن ويُضخ إلى عمود تقطير طويل. تفصل المكونات حسب نقاط الغليان الخاصة بها:
• الأجزاء الأخف وزنًا (مثل الغازات والنفثا للبنزين) تصعد إلى الأعلى.
• الأجزاء المتوسطة (مثل الكيروسين/وقود الطائرات، والديزل) تتكاثف في المنتصف.
• الأجزاء الأثقل (مثل زيت الوقود، وزيوت التشحيم الأساسية) تتكاثف في الأسفل.
2. التحويل: يتم تحويل المقاطع الأثقل والأقل قيمة الناتجة عن التقطير إلى منتجات أخف وأعلى قيمة باستخدام عمليات كيميائية:
الانشقاق (Cracking): تكسير الجزيئات الكبيرة من الهيدروكربون إلى جزيئات أصغر (على سبيل المثال: الانشقاق الحفزي السائل - FCC، الهيدروانشقاق).
الاتحاد/الدمج (Uniting/Combining): دمج الجزيئات الصغيرة لتكوين جزيئات أكبر (على سبيل المثال: الألكيلية).
إعادة الترتيب (Rearranging): تغيير التركيب الجزيئي لتحسين الجودة (على سبيل المثال: الإصلاح (Reforming) لإنتاج مكونات البنزين عالي الأوكتان).
3. المعالجة: تنقية المنتجات الوسيطة والنهائية لإزالة الشوائب (مثل الكبريت والنيتروجين والمعادن) وتحسين الاستقرار والأداء. وتشمل الطرق الشائعة:
المعالجة الهيدروجينية (Hydrotreating): استخدام الهيدروجين والمحفزات لإزالة الكبريت (إزالة الكبريت)، والنيتروجين، وتزويد الجزيئات بدرجة التشبع.
التحلية (Sweetening): إزالة المركبات الكبريتية ذات الرائحة الكريهة (الميركبتانات).
بعد ذلك يتم خلط المنتجات المكررة وفقاً للمواصفات وإرسالها للتوزيع والبيع. تعد المصفاة الحديثة منشآت معقدة ومتكاملة تُحسّن باستمرار هذه العمليات لتلبية متطلبات السوق ولوائح البيئة.
| العنصر | نفثا | الطائرة الأولى الجوية وقود الطائرات | الخط الثاني الجوي الديزل | الخط الثالث الجوي الديزل | خط الفراغ العلوي الديزل | الخط الأول لفراغ الديزل | الخط الثاني لفراغ زيت الأساس | الخط الثالث لفراغ زيت الأساس | زيت كسر الخط الرابع بالتفريغ |
| نقطة الاشتعال | ＞28 | ＞60 | ＞60 | ＞60 | ＞60 | ＞180 | ＞200 | ||
| الضغط البخاري كيلو باسكال | 78 | ||||||||
| اللزوجة (ملم²/ث) | 1.25 | 3.8 | 4.5 | 5.0 | 5.1 | ＜40 | ＜74 | ||
| رطوبة | PPM | PPM | PPM | PPM | PPM | PPM | PPM | PPM | PPM |
| مظهر | شفافة | شفافة | شفافة | شفافة | شفافة | شفافة | شفافة | شفافة | شفافة |
| الكثافة كجم/م³ | 699-745 | ＞775 | ＞800 | ＞800 | ＞800 | ＞800 | ＞850 | ＞870 | ＞880 |
| نطاق التقطير ℃ | ≈41-159 | 130-280 | 160-350 | 200-360 | 250-360 | 280-360 | ＜420 | ＜460 | ＜480 |
| قيمة الأوكتان | 60 | ||||||||
| قيمة السيتان | 48 | 55 | 60 | 65 | |||||
| نقطة التكاثف مئوية | ≈-40 | ≈-40 | ≈-30 | ≈-20 | ≈-20 | ≈-20 |
يتكون الوحدة من جزء تبادل حراري، وجزء كهربائي لإزالة الملوحة، وجزء التقطير الأولي، وجزء التقطير الجوي، وجزء التقطير تحت الفراغ.
مخطط المنتج
مخطط المنتج للوحدة هو مخطط ت reforming (النفثا) - الكيروسين الطائراتي - الديزل - زيت الشمعة مخططة التهذيب/التنقية الهيدروجينية/التكسير.
المنتجات الرئيسية هي كما يلي:
النفثا - كمادة خام لإعادة التشكيل الحفزي.
الخط الجانبي الأول لعمود الضغط الجوي - كمادة خام لهدرجة الكيروسين الطائراتي.
الخط الثانوي للنفط في عمود الضغط الجوي - كمادة خام لتسكين الديزل.
الخط الثالث للنفط في عمود الضغط الجوي - كمادة خام لتسكين الديزل.
نفط خط đỉnh عمود الفراغ - كمادة خام لتسكين الديزل.
نفط الخط الأول لعمود الفراغ - كمادة خام لتسكين الديزل.
نفط الخط الثاني لعمود الفراغ - كمادة خام لتسكين/تشقير الزيت الشمعي
نفط الخط الثالث لعمود الفراغ - كمادة خام لتسكين/تشقير الزيت الشمعي
نفط الخط الرابع لعمود الفراغ - كمادة خام لتسكين/تشقير الزيت الشمعي
نفط التفل في عمود الفراغ - كمادة خام في التكسير الحفني/التحميص/الذوبان/أسفلت الأكسدة للنفط الثقيل
1. ما هو معمل تكرير النفط الخام؟
مصفاة هي منشأة صناعية يتم فيها معالجة النفط الخام وتنقيته لتحويله إلى منتجات مفيدة (على سبيل المثال: البنزين، الديزل، وقود الطائرات، والكيماويات) من خلال الفصل المادي، والتحويل الكيميائي، والتنقية.
ما هي الوحدات الرئيسية في مصفاة؟
تشمل الوحدات الأساسية:
- وحدة التقطير الجوي (ADU): تقوم بفصل النفط الخام إلى أجزاء (النفثا، الكيروسين، الديزل، إلخ) بناءً على نقاط الغليان.
- وحدة التقطير تحت الفراغ (VDU): تعالج بشكل أكبر الرواسب الثقيلة الناتجة من وحدة ADU تحت ضغط منخفض.
- وحدة التكسير الحفزي المميع (FCCU): تقوم بتفكيك الهيدروكربونات الثقيلة إلى وقود أخف (على سبيل المثال: البنزين) باستخدام عامل حفاز.
- وحدة المعالجة بالهيدروجين (Hydrotreater): تزيل الكبريت والنيتروجين والمعادن باستخدام الهيدروجين لتلبية المعايير البيئية.
- وحدة إعادة التشكيل (Reformer): تحول النفثا منخفض الأوكتان إلى مادة خام للبنزين عالي الأوكتان.
لماذا يعد التقطير الخطوة الأولى؟
النفط الخام هو مزيج من الهيدروكربونات ذات نقاط غليان متفاوتة. وتقوم عملية التقطير بفصله إلى كسور ("قطع") لمعالجتها بشكل متخصص في المراحل اللاحقة.
4. كيف يعمل وحدة FCC؟
يتم مزج زيت الوقود الثقيل مع مسحوق حفاز ساخن، مما يؤدي إلى تكسيره إلى جزيئات أخف. يتم تجديد الحفاز المستهلك عن طريق حرق الرواسب الكربونية (الكوك)، ثم إعادة تدويره.
5. ما هي الغاية من المعالجة بالهيدروجين (Hydrotreating)؟
تُزيل المعالجة بالهيدروجين الشوائب (مثل الكبريت والنيتروجين) لـ:
- الامتثال للوائح البيئية (على سبيل المثال، الديزل منخفض الكبريت للغاية).
- حماية الحفازات في الوحدات اللاحقة من التسمم.
6. ما الأسباب الرئيسية لحدوث التآكل في معدات المصافي؟
يحدث التآكل نتيجة لـ:
- المركبات الكبريتية (على سبيل المثال، غاز كبريتيد الهيدروجين H₂S في النفط الحمضي).
- الأحماض العضوية (الأحماض النفثينية).
- الكلوريدات في المياه الخام أو مياه التبريد.
تُستخدم مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ/الطلاء ومثبطات التآكل لتقليل الضرر.
7. ما هو "الكوكينة"، ومتى تُستخدم؟
الكوكينة هي عملية تكسير حراري شديدة تحوّل بقايا الوقود الثقيلة إلى منتجات أخف وإلى كوك البترول الصلب. وتُستخدم عندما لا يمكن معالجة البقايا بشكل اقتصادي في أماكن أخرى.
8. ما الغرض من استخدام مبادلات الحرارة؟
تُستخدم مبادلات الحرارة لاستعادة الحرارة بين تيارات العمليات (على سبيل المثال: تسخين النفط الخام قبل التقطير باستخدام تيارات المنتجات الساخنة)، مما يحسّن كفاءة استخدام الطاقة بشكل كبير.
9. لماذا تعتبر الضواغط حيوية؟
تتعامل الضواغط مع الغازات (على سبيل المثال: الهيدروجين لمعدات التهذيب الهيدروجيني، والغاز الوقود للمنشأة). يمكن أن يؤدي عطلها إلى إغلاق الوحدات بالكامل. ويتم ضمان الموثوقية من خلال وجود أنظمة احتياطية وصيانة دقيقة.
10. ما هي الأنظمة التي تحمي المنشآت النفطية؟
صمامات تخفيف الضغط (PSVs): تمنع ارتفاع الضغط في الأوعية/الأنابيب.
أنظمة الشعلة: تحترق بشكل آمن الإفراجات الطارئة للهيدروكربونات.
كاشفات الغاز: تراقب تسرب غاز كبريتيد الهيدروجين والهيدروكربونات والمواد القابلة للاشتعال.
أنظمة مياه الإطفاء: تُطفئ الحرائق عبر الرشّاشات/الرغوة.
11. كيف يتم صيانة معدات المصفاة؟
فترات التوقف الكامل: إيقاف تشغيل المصنع بالكامل كل 3–6 سنوات للفحص والتنظيف والإصلاح.
**الصيانة التنبؤية**: تستخدم تحليل الاهتزازات والتصوير الحراري ومراقبة التآكل لمنع الأعطال.
12. ما هي الضوابط البيئية المستخدمة؟
أجهزة الغسيل (Scrubbers): تزيل غاز ثاني أكسيد الكبريت من غاز المداخن (مثلاً، الغاز الخارج من وحدة إعادة التوليد في FCC).
معالجة مياه الصرف: تزيل الزيوت والمواد الكيميائية والمواد الصلبة قبل التخلص منها/إعادة الاستخدام.
التقاط الكربون: تقنية ناشئة تهدف إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (على سبيل المثال، من مصانع الهيدروجين).
13. لماذا تحتاج المصافي إلى الهيدروجين؟
الهيدروجين ضروري لـ:
- المعالجة الهيدروجينية (لإزالة الكبريت من الوقود).
- التكسير الهيدروجيني (لتحديث النفط الثقيل إلى وقود خفيف).
يتم إنتاجه في الموقع عبر إصلاح الميثان بالبخار (SMR).
14. هل يمكن للمصافي معالجة جميع أنواع النفط الخام؟
لا. المصافي مُحسَّنة لأنواع معينة من درجات النفط الخام (على سبيل المثال، النفط الخفيف الحلو، والنفط الثقيل الحامضي). قد يتطلب تغيير نوع النفط الخام تعديلات أو ترقية المعدات.
15. أين يمكنني التعرف على المزيد حول تقنيات المصفاة؟
- أدلة صناعية: معهد البترول الأمريكي (API)، شركة UOP (Honeywell).
- المنظمات: AFPM (الصانعين الأمريكيين للوقود والبتروكيماويات).
- المنشورات: معالجة الهيدروكربونات، مجلة النفط والغاز.
حقوق النشر © شركة ووشي وانرونغ للتكنولوجيا البيئية المحمية المحدودة. جميع الحقوق محفوظة
EN
