..{النفط}..
النفط أو البترول (كلمة مشتقة من الأصل اللاتيني بيترا والذي يعني صخر، "أوليوم" والتي تعني زيت)، ويطلق عليه أيضا الزيت الخام، كما أن له اسم دارج "الذهب الأسود"،وهو عبارة عن سائل كثيف، قابل للاشتعال، بني غامق أو بني مخضر، يوجد في الطبقةالعليا من القشرةالأرضية. وهو يتكون من خليط معقد من الهيدروكربونات، وخاصة منسلسلة الألكانات، ولكنه يختلف في مظهره وتركيبه ونقاوته بشدة من مكان لأخر. وهومصدر من مصادر الطاقة الأولية الهام للغاية (إحصائيات الطاقة في العالم). البترولهو المادة الخام لعديد من المنتجات الكيماوية، بما فيها الأسمدة، مبيدات الحشرات،اللدائن.::منشأ البترول::المنشأ الحيويينظر معظم الجيولوجيين إلى الزيت الخام، مثلالفحم والغاز الطبيعي، أنه ناتج من تأثير الضغط والحرارة على النباتات القديمة علىمر العصور الجيولوجية. وطبقا لهذه النظرية، فقد تكون البترول من تحلل بقاياالحيوانات البحرية ونباتات ما قبل التاريخ. وبمرور قرون عديدة فإن هذه المادةالعضوية، إختلطت بالطين، ودفنت تحت طبقات رسوبية من المواد. وأدت الحرارة والضغطالشديدين ألى تحول هذه الحيوانات والنباتات إلى مادة شمعية تسمى كيروجين، وإلىهيدروكربونات سائلة وغازية في عملية تعرف بالتطور التدهوري. وانتقلت هذه المادةخلال طبقات الصخور المجاورة حتى تم إحتجازها تحت الأرض في صخور مسامية تسميالمستودعات، مكونة حقل زيت، والتي يمكن استخلاص السائل منها بالحفر ثم الضخ.المنشأغير الحيويتوماس جولد كان أكثر العلماء الغربيين تأييدا للنظرية الروسية-الأوكرانيةالمنشأ الغير حيوي للبترول. وهذه النظرية تفترض ان كميات ضخمة من الكربون الموجودطبيعيا على الأرض، بعضه في شكل هيدروكربونات. ونظرا لأن الهيدروكربونات أقل كثافةمن الموائع المسامية، فإنه يتجه للأعلى. وتحوله أشكال الكائنات الدقيقة إلى ترسباتهيدروكربونية عديدة. وأثبتت حسابات الديناميكا الحرارية والدراسات العملية أن "إن-ألكانات" (المكون الرئيسي للبترول) لا تنتج تلقائيا من الميثان في الضغوطالموجودة في الأحواض الرسوبية، وعلى هذا فإن نظرية المنشأ الغير حيويللهيدروكربونات تفترض التكون العميق.::تركيب البترول::أثناء عمليات التصفية، يتمفصل الكيماويات المكونة للبترول عن طريق التقطير التجزيئي، وهو عملية فصل تعتمد علىنقط الغليان النسبية (أو قابلية التطاير النسبية). المنتجات المختلفة (بالترتيبطبقا لنقطة غليانها) بما فيها الغازت الخفيفة (مثل: الميثان، الإيثان، البروبان) كالتالي: البنزين، وقود المحركات النفاثة، الكيروسين، الديزل، الجازولين، شموعالبرافين، الأسفلت، وهكذا. والتقنيات الحديثة مثل فصل الألوان الغازي، Hplc، فصلألوان غازي-مطياف كتلة، يمكن أن تفصل بعض الأجزاء من البترول إلى مركبات فردية،وهذه طريقة من طرقالكيمياء التحليلية، تستخدم غالبا في أقسام التحكم في الجودة فيمصافي البترول.ولمزيد من الدقة، فإن البترول يتكون منالهيدروكربونات، وهذه بدورهاتتكون منالهيدروجين، والكربون، وبعض الأجزاء غير الكربونية والتي يمكن أن تحتوي علىالنيتروجين، الكبريت، الأين، وبعض الكميات الضئيلة من الفلزات مثل الفاناديوم أوالنيكل، ومثل هذه العناصر لا تتعدى 1% من تركيب البترول.وأخف أربعة ألكانات هم: ميثان Ch4، إيثان C2h6، بروبان C3h8، بيوتان 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°)مدى السلاسل C5-7 كلها خفيفة، وتتطاير بسهولة، نافثا نقية. ويتم استخدامهمكمذيبات، سوائل التنظيف الجاف، ومنتجات التجفيف السريع الأخرى. أما السلاسل من C6h14 إلى C12h26 تكون مختلطة ببعض وتستخدم في الجازولين. ويتم صنع الكيروسين منالسلاسل C10 إلى C15، ثم وقود الديزل/زيت التسخين في المدى من C10 إلى C20، و يتماستخدم زيوت الوقود الأثقل من ذلك في محركات السفن. وجميع هذه المركبات البتروليةسائلة في درجة حرارة الغرفة.زيوت التشحيم والشحم شبه الصلب (بما فيه الفزلين) تتراوح من C16 إلى C20.السلاسل الأعلى من C20 تكون صلبة، بداية من شمع البرافين، ثمبعد ذلك القطران، القار، الأسفلت.مدى درجات الغليان لمكونات البترول تحت تأثيرالضغط الجوي في التقطير التجزيئي بالدرجة المئوية:إثير بترول: 40 – 70 C° يستخدمكمذيب بنزين خفيف: 60 – 100 C° يستخدم كوقود للسيارات بنزين ثقيل: 100- 150 C° يستخدم كوقود للسيارات كيروسين خفيف: 120 – 150 C° يستخدم كمذيب ووقود للمنازلكيروسين: 150 – 300 C° يستخدم كوقود للمحركات النفاثة زيت الغاز: 250 – 350 C° يستخدم كوقود للديزل / للتسخين زيت تشحيم: > 300 C° يستخدم زيت محركات الأجزاءالتبقية: قار، أسفلت، وقود متبقي.::استخلاص البترول::بصفة عامة فإن المرحلة الأولىفي استخلاص الزيت الخام هي حفر بئر ليصل لمستودعات البترول تحت الأرض. وغالبا مايتم حفر عديد من الآبار لنفس المستودع، للحصول على معدل استخراج اقتصادي. وفي بعضالآبار يتم ضخ الماء، البخار، مخلوط الغازات المختلفة للمستودع لإبقاء معدلاتالاستخراج الاقتصادية مستمرة.وفي حالة أن الضغط تحت الأرض في مستودع الغاز كافي،عندها سيجبر الزيت على الخروج للسطح تحت تأثير هذا الضغط. الوقود الغازي أو الغازالطبيعي غالبا ما يكون متواجد، مما يزيد من الضغط الموجود تحت الأرض. وفي هذهالحالة فإن الضغط يكون كافي لوضع كمية كافة من الصمامات على رأس البئر لتوصيل البئربشبكة الأنابيب للتخزين، وعمليات التشغيل. ويسمى هذا استخلاص الزيت المبدئى. وتقريبا 20% فقط من الزيت في المستودع يمكن استخراجه بهذه الطريقة.وخلال فترة حياةالبئر يقل الضغط، وعند حدود معينة لا يكون كافيا لدفع الزيت للسطح. وعندها، لو أنالمتبقى قى البئر كافي اقتصاديا، وغالبا ما يكون كذلك، يتم استخراج الزيت المتبقيفي البئر بطريقة استخراج الزيت الإضافية. شاهد إتزان الطاقة، وصافي الطاقة. ويتماستخدام تقنيات مختلفة في طريقة استخراج الزيت الإضافية، لاستخراج الزيت منالمستودعات التي نفذ ضغطها أو قل. يستخدم أحيانا الضخ بالطلمبات مثل الطلمباتالمستمرة، وطلمبة الأعماق الكهربية (electrical submersible pumps ESPs) لرفع الزيتإلى السطح. وتستخدم تقنية مساعدة لزيادة ضغط المستودع عن طريق حقن الماء، إعادة حقنالغاز الطبيعي، رفع الغاز وهذا يقوم بحقن الهواء، ثاني أكسيد الكربون أو غازات أخرىللمستودع. وتعمل الطريقتان معا المبدئية والإضافية على استخراج ما يقرب من 25 إلى 35% من المستودع.المرحلة الثالثة في استخراج الزيت تعتمد على تقليل كثافة الزيتلتعمل على زيادة الإنتاج. وتبدأ هذه المرحلة عندما لا تستطيع كل من الطريقةالمبدئة، والطريقة الإضافية على استخراج الزيت، ولكن بعد التأكد من جدوى استخدامهذه الطريقة اقتصاديا، وما إذا كان الزيت الناتج سيغطي تكاليف الإنتاج والأرباحالمتوقعة من البئر. كما يعتمد أيضا علىأسعار البترول وقتها، حيث يتم إعادة تشغيلالآبار التي قد تكون توقفت عن العمل في حالة ارتفاع أسعار الزيت. طرق استخراج الزيتالمحسن حراريا (Thermally-enhanced oil recovery methods TEOR) هي الطريقة الثالثةفي ترتيب استخراج الزيت، والتي تعتمد على تسخين الزيت وجعله أسهل للاستخراج. حقنالبخار هي أكثر التقنيات استخداما في هذه الطريقة، وغالبا مع تتم (TEOR) عن طريقالتوليد المزدوج. وفكرة عمل التوليد المزدوج هي استخدم تربينة (توربينة) غاز لإنتاجالكهرباء واستخدام الحرارة المفقودة الناتجة عنها لإنتاج البخار، الذي يتم حقنهللمستودع.وكما قال الدكتور عثمان العبدلي بأن هناك تقنية أخرى تستخدم في طريقة (TEOR)، وهي الحرق في-الموضع، وفيها يتم إحراق الزيت لتسخين الزيت المحيط به. وأحيانا يتم استخدام المنظفات لتقليل كثافة الزيت. ويتم استخراج ما يقرب من 5 إلى 15% من الزيت في هذه المرحلة ،,؛؛طرق أخرى لإنتاج الزيت؛؛,,نظرا للزيادة المستمرةفي أسعار البترول، أصبحت الطرق الأخرى لإنتاج الزيت محل إهتمام. وأصلح هذه الأفكارهو تحويل الفحم إلى زيت والتي تهدف إلى تحويل الفحم إلى زيت خام.وكانت تعرف "إيرساتز" ("الاستبدال" ). وقد تم توقف هذه الطريقة بعد ذلك نظرا لأن تكاليف إنتاجالبترول الطبيعي أقل منها. ولكن بالنظر إلى ارتفاع أسعار البترول المستمر، فإنتحويل الفحم إلى بترول قد يكون محل تفكير.وتتضمن الطريقة تحويل رماد الفحم إلى زيتفي عملية متعددة المراحل. ونظريا فإن طن من الفحم ينتج نقريبا 200 لتر من الخام،بمنتجات تتراوح من القار إلى الكيماويات النادرة تم حفر أول بئر للبترول في الصينفي القرن الرابع الميلادي أوقبل ذلك. وكان يتم إحراق الزيت لتبخير الماء المالحلإنتاج الملح. وبحلول القرن العاشر، تم استخدام أنابيبالخيرزان لتوصيل الأنابيبلمنابع المياه المالحة.في القرن الثامن الميلادي، كان يتم رصف الطرق الجديدةفيبغداد باستخدامالقار، الذي كان يتم إحضاره من من ترشحات البترول في هذه المنطقة. في القرن التاسع الميلادي، بدأت حقول البترول في باكو، أذربيجان بإنتاج البترولبطريقة اقتصادية لأول مرة. وكان يتم حفر هذه الحقول للحصول على النفط، وتم وصف ذلكبمعرفة الجغرافي ماسودي في القرن العاشر الميلادي، وأيضا ماركو بولو في القرنالثالث عشر الميلادي، الذي وصف البترول الخارج من هذه الآبار بقوله أنها مثل حمولةمئات السفن. شاهد أيضا الحضارة الإسلامية.ويبدأ التاريخ الحديث للبترول في عام 1853، باكتشاف عملية تقطير البترول. فقد تم تقطير البترول والحصول منه علىالكيروسين بمعرفة إجناسى لوكاسفيز، وهو عالم بولندي. وكان أول منجم زيت صخري يتمإنشائه في بوربكا، بالقرب منكروسنو في جنوب بولندا، وفي العام التالي لذلك تم بناءأول معمل تكرير (في الحقيقة تقطير) في يولازوفايز، وكان أيضا عن طريق لوكاسفيز. وإنتشرت هذه الاكتشافات سريعا في العالم، وقام ميرزوف ببناء أول معمل تقطير فيروسيا في حقل الزيت الطبيعي في باكو في عام 1861
رد مع اقتباس