ما هو البترول
البترول أو النفط المعدني هو ثاني أكبر مصدر للطاقة في الهند بعد الفحم، ويوفر البترول الطاقة الحرارية والإضاءة، وزيوت التشحيم للآلات، والمواد الخام للعديد من الصناعات التحويلية، وتشمل مصافي البترول الصناعات الاصطناعية للمنسوجات والأسمدة والعديد من الصناعات الكيماوية كصناعة أساسية.
ترتبط معظم التكوينات البترولية في الهند بالخيوط المضادة وفخاخ الصدع في التكوينات الصخرية من العصر الثالث، وتحدث هذه الظاهرة في المناطق المتموجة أو الخطوط المنحنية أو القباب، حيث يحجز الزيت في الفتحة العلوية، وهناك عدة قصص تتعلق بكيفية اكتشاف البترول
كيف يتكون الفحم والبترول
تتم إنتاج الفحم والبترول نتيجة تحلل الحياة النباتية القديمة التي كانت موجودة منذ ملايين السنين، حيث بدأت هذه المواد النباتية الميتة في التحلل وطورت مادة تسمى الخث، ومع مرور الوقت تم تحويل هذه المواد إلى فحم بالحرارة والضغط من خلال العمليات الجيولوجية.
أين يوجد البترول
يتواجد البترول اليوم في خزانات واسعة تحت سطح الأرض، حيث كانت توجد بحار قديمة، وقد يكون هناك احتياطيات البترول تحت سطح الأرض أو تحت المحيط، ويتم استخراج النفط الخام باستخدام آلات حفر عملاقة.
مراحل تكوين البترول
- يتألف البترول والغاز من مواد عضوية تترسب على شكل رواسب في قاع البحر بشكل أساسي ، ثم تتحول وتتكسر على مدى ملايين السنين ، وإذا كان هناك مزيج مناسب من صخور المصدر وصخور الخزان وصخور الغطاء ومصيدة في منطقة معينة ، فقد يتم اكتشاف رواسب النفط والغاز القابلة للاستخراج في تلك المنطقة.
- تتشكل معظم رواسب البترول والغاز في الجرف النرويجي من طبقة سميكة من الطين الأسود التي توجد حاليًا على عمق عدة آلاف من الأمتار تحت قاع البحر.
- يأتي الصخور من ترسب الطين الأسود، وهو مصدر الصخور الذي يحتوي على كميات كبيرة من المخلفات العضوية، حيث تم ترسيب الطين منذ حوالي 150 مليون سنة في قاع بحر غطى معظم شمال غرب أوروبا الحالي، وكانت طبقات المياه العليا تعج بالحياة بينما كان الكثير من قاع البحر راكدًا.
- عندما ماتت العوالق النباتية المجهرية ، غرقت في القاع وتراكمت بكميات كبيرة في الرواسب الخالية من الأكسجين ، بمرور الوقت ، تم دفنها بشكل أعمق وتعرضت لعملية طويلة من التحويل الكيميائي عن طريق التحلل البكتيري والنضج تحت كومة من الرواسب السميكة ، تسبب هذا في تكوين الهيدروكربونات السائلة والغازية في صخر المصدر.
- ينتج الكيروجين من تحلل المواد العضوية في ظروف عدم وجود الهواء، ويتحول ببطء إلى الزيت والغاز على الجرف القاري النرويجي عند درجات حرارة وضغوط عالية، وترتفع درجة الحرارة بمقدار 25 درجة مئوية لكل كيلومتر من العمق، وبعد أكثر من مائة مليون سنة من التعرية والترسبات، يمكن أن تكون صخور المصدر مدفونة تحت عدة كيلومترات من الرواسب الطينية والرملية، ويتم إنتاج الزيت عندما تصل درجة حرارة الكيروجين إلى 60-120 درجة مئوية في درجات حرارة أعلى، ويتم إنتاج الغاز بشكل أساسي.
- عندما يتشكل النفط والغاز ، فإنها تتسرب من صخور المصدر ، نظرًا لأن الهيدروكربونات أخف من الماء ، فإن النفط والغاز يهاجران إلى أعلى في الصخور المسامية الحاملة للماء ، تستغرق هجرة النفط والغاز آلاف السنين ، وقد تمتد لعشرات الكيلومترات حتى تتوقف بواسطة طبقات غير منفذة من الصخور ، أو يتسرب النفط أو الغاز إلى البحر.
تكرير البترول
مصافي البترول عبارة عن مجمعات صناعية كبيرة جدًا تضم عددًا كبيرًا من وحدات المعالجة والتركيبات المساعدة مثل وحدات المرافق وخزانات التخزين ، هذه المصفاة لها ترتيبها الخاص ومجموعة من عمليات التكرير التي تمليها إلى حد كبير موقع المصفاة والمنتجات المستهدفة والاعتبارات الاقتصادية.
مصفاة النفط أو تكرير البترول هي منشأة صناعية تصنع سلعا قيمة من النفط الخام، مثل نفثا البترول والبنزين ووقود الطائرات وأساس الأسفلت وزيت التدفئة وكيروسين البترول والغاز المسال. وعادة ما تكون مصافي النفط منشآت صناعية ضخمة وواسعة، تحتوي على خطوط أنابيب ممتدة تتراوح في جميع أنحاء المصفاة، وتحمل تيارات سائلة بينها.
مصافي البترول هي منشآت تصنيع ضخمة تحتوي على عدد هائل من وحدات التكرير والبنية التحتية الداعمة مثل أنظمة الصيانة وخزانات التخزين. لكل مصفاة هيكلها الخاص وعمليات التكرير التي تحدد بشكل أساسي بناء على موقع المصفاة والمنتجات المستهدفة والعوامل الاقتصادية. بالطبع، لا توجد مصافي متطابقة في جميع الجوانب.
يتكون البترول من مزيج من العديد من المواد مثل الغاز والبنزين والديزل والكيروسين وزيوت التشحيم وشمع البرافين وما إلى ذلك.
نظراً لأن هذه المكونات تخدم أغراضًا مختلفة، من المهم فصلها باستخدام عملية تكرير النفط الخام، والتي تتم في مصافي النفط، وتتألف من ثلاث خطوات لفصل مختلف مكونات البترول
- يتم في الخطوة الأولى فصل الزيت الخام إلى مكونات مختلفة من خلال عملية التقطير، حيث تبقى المكونات الأثقل مستقرة في القاع، بينما ترتفع المكونات الأخف كبخار أو تظل سائلة.
- بعد ذلك، يتم تحويل هذه المكونات الثقيلة جدًا إلى غاز وبنزين وديزل، وبالتالي يتم الانتقال إلى الخطوة التالية اللازمة للتحويل.
- تحتوي هذه على شوائب معينة، لذلك تتم المعالجة في الخطوة الأخيرة للحصول على أشكال نقية من المنتجات المختلفة.
- تعتبر الطريقة الأكثر شيوعاً والأقدم لتقسيم الأشياء إلى مكوناتها المختلفة (التي تسمى بالكسور) هي استخدام الاختلافات في درجات حرارة الغليان، وتعرف هذه العملية بالتقطير التجزيئي. حيث يتم تسخين الزيت الخام في الأساس، وتركه يتبخر، ثم يتكثف البخار.
تستخدم الطرق الجديدة، مثل طريقة التحويل، المعالجة الكيميائية لتقسيم مركبات معينة إلى جزيئات أخرى، ومن ثم إنتاج أجزاء جديدة. على سبيل المثال، يمكن تحويل وقود الديزل إلى بنزين باستخدام معالجة كيميائية لتقسيم سلاسل الجزيئات الأطول إلى سلاسل أقصر، وذلك اعتمادًا على الطلب على البنزين.
الغرض الرئيسي من تكرير البترول
يهدف تكرير البترول بشكل أساسي إلى تحويل النفط الخام إلى سلع مفيدة مثل غاز البترول المسال والبنزين ووقودالطائرات وزيت الديزل ومنتجات أخرى.
استخدامات البترول
تتمتع المنتجات المكررة المستخرجة من النفط الخام بعدة استخدامات
- يتم استخدام غاز البترول المسال في المنازل وهذه الصناعة في بعض الأحيان.
- يتم استخدام الديزل والبنزين كوقود للمركبات، وعمومًا يفضل استخدام الديزل للمركبات الثقيلة.
- يتم استخدام البنزين كمذيب للتنظيف الجاف، بينما يتم استخدام الديزل لتشغيل المولدات الكهربائية.
- يستخدم الكيروسين كوقود للمواقد والطائرات النفاثة.
- يحد من تآكل الآلات وتآكلها زيت التشحيم، وهذا من أهمية البترول
- يستخدم شمع البارافين في صناعة الشموع والمراهم والحبر وأقلام التلوين وغيرها من المنتجات.
- يستخدم البيتومين أو الأسفلت أساسًا لبناء سطح الطرق.