مقطرات خفيفة

أنواع مُقطّرات النفط الخفيفة

تُصنّف مُقطّرات النفط الخفيفة إلى أنواع مختلفة بناءً على استخدامها في المجال الصناعي. إليك بعضًا منها:

• مُقطّر التجزئة

  وهو عبارة عن مجموعة مُقطّرات نفط خفيفة تُساعد على فصل العديد من المركبات التي تتمتع بنقاط غليان مختلفة. يتضمن هذا الجهاز عمود التقطير، والقارورة الغليانة، ورأس التقطير، والمكثّف، والقارورة المستقبلة. يشتمل عمود التقطير على مواد تعبئة أو صفائح تُمكّن من تكرار دورات التبخّر والتكثيف. بفضل هذه الآليات، يمكن فصل المركبات ذات نقاط الغليان القريبة. كما أن استخدام مُقطّرات النفط الخفيفة ذات التقطير التجزئي يُمكّن من إنجاز عمليات على نطاق واسع.

• مُقطّر التقطير البسيط

  عند تسخين الماء غير النقي أو السوائل الأخرى التي تحتوي على العديد من المركبات، فإن السائل الذي يغلي أولاً، أي بخار الماء، سيتصاعد خلال رأس التقطير. ثم سيمر عبر المكثّف حيث سيتم تبريده وجمعه في القارورة المستقبلة. ما يفعله هذا الجهاز هو فصل المركبات التي تتمتع بفارق كبير في نقاط الغليان.

• جهاز التقطير الجزيئي

  لفصل المركبات الهشة حرارياً مثل الفيتامينات والأحماض الدهنية الأساسية والنكهات، تُستخدم معدات التقطير الجزيئي قصير المسار تحت الفراغ. تستخدم ظروف فراغ عالية وسترات ومسارًا قصيرًا لفصل المركبات دون حدوث تحلل حراري. يعني ذلك أن درجة حرارة غليان المركب لن يتم الوصول إليها إلا عند وجود فراغ مرتفع. ثم سيحدث التبخّر والتكثيف ضمن مسافة قصيرة. يمكن استخدام أجهزة التقطير الجزيئي أيضًا لفصل مركبات مثل المركبات العطرية والزيت وبقايا المذيبات وبقايا المبيدات.

• المبخر الدوار

  يستخدم هذا الجهاز عملية التبخّر لفصل المذيبات من العينة. صُمّم مُقطّر النفط الخفيف مع قارورة دوارة تحتوي على العينة. يسخّن المُقطّر القارورة باستخدام حمام مائي أو غطاء تسخين لبدء عملية التبخّر. يتم جمع المذيب المتبخر من خلال المكثّف في قارورة مستقبلة. تُستخدم أجهزة التبخير الدوارة بشكل شائع في مختبرات الكيمياء والصناعة للتركيز وإزالة المذيبات وإعداد العينات.

• وحدة التبخير/التقطير بغشاء رقيق

  تعمل وحدات التبخير/التقطير بغشاء رقيق من خلال استخدام الحرارة لتبخّر السوائل أثناء تشكيل أفلام رقيقة على السطح الساخن. تُصنع هذه الوحدات بشكل عام مع أسطح مسحوقة أو مخدوشة. تُعد وحدات الأسطح المسحوقة الأكثر شيوعًا، ولديها ممسحة تُستخدم لنشر السائل على السطح الساخن. تُشكل سحب هذه الممسحة وقصها وجاذبيتها أفلامًا رقيقة أثناء تفريغ السائل من المبخر. تُستخدم وحدات التبخير/التقطير بغشاء رقيق في الصناعات الغذائية والبتروكيماوية والبيئية والصيدلانية.

مواصفات وصيانة مُقطّرات النفط الخفيفة

تختلف مواصفات مُقطّرات النفط الخفيف الخام حسب النموذج والعلامة التجارية والتصميم. ومع ذلك، هناك بعض المواصفات العامة المتاحة.

• قدرة الإنتاج

  بشكل عام، يمكن لمُقطّرات النفط الخفيفة في السوق إنتاج ما بين 3,000 لتر إلى أكثر من مليون لتر من المنتج لكل دورة تقطير. يمكن أن يكون المنتج النهائي إيثانول أو ميثانول. تعتمد قدرة الإنتاج على مجموعة المكابس وقوة الغلاية والمكثّف وارتفاع العمود والعزل. ستكون مُقطّرات النفط الصناعية الكبيرة ذات قدرة إنتاج أعلى بكثير من مُقطّرات النفط الخفيفة الصغيرة.

• النظم الوظيفية

  يأتي مُقطّر النفط الخفيف مع أنظمة وظيفية مختلفة تُساعد على تقطير السائل. سيكون لديه نظام تسخين ومكثّف وحاوية تجميع للمنتج النهائي ومصدر طاقة، مثل الكهرباء أو الغاز.

• ارتفاع العمود وقطره

  اعتمادًا على المنتج النهائي، يمكن أن تختلف أعمدة وحدات التقطير الخفيفة في الارتفاع والقطر. على سبيل المثال، سيكون لعمود تقطير الإيثانول قطر 0.8 متر وارتفاع 12 متر. سيكون به أيضًا صواني أو أعمدة تعبئة تُمكّن من فصل أفضل للمكونات.

مثل أي آلة أو معدات أخرى، تتطلب مُقطّرات النفط الخفيف الخام صيانة وخدمة دورية لتشغيلها بسلاسة وكفاءة وللتكرير الفعال للنفط الخام. ستطيل الصيانة الدورية من عمر الآلة وستقلل من كمية الأموال التي تُنفق على الأعطال المفاجئة وإصلاحات.

تُعدّ تنظيف جهاز التقطير بالنفط الخام الخفيف بشكل دوري خطوة صيانة أساسية. تتراكم الرواسب عادةً مع مرور الوقت، مما يُعيق كفاءتها. يمكن تنظيف مُقطّرات النفط الخفيف باستخدام مواد التنظيف المناسبة.

يُضمن استخدام مُنظف صناعي مناسب عدم تلف الجهاز. من الضروري استبدال أجزاء آلة تقطير النفط بشكل دوري. تحتوي آلة تقطير النفط الخفيف على العديد من الأجزاء القابلة للتبادل التي تُعاني من التآكل المنتظم. يُساعد البقاء على اطلاع على استبدال الأجزاء في الحفاظ على وظائف الجهاز وأداءه المثاليين.

سيُساعد مراقبة الأداء العام لمُقطّر النفط الخام الخفيف بشكل متكرر على ملاحظة أي تغييرات محتملة. يُعدّ هذا أمرًا بالغ الأهمية خاصةً عند تقطير سوائل تُستخدم للاستهلاك البشري، مثل المشروبات الكحولية. يمكن أن تشير أي تغييرات في أداء المُقطّر إلى انسداد أو عطل أو حتى تسرب. يجب معايرة المُقطّرات التي تحتوي على مكونات إلكترونية وأجهزة استشعار بشكل متكرر بحيث يتم تطبيق الكمية الصحيحة من الحرارة عند تقطير السائل.

سيناريوهات استخدام مُقطّرات النفط الخفيفة

• إنتاج المشروبات الروحية

  التطبيق الأساسي لمُقطّرات الكحول الخفيفة هو تحويل البيرة أو النبيذ إلى مشروبات روحية. تُنتج المُقطّرات الفودكا والويسكي والجن والرم وغيرها من المشروبات الكحولية من الحبوب المُخمرة أو الفواكه أو الخضار. يفصل مُقطّر النفط الخفيف الكحول عن المكونات الأخرى للسائل في عدة جولات من التقطير.

• استخراج الزيوت الأساسية

  يمكن لمُقطّرات النفط الخفيفة استخراج الزيوت الأساسية من المنتجات النباتية. يتم غلي المواد النباتية وتبخيرها بواسطة بخار الماء. يتم فصل المركبات العطرية وتنقيتها من الزيوت الأساسية.

• استخراج النكهات والعطور

  يمكن استخدام مُقطّرات النفط الخفيفة أيضًا لاستخراج النكهات والعطور الطبيعية من المواد الطبيعية، مثل الفواكه والأعشاب والتوابل، إلخ. يتم فصل مركبات النكهة والعطر وتنقيتها من خلال التقطير، ويتم إضافتها إلى الأطعمة أو المشروبات أو العطور.

• إنتاج المواد الكيميائية الصناعية

  يتم إنتاج بعض المركبات الكيميائية صناعيًا من خلال مُقطّرات النفط الخفيفة، مثل حمض الخليك والإيثانول والبيوتانول والبروبانول، باستخدام مواد خام مثل النفط الخام وقصب السكر والذرة، إلخ.

• تنقية المياه

  يمكن استخدام مُقطّرات النفط الخفيفة لتنقية المياه. يتم فصل الشوائب الموجودة في مياه الصرف الصحي. في عملية تقطير الماء، تتم إزالة المواد غير المرغوب فيها، بما في ذلك البكتيريا والفيروسات والمعادن الثقيلة والمُلوثات الكيميائية، ولا يبقى سوى الماء النقي.

• إنتاج الأدوية

  تستخدم صناعة الأدوية مُقطّرات النفط الخفيفة لإنتاج الأدوية. تُشارك في تصنيع الدواء من خلال تنقية وفصل المكونات الفعالة والمركبات الكيميائية من مستخلصات الأعشاب.

• البحث والتحليل المختبري

  في المختبر، يستخدم البحث والتحليل الكيميائي والبيولوجي مُقطّرات النفط الخفيفة. تُقطّر وتُفصل المركبات الكيميائية لتحديد ودراسة خصائص وتفاعلات المواد المختلفة.

أسئلة وأجوبة حول مُقطّرات النفط الخفيفة

س1: ما هو مبدأ عمل مُقطّرات النفط الخفيفة؟

ج1: يمكن لمُقطّرات النفط الخفيف فصل وتنقية المركبات الموجودة في النفط الخام باستخدام تقنية التكسير الجاف عالي الحرارة. تُمكّن هذه التقنية النفط الخام من التسخين والتكسير إلى مركبات مختلفة. ستمر تلك المركبات لاحقًا بالمكثّفات والفاصلات للفصل.

س2: ما هي استخدامات مُقطّرات النفط الخفيف؟

ج2: تُستخدم مُقطّرات النفط الخفيف بشكل شائع لتكرير النفط الخام الخفيف، مثل البنزين والديزل والكيروسين. يمكن استخدام المنتجات المُكررة كوقود قيم أو كمواد خام لعمليات البتروكيماويات.

س3: ما هي مزايا مُقطّرات النفط الخفيف؟

ج3: توفر مُقطّرات النفط الخفيف العديد من الفوائد لتكرير النفط الخام. يمكن أن توفر حلًا فعالاً من حيث التكلفة وكفاءة للمستخدمين. تتمتع مُقطّرات النفط الخفيف أيضًا بتحويل عالٍ للطاقة وخيارات تصرف صديقة للبيئة. يمكن أن تكون بعض النماذج متحركة وتُستخدم في مواقع مختلفة.

س4: ما هي العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار مُقطّر نفط خفيف؟

ج4: عند اختيار مُقطّر نفط خفيف، من الضروري فحص السعة ومتطلبات الإنتاج، ومصدر الطاقة والكفاءة، والتكنولوجيا المستخدمة في المُقطّر، ومعايير الامتثال البيئي والأمان للمعدات.