عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات: 5 مخرجات لدعم الصناعات التكميلية

تُعد عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات (Distillation) حجر الزاوية لإنتاج 5 منتجات استراتيجية اقتصادية متخصصة تعتمد على فصل مزيج الهيدروكربونات (النفط الخام أو مشتركاته) إلى مكونات أخف وأثقل على فروق بما في ذلك الغليان، مستخدم أبراج تقطير تطير تهنئي وفراغي لإنتاج مادة الخام الخام (مثل النفتا، الإيثيلين، البروبيلين) لتحضير البلاستيك، جاهز، والألياف الصناعية.

تدخل في عدد لاحصر له من الصناعات التكميلية للبتروكيماويات وهي الأساس قامت عليه الثورة الصناعية الـ 4 في قطاع الطاقة والكيمياء؛ وفيما يلي نستعرض لأبرز عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات المستخدمة في هذا القطاع الحيوي وفوائدها الاستراتيجية الهامة للاقتصاد المحلي والعالمي.

عمليات التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات

في منتجات البتروكيماويات، “النقاء” هو كل شيء. إذا لم يكن الإيثيلين نقيًا بنسبة تزيد عن 99.9%، فإنه قد يفسد عملية التصنيع (البلمرة) لإنتاج البلاستيك. التقطير هو الطريقة الأكثر كفاءة للوصول إلى هذه الدقة وهنا يأتي دور عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات التي تقوم  بتقسيم خليط سائل (مثل النفط) إلى مكوناته الأساسية (الأجزاء أو الكسور) بناءً على الاختلاف في درجات غليانها وفي مصانع البتروكيماويات، لا نغير كيمياء المادة هنا، بل نستخدم الحرارة والضغط لإجبار الجزيئات الأخف على الانفصال عن الجزيئات الأثقل و قبل الوصول لمصنع البتروكيماويات، يمر النفط الخام بعملية التقطير التجزيئي (Fractional Distillation). يتم تسخين النفط في أبراج شاهقة، وتنفصل المكونات بناءً على درجات غليانها:

1. الغازات الخفيفة: (مثل الإيثان والبروبان) وهي اللبنات الأساسية للبلاستيك.

2. النافثا (Naphtha): هي “المادة الخام الذهبية” للصناعات البتروكيماوية، حيث تُرسل لوحدات التكسير لإنتاج الإيثيلين والبروبيلين.

3. فصل الأوليفينات: بعد عملية “التكسير الحراري”، نحصل على خليط غازي. يُستخدم التقطير لفصل الإيثيلين عن البروبيلين.

4. فصل العطريات (BTX): لفصل البنزين، التولوين، والزايلين عن بعضها البعض، وهي مواد تدخل في صناعة الألياف الصناعية والمنظفات.

5. التقطير تحت الضغط المنخفض (Vacuum Distillation): يُستخدم للمواد التي قد تتحلل إذا سُخنت لدرجات حرارة عالية جدًا، مما يسمح بفصلها عند درجات حرارة أقل.

مقارنة سريعة بين الأنواع الرئيسية عمليات التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات

أهمية عمليات التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات

تُعد عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات (Distillation) العملية المسؤولة عن تحويل النفط الخام والمواد الأولية إلى منتجات ذات قيمة اقتصادية عالية عبر فصل المكونات بناءً على اختلاف درجات غليانها. إليك أهم فوائد واستخدامات هذه التقنية في قطاع البتروكيماويات:

1. فصل وتنقية المواد الخام

تُستخدم عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات عبر أبراج التقطير لفصل المزيج المعقد من الهيدروكربونات إلى “قطفات” محددة. بدون هذه الخطوة، لا يمكن الحصول على غازات نقية مثل الإيثان والبروبان، والتي تُعد اللبنات الأساسية لإنتاج البلاستيك والمطاط الصناعي.

2. زيادة درجة النقاء (High Purity)

تتطلب التفاعلات الكيميائية في المصانع مواد أولية بنقاء قد يصل إلى 99.9%. تقنيات مثل التقطير الاستخلاصي (Extractive Distillation) تسمح بفصل المواد التي تتقارب درجات غليانها بشكل كبير، مما يضمن جودة المنتج النهائي ويمنع تسمم المحفزات (Catalysts) في المفاعلات.

3. استعادة المذيبات والمواد غير المتفاعلة

في العمليات الكيميائية، لا تتحول كل المواد المتفاعلة إلى نواتج. تبرز فوائد عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات هنا في:

• فصل النواتج: عزل المنتج المرغوب عن الفضلات.

• إعادة التدوير: استعادة المواد غير المتفاعلة وإعادتها للمفاعل، مما يقلل التكاليف بشكل هائل.

4. تحسين الكفاءة الاقتصادية والبيئية

تطورت عمليات التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات الحديثة لتشمل “التقطير المدمج حرارياً”، والذي يهدف إلى:

• تقليل استهلاك الطاقة: إعادة استخدام الحرارة الناتجة من تبريد الأبخرة لتسخين السوائل الداخلة.

• الحد من الانبعاثات: الكفاءة في الفصل تعني تقليل الهدر والنفايات الكيميائية التي قد تضر بالبيئة.

ختاماً، لا تزال عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات تمثل اركيزة اساسية في مستقبل صناعة البتروكيماويات، ورغم كونه عملية تقليدية، إلا أن التطور المستمر في تصميم الصواني (Trays) وحشوات التغليف (Packing materials) أحدث طفرة في كفاءة الفصل ونقاء المنتجات. إن اختيار التقنية المناسبة لا يحسن جودة المخرجات فحسب، بل يلعب دوراً محورياً في تقليل الهدر الطاقي، مما يجعل من تطوير عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات استثماراً استراتيجياً لمواجهة تحديات السوق المتغيرة.

فيديو .. عملية التقطير – هندسة الكيمياء

المراجع :

• الفصل بالتقطير – tarek.kakhia
• تطوير معامل تكرير البترول التكامل بينھا مع الصناعات البتروكيميائيه -egypa
• سلاسل قيمة عالية في قطاع البتروكيماويات – isdb.org

أقرأ ايضا :

• التكسير الحفزي في تكنولوجيا البتروكيماويات : 4 ركائز لرفع كفاءة الإنتاج
• عملية التقطير في تكنولوجيا البتروكيماويات: 5 مخرجات لدعم الصناعات التكميلية
• العمليات التحويلية في تكنولوجيا البتروكيماويات :6مراحل تدعم القطاعات الصناعية
• أنظمة السلامة في تكنولوجيا البتروكيماويات: 5 مستويات لتعظيم الصناعات
• 7 ركائز تبرز دور التوأم الرقمي في تكنولوجيا البتروكيماويات
• الأتمتة الذكية في تكنولوجيا البتروكيماويات الحديثة: 4 فوائد لتطوير الصناعة
• تقنيات خفض الانبعاثات الكربونية في تكنولوجيا البتروكيماويات: 5 حلول لمنتجات خضراء
• مستقبل الهيدروجين الأخضر في تكنولوجيا البتروكيماويات .. آفاق جديدة بحلول 2030
• التحول الرقمي في مجمعات تكنولوجيا البتروكيماويات: 6 مزايا لزيادة الإنتاج