أنواع وقود الديزل: الخصائص، التطبيقات، عملية الإنتاج
وقود الديزل، المعروف أيضًا باسم زيت الغاز أو السولار، هو سائل قابل للاحتراق وحيوي، يستخدم على نطاق واسع في محركات الديزل ومنشآت التدفئة. يُعد هذا المنتج النفطي مصدرًا عالي الكفاءة للطاقة، وهو أساسي لتشغيل المركبات والمعدات الثقيلة بفضل محتواه الحراري العالي.
إن الإلمام بـ أنواع درجات وقود الديزل ضروري لاختيار الوقود الأمثل لكل تطبيق، وضمان أقصى أداء للمعدات، والامتثال للمعايير البيئية. تكتسب هذه المعرفة أهمية خاصة في سياق توريد وتصدير المنتجات النفطية، حيث تختلف المواصفات الفنية المطلوبة للاستخدام المحلي والدولي، لا سيما فيما يتعلق بمحتوى الكبريت ورقم السيتان.
1. مقدمة عن درجات الديزل: المعايير العالمية والإيرانية
تطبق مختلف المناطق حول العالم معايير محددة لضمان جودة وقود الديزل.
-
الولايات المتحدة: يشمل المعيار الأساسي ديزل رقم 1 (1-D)، الأكثر تطايرًا ومناسبًا لدرجات الحرارة المنخفضة، وديزل رقم 2 (2-D)، وهو النوع الأكثر شيوعًا للنقل الثقيل ويوفر اقتصادًا أفضل في استهلاك الوقود.
-
أوروبا: المعيار السائد هو EN 590، الذي يتطلب حدًا أدنى لـ رقم السيتان يبلغ 51 لضمان الاحتراق الأمثل وخفض الانبعاثات.
-
الديزل منخفض الكبريت جدًا (ULSD): يحظى هذا المعيار بأهمية متزايدة في كل من أمريكا وأوروبا، حيث يحتوي على نسبة منخفضة جدًا من الكبريت (10 جزء في المليون أو أقل). يساهم ULSD بشكل كبير في تقليل تلوث الهواء وإطالة عمر أنظمة معالجة غازات العادم.
الديزل في إيران: يتراوح محتوى الكبريت في الديزل الإيراني من 10 جزء في المليون (يورو 5) للمركبات الحديثة إلى مستويات أعلى بكثير (تصل إلى 10000 جزء في المليون) للاستخدامات الصناعية القديمة وبعض الدرجات التصديرية (مثل D2).
| درجة الديزل (مثال) | المعيار الأساسي | محتوى الكبريت (أقصى) | الاستخدام الرئيسي |
| ديزل رقم 1-D | الولايات المتحدة | – | الطقس البارد، اشتعال أسرع |
| ديزل رقم 2-D | الولايات المتحدة | – | النقل الثقيل القياسي |
| EN 590 (يورو 5) | أوروبا/إيران | 10 جزء في المليون | المحركات الحديثة، معايير الانبعاثات الصارمة |
| درجة D2 للتصدير | روسيا/إيران | قد يكون عاليًا (مثلاً 5000 جزء في المليون) | الاستخدام الصناعي، التجارة الإقليمية |
2. المواصفات الفنية وتحليل مختبري للديزل
تعتمد جودة وأداء وقود الديزل على عدة خصائص فنية أساسية يتم قياسها في المختبر.
جدول مقارنة الخصائص الفنية الرئيسية للديزل
| المواصفات الفنية | الأهمية | درجة EN 590 (10 جزء في المليون) | ملاحظات والتأثير |
| رقم السيتان (Cetane Number) | مقياس لجودة الاحتراق وتأخير الاشتعال | 51 كحد أدنى | رقم أعلى = احتراق أكثر سلاسة وكفاءة. |
| محتوى الكبريت (Sulfur) | عامل حاسم للتلوث وتآكل المحرك | 10 جزء في المليون كحد أقصى | ULSD ضروري للمركبات التي تحتوي على أنظمة تحكم متقدمة في الانبعاثات. |
| الكثافة | محتوى الطاقة لكل وحدة حجم | 820 إلى 845 كجم/م3 | يؤثر على القوة الناتجة، وعادة ما تعني الكثافة الأعلى طاقة أكبر. |
| نقطة الانصباب والتعكر | مؤشرات الأداء في الطقس البارد | -8°C كحد أقصى (نقطة الانصباب) | ضروريان لمنع التبلور وانسداد المرشحات في وقود الديزل الشتوي. |
| نقطة الوميض (Flash Point) | مؤشر سلامة التخزين والمناولة | 55°C كحد أدنى | يفصل الديزل عن الوقود الأخف مثل الكيروسين. |
3. الديزل مقابل البنزين: المزايا والعيوب
المقارنة بين الديزل والبنزين تتطلب تقييمًا للكفاءة، والتكلفة، والأثر البيئي، حيث يعمل محرك الديزل بالضغط بينما يعمل محرك البنزين بشرارة.
جدول مقارنة الديزل والبنزين
| الخاصية | الديزل | البنزين | الأفضلية لمن؟ |
| كفاءة الوقود (الاستهلاك) | أفضل (طاقة أعلى في نفس الحجم) | أقل | الديزل (أكثر اقتصادية من حيث عدد الكيلومترات المقطوعة) |
| الانبعاثات | جسيمات معلقة (السناج) وأكاسيد النيتروجين أعلى (ما لم يكن ULSD) | ثاني أكسيد الكربون وهيدروكربونات غير محترقة أعلى | يعتمد على التقنية؛ قد يكون الديزل أكثر تلويثًا إذا لم يكن ULSD. |
| العمر الافتراضي للمحرك | أطول بشكل عام (هيكل أكثر متانة ودوران أقل) | أقصر | الديزل |
| السلامة | أقل تطايرًا ونقطة وميض أعلى | أكثر تطايرًا ونقطة وميض أقل | الديزل (أكثر أمانًا في التخزين والمناولة) |
| القوة والعزم | عزم دوران عالٍ عند دورات منخفضة | قوة أعلى عند دورات عالية | الديزل للأحمال الثقيلة، البنزين للسرعة والتسارع. |
4. عملية إنتاج الديزل في مصافي النفط
يتطلب إنتاج وقود الديزل سلسلة معقدة من العمليات في المصافي، تهدف إلى فصل وتنقية الهيدروكربونات من النفط الخام.
-
-
التقطير الجوي: يتم فصل النفط الخام إلى منتجات مختلفة بناءً على درجة غليانها. يتم تجميع الديزل كـ “مقطر متوسط”، بعد الأجزاء الأخف مثل الكيروسين والبنزين.
-
عمليات التحويل: مثل التكسير الهيدروجيني لزيادة إنتاج المشتقات الأخف وتحسين الجودة.
-
المعالجة (التنقية): إزالة الشوائب، وأهمها إزالة الكبريت عبر المعالجة الهيدروجينية لإنتاج ULSD. كما تتم إزالة الشمع لتحسين سلوك الوقود في الطقس البارد.
-
المزج والإضافات: يتم مزج مكونات الديزل المختلفة وإضافة مواد محسنة لرفع رقم السيتان وتحسين استقرار الأكسدة.
-
5. الاستخدامات والدور الاستراتيجي
يلعب الديزل دورًا حيويًا في الاقتصاد الحديث:
-
النقل الثقيل: الوقود الرئيسي للشاحنات، وقطارات السكك الحديدية، والسفن (رغم أن بعض السفن تستخدم زيت الوقود الثقيل).
-
قطاعات خارج الطرق: تشغيل الآلات الزراعية (الجرارات) ومعدات البناء والمناجم.
-
توليد الطاقة: محطات الطاقة بالديزل والمولدات الاحتياطية في حالات الطوارئ أو المناطق المعزولة، حيث قد يستخدمون أنواعًا من الزيوت الأساسية (Base Oil) كمكون للوقود الثقيل.
لمزيد من المعلومات حول المنتجات النفطية الأخرى، يمكنك الاطلاع على مقالاتنا حول البيتومين والزيوت الأساسية.
6. تصدير الديزل من إيران والمعايير المطلوبة
تتمتع إيران بإمكانيات كبيرة لـ تصدير الديزل، وتعد دول الجوار كباكستان والعراق وأفغانستان وجهات تصدير رئيسية.
-
معايير التصدير: لتعزيز التنافسية العالمية، يجب الامتثال للمعايير الدولية مثل EN 590 والعمل على إنتاج درجات ULSD ذات جودة عالية.
-
التحديات: المنافسة الشديدة في الأسواق العالمية، والحاجة إلى تحسين جودة الإنتاج المحلي، تشكل تحديات رئيسية أمام التوسع في تصدير المنتجات النفطية عالية الجودة.
الخلاصة
إن الفهم المتعمق لدرجات وقود الديزل ومواصفاته الفنية يعد أمرًا بالغ الأهمية لكل من المستهلكين الصناعيين والموردين الدوليين. من خلال التركيز على إنتاج درجات ذات جودة عالمية، خاصة فيما يتعلق بمحتوى الكبريت ورقم السيتان، يمكن لإيران أن تزيد حصتها السوقية وتضمن الكفاءة البيئية والتشغيلية لوقودها في الأسواق العالمية.
بما أن المقال ذكر أنواع الديزل بمستويات كبريت مختلفة (من 10 جزء في المليون إلى 10000 جزء في المليون) وأشار إلى أن الديزل عالي الكبريت يسبب تلوث الهواء وتلف المحرك، فإذا كنت أمتلك سيارة ديزل جديدة (مثل يورو 5) أو معدات صناعية حديثة تتطلب وقودًا عالي الجودة، كيف يمكنني التأكد من أن الديزل الذي أستخدمه مناسب لسيارتي ولن يضرها؟ هل هناك مواصفات محددة على المضخة أو فاتورة الشراء يجب أن أبحث عنها؟
نعم، سؤالك حيوي ومهم للغاية، خاصة بالنظر إلى التكنولوجيا المتقدمة لمحركات الديزل الحديثة وحساسيتها لجودة الوقود. لضمان أن الديزل الذي تستخدمه مناسب لسيارتك أو معداتك الحديثة ولن يسبب ضررًا، يجب عليك الانتباه إلى بعض المواصفات الرئيسية التي عادة ما تكون مذكورة على مضخات الوقود، أو مستندات الشحن، أو شهادات جودة المنتج (Certificate of Analysis – COA):
محتوى الكبريت (Sulfur Content): هذا هو العامل الأكثر أهمية للمركبات والمعدات الجديدة ذات معايير الانبعاثات العالية. كما ذكر المقال، تتطلب مركبات يورو 4 ويورو 5 ديزلًا بحد أقصى 50 جزء في المليون و 10 جزء في المليون من الكبريت على التوالي. لذلك، ابحث دائمًا عن “ديزل يورو 5” أو “ديزل 10 جزء في المليون كبريت”. عادة ما يتم وضع علامة واضحة على هذه المواصفات على المضخة أو مستندات التسليم. يمكن أن يؤدي استخدام الديزل ذي المحتوى الكبريتي العالي إلى تلف شديد لأنظمة التحكم في الانبعاثات (مثل فلاتر جسيمات الديزل – DPFs).
الرقم السيتاني (Cetane Number): يقيس هذا الرقم جودة احتراق وقود الديزل. يذكر المقال أنه لتشغيل المحرك بسلاسة وهدوء، يجب ألا يقل الرقم السيتاني عن 50، ويتطلب المعيار الأوروبي EN 590 رقمًا سيتانيًا بحد أدنى 51. يؤدي الديزل ذو الرقم السيتاني الأعلى إلى احتراق أكثر اكتمالًا وسلاسة، مما يساعد على تقليل استهلاك الوقود والانبعاثات.
معيار EN 590: هذا المعيار الأوروبي هو معيار شامل لجودة وقود الديزل. إذا كان الديزل مُصنفًا على أنه “EN 590” أو “ديزل يورو 5″، فهذا يشير إلى امتثاله للمعايير الدولية الصارمة، بما في ذلك محتوى الكبريت المنخفض والرقم السيتاني المناسب.
باختصار، بالنسبة للمركبات والمعدات الحديثة، ابحث دائمًا عن “ديزل يورو 5” أو ديزل “10 جزء في المليون كبريت”، وإذا أمكن، انتبه إلى الرقم السيتاني الذي يزيد عن 51 والامتثال لمعيار EN 590. سيساعد ذلك في الحفاظ على صحة المحرك وتقليل التلوث البيئي.
يشير المقال إلى التنوع الواسع في درجات الديزل (بما في ذلك الأنواع ذات المحتوى الكبريتي المختلف مثل 10 جزء في المليون إلى 10000 جزء في المليون والمعايير مثل EN 590 و D2/D6) وكذلك إلى الاحتياجات المختلفة للأسواق المحلية والدولية. كيف تقوم المصافي بتعديل عمليات إنتاجها لتتمكن من إنتاج هذا النطاق الواسع من المنتجات بجودات مختلفة ولأغراض متنوعة (مثل المركبات الحديثة، الصناعات، أو الصادرات إلى أسواق محددة) في وقت واحد؟
لتلبية الاحتياجات المتنوعة للأسواق المحلية والدولية على الرغم من هذا التخصص في المصافي، تعمل آلية السوق على النحو التالي:
تخصص المصافي:
التصميم والتكنولوجيا: تتخصص كل مصفاة في إنتاج درجات معينة من الديزل بناءً على نوع النفط الخام الذي تقوم بمعالجته (على سبيل المثال، النفط الخام الخفيف أو الثقيل) والتقنيات المحددة المثبتة فيها (مثل وحدات الهدركركنج المتقدمة لإنتاج الديزل منخفض الكبريت جدًا، أو وحدات التكسير الحراري للمنتجات الأثقل). على سبيل المثال، قد تنتج مصفاة معينة الديزل منخفض الكبريت جدًا (ULSD) بأقصى كفاءة، بينما تركز أخرى بشكل أكبر على الديزل عالي الكبريت للاستخدامات الصناعية.
الاعتبارات الاقتصادية: إن الاستثمار في تحديث مصفاة قديمة لإنتاج ULSD مكلف للغاية، ولا تمتلك جميع المصافي مبررًا اقتصاديًا للقيام بذلك. وبالتالي، تستمر بعض المصافي في إنتاج درجات أكثر تقليدية.
تلبية احتياجات السوق المتنوعة من خلال شبكة من المصافي:
تعدد المصافي: في البلدان التي لديها عدد كبير من مصافي النفط (مثل الولايات المتحدة، الصين، أو الدول الأوروبية)، يمكن لكل مصفاة أن تركز على إنتاج درجات معينة. ونتيجة لذلك، يمكن لمجموع هذه المصافي أن يغطي مجتمعة النطاق الكامل لاحتياجات السوق المحلية (من المركبات الحديثة إلى الآلات الزراعية والصناعات).
الشبكات الإقليمية والعالمية: حتى في البلدان التي لديها عدد أقل من المصافي (مثل العديد من دول الشرق الأوسط)، أو على المستوى الدولي، يتم تلبية الاحتياجات المتنوعة للسوق من خلال الاستيراد والتصدير بين البلدان. المصافي التي تتركز في منطقة جغرافية معينة يمكنها إنتاج منتجاتها المتخصصة وتصديرها إلى الأسواق التي تحتاج إلى تلك الدرجة المحددة. وبالمثل، تستورد الدول التي تحتاج إلى درجات لا تنتجها مصافيها من دول أخرى.
دور الشركات التجارية: تلعب شركات النفط التجارية الكبرى دورًا رئيسيًا في جمع الدرجات المختلفة من المصافي حول العالم وتوزيعها على المستهلكين النهائيين. من خلال الاستفادة من خبرتها اللوجستية وشبكاتها الواسعة، تضمن هذه الشركات وصول الوقود المناسب إلى المستهلك الصحيح، بغض النظر عن المصفاة التي أنتجته.
إذن، الإجابة على هذا السؤال تكمن في تخصص كل مصفاة على حدة، ثم في قدرة النظام الكلي للتكرير في بلد ما أو منطقة جغرافية معينة (بما في ذلك تعدد المصافي، شبكات النقل، والتجارة الدولية) على تلبية الاحتياجات المتنوعة للسوق. إنها مقاربة جماعية وليست فردية.
كيف تؤثر نقطة الغيامة (Cloud Point) و نقطة الانصباب (Pour Point) على استخدام وقود الديزل في المناخات الباردة؟
نقطة الغيامة هي درجة الحرارة التي تبدأ عندها البلورات الصلبة بالتكون، مما قد يسد المرشحات. نقطة الانصباب هي أدنى درجة حرارة يتدفق عندها الوقود. إذا كانت هذه النقاط مرتفعة، يتجمد الوقود في البرد، مما يعطل تدفقه في نظام الإمداد.