المقدمة
يُعد برج التقطير التجزيئي من أهم وحدات معالجة النفط الخام، إذ يُستخدم لفصل المكونات المختلفة للنفط الخام عن بعضها البعض، وذلك من خلال عملية تسمى التقطير التجزيئي. وقد تم تطوير عملية التقطير التجزيئي لأول مرة في القرن التاسع عشر، وهي تُستخدم الآن على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم لمعالجة النفط الخام.
آلية عمل برج التقطير التجزيئي
يعمل برج التقطير التجزيئي من خلال تسخين النفط الخام بدرجة حرارة عالية، مما يؤدي إلى تبخير المكونات المختلفة للنفط. ثم يتم تبريد الأبخرة الناتجة عن التسخين، مما يؤدي إلى تكثيفها إلى سائل. يتم تكثيف المكونات المختلفة للنفط الخام عند درجات حرارة مختلفة، لذلك يمكن فصلها عن بعضها البعض عن طريق جمعها عند درجات الحرارة المختلفة.
المكونات الرئيسية لبرج التقطير التجزيئي
يتكون برج التقطير التجزيئي من عدة مكونات رئيسية، وهي:
العمود: هو الجزء الرئيسي من برج التقطير التجزيئي، حيث يتم تسخين النفط الخام وتبريده وتكثيفه.
الصواني: هي عبارة عن أقراص معدنية أو بلاستيكية موضوعة داخل العمود، وتعمل على توزيع النفط الخام والأبخرة المتصاعدة بالتساوي داخل العمود.
أنابيب التسخين: هي عبارة عن أنابيب يتم تسخينها بالبخار أو الماء الساخن، وتستخدم لتسخين النفط الخام داخل العمود.
أنابيب التبريد: هي عبارة عن أنابيب يتم تبريدها بالماء البارد، وتستخدم لتبريد الأبخرة المتصاعدة داخل العمود.
مضخات التغذية: هي مضخات تستخدم لضخ النفط الخام إلى أعلى العمود.
مضخات السحب: هي مضخات تستخدم لسحب المنتجات النهائية من برج التقطير التجزيئي.
أنواع أبراج التقطير التجزيئي
هناك عدة أنواع مختلفة من أبراج التقطير التجزيئي، وهي:
أبراج التقطير ذات الصواني: وهي النوع الأكثر شيوعًا من أبراج التقطير التجزيئي، وتستخدم فيها الصواني لتوزيع النفط الخام والأبخرة المتصاعدة بالتساوي داخل العمود.
أبراج التقطير ذات الحلقات: وهي تستخدم حلقات معدنية أو بلاستيكية بدلاً من الصواني لتوزيع النفط الخام والأبخرة المتصاعدة بالتساوي داخل العمود.
أبراج التقطير ذات الفيلم الرقيق: وهي تستخدم فيلمًا رقيقًا من النفط الخام يتدفق على جدار العمود لتوزيع النفط الخام والأبخرة المتصاعدة بالتساوي داخل العمود.
عملية التقطير التجزيئي
تبدأ عملية التقطير التجزيئي بتسخين النفط الخام إلى درجة حرارة عالية، مما يؤدي إلى تبخير المكونات المختلفة للنفط. ثم يتم ضخ النفط الخام الساخن إلى أعلى العمود، حيث يتلامس مع الأبخرة المتصاعدة من الأسفل. تتكثف المكونات المختلفة للنفط الخام عند درجات حرارة مختلفة، لذلك يمكن فصلها عن بعضها البعض عن طريق جمعها عند درجات الحرارة المختلفة.
المنتجات النهائية لعملية التقطير التجزيئي
تنتج عملية التقطير التجزيئي عدة منتجات نهائية، وهي:
الغازات الخفيفة: وهي عبارة عن غازات مثل الميثان والإيثان والبروبان والبوتان، والتي يتم استخدامها كوقود أو مواد خام في الصناعات الكيميائية.
البنزين: وهو وقود يستخدم في السيارات والطائرات.
الكيروسين: وهو وقود يستخدم في الطائرات والمدافئ.
الديزل: وهو وقود يستخدم في الشاحنات والحافلات والقطارات.
الزيوت الثقيلة: وهي زيوت ثقيلة تستخدم في صناعة الإسفلت والزيوت المعدنية.
المخلفات: وهي عبارة عن مواد ثقيلة لا يمكن تقطيرها إلى منتجات مفيدة، وتُستخدم عادةً كوقود أو يتم التخلص منها.
الخاتمة
يُعد برج التقطير التجزيئي من أهم وحدات معالجة النفط الخام، إذ يُستخدم لفصل المكونات المختلفة للنفط الخام عن بعضها البعض. وقد تم تطوير عملية التقطير التجزيئي لأول مرة في القرن التاسع عشر، وهي تُستخدم الآن على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم لمعالجة النفط الخام.