المشتقات النفطية: انواعها واستخداماتها

تُحوِّل المصافي النفط الخام إلى منتجات تُستخدم في النقل والتدفئة وتوليد الطاقة والصناعات الكيميائية. ولا تتحدد المنتجات النهائية بالتقطير وحده؛ إذ تجمع المصافي بين فصل مكونات الخام، وتحويل بعض الجزيئات إلى مركبات أخف أو أكثر ملاءمة، ثم معالجة المنتجات وخلطها للوصول إلى المواصفات المطلوبة. وتختلف كميات المنتجات وخصائصها بحسب نوع الخام وتصميم المصفاة والطلب في السوق.

تمر عملية التكرير عادةً بمراحل الفصل والتحويل والمعالجة. ويمكن الاطلاع على شرح أوسع في مقال مراحل تكرير النفط الخام. كما تؤثر كثافة الخام ومحتواه الكبريتي في طريقة معالجته؛ لذلك يفيد الرجوع إلى مقال تصنيف النفط حسب الكثافة، وإلى شرح التحليل الكيميائي للنفط الخام.

1. غاز النفط المسال (Liquefied Petroleum Gas – LPG)

يتكون غاز النفط المسال أساساً من البروبان والبيوتان، وقد يُنتَج أثناء تكرير النفط أو يُستخلص من معالجة الغاز الطبيعي. يُحفظ سائلاً في أسطوانات وخزانات تحت الضغط، وليس لأن درجة حرارة الجو أقل من حد ثابت. ويُستخدم في الطهي والتدفئة وبعض التطبيقات الصناعية والمركبات المجهزة له.

2. الجازولين أو البنزين (Gasoline)

يُستخدم الجازولين وقوداً لمحركات الاشتعال بالشرارة، خصوصاً في سيارات الركوب والدراجات النارية وبعض المولدات. ولا يُنتج عادةً من فصل جزء واحد من الخام فقط؛ بل يُحضَّر بخلط مكونات من وحدات تكرير مختلفة، مع ضبط خصائص مثل رقم الأوكتان وضغط البخار وفق المواصفات المطلوبة.

3. النافثا واللقيم البتروكيميائي (Naphtha and Petrochemical Feedstocks)

النافثا مزيج هيدروكربوني خفيف تتغير خصائصه وتركيبته بحسب الخام والمصفاة. وقد تُعالَج لإنتاج مكونات عالية الأوكتان للجازولين، أو تُستخدم لقيمًا في الصناعات البتروكيميائية. وتنتج البتروكيميائيات من تحويل لقيم مثل النافثا والإيثان والبروبان إلى مركبات أساسية تدخل لاحقاً في صناعة البلاستيك والألياف الصناعية والمنظفات ومواد كيميائية أخرى؛ لذلك لا يصح وصفها بأنها ناتج تقطير مباشر ضمن مجال غليان واحد.

4. الكيروسين ووقود الطائرات (Kerosene and Jet Fuel)

الكيروسين جزء متوسط الخفة من منتجات التكرير، ويُستخدم في بعض تطبيقات التدفئة والطهي والإنارة بحسب البلد ونوع المنتج. أما وقود الطائرات النفاثة، فعادةً ما يكون من فئة كيروسينية تخضع لمواصفات دقيقة تتعلق بالتطاير ونقطة التجمد والنظافة والثبات الحراري. لذلك لا يُعد كل كيروسين صالحاً للاستخدام في الطائرات.

5. الديزل وزيت الوقود المقطر (Diesel / Distillate Fuel)

يُستخدم الديزل في محركات الاشتعال بالضغط، ومنها محركات الشاحنات والحافلات وبعض السيارات والمعدات الثقيلة والمولدات. وتُحدد جودته بخصائص متعددة، منها رقم السيتان ومحتوى الكبريت واللزوجة وخواص البرودة. وقد تتطلب إزالة الكبريت ومعالجة المنتج عمليات إضافية بعد التقطير، ولذلك لا تكون نسبة الكبريت منخفضة تلقائياً في كل تيار ديزل خام.

6. زيوت الوقود والمنتجات الثقيلة (Fuel Oil and Heavy Products)

زيت الوقود اسم يشمل درجات من الوقود السائل، ومنها الدرجات الثقيلة المتبقية بعد فصل أجزاء أخف من النفط. ويُستخدم، وفق الدرجة والمواصفات والأنظمة البيئية المحلية، في بعض الغلايات والأفران الصناعية ومحطات الطاقة والسفن. وتختلف لزوجته ومحتواه الكبريتي وخصائصه من درجة إلى أخرى، وقد يحتاج إلى تسخين أو معالجة قبل الاستخدام.

7. زيوت التشحيم والشموع البترولية (Lubricants and Petroleum Waxes)

تُحضَّر زيوت الأساس التشحيمية من تيارات نفطية مناسبة عبر عمليات فصل وتنقية وتحسين، ثم تُخلط بإضافات بحسب التطبيق. تساعد زيوت التشحيم على تقليل الاحتكاك والتآكل والمساهمة في نقل الحرارة. أما الشموع البترولية، ومنها شمع البرافين، فتُستخلص من تيارات شمعية وتُنقّى، وتدخل في صناعات مثل الشموع والتغليف وبعض مستحضرات العناية والتطبيقات الصناعية. ولا توجد نسبة ثابتة واحدة للإضافات تنطبق على جميع زيوت التشحيم.

الأسفلت والمنتجات المتبقية (Asphalt and Residual Products): يُنتج الأسفلت عادةً من الأجزاء الثقيلة المتبقية بعد تقطير الخام، وقد تُستخدم عمليات إضافية لضبط خواصه. ويُستعمل في رصف الطرق ومواد العزل المائي. ولا تنفصل كل درجات الأسفلت عند درجة حرارة واحدة ثابتة مثل 525 درجة مئوية؛ إذ تعتمد طريقة إنتاجه وخصائصه على نوع الخام وتصميم وحدات التقطير والمعالجة.

تنبيه علمي: قطران الفحم (Coal Tar) ليس مشتقاً نفطياً؛ بل ينتج أساساً من المعالجة الحرارية للفحم. لذلك ينبغي عدم إدراجه ضمن المنتجات المستخرجة من تكرير النفط الخام، رغم وجود استخدامات صناعية متشابهة بين بعض مواد القار والقطران.

للتعرف إلى طريقة فصل هذه المنتجات وتحويلها، يُرجى الرجوع إلى شرح إدارة معلومات الطاقة الأمريكية لعملية تكرير النفط الخام، وإلى تعريفها لـغازات النفط المسال.