ما هي النفتا؟ أنواعها، خصائصها واستخداماتها الصناعية

النفتا هي نتاج سائل شفاف يتم استخلاصه في برج التقطير كجزء وسيط بين الغازات الخفيفة والكيروسين. تتكون عادةً من جزيئات هيدروكربونية تحتوي على 5 إلى 12 ذرة كربون، وتغلي في نطاق يتراوح بين 30 و200 درجة مئوية.

ما هي النفتا؟

النفتا هي خليط هيدروكربوني سائل قابل للاشتعال، يُستخلص بشكل أساسي من تكرير النفط الخام. تُعد مادة حيوية تُستخدم كلقيم رئيسي في البتروكيماويات، وكمكون أساسي في مزج البنزين، ومذيب صناعي. نستعرض في هذا المقال أهم خصائص النفتا وتصنيفاتها واستخداماتها في الصناعات المختلفة.

الاستخدامات الرئيسية للنفتا في الصناعات

تُستخدم النفتا على نطاق واسع في العديد من الصناعات بفضل خصائصها الفيزيائية والكيميائية، ومن أبرز استخداماتها:

• اللقيم البتروكيميائي: تُعد النفتا مادة خام رئيسية لإنتاج الأوليفينات الخفيفة مثل الإيثيلين، والبروبيلين، والبوتادين.

• إنتاج البنزين: تُستخدم النفتا، خصوصًا النفتا الثقيلة، كلقيم في وحدات الإصلاح الحفزي لإنتاج مكونات البنزين عالية الأوكتان.

• المذيبات الصناعية: تدخل في صناعة الدهانات، والطلاءات، والمواد اللاصقة، والأحبار، وبعض مواد التنظيف الصناعية.

• تخفيف النفط الخام الثقيل: تُستخدم النفتا كمخفف لتقليل لزوجة النفط الخام الثقيل، مما يسهّل نقله عبر خطوط الأنابيب.

• الوقود المتخصص: تُستخدم بعض أنواع النفتا في مواقد التخييم، والمصابيح، والولاعات، وذلك بسبب قابليتها العالية للاشتعال وسهولة تبخرها.

الفرق بين النفثا والبنزين والكيروسين والديزل

النفثا هي أحد أجزاء النفط الخام الناتجة عن عملية التقطير في المصافي، وتختلف عن المنتجات البترولية الأخرى مثل البنزين والكيروسين والديزل من حيث نطاق درجة الغليان والاستخدامات الصناعية. يوضح الجدول التالي مقارنة مبسطة بينها.

عملية إنتاج النفتا من النفط الخام

النفط الخام هو خليط معقد من أنواع مختلفة من الهيدروكربونات ذات الهياكل الجزيئية المختلفة. تسمح عملية التكرير، التي تتم بشكل أساسي من خلال التقطير التجزيئي، بفصل هذه المركبات بناءً على الاختلافات في نقاط غليانها. في برج التقطير الجوي، يدخل النفط الخام بعد التسخين المسبق إلى حوالي 350 درجة مئوية إلى البرج، وتتبخر مكوناته المختلفة. تصعد المركبات الأخف إلى أعلى البرج وتتكثف في مستويات أعلى، بينما تبقى المكونات الأثقل في أسفل البرج.

يتم استخلاص قطع النفتا في عملية التقطير هذه، كمكون وسيط، بين القطع الأخف (مثل الغاز البترولي المسال) والقطع الأثقل (مثل الكيروسين) في برج التقطير. يحدد هذا الموقع في البرج نطاقًا محددًا لنقطة غليان النفتا. عادة، يتم الحصول على النفتا كسائل من الجزء العلوي من وحدة تقطير النفط الخام ويعرف باسم النفتا العذراء أو النفتا المستقيمة. هذا هو المصدر الرئيسي لتوريد النفتا في معظم المصافي، ويشكل حوالي 11 بالمائة من حجم النفط الخام المدخل.

أنواع النفتا: النفتا الخفيفة والنفتا الثقيلة

تُصنَّف النفتا عادةً إلى ثلاثة أنواع رئيسية حسب نطاق الغليان، وعدد ذرات الكربون، والاستخدام النهائي: النفتا الخفيفة، والنفتا الثقيلة، والنفتا كاملة المدى.

يكمن الفرق الأساسي بين أنواع النفتا في طول السلسلة الكربونية، ونقطة الغليان، والتركيب الهيدروكربوني. لذلك تُستخدم النفتا الخفيفة غالبًا في وحدات التكسير البخاري البتروكيميائية، بينما تُعد النفتا الثقيلة أكثر ملاءمة لعمليات التكرير مثل الإصلاح الحفزي.

تصنيفات أخرى للنفتا:

بالإضافة إلى التصنيف الرئيسي بناءً على الوزن الجزيئي ونقطة الغليان، يمكن أيضًا تصنيف النفتا بناءً على تركيبها الكيميائي السائد (بارافيني، نفثيني، عطري) وكذلك استخدامها النهائي (مثل نفتا المذيبات ذات نطاقات نقطة غليان محددة). وضعت المعايير الصناعية مثل API و ASTM أيضًا العديد من المواصفات وطرق الاختبار لأنواع مختلفة من النفتا، مما يضمن جودة واتساق هذا المنتج في التجارة والصناعة.

تطبيقات متنوعة للنفتا في مختلف الصناعات:

• صناعة البتروكيماويات: تستخدم النفتا كلقيم رئيسي في وحدات التكسير بالبخار لإنتاج الإيثيلين والبروبيلين، وهما مادتان خام أساسيتان لإنتاج البوليمرات والألياف الاصطناعية والمواد الكيميائية الأخرى.
• صناعة الوقود: تستخدم النفتا كلقيم لوحدات التحويل الحفزي لإنتاج بنزين عالي الأوكتان وكمكون مزج في تركيبات البنزين ووقود الطائرات.
• صناعة المذيبات: تستخدم أنواع مختلفة من النفتا ذات نطاقات غليان مختلفة كمذيبات صناعية في إنتاج الدهانات والطلاءات والمواد اللاصقة وعوامل التنظيف. تعتبر نفتا VM&P (Varnish Makers’ and Painters’) مثالًا على هذه الفئة.
• تطبيقات أخرى: في تطبيقات محددة، تستخدم النفتا كوقود في مواقد التخييم والفوانيس (يشار إليها باسم “الغاز الأبيض”)، وسائل الولاعات، وكذلك كمخفف في صناعة تعدين الرمال النفطية.

العلاقة بين النفتا والمنتجات البترولية الأخرى:

في سلسلة إنتاج المنتجات البترولية، تحتل النفتا موقعًا بين القطاعات الأخف مثل الغاز البترولي المسال والقطاعات الأثقل مثل الكيروسين وزيت الديزل. في عملية التكرير، يتم استخلاص النفتا كمكون وسيط ثم تخضع لعمليات تحويل مختلفة بناءً على نوعها واستخدامها النهائي، لتصبح منتجات مثل البنزين والمذيبات واللقيم البتروكيماوي. في المقابل، يتم الحصول على المنتجات الأثقل مثل البيتومين والزيوت الأساسية من قطاعات النفط الخام الأثقل وبعد إزالة النفتا، على الرغم من أنه في بعض الحالات، يمكن أن تعمل النفتا أيضًا كمذيب أو مادة خام في إنتاج هذه المنتجات.

السلامة واحتياطات التعامل مع النفتا

تُعد النفتا سائلاً شديد الاشتعال وسريع التطاير، ويجب التعامل معها وفق إجراءات السلامة المعتمدة.

• قابلية اشتعال عالية: يمكن لأبخرتها أن تشتعل بسهولة في الهواء.
• أبخرة سامة ومهيِّجة: قد يسبب الاستنشاق دوارًا وصداعًا وتهيجًا في الجهاز التنفسي.
• ملامسة الجلد: قد تؤدي إلى جفاف وتهيج الجلد.
• متطلبات السلامة: يجب استخدامها في أماكن جيدة التهوية وبعيدًا عن مصادر الشرر واللهب.
• معدات الوقاية: ارتداء قفازات مقاومة للمواد الكيميائية ونظارات واقية، والالتزام بنشرة بيانات السلامة (SDS).

الخلاصة: الأهمية الاستراتيجية للنفتا

في الختام، تلعب النفتا، كجزء هيدروكربوني متعدد الاستخدامات، دورًا مهمًا في صناعات النفط والبتروكيماويات والصناعات الأخرى ذات الصلة. تسمح خصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة باستخدامها كمادة خام ومذيب ومكون لمختلف أنواع الوقود. لذلك، تعتبر النفتا وسيطًا حيويًا في سلسلة قيمة صناعات النفط والكيماويات، ويعد إمدادها المستقر ذا أهمية استراتيجية.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

1. هل النفتا هي نفسها البنزين؟

لا. النفتا مادة وسيطة أو لقيم في عمليات التكرير، بينما البنزين وقود نهائي يُخلط مع إضافات خاصة ليصبح مناسبًا لمحركات الاحتراق الداخلي.

2. هل النفتا ضارة بالصحة؟

نعم. قد تكون أبخرة النفتا سامة ومهيِّجة، كما أن السائل شديد الاشتعال. لذلك يجب استخدامها في أماكن جيدة التهوية مع الالتزام بإجراءات السلامة.

3. ما هي الصيغة الكيميائية للنفتا؟

لا تمتلك النفتا صيغة كيميائية واحدة لأنها ليست مركبًا نقيًا، بل هي خليط من الهيدروكربونات يتراوح عادة بين C5 و C12 ويشمل البارافينات والنفثينات والمركبات العطرية.