الكيروسين.. ما هو وما هي استخداماته وكيف يتم الحصول عليه

استُخدم مصطلح الكيروسين (Kerosene) منذ منتصف القرن التاسع عشر، عندما تمَّ تسجيله كعلامة تجارية في الولايات المتحدة من قبل الجيولوجي الكندي Abraham Pineo Gesner عام 1854 لزيت مصابيح مستخرج من الفحم. اشتقت تسميته من (κηρός) الكيروس؛ مما يعني الشمع باللغة اليونانية وذلك لإنتاج مادةٍ شمعيةٍ في بداية عملية التقطير.

كان الكيروسين قبل اختراع الكهرباء الطريقة الأساسية المستخدمة في التدفئة والإضاءة، لكن مع تطوّر الحياة تراجع استخدام مصابيح الزيت في المناطق المتمدنة، وبات استخدامه مرتبطًا أكثر بالتدفئة في المناطق الريفية. تمكَّن الكيروسين من مواكبة العصر وساعدت على ذلك الجهود المبذولة من قبل العلماء الذين اكتشفوا طرقًا محسنةً في التقطير جعلت من الكيروسين الوقود الموثوق به والمستخدم حتى يومنا هذا.

الكيروسين (Kerosene) أو البارافين (Paraffin) أو زيت البارافين هو سائلٌ هيدروكربونيٌّ قابل للاشتعال عديم اللون أو ذو لونٍ أصفر باهت، رائحته مميزة، يتم الحصول عليه من تكرير النفط، ويستخدم للحرق في مصابيح الكيروسين والسخانات أو الأفران المنزلية، وكوقود للمحركات النفاثة، ومذيب للشحوم وفي المبيدات الحشرية.

اقرأ أيضًا: معلومات حول مادة البوليمر.

الكيروسين هو مزيجٌ من الهيدروكربونات، يختلف تركيبه الكيميائي تبعًا لمصدره، ولكنه يتكون عادةً من حوالي 10 هيدروكربونات مختلفة، يحتوي كلٍ منها على 10 إلى 16 ذرة كربون لكل جزيء، مكوناته الرئيسية هي البارافينات المشبعة ذات السلسلة المستقيمة والمتفرعة، والبارفينات الحلقية.

الكيروسين أقل تطايرًا من البنزين نقطة الوميض الخاصة به هي 38 م^° أو أعلى، في حين أن نقطة الوميض الخاصة بالبنزين منخفضة تصل إلى -40 م^°، هذه الخاصية جعلت من الكيروسين وقودًا آمنًا نسبيًّا للتخزين والتداول.

توجد ثلاثة أنواعٍ أساسيةٍ من عمليات الحفر المستخدمة لاستخراج النفط من باطن الأرض إلى السطح، وهي:

عندما تصل عمليات الحفر إلى مواقع النفط تحت الأرض، يندفع النفط الخام إلى السطح بفعل غازات الهيدروكربون الذائبة فيه، ستجبر هذه الغازات حوالي 20% من النفط على الخروج من البئر، ثم يتم ضخ الماء في البئر لدفع المزيد من النفط، تستعيد عملية التنظيف حوالي 50% من النفط المدفون، يمكن استخراج المزيد من النفط بإضافة مادةٍ خافضةٍ للتوتر السطحي إلى الماء.

بعد تجميع النفط تتم عملية إزالة الأملاح منه في كلٍ من حقل النفط والمصفاة، ثم يتم فصل الماء عنه، وتقييم خصائصه لتحديد أفضل المنتجات البترولية التي يمكن استخراجها وتشمل الكثافة، ومحتوى الكبريت، والخصائص الفيزيائية الأخرى المرتبطة بتوزيع سلسلة الكربون، وبما أن النفط الخام هو مزيجٌ من العديد من المواد الهيدروكربونية المختلفة القابلة للامتزاج مع بعضها البعض، فيجب فصله إلى مكوناته قبل أن يتحول إلى كيروسين.

 يتم فصل النفط الخام إلى مكوناته بعملية التقطير، حيث يتم ضخ تيار النفط في الجزء السفلي من عمود التقطير الذي يتم تسخينه، تتبخر الهيدروكربونات (الأخف) ذات نقاط الغليان الأخفض في الخليط إلى أعلى العمود، وتبقى معظم الهيدروكربونات (الأثقل) ذات نقطة الغليان المرتفعة في الأسفل، تصل هذه الأبخرة إلى المكثف في أعلى العمود والذي يبردها ويعيدها إلى الحالة السائلة، يتم جمع الأجزاء السائلة المكثفة بشكلٍ منفصلٍ، الجزء الذي يتم جمعه بين (150 م^° إلى 250 م^° ) يحوي على الكيروسين.

يصبح من الضروري، بمجرد انتهاء عملية تقطير النفط إلى أجزائه، إجراء المزيد من عمليات المعالجة لإنتاج الكيروسين، ومنها الإصلاح التحفيزي (Catalytic Reforming)، والتكسير التحفيزي (Catalytic Cracking)، والمعالجة الهدروجينيّة (Hydroprocessing)، والتي تستخدم للتحكم في توزيع ذرات الكربون بإضافتها أو إزالتها إلى الهيكل الهيدروكربوني.

يتم إجراء عمليات استخلاصٍ إضافيةٍ في أبراجٍ كبيرةٍ لإزالة الملوثات الثانوية التي يمكن أن تؤثر على خصائص احتراق الكيروسين، تعتبر المركبات العطرية كالبنزين من الملوثات الواجب إزالتها.

خلال عمليات الاستخلاص يتم تعظيم وقت التماس بين الكيروسين ومذيب الاستخلاص، واختيار المذيبات على أساس ذوبان الشوائب بحيث تكون الكيميائية منها قابلةً للذوبان في المذيب أكثر من الكيروسين، لذلك عندما يتدفق الكيروسين من خلال البرج تنجذب الشوائب إلى المذيب وبمجرد سحب الملوثات من الكيروسين، تتم إزالة المذيب وترك الكيروسين في حالةٍ أكثر نقاءً.

يتم تخزين الكيروسين المكرر في خزانات الشحن، ثم تسليمها بواسطة صهاريج إلى المرافق حيث يُعبَّأ للاستخدام التجاري، ويمكن استخدام العبوات المعدنية لأن الكيروسين ليس غازًا ولا يتطلب أوعية تخزينٍ مضغوطة، لكن قابليته للاشتعال تُوجب التعامل معه كمادةٍ خطرةٍ.

.

.

.