تم النشر اليوم 05-12-2025 | كيمياء البترول المواد الخام الاساسية في كيمياء البترول

المواد الخام الاساسية في كيمياء البترول

تمثل المواد التالية العمود الفقري في كيمياء البترول

• الغاز الطبيعي
• النفط الخام
• الفحم, الصخر الزيتي , النفط الرملي , هيدرات الغاز .

النفط الخام

يتكون البترول الخام من مركبات هيدروكربونية كثيرة تختلف في مظهرها وتركيبها. ويحتوي النفط الخام في المتوسط على 84 من الكربون و 14 هيدروجين و 1 - 3 كبريت وأقل من 1 من كل من الأكسجين و النيتروجين وفلزات وأملاح. يصنف النفط بنوعين حلو < >sweet أو حمضي < >sour وهذا يعتمد على نسبة الكبريت فيه. فالبترول المحتوي على نسية عالية من الكبريت، وهي توجد فيه في هيئة سلفيد الهيدروجين، يعتبر حمضيا، أما أنواع البترول الأخرى التي تحتوي على نسبة أقل من الكبريت فتوصف على أنها حلوة.

العمليات الكيميائية في كيمياء البترول

تختلف المعالجات الكيميائية تبعا لنوع المواد الخام, فهناك معالجة النفط الخام, الفصل الفيزيائي, عمليات التحويل, وعمليات إنتاج أوليفين الأوليفينات . هناك أيضا معالجات للمواد غير الهيدروكربونية مثل الكبريت و الهيدروجين . كما أن معظم المنتجات الكيميائية تكون عادة مشتقة من أحد أو مجموعة من المركبات التالية، وكلها من مشتقات البترول

• مركبات أساسها الميثان .
• مركبات أساسها الإيثان .
• مركبات أساسها البروبان .
• مركبات أساسها بوتان (كيمياء) البيوتان .
• مركبات أساسها نافثا النافثا .
• مركبات أساسها إيثيلين الإيثيلين .
• مركبات أساسها البروبيلين .
• مركبات أساسها أولفين الأوليفينات .
• مركبات أساسها البنزين و التولوين .

معالجة البترول

تستخدم طريقة صناعية على مستوى كبير تسمى تقطير بالتجزئة لفصل محتويات النفط الخام إلى مركبات أصغر متعددة. وخلال تلك العملية التي تستخدم فيها الحرارة تنفصل المركبات ذات دركة غليان منخفضة إلى أعلى برج التقطير بينما تبقى المركبات الكيميائية ذات درجة غليان عالية في قاع البرج. وتكون الكواد المتجمعة في القاع غليظة، ويتم بعد ذلك معالجتها بطريقة الانحلال الحراري cracking لتحويلها إلى مواد أخف يستفاد منها. يكون برج التقطير عاليا (يصل ارتفاعة إلى نحو 35 متر) وعلى درجات بين القمة حيث ينفصل المركب الخفيف والقاع حيث تبقى المركبات الغليظة، تتوزع المواد الأخرى ذات درجات غليان وسطية بينهما على مستويات مختلفة بين القمة والقاع. (أنظر تقطير بالتجزئة ) لا يتم استخدام النفط الخام أو النفط الذي لم يتم تقطيره مباشرة عند استخراجه من الأرض. وبغم أن أنواع النفط الحلوة كانت تستخدم في الماضي على نطاق ضيق كوقود، فكانت المكونات الخفيفة السائلة والغازية تتسبب في انفجارات وحرائق، ولم تكن بذلك آمنة في استخدامها. لهذا كان من المناسب أن تتم أولا عملية فصل مكونات النفط الخام. وبإتمام معالجة النفط وفصل مواده المختلفة، تنتج منه ما يستخدم كوقود، وينتج منه ما يستخدم كدن للتشحيم، وينتج من المركبات الأخرى من البترول موادا متعددة مقل البلاستيك و مادة تنظيف مواد التنظيف و مذيبات ومطاط اصطناعي وألياف صناعية وخيوط النايلون و البولي استر . كما تدخل منتجات البترول في صناعة سماد السماد الكيماوي ، وصناعات كيميائية كثيرة مثل إنتاج مراهم التجميل و صناعة الدواء .

العمليات

Crude Oil Distillation-ar.PNG تصغير عملية التقطير بالتجزئة . يستخرج النفط الخام و الغاز الطبيعي من الأرض أو من أعماق البحار بواسطة آبار. وتنقل السفن، والقطارات والأنابيب النفط الخام والغاز الطبيعي إلى مصفاة النفط لتكريرها وتقوم المصافي بعمليات لفصل مكوناتهما بطرق خاصة دقيقة. منها طريقة التقطير وهي فصل المكونات الخفيفة من النفط الخام وتسمى تقطير بالتجزئة للمواد لكربوهيدراتية. وتوجد منها طريقتين أساسيتين طريقة CDU وطريقة VDU. تنطوي الطريقة CDU process على تقطير وفصل موادا قيمة مثل نافثا و كيروسين و ديزل وما يسمى غاز النفط atmospheric gas oil من النفط الخام. والطريقة الثانية VDU process تستخدم لغرض استخراج غاز النفط من النفط المقطر عن طريق التقطير بتفريغ الهواء. وتنتج من عملية التقطير بالتجزئة زيت الوقود و نافثا النافثا وهي مواد معروفة للمستهلكين. يستخدم زيت الوقود كوقود لإنتاج الطاقة وفي هيئة ديزل لتشغيل محرك ديزل محركات الديزل . وأما النافثا فهي تستخدم لإنتاج الجازولين كما تستخدم كمادة اولية في الصناعات الكيماوية. عملية التقطير بالتجزئة هي عملية لفصل مخلوط من الهيدروكربونات إلى عدد من الهيدروكربونات الأبسط في تركيبها من الأولى.وعملية التقطير بالتجزئة هي العملية الأكثر شيوعا في الصناعات البترولية وبها تبدأ صناعات البترول. وتستخلص عملية التقطير بالتجزئة النافثا ، ومركبات غازية طبيعية مثل البوتان ومواد أخرى مثل إيثان الإيثان و البروبان . ثم تتلو تلك العملية عملية تجرى على تلك المنتجات الأولى وتسمى الانحلال الحراري cracking. في عملية الانحلال الحراري تنقسم جزيئات الزيت الثقلية إلى جزيئات أخف، ذات قيمة عالية. ويتم الانحلال الحراري بطريقتين انحلال حراري بالبخار وطريقة انحلال حراري بواسطة تحفيز محفزات . وتستخدم درجة حرارة عالية للانحلال الحراري بالبخار. بعد الانتهاء من تلك العمليات تنفصل منتجات تكوّن أساس الصناعات الكيميائية أوليفين الأوليفينات ، وهي إثيلين و بروبيلين وما يسمى مشتقات C4، وما لها من رائحة مميزة، مثل البنزين و التلوين و إكسلين . تتم تصنع من تلك المواد موادا أخرى مثل البلاستيك و الصابون والمنظفات، و دواء الأدوية و الأسبرين والأقمشة و الجلود الصناعية و الألياف الصناعية و المطاط الصناعي ، و طلاء الطلاء و الأثاث والمواد العازلة و سماد الأسمدة الكيماوية وغيرها.

صناعة البوليمر

يعود تاريخ هذه الصناعة إلى القرن التاسع عشر مع بدء اكتشاف البترول واختراع أول آلات تتحرك بمنتجات منه. تتمثل تطبيقات صناعة البوليمر في صناعة البلاستيك ، الصمغ الصناعي , المطاط الصناعي و ألياف صناعية الألياف الصناعية .

الأهمية الاقتصادية

Grang outh04nov06 250 معمل بتروكيماويات في اسكتلندا . تنشأ معامل كيمياء البترول بالقرب من مصافي النفط بسبب اعتمادها على نافثا النافثا . وتبلغ حجم معامل تصنيع النفط (ما تسمى كراك) في أوروبا 3 و26 مليون طن، وتوجد في ألمانيا منها قدرة إنتاجية تعمل بحجم 8 و5 مليون طن . وتربط بين منتجي الإثيلين وبين المستهلكين في العادة خطوط أنابيب للنقل وهذا مما يجعله متوفرا للاستخدام بانتظام وفي جميع الأوقات. ويبلغ إنتاج البتروكيماويات في أوروبا وأسيا و أمريكا الشمالية ، أمريكا الجنوبية في عام نحو 3 و55 مليون طن من الإثيلين، ونحو 6 و53 مليون طن من البروبيلين ، ونحو 8 و27 مليون طن من بنزين (حلقة) البنزول ، وهو مادة أساسية لمنتجات كثيرة.Statistik der APPE كما بلغ حجم تجارة البتروكيماويات في ألمانيا وحدها نحو 66 مليار يورو في عام . Veduta del Petrolchimico di Gela 300 right مجمع معامل بتروكيماويات جيلا Gela في إيطاليا . كيمياء البترول أو علم البتروكيماويات هو فرع من فروع علم الكيمياء الذي يدرس عمليات تحويل النفط و غاز طبيعي الغاز الطبيعي إلى منتجات مفيدة ومواد خام. يدخل علم الكيمياء البترولية في الكثير من المتطلبات البشرية من صحة, تنقية, طعام, وما إلى ذلك.