تكرير النفط

تكرير النفط

التكرير هو عملية كيميائية تجرى بهدف تنقية المواد، بحيث يتم معالجتها لتحويلها من شكلها الخام كما توجد في الطبيعة إلى شكل آخر إما لإزالة الشوائب كما هو الحال في تكرير السكر أو تكرير المياه أو تنقية الفلزات مثلاً، أو للتخفيف من تعقيد المزيج للحصول على أشكال أخرى أكثر نفعاً كما هو الحال في تكرير النفط.

يُكَرَّر النفط الخام في المصافي للحصول على المشتقات النفطية، والفكرة الأساسية بالنسبة إلى التكرير بسيطة وقديمة، تُعرف بـ"التقطير"، إلّا أن التقدم التقني والمتطلبات البيئية وشروط الأمن والسلامة جعلت عمليات التكرير معقّدة للغاية ومكلفة.

ويعتمد مبدأ التقطير على فصل الهيدروكربونات المختلفة عن طريق تسخينها في برج خاص بشكل أنبوب أسطواني كبير، إذ تنفصل بناءً على درجة غليان كل منها، فتتبخر المشتقات الخفيفة أولًا مثل الإيثان والبروبان، ثم يليها النافثا، التي يُصنع منها البنزين.

ومع استمرار درجات الحرارة بالارتفاع، تتبخر المشتقات الأثقل -مثل الديزل-، ثم الأثقل، وهكذا، حتى لا يتبقى في أسفل برج التكرير إلّا الأسفلت ومواد مشابهة مثل الفحم النفطي (الكوك)، ومع تبخُّر كل مشتق حسب درجة غليانه، يُبرَّد ويُجمَع في خزّانات خاصة.

ورغم ذلك، الأمر ليس بهذه السهولة، إذ تُستعمل طرق كيميائية لتكسير سلاسل الكربون الطويلة في محاولة لاستخراج أكبر كمية ممكنة من المشتقات الخفيفة من النفط الخام؛ بسبب ارتفاع عائدها مقارنةً بالمشتقات الثقيلة، كما تُنَقّى هذه المنتجات، وتُضاف أشياء مختلفة لها.

وأكبر 5 دول من ناحية القدرة التكريرية هي: الولايات المتحدة في المركز الأول (18.1 مليون برميل يوميًا)، تليها الصين وروسيا والهند بنحو 17.3 و6.8 و5.04 مليون برميل يوميًا على التوالي، ثم كوريا الجنوبية (3.4 مليون برميل يوميًا).

يتم الإعداد كما يلي: *طرد الغازات: إن الغاز الذي يصاحب النفط أثناء خروجه من البئر، يجب فصله عن النفط، وذلك بواسطة خفض سرعة حركة مخلوط النفط والغاز، وتستخدم طريقة فصل الغاز على عدة مراحل في حالة وجود ضغط عالي في البئر. * نزع الماء والأملاح: إن الماء، الأملاح، الرمل والطين تصاحب النفط دائما أثناء استخراجه.

يمر النفط داخل المصافي بمرحلتين وهي:

1. الفصل: تفصل المواد المختلفة بالحرارة، فالمركبات ذات درجة غليان عالية تبقى أسفل البرج والمركبات ذات درجة غليان منخفضة ترتفع إلى أعلى البرج وتُسحب منه.
2. التحويل: إجراء بعض العمليات الكيميائية لتحويل بعض المركبات الناتجة من البرج إلى منتجات مرغوبة كالبوليمرات (البلاستيك واللدائن).

وتشمل المنتجات المكررة الأساسية  ما يلي: غاز البترول المسال والنفتا والبنزين والكيروسين/وقود الطائرات والديزل وزيت الوقود والأسفلت.

وحسب بيانات ادارة معلومات الطاقة الأمريكية فإن البرميل الواحد من النفط الخام ينتج 45 جالوناً من المواد البترولية المتنوعة التي يرصدها الجدول التالي ، مع ملاحظة اختلاف النسب تبعا لعمليات التدوير. له العديد من الإستخدامات منها وقود للشاحنات ومولدات الكهرباء وغيرها.

لقد وجدنا أن المادة الكيميائية الأكثر استخدامًا في هذه الصناعة هي النافثا التي يتم استخراجها من النفط الخام بعد معالجته بمركبات كيميائية أخرى مثل الكيروسين والبوتان . هناك عمليات مختلفة يمكن من خلالها استخراج النافثا.

 اقتصادات التكرير وأسعار النفط

بعد توضيح ما هو التكرير، نتحدث هنا عن اقتصادات التكرير، والتي تُعدّ من أكبر محددات أسعار النفط والمشتقات النفطية، لأن المصفّين غالبًا ما يغيرون طرق الإنتاج لاستخراج المواد التي تحقق أرباحًا أعلى من غيرها، لهذا يُرَكَّز على هامش ربح كل منتج في المصافي من قبل المهتمين، بما في ذلك المضاربين.

وتختلف القدرات الفنية من مصفاة لأخرى، إذ يمكن للمصافي المتقدمة تقنيًا استخراج منتجات خفيفة من النفط الثقيل، بينما لا يمكن للمصافي القديمة القيام بالعمل نفسه، وهنا تختلف اقتصادات التكرير حسب المصفاة، فالمصافي في الولايات المتحدة -وهي الأكثر تقدمًا- تكون أرباحها أكثر من المصافي في شرق آسيا.

وتؤدي المصافي دورًا كبيرًا في تغير مخزون النفط الخام والمنتجات النفطية، الأمر الذي يؤثّر في أسعار النفط الخام والمشتقات، فالطلب العالمي على النفط الخام يكون من قبل المصافي، بينما يطلب الناس منتجات هذه المصافي، فإذا توقفت المصافي في منطقة ما لسبب ما، فإن هذا التوقف يقلل الطلب على النفط الخام، فيرتفع مخزونه وتنخفض أسعاره، بينما تتراجع مخرجات المنتجات النفطية، فينخفض مخزونها وترتفع أسعارها.