يعد برج التقطير هو القلب النابض لأي مصفاة بترول. بدونه، لا يمكن فصل المكونات المختلفة للنفط الخام، ولا يمكن الحصول على المنتجات التي نعتمد عليها يوميًّا.
ما برج التقطير الرئيس لخام البترول؟
برج التقطير الرئيس هو عبارة عن هيكل فولاذي ضخم، يشبه عمودًا عملاقًا يمتد لارتفاع قد يتجاوز مئة متر. قطره يتراوح ما بين خمسة إلى عشرة أمتار، ما يسمح بمرور كميات هائلة من النفط الخام خلاله. يدخل النفط الخام إلى البرج في أسفله، ثم يُسخن إلى درجات حرارة عالية تصل إلى 350 درجة مئوية أو أكثر.
الهدف من هذا التسخين الشديد هو تحويل مكونات النفط المختلفة إلى بخار، لتبدأ عملية التقطير. في الأعلى يكون البرج أبرد قليلًا، ما يسمح لبخار المواد ذات نقاط الغليان الأعلى بأن يتكثف أولًا وينزل للأسفل، في حين أن المواد ذات نقاط الغليان المنخفضة تبقى بخارًا مدة أطول وتصعد إلى قمة البرج.
اقرأ أيضًا: خزانات البترول الرأسية ذات السقف الثابت
دور البرج في عملية التكرير
يعمل البرج مثل غربال عملاق للمواد الهيدروكربونية، فيفصل النفط الخام إلى مكوناته المختلفة بناءً على درجات الغليان، وحينئذ يأتي دوره في تقسيم النفط إلى منتجات متعددة مثل:
الغازات الخفيفة: مثل البروبان والبيوتان اللذين يُستخدمان وقودًا للطبخ والتدفئة.
البنزين: الذي يُعد أحد المنتجات الرئيسة والأكثر طلبًا.
الكيروسين: الذي يُستخدم وقودًا.
زيت الديزل: المستخدم في المركبات الثقيلة مثل الشاحنات والحافلات.
الزيوت الثقيلة والمخلفات: التي تُستخدم موادَّ خام لصناعات أخرى، أو وقودًا لمحطات الطاقة.
اقرأ أيضًا: الخزانات البترولية ذات السقف العائم
تركيب برج التقطير من الداخل
يتكون برج التقطير من مجموعة من الأطباق المثقبة أو الصواني التي تُستخدم لتسهيل عملية التقطير. كل طبق أو صينية تعمل على زيادة سطح التلامس بين البخار الصاعد والسائل الهابط داخل البرج. وهذا يساعد في تكثيف المواد الثقيلة، وإعادة تبخير المواد الخفيفة مرة أخرى.
يحتوي البرج أيضًا على مبادلات حرارية تسخِّن المواد قبل دخولها البرج، ما يجعل التقطير أكثر فاعلية وأقل استهلاكًا للطاقة. توجد أيضًا مضخات تسحب المنتجات من البرج بعد فصلها، ومراوح تعمل على تحريك الهواء للمساعدة في التبريد.
كيف يتم فصل المنتجات؟
عندما يدخل النفط الخام إلى البرج من الأسفل، يبدأ في التسخين باستخدام المبادلات الحرارية، وتتحول مكوناته إلى بخار. هذا البخار يرتفع تدريجيًا إلى الأعلى، ويبدأ في التكثف على الأطباق الموجودة داخل البرج. والمواد ذات درجة الغليان العالية تتكثف أولًا وتنزل للأسفل، في حين تبقى المواد الخفيفة صاعدة حتى تصل إلى مناطق أعلى من البرج، حيث تكون درجة الحرارة أقل.
تستمر عملية التبخر والتكثيف في كل جزء من البرج، ما يؤدي إلى فصل المواد الهيدروكربونية المختلفة بناءً على درجة غليانها. في النهاية، يُسحب كل منتج من البرج عند المستوى المناسب له.
اقرأ أيضًا: خزانات الغازات البترولية الكروية
كيفية دخول الخام وخروج المنتجات
يدخل النفط الخام إلى البرج من الأسفل، حيث يُسخن على نحو أولي في مبادلات حرارية تعمل على رفع درجة حرارته تدريجيًّا. ثم يُدخل النفط الخام إلى البرج في نقطة قريبة من القاع. وبعد أن تبدأ عملية التبخير والتكثيف داخل البرج، تُسحب المنتجات المختلفة من مستويات مختلفة.
المواد الخفيفة: تُسحب من قمة البرج فتكون درجات الحرارة أقل.
المواد المتوسطة: مثل الكيروسين والبنزين، تُسحب من مستويات متوسطة في البرج.
المواد الثقيلة: مثل الديزل والزيوت، تُسحب من أسفل البرج.
أما المواد التي تبقى بعد التقطير الكلي التي لا تتحول إلى بخار، فهي تُسمى "المخلفات الثقيلة"، وتخرج من قاعدة البرج، حيث تُستخدم لاحقًا وقودًا أو موادَّ خام في صناعات أخرى.
مواصفات البرج
يتراوح ارتفاع البرج بين 30 و100 متر أو أكثر، حسب حجم وحدة التكرير وطبيعة الخام المستخدم. ويتراوح قطر البرج بين 5 و10 أمتار، ويتكون من صفائح فولاذية مدعمة، قادرة على تحمل درجات حرارة عالية وضغط كبير. أما من الداخل، فيحتوي على كثير من الصواني والألواح المثقبة، مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل، لضمان كفاءة التقطير وعدم حدوث تسرب أو تلف.
أهمية برج التقطير
يعد برج التقطير هو القلب النابض لأي مصفاة بترول، لا يمكن دونه فصل المكونات المختلفة للنفط الخام، ولا يمكن الحصول على المنتجات التي نعتمد عليها يوميًّا. أيضًا فكفاءة البرج تؤثر مباشرة في جودة المنتجات النهائية، وعلى الاقتصاديات العامة للعملية كلها.
اقرأ أيضًا: كيف تكون البترول في الحقيقة؟
الفرق بين البرج والمعدات الأخرى
برج التقطير ليس مجرد مكون وحيد، بل يتعاون مع معدات عدة أخرى، مثل المبادلات الحرارية، والمضخات، والخزانات، لخلق عملية تكرير متكاملة وفعالة. ولذا، لا يمكن الحديث عن برج التقطير دون الإشارة إلى دور هذه المعدات في تحسين كفاءة وجودة التقطير.
في النهاية، يظل برج التقطير هو العنصر الرئيس في عملية تكرير البترول، لأنه يفصل المواد الأساسية ويحضرها لمراحل لاحقة من التكرير أو الاستخدام المباشر. ومع كل هذه التفاصيل، تبقى أهمية البرج واضحة لا يمكن الاستغناء عنها في عالم النفط.
يجب عليك تسجيل الدخول أولاً لإضافة تعليق.