التقطير التجزيئي للنفط الخام
الكيمياءالكيمياء العضوية16–17 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيليُسخَّن النفط الخام ويُدخل إلى برج التقطير التجزيئي: تصعد الهيدروكربونات قصيرة السلسلة ذات درجات الغليان المنخفضة إلى القمة، وتبقى الهيدروكربونات طويلة السلسلة ذات درجات الغليان المرتفعة قرب القاع. اضبط درجة حرارة الفرن ونوع النفط الخام لترى أي جزء يجمعه كل صينية (الغاز، البنزين، الكيروسين، الديزل، المتبقي الثقيل) وكيف تتغير نسب النواتج.
الدرس: النفط الخام وتكرير البترول
ماذا تعرض
النفط الخام مخلوط من مئات الهيدروكربونات يمكن فصلها لاختلاف درجات غليانها: فالسلاسل الأطول قواها بين الجزيئية أقوى ودرجات غليانها أعلى. وفي برج التقطير التجزيئي تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع، فيصعد كل بخار حتى يصل إلى صينية باردة بما يكفي ليتكثف. يتجمع الغاز والبنزين قرب القمة، والكيروسين والديزل أسفل منهما، والمتبقي الثقيل في القاع. وكل جزء مخلوط له مدى غليان، وليس مادة نقية. يفصل التقطير الجزيئات دون أن يغيرها، أما التكسير الحراري فيحول الأجزاء الثقيلة إلى بنزين.
طريقة الاستخدام
ابدأ بالإعداد الافتراضي واقرأ الجزء الذي تجمعه كل صينية واستخداماته. ثم اخفض «حرارة الفرن» خطوة خطوة ولاحظ كيف يعجز الديزل والكيروسين عن التبخر فيسقطان مع المتبقي. ارفعها فوق 400 °C لترى التحذير من التكسير الحراري. وأخيرًا بدّل «النفط الخام» بين الخفيف والمتوسط والثقيل وقارن نسبة النواتج الخفيفة.
المعاملات القابلة للتغيير
- درجة حرارة الفرن 100–450 °C
- نوع النفط الخام نفط خام خفيف (أجزاء منخفضة الغليان أكثر), نفط خام متوسط, نفط خام ثقيل (متبقٍّ أكثر)
أسئلة للاستكشاف
- لماذا يُجمع البنزين في موضع أعلى من الديزل في البرج؟
- هل كل جزء مركب واحد أم مخلوط؟ وكيف تفسر درجات الغليان ذلك؟
- ماذا يحدث لجزء الديزل عند خفض درجة حرارة الفرن إلى 250 °C؟