عملية إنتاج الكيروسين: من النفط الخام إلى الاستخدامات المنزلية والصناعية

الكيروسين، الذي كان في الماضي القريب أحد الوقود الأساسي لتدفئة المنازل وإضاءتها، لا يزال يُستخدم اليوم في مختلف الصناعات ومحركات الطت، وحتى في بعض تطبيقات التدفئة الخاصة، على الرغم من انخفاض استهلاكه المنزلي. ولكن كيف يتم استخراج هذه المادة المفيدة من باطن الأرض وتحويلها إلى منتج قابل للاستخدام؟ تتناول هذه المقالة عملية إنتاج الكيروسين من البداية إلى النهاية.

ما هو الكيروسين؟

الكيروسين هو منتج نفطي يتم الحصول عليه من تقطير النفط الخام. وهو سائل شفاف عديم اللون (أو يميل قليلاً إلى الاصفرار) وله رائحة مميزة وخاصة. تقع نقطة غليان الكيروسين بين 150 و 300 درجة مئوية، مما يضعه ضمن فئة المشتقات النفطية متوسطة الثقل.

المراحل الرئيسية لإنتاج الكيروسين

يشمل إنتاج الكيروسين عدة مراحل رئيسية، تتم جميعها في مصافي النفط:

1. استخراج النفط الخام

الخطوة الأولى في هذه العملية هي استخراج النفط الخام من الخزانات الجوفية. بعد الاستكشاف وحفر الآبار، يتم جلب النفط الخام إلى سطح الأرض بواسطة مضخات خاصة ويتم نقله إلى المصافي.

2. تحضير النفط الخام (إزالة الأملاح وإزالة الماء)

عادة ما يحتوي النفط الخام المستخرج على الماء والأملاح والمواد العالقة. لمنع تآكل معدات المصفاة وتحسين جودة المنتجات، يجب إزالة هذه الشوائب. يتم ذلك في وحدة إزالة الأملاح وإزالة الماء.

3. التقطير الجوي

المرحلة الأساسية في إنتاج الكيروسين هي التقطير الجوي. يدخل النفط الخام المسخن مسبقًا إلى برج التقطير الجوي. في هذا البرج، يتم تسخين النفط الخام حتى درجة حرارة تتراوح بين 350 و 400 درجة مئوية. نتيجة لهذه الحرارة، تتبخر المكونات المختلفة للنفط الخام بناءً على نقاط غليانها المتفاوتة وتتكثف في ارتفاعات مختلفة داخل برج التقطير.

يتم جمع الكيروسين في القطفة الوسطى من هذا البرج. هذا يعني أن المكونات الأخف (مثل الغازات البترولية والبنزين) ترتفع إلى أعلى البرج، بينما تستقر المكونات الأثقل (مثل الديزل وزيت الوقود) في أسفل البرج.

4. التنقية وتحسين الجودة (المعالجة بالهيدروجين)

الكيروسين الذي يخرج مباشرة من برج التقطير الجوي قد يحتوي على شوائب مثل مركبات الكبريت. يمكن أن تسبب هذه المركبات التلوث والتآكل. لذلك، يخضع الكيروسين المنتج لعملية تسمى المعالجة بالهيدروجين (Hydrotreating).

في المعالجة بالهيدروجين، يتفاعل الكيروسين مع الهيدروجين تحت ضغط ودرجة حرارة عالية بوجود محفز. يؤدي هذا التفاعل إلى تحويل مركبات الكبريت إلى كبريتيد الهيدروجين (H2S) الذي يتم إزالته بعد ذلك. تعمل هذه المرحلة على تحسين جودة الكيروسين من حيث اللون والرائحة والاستقرار، مما يجعله جاهزًا للاستخدامات المختلفة.

5. التخزين والتوزيع

بعد التنقية، يتم نقل الكيروسين إلى خزانات التخزين. ومن هناك، يتم نقل هذا المنتج عبر خطوط الأنابيب أو الناقلات أو السفن إلى مراكز التوزيع والمستهلكين النهائيين.

استخدامات الكيروسين

نظرًا لخصائصه، يتمتع الكيروسين بتطبيقات متنوعة، منها:

• وقود محركات الطائرات النفاثة: أهم استخدام حديث للكيروسين هو كـ وقود للطائرات النفاثة (Jet Fuel).
• وقود للمصابيح والفوانيس الزيتية: كان شائعًا جدًا في الماضي ولا يزال يُستخدم في مناطق محددة.
• وقود للتدفئة: في سخانات الكيروسين وأنظمة التدفئة الخاصة.
• مذيب ومنظف: يُستخدم كمذيب ومنظف في بعض الصناعات.
• مبيدات الآفات: كأحد المكونات في بعض تركيبات المبيدات الزراعية.
• الإضاءة في المناطق النائية: في الأماكن التي لا يتوفر فيها الكهرباء.

الخلاصة

كما رأينا، فإن إنتاج الكيروسين هو عملية معقدة ومتعددة المراحل تبدأ باستخراج النفط الخام من أعماق الأرض، وبعد المرور بمراحل التحضير والتقطير والتنقية في المصافي، يتحول إلى منتج نهائي عالي الجودة وذو تطبيقات متنوعة. من وقود محركات الطائرات النفاثة إلى الاستخدامات التدفئة والصناعية، لا يزال الكيروسين يحتل مكانة خاصة في سلة الطاقة والمواد الكيميائية في العالم، ويشكل جزءًا مهمًا من حياتنا اليومية. فهم هذه العملية لا يساعدنا فقط على تقدير أهمية هذه المادة بشكل أفضل، بل يوفر أيضًا نظرة عامة على التعقيدات والتقنيات المتضمنة في صناعة النفط والغاز.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

1. ما هو الكيروسين بالضبط؟

الكيروسين هو منتج نفطي يتم الحصول عليه من تقطير النفط الخام. وهو سائل شفاف أو يميل قليلاً إلى الاصفرار وله رائحة مميزة، وتتراوح نقطة غليانه من 150 إلى 300 درجة مئوية.

2. ما هو الفرق الرئيسي بين الكيروسين والبنزين والديزل؟

الفرق الرئيسي يكمن في نقطة غليانها وتركيبها الكيميائي. يمتلك البنزين نقطة غليان أقل (30 إلى 200 درجة مئوية) وهو أخف، بينما الديزل (زيت الغاز) أثقل من الكيروسين وله نقطة غليان أعلى (250 إلى 350 درجة مئوية). تم تحسين كل منها لتطبيقات محددة.

3. لماذا كان الكيروسين يستخدم بشكل أكبر للإضاءة والتدفئة في الماضي؟

في الماضي، قبل التوسع الواسع لشبكات الكهرباء والغاز الطبيعي، كان الكيروسين خيارًا فعالًا من حيث التكلفة ومتاحًا بسهولة للإضاءة (مصابيح الكيروسين) والتدفئة (سخانات الكيروسين) في المنازل بسبب سهولة احتراقه وقدرته على إنتاج ضوء وحرارة مناسبين.

4. ما هو أهم استخدام حالي للكيروسين؟

أهم استخدام حالي للكيروسين هو كـ وقود للطائرات النفاثة (Jet Fuel). يجب أن يحتوي هذا النوع من الوقود على خصائص محددة، بما في ذلك نقطة وميض مناسبة واستقرار في درجات الحرارة المنخفضة، وهي خصائص يمتلكها الكيروسين.

5. ما هو الدور الذي تلعبه المعالجة بالهيدروجين (Hydrotreating) في إنتاج الكيروسين؟

المعالجة بالهيدروجين هي عملية تنقية يتفاعل فيها الكيروسين مع الهيدروجين تحت ضغط ودرجة حرارة عالية بوجود محفز لإزالة الشوائب مثل مركبات الكبريت. تعمل هذه العملية على تحسين جودة الكيروسين من حيث اللون والرائحة والاستقرار، مما يجعله مناسبًا للاستخدامات النهائية.