شرح معالجة المنتجات النفطية / وحدات التكسير ( الهندسة الكيمائية و البترول)

معالجة المنتجات النفطية

معالجة المنتجات النفطية هي عمليات كيميائية تجري تحت تأثير الحرارة و الضغط أو بالعوامل المساعدة والهدف منها زيادة كمية وقود السيارات والنفاثات و جودته حيث يتم فيها تغير جزيئات المركبات الهيدروكاربونية الموجودة في النفط الخام , حيث يمكن تغيير أي مقطع نفطي إلى مواد أخرى بواسطة احدى هذه العمليات .
وتنقسم

عمليات التحويل إلىقسمين:-

أ- إعادةبناءهيكلالكربون Carbon Skeleton Rearrangement
وتشمل:

-1 الإصلاحالمحفز Catalytic Reforming
-2 الأزمرة Isomerization
-3 الألكلة Alkylation
-4 البلمرة Polymerization

 

 

معالجة المنتجات النفطية

 

 

ب- تكسيرهيكلالكربون Carbon Skeleton Cracking
وتشمل:

-1 التكسيربالعامل المساعد Fluid Catalytic Cracking
-2 التكسيرالهيدروجينىالمحفز Catalytic Hydrocracking
-3 التكسيرالحرارى Thermal Cracking
-4 التكسيرالكوكى Coking

التكسير (cracking ):-
وهو كسر آصرة كاربون – كاربون أي تكسير السلاسل الهيدروكاربونية الطويلة السلسلة إلى اقصر , بواسطة الحرارة والضغط وبوجود أو عدم وجود العامل المساعد لإنتاج مركبات هيدروكاربونية متعددة وهي واحدة من العمليات التي تجري على مقاطع النفط الخام لإنتاج منتجات متعددة , أما معدل التكسير والناتج النهائي فيعتمد على درجة الحرارة والعامل المساعد . وتستعمل عملية التكسير لإنتاج منتجات خفيفة مثل الغاز المسال والكازولين من منتجات ثقيلة (مقاطع ثقيلة ) , حيث يستعمل زيت الغاز أو المتبقي النفطي كمادة مغذية لوحدة التكسير بالعامل المساعد لإنتاج كميات كبيرة من الكازولين و الغاز المسال , ويتم التكسير بدرجة حرارة وضغط عاليين عند عدم استعمال عامل مساعد أو بدرجة حرارة وضغط منخفضين عند استعمال عامل مساعد .

أنواع التكسير :-

1- التكسير الحراري :-
تم اختراع التكسير الحراري لأول مرة من قبل الروسي فلاديمير شوخوف ([عزيزي العضو/الزائر لا يمكنك مشاهدة الروابط قبل الرد , اضغط هنا للتسجيل] ) في عام 1891 في روسيا القيصرية ثم طورت الطريقة من قبل الأمريكي وليام مريام بيورتون ([عزيزي العضو/الزائر لا يمكنك مشاهدة الروابط قبل الرد , اضغط هنا للتسجيل] ) في عام 1913 .

وهناك عدة أنواع من التكسير الحراري :-

 

1- التكسير بالبخار :-
يتم في درجات حرارة عالية (Co 700-900)وهنا يستعمل لإنتاج الاثيلين ومادة مغذية للصناعات البتروكيمياوية . وهي عملية بتروكيمياوية حيث تتكسر المركبات الهيدروكاربونية الطويلة السلسلة إلى مركبات هيدروكاربونية غير مشبعة قصيرة السلسة . تبدأ العملية بتخفيف المادة المغذية (LPG , النفثا , الإيثان ) بالبخار ثم تسخن جيدا في فرن وبدون وجود الأوكسجين حيث تصل درجة الحرارة إلى (Co 850 ) ويحدث التفاعل بصورة سريعة جداً وفي الوحدات الحديثة يختزل زمن التفاعل إلى ملي ثانية . إذا كانت المادة المغذية هي مركبات هيدروكاربونية خفيفة ( الإيثان , النفثا الخفيفة , LPG ) فالتفاعل يعطي ناتج غني بالالكينات الخفيفة مثل الاثيلين , البروبيلين والبيوتادين , إما إذا كانت المادة المغذية هي مركبات هيدروكاربونية ثقيلة ( النفثا الثقيلة ) فالتفاعل يعطي ناتج غني بالمركبات الأروماتية , الناتج من التفاعل يعتمد على نسبة الهيدروكاربونات إلى البخار ودرجة حرارة التكسير و زمن وجود المواد في الفرن .

 

ونتيجة التفاعل يتكون الفحم الذي يترسب على جدران التفاعل مما يؤدي إلى خفض كفاءة المفاعل وهذا يؤدي إلى تشغيل الفرن لفترة زمنية قصيرة , ويتم إزالة الفحم المترسب على جدران المفاعل بالبخار أو مزيج البخار والهواء في الفرن وهذا يؤدي إلى تحويل الفحم إلى غاز أول أوكسيد الكاربون وثاني أوكسيد الكاربون .

2- تكسير اللزوجة :-

وهي النوع المعتدل من التكسير الحراري , تدخل المادة المغذية ( النفط الخام المختزل الثقيل القادم من برج التقطير الجوي ) إلى المكسر الحراري (thermal cracker ) حيث تنخفض لزوجته بشكل ملحوظ بدون التأثير على معدل درجة الغليان ويسخن إلى درجة حرارة ( 800-950 Fo ) في الضغط الجوي حيث يحدث التكسير المعتدل في المكسر الحراري (thermal cracker ) ثم يدخل إلى (visbreaker fractionator) وتتم عملية التجزئة إلى عدة منتجات منها النفثا وزيت الغاز . تستعمل تكسير اللزوجة لتقليل نقطة الانسكاب للمتبقي الشمعي وتقليل اللزوجة للنفط الخام المختزل لكي يمكن مزجه مع زيت الوقود الخفيف , كذلك تنتج مقطرات وسطية وهذا يعتمد على النواتج المرغوب أنتاجها .

 

3- التفحيم :- هو الطريقة الحادة من التكسير الحراري ويستخدم لمعالجة المتبقي الثقيل إلى منتجات ( مقطرات ) خفيفة مثل الكازولين ومقطرات أخرى تستعمل كمادة مغذية لوحدات التكسير بالعامل المساعد , المواد التي تنتج من العملية هي الهيدروجين و الكاربون ( الفحم ) الذي يكون على أنواع هي ( sponge coke , honeycomb coke , needle coke ) وهذا يعتمد على ميكانيكية التفاعل والزمن ودرجة الحرارة ونوع المادة المغذية

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *