مراحل تكرير البترول .. 5 عمليات رئيسية من الخام إلى المنتجات النهائية

مراحل تكرير البترول من أهم محاور صناعة النفط التي تعتبر من الصناعات الحيوية التي تعتمد عليها العديد من الدول لتلبية احتياجاتها من الطاقة و المنتجات البترولية المختلفة، و تتم عبر 5 مراحل رئيسية معقدة و منظمة تهدف إلى فصل المكونات و تحويلها إلى منتجات نهائية قابلة للاستخدام، في هذا المقال، نستعرض مراحل تكرير البترول من البترول الخام إلى المراحل النهائية بطريقة مبسطة و شاملة.

مراحل تكرير البترول

يمر تكرير البترول بعدة مراحل كالآتي:

المرحلة الأولى: فصل الماء و الشوائب (التحضير الأولي)

أول مرحلة في مراحل تكرير البترول من البترول الخام إلى المراحل النهائية هي فصل الماء و الأملاح و الشوائب الصلبة، تتم هذه العملية من خلال تقنيات مثل التسخين المبدئي و استخدام الفواصل الميكانيكية، يساعد هذا التحضير في حماية معدات التكرير من التآكل و التلف لاحقًا و تعتبر هذه الخطوة مهمة لأن وجود الماء و الأملاح قد يؤدي إلى تكون الأحماض التي تهاجم المعادن في

وحدات التكرير، و بالتالي تقليل كفاءتها و زيادة تكاليف الصيانة.

المرحلة الثانية: التقطير الجوي

تُعد عملية التقطير الجوي الخطوة الأساسية و الأكثر أهمية في مراحل تكرير البترول و يتم فيها تسخين البترول الخام حتى درجات حرارة عالية داخل برج تقطير ضخم، حيث تُفصل مكونات البترول حسب درجات غليانها المختلفة و ينتج عنها:

الغازات الخفيفة (مثل البروبان و البيوتان)
البنزين الخام
الكيروسين
الديزل
زيت الوقود الثقيل

يتم جمع كل منتج في مستوى معين من البرج حسب درجة غليانه.

المرحلة الثالثة: التقطير الفراغي

هي ثالث مراحل تكرير البترول بعد التقطير الجوي، يتبقى جزء ثقيل من البترول لا يمكن فصله في الضغط الجوي و يتم إدخال هذا الجزء إلى وحدة تقطير فراغي حيث يُخفض الضغط لتسهيل التقطير عند درجات حرارة أقل و ترجع أهمية هذه المرحلة لأنها تُستخدم لفصل الزيوت الثقيلة و الشمعية التي يمكن تحويلها لاحقًا إلى منتجات مفيدة باستخدام عمليات إضافية.

المرحلة الرابعة: العمليات التحويلية (التحفيزية و التكسير)

لا تكفي عمليات التقطير وحدها لتلبية احتياجات السوق من المنتجات الخفيفة مثل البنزين و الديزل، لذا تُستخدم عمليات تحويلية لتحسين الكفاءة و جودة المنتجات و زيادة الكمية المنتجة من الوقود عالي القيمة، من أهم العمليات في هذه المرحلة:

التكسير التحفيزي: تحويل الجزيئات الثقيلة إلى جزيئات خفيفة باستخدام محفزات.
إعادة التكوين (Reforming): تحسين خصائص البنزين.
التهذيب (Hydrotreating): إزالة الكبريت و الشوائب الأخرى باستخدام الهيدروجين.

المرحلة الخامسة: المزج و المعالجة النهائية

و هي آخر مراحل تكرير البترول بعد الانتهاء من عمليات التقطير و التحويل، يتم مزج المنتجات للحصول على المواصفات المطلوبة، تشمل هذه المرحلة إضافة مواد محسّنة للأداء مثل مضادات الأكسدة أو محسنات الاشتعال.

المنتجات النهائية لعملية تكرير البترول

بنزين السيارات
ديزل النقل
وقود الطائرات
الزيوت الصناعية
الأسفلت

التحديات البيئية في تكرير البترول

مع أن عملية التكرير ضرورية، إلا أنها تُنتج انبعاثات ملوثة مثل ثاني أكسيد الكبريت و أكاسيد النيتروجين، لذا تعمل المصافي الحديثة على تطوير تقنيات للحد من التأثيرات البيئية و تحسين كفاءة الطاقة.

مستقبل تكرير البترول

يتوقع أن يمر مستقبل تكرير البترول بتحولات كبيرة نتيجة عدة عوامل متداخلة، من أبرزها التحول العالمي نحو الطاقة النظيفة و تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، كما يلي:

انخفاض الطلب على الوقود التقليدي، فمع ازدياد استخدام السيارات الكهربائية و تحسين كفاءة استهلاك الوقود، يُتوقع انخفاض تدريجي في الطلب على البنزين و الديزل، مما يؤثر على أرباح المصافي التقليدية.
التحول نحو المنتجات الكيميائية حيث أن بعض المصافي بدأت في التحول نحو إنتاج المواد البتروكيميائية (كالإيثيلين و البروبيلين) التي تدخل في الصناعات البلاستيكية و الكيماوية، كونها ستظل مطلوبة حتى مع انخفاض استهلاك الوقود.
رقمنة المصافي و تحسين الكفاءة، الذكاء الاصطناعي و إنترنت الأشياء بدأ يُستخدم في تحسين أداء المصافي، تقليل الهدر، وزيادة الكفاءة التشغيلية، مما قد يساعد المصافي على البقاء في بيئة أكثر تنافسية.
الاستثمار في الوقود الحيوي و البدائل، بعض شركات التكرير تتحول لتكرير الزيوت النباتية والنفايات العضوية لإنتاج وقود حيوي، و ذلك ضمن استراتيجية انتقال الطاقة.
إغلاق أو تحويل بعض المصافي، في بعض الدول المتقدمة، تم إغلاق مصافٍ صغيرة أو قديمة أو تحويلها للعمل في إنتاج الطاقة النظيفة أو الوقود المتجدد.

و ختاماً، تمر مراحل تكرير البترول من البترول الخام إلى المراحل النهائية بخمس خطوات رئيسية تبدأ بالتحضير و تنتهي بالإنتاج النهائي للوقود و المنتجات الصناعية، كل مرحلة لها أهميتها الخاصة في إنتاج منتجات آمنة و فعالة و اقتصادية، ونتيجة التطور التكنولوجي، أصبحت المصافي أكثر قدرة على تلبية الطلب المتزايد على الطاقة مع تقليل الآثار البيئية.