مقدمة عن النفط : وتعريف اهميتة واستخدامات النفط

مقدمة عن النفط تشمل على تعريف البترول على أنه هذا السائل المعدني المتواجد طبيعياً في باطن الأرض ويختلف لونه بين اللون البني الفاتح إلى اللون الأسود الداكن  اهميتة واستخدامات النفط.

وايضا كيف تكون النفط من خلال ثلاث نظريات تفسر نشأة البترول هي النظرية البيولوجية أو العضوية النظرية الكيميائية ثم النظرية المعدنية.

يتواجد البترول والغاز تحت الأرض بين مسام الصخور في جزء من إحدى الطبقات الرسوبية, ويطلق على كتلة الصخر المشبعة بالنفط أو الغاز اسم المكمن النفطي oil reservoir

ونوضح ايضا مراحل تكرير البترول المرحلة الاولى الفصل: تفصل المواد بالحرارة، المرحلة الثانية التحويل: إجراء بعض العمليات الكيميائية لتحويل النفط إلى منتجات مرغوبة كالبوليمرات )البلاستيك أو اللدائن( , المرحلة الثالثه المعالجة: تنقية المنتجات انفطية من الشوائب وإعداده للاستهلاك وأيضا يتم استخراج الغازات للاستفادة

تعريف البترول:

  • على أنه هذا السائل المعدني المتواجد طبيعياً في باطن الأرض ويختلف لونه بين اللون البني الفاتح إلى اللون الأسود الداكن وهو ذات رائحة كبريتية مميزة.
  • ولقد اشتقت كلمة البترول Petroleum من كلمتين لاتينيين هما الزيت والصخر ولهذا يدعى بزيت الصخور أو الزيت الصخري0 أما كلمة نفط فهي عربية الأصل.
  • والبترول هو التسمية العامة لمزيج عدد هائل من المواد الكيميائية الطبيعية التي تعرف بالهيدروكربونات.
  • هذه المواد مركبه من تجمع ذرات الكربون وذرات الهيدروجين في جزيئات مختلفة الحجم والترتيب والنسبة.

كيف تكون النفط

من المهم ان نعلم كيف تكون النفط , هناك ثلاث نظريات تفسر نشأة البترول هي النظرية البيولوجية أو العضوية النظرية الكيميائية ثم النظرية المعدنية.

وتقرر النظرية الخاصة بالأصل البيولوجي أن البترول قد تكون من بقايا بعض الكائنات الحية، الحيوانية والنباتية، وبخاصة الأحياء البحرية الدقيقة، التي تجمعت مع بقايا كائنات أخرى بعد موتها في قيعان البحار والمحيطات، واختلطت برمالها، وبرواسب معدنية أخرى تصفح مقال عن نظريات تكون النفط

النفط الصخري

النفط الصخري او النفط السجيل بالانجليزية Oil shale وقد يسمى حتى بالبترول الحجري، عبارة عن مركب صلب ذو نشأة عضوية تشكل في ظروف مائية.
ويعرفه الجيولوجيين على انه (النفط الصخري) عبار ه عن صخور رسوبية تتكون اساسا من المواد العضوية  (الحيوانات والاحياء البحرية والنهرية) التي تجعلها مماثلة للنفط. وعادة ما تكون بنيته رقيقة

عند تسخين النفط الصخري في ضل انعدام الهواء يتشكل لدينا هيدروكربونات سائلة او غازية وتمثل المادة الجديدة المتشكلة بسبب التسخين في ضل انعدام الاكسجين ما نسبته 20 – 70% من الحجم الاولي.
الهيدروكربونات السائلة الناتجة عن تسخين السجيل (الصخر الرسوبي النفطي) هي الزيت الصخري – الراتنج القريب من حيث التركيب من الهيدروكربونات النفطية والتي يمكن اعتبارها نفط غير تقليدي (سجيل او زيت صخري).

وفيمى يلى نوضح ما هو النفط الصخرى وطرق انتاج النفط الصخري , ونوضح بعض استخدامات النفط الصخري , ونبزه عن انتاج النفط الصخري في الولايات المتحدة الامريكية: اقرا مقال عن النفط الصخري.

اول دولة اكتشف فيها البترول في العالم

يعض اكتشاف البترول مصادفه كيث ان اول دولة اكتشف فيها البترول في العالم هو منجم نفط صخري كان يتم إنشاؤه في بوربكا، بالقرب من كروسنو في جنوب بولندا في عام 1853.

وفي العام التالي تم بناء أول معمل تكرير (في الحقيقة تقطير) في يولازوفايز وكان عن طريق لوكاسفيز. وانتشرت هذه الاكتشافات سريعا في العالم.

مقال عن اكتشاف النفط فى العراق

مقال عن اول دولة اكتشف فيها البترول في العالمأنواع البترول:

أنواع البترول:

يتباين ويختلف البترول في نوعه من بلد إلى آخر، وأحيانا في نفس الحقل يتواجد عدة أنواع، فالمنطقة الأوربية تختلف عن القارة الإفريقية، كما تختلف عن بترول الشرق الأوسط.
وهذا الاختلاف ينجم عنه تأثيرات متعددة على الاقتصاد من أهمها:

  •  التأثير على قيمة وسعر البترول.
  •  التأثير على الكلفة الإنتاجية للبترول.
  • التأثير على العرض البترولي.

منتجات البترول:

البترول كمادة خام لا يمكن استعماله واستهلاكه إلا بعد تصفيته أو تكرره بتحويله إلى منتجات سلعية بترولية مختلفة، إذ يتضمن ويستخلص منه العديد من المنتجات البترولية المختلفة في طبيعتها أو شكلها أو قيمتها أو استعمالها فمنها الخفيفة للتدليل على خفة وزنها وسرعة تطايرها، أو المتوسطة أو الثقيلة.
وهذه المنتجات البترولية هي كالآتي:

  • – الغاز الطبيعي natural gaz
  •  بنزين الطائرات owiation gasoline

المنتجات الخفيفة – بنزين السيارات motor gasoline 

  • – كيروسين Kérosene
  • – زيت الغاز gaz oil

المنتجات المتوسطة – زيت الديزل diesel oil 

  • – زيت التشحيم lulricants
  • – زيت الوقود banker / fuel oil

المنتجات الثقيلة – الإسفلت hitumen 

– الشمع wax

طرق استخراج البترول

يتواجد البترول والغاز تحت الأرض بين مسام الصخور في جزء من إحدى الطبقات الرسوبية, ويطلق على كتلة الصخر المشبعة بالنفط أو الغاز اسم المكمن النفطي oil reservoir, وتتفاوت مثل هذه الكتل الصخرية في الشكل والحجم من خزان إلى آخر, كما تتفاوت كميات النفط الموجود بين المسام بحسب نوع الصخر, وغالبا ما يحتوي مكامن النفط على مياه البحر أسفل طبقة من الزيت الذي قد يعملوه أحيانا طبقة من الغاز, ويتعرض الزيت لضغوط عالية يسببها الماء من أسفل أو يسببها الغاز من أعلى, هذه الضغوط تدفعه للتدفق إلى داخل البئر ومنه إلى سطح الأرض بدون وسائل رفع صناعية, وتعرف هذه الحالة بالتدفق الطبيعي .
فإذا تناقصت هذه الضغوط يتم اللجوء إلى وسائل رفع صناعية لرفع الزيت إلى سطح الأرض, هذه الوسائل نوجزها فيما يلي:

  1. حقن الغاز gas injectionويتم ضخ الغاز الطبيعي من أحد الآبار في أعلى نقطة في مكمن النفط لرفع الضغط داخله واستمرار تدفق النفط من الآبار الأخرى حول بئر الحقن.
  2. حقن الماء water injection ويتم ضخ الماء من أحد الآبار في أدنى نقطة في مكمن النفط لرفع الضغط داخله واستمرار تدفق النفط من الآبار الأخرى حوله.
  3.  المضخات الماصة pumps ويتم إنزال مضخة لسحب البترول من قاع البئر ورفعه إلى السطح.
  4.  المعالجة الكيميائية chemical treatment يتم حقن أحماض كيميائية لتحسين خواص الصخر (الإنفاذية) بحيث يسمح بسهولة مرور الزيت خلاله.
  5.  إذابة النفط فيتم حقن مذيب للبترول من نفس جنسه(كربونات مهدرجة) مثل (البروبان) لتقليل لزوجة البترول مما يساعد على زيادة تدفقه.
  6.  التسخين ويتم تسخين الزيت إذا كان من النوع الثقيل لتقليل درجة لزوجته إما بحقن بخار الماء الحار أو بحقن الهواء داخل المكمن وإشعال النار في جزء من البترول الموجود فيه.

ووسائل إنتاج البترول التي ذكرناها آنفا لم تنجح حتى يومنا هذا في استخراج كل البترول الموجود في أي من مكامن النفط .

مراحل تكرير البترول:

الفصل: تفصل المواد بالحرارة، فالأثقل وزناً يبقى اسفل البرج والأخف في الأعلى.

التحويل: إجراء بعض العمليات الكيميائية لتحويل النفط إلى منتجات مرغوبة كالبوليمرات )البلاستيك أو اللدائن(

المعالجة: تنقية المنتجات انفطية من الشوائب وإعداده للاستهلاك وأيضا يتم استخراج الغازات للاستفادة منها في بقية عمليات الإنتاج مثل إنتاج غاز الهيدروجين من النقثا الثقيلة للاستفادة منه في وحدات التكسير بالهيدروجين حيث يتم الاستفادة من اخر قطرة من النفط الخام.و منشأة مصفاة النفط منشأة كبيرة تقدر بمساحة مئات الملاعب الكروية، وهي تعمل 24 ساعة في اليوم على مدار السنة وتحتاج لتشغيلها إلى مئات العاملين، كما أن تكاليف إنشاءها وتشغيلها تقدر بمليارات الدولارات وأيضا لا يمكن تشغيل هذه المعدات من دون الوحدات المساندة كالطاقة والصيانة والمعدات الثقيلة.

نقل النفط إلى معامل التكرير

  • ينقل النفط في صورته الخامة أو قابلا للاستعمال بطريقتين:
  • النقل البريويشمل خطوط الأنابيب وهي أحسن وسيلة لنقل النفط ،بالإضافة إلى الشاحنات أو القطارات الصهريجية.
  • النقل البحريوتتمثل في الناقلات والبواخر المسطحة.

تكرير النفط

إعداد النفط الخام للتكرير 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.ويفصل الماء عن النفط في بعض الأحيان بسهولة ،ولكنه يكون مستحلبات ثابتة مع النفط في البعض الآخر هذه الحالة يجب أن يخضع النفط لمعالجة خاصة معقدة نسبيا لفصله. إن تكرير النفط ذو الشوائب يعقد تشغيل الوحدات الصناعية إلى حد كبير، فإذا سخن مثلا نفط يحتوي على الشوائب في مبادل حراري فإنها تترسب على سطح التسخين مما يؤدي إلى خفض كفاية المبادل الحراري ،وتحك الأجهزة فتبليها قبل الأوان ،ويؤدي تواجدها في المتبقيات النفطية بعد التقطيرإلى خفض جودة هذه الأخيرة وزيادة نسبة الرماد فيها.

ويحتوي الماء الموجود في النفط على كمية كبيرة من الأملاح التي تتوفر بصورة أساسية على هيئة كلوريدات 2CaCL،2MgCL،NaCL،ويتكون حمض الهيدروكلوريك من تحلل كلوريد الكالسيوم وخاصة كلوريد المغنزيوم أثناء عملية التقطير، ويحك هذا الحمض الأجهزة.

ما هي استخدامات البترول

ما هي استعمالات البترول يتخدم النفط فى اشياء عده, أولا الطاقة تزايدت استخدامات النفط في الطاقة على اختلاف أنواعها وأشكالها كوقود .

ثانيا استخدامات البترول فى الصناعة : يشكل النفط احد أهم مصادر المواد الخام للصناعات المختلفة في أوقات السلم والحرب على حد سواء .

ثالثا :استخدامات البترول كسلاح سياسي: يمكن للدول المصدرة للنفط استخدام هذا المورد الاقتصادي كوسيلة للضغط السياسي والاقتصادي على أي دولة من الدول في منطقة أو اقليم جغرافي معين ،

رابعا: النفط كسلاح اقتصادي ومصدر ثروة عامة : تصفح موضوع عن استخدامات البترول

مخاطر صناعة البترول:

كانت صناعة البترول في جميع مراحلها صناعة خطرة، ومن هنا كان من المفروض أن تكون لها منذ البداية قواعدها وإجراءاتها الصارمة في مجال حماية البيئة من التلوث أو التسرب وتنفيذ إجراءات السلامة في التشغيل لحماية العاملين ووسائل الإنتاج والحفاظ على البيئة المحيطة.

تعمقت مخاطر صناعة البترول في ظل عمليات التنمية والطلب المتزايد على استخدام البترول لتوفير احتياجات الطاقة الأولية كمنتجات بترولية وغاز طبيعي بحيث وصل الأمر إلى أن البترول كان يوفر أكثر من90% من احتياجات بعض الدول ولاسيما المكتظة بالسكان كما هو الحال في مصر، بالإضافة إلى أهمية ودور البترول كمصدر ودعامة أساسية للدخل القومي في الكثير من البلدان المنتجة له، مما ازداد الوعي العام على ضرورة حماية البيئة والإنسان وخاصة العاملين في مجال الصناعة البترول من مخاطره .

  • يتعرض العاملون في النفط لأربعة أنواع من المخاطر،»المخاطر الطبيعية، المخاطر الكيميائية، المخاطر الآلية، المخاطر السيكولوجية – النفسية.
  • تكمن المخاطر الطبيعية بتعرض العاملين في مجال النفط إلى التعرض للشمس أي للحرارة أثناء عمليات الحفر في العراء سو اء في الصحراء أو في البحار.
  • التعرض للضوضاء، الاهتزازات الناجمة من الحفر، التعرض للإشعاع إلى جانب التعرض إلى الضوء المبهر وللكهرباء في عمليات اللحام. مسببة أمراض عديدة مثل «ضربة الشمس، الأنيميا، سرطان الدم، سرطان الجلد، عتامة عدسة العين.
  • المخاطر الكيميائية عن طريق الغازات والأدخنة والأبخرة والأتربة التي تتصاعد في جو العمل.
  • تسبب الغازات أضراراً بالغة تصل إلى حد الاختناق والالتهابات، قد تتسبب في حرائق أو انفجارات لأن مستخرجات البترول مواد ملتهبة ومتفجرة.

كيف يتم فصل مكونات النفط:

يتم فصل الكيماويات المكونة للنفط عن طريق التقطير التجزيئي، وهو عملية فصل تعتمد على نقط الغليان النسبية (أو قابلية التطاير النسبية) للمواد المختلفة الناتجة عن تقطير النفط. وتنتج المنتجات المختلفة بترتيب نقطة غليانها بما فيها الغازت الخفيفة ،مثل: الميثان، الإيثان من طرق الكيمياء التحليلية، تستخدم غالبا في أقسام التحكم في الجودة في مصافي البترول.

ويتكون النفط من الهيدروكربونات، وهذه بدورها تتكون من مركبات عضوية تحتوي على الهيدروجين والكربون. وبعض الأجزاء غير الكربونية مثل النيتروجين والكبريت والأكسجين، وبعض الكميات الضئيلة من الفلزات مثل الفاناديوم أو النيكل، ومثل هذه العناصر لا تتعدى 1% من تركيب النفط.

وأخف أربعة ألكانات هم: ميثان CH4، إيثان C2H6، بروبان C3H8، بوتان C4H10. وهم جميعا غازات. ونقطة غليانهم -161.6 C° و-88 C° و-42 C° و-0.5 C°، بالترتيب (-258.9، -127.5، -43.6، -31.1 F°)
منتجات السلاسل الكربونية C5-7 كلها خفيفة، وتتطاير بسهولة، نافثا نقية.

ويتم استخدامهم كمذيبات وسوائل التنظيف الجاف ومنتجات تستخدم في التجفيف السريع الأخرى. أما السلاسل الأكثر تعقيدا من C6H14 إلى C12H26 فهي تكون مختلطة بعضها البعض وتكون البنزين (الجازولين). ويتم صنع الكيروسين من السلاسل الكربونية C10 إلى C15. ثم وقود ديزل وزيت المواقد في المدى من C10 إلى C20.

أما زيوت الوقود الأثقل من ذلك فهي تستخدم في محركات السفن. وجميع هذه المركبات النفطية سائلة في درجة حرارة الغرفة.
منتجات التقطير الجزئي للنفط الخام زيوت التشحيم والشحم شبه الصلب وال فازلين تتراوح من C16 إلى C20.

السلاسل الأعلى من C20 تكون صلبة، بداية من شمع البرافين، ثم بعد ذلك القطران، القار، الأسفلت، وتتواجد هذه المواد الثقيلة في قاع برج التقطير.

يعطي التسلسل التالي مكونات النفط الناتجة بحسب تسلسل درجة غليانها تحت تأثير الضغط الجوي في التقطير التجزيئي بالدرجة المئوية:

  •  إثير بترول : 40 – 70 C° يستخدم كمذيب
  •  بنزين خفيف: 60 – 100 C° يستخدم كوقود للسيارات
  •  بنزين ثقيل: 100- 150 C° يستخدم كوقود للسيارات
  • كيروسين خفيف: 120 – 150 C° يستخدم كمذيب ووقود للمنازل
  • كيروسين: 150 – 300 C° يستخدم كوقود للمحركات النفاثة
  • ديزل: 250 – 350 C° يستخدم كوقود ديزل / وللتسخين
  • زيت تشحيم: > 300 C° يستخدم زيت محركات
  •  الأجزاء الغليظة الباقية: قار، أسفلت، شمع، وقود متبقي.

الوقاية من مخاطر صناعة البترول

الوقاية من مخاطر صناعة البترول من اجل تقليل مخاطر صناعة البترول على العاملين في المشاريع النفطية يجب مراعاة ما يلي :

  1.  توفير اماكن السكن الصحي للعمال والتي تجعل الحياة مقبولة في الصحاري او عند البحار او المناطق المهجورة .
  2.  توفير وسائل الترفيه ( تلفزيون ، فديو ، …………. الخ ) وتوفي الطعام الصحي ومياه الشرب النظيفة والملابس الواقية للعاملين .

يمكنك تصفح بقيه البنود فى مقال باسم الوقاية من مخاطر صناعة البترول

[custom_fields_block]

Leave a Reply

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *