تثبيت النفط الخام

تثبيت النفط الخام (أو استقراره) هو عملية تقطير جزئي تجعل النفط الخام مناسبًا للتخزين في خزانات الضغط الجوي ، أو بجودة مناسبة للبيع أو النقل عبر خطوط الأنابيب . ويتحقق التثبيت بتعريض النفط الخام "النشط" لظروف درجة حرارة وضغط معينة في وعاء التقطير، مما يؤدي إلى إزالة مكونات الهيدروكربونات الخفيفة لتكوين نفط خام "ميت" أو مستقر ذي ضغط بخاري منخفض.

عادةً، يبلغ ضغط بخار النفط الخام المستخرج من منشأة إنتاج النفط 120 رطل لكل بوصة مربعة عند 100 درجة فهرنهايت (726 كيلو باسكال عند 37.8 درجة مئوية) ^{[ 1 ]} أو 125 رطل لكل بوصة مربعة عند 60 درجة فهرنهايت (862 كيلو باسكال عند 15.5 درجة مئوية) ^{[ 2 ]} . بعد عملية الاستقرار، يبلغ ضغط بخار النفط الخام المتوقف عن الإنتاج 9-10 رطل لكل بوصة مربعة عند 100 درجة فهرنهايت (62-69 كيلو باسكال عند 37.8 درجة مئوية) ^{[ 1 ] .}

يُسخّن النفط الخام الحي في فرن أو مبادل حراري إلى درجة حرارة مرتفعة. ^{[ 3 ]} يُغذّى النفط الخام إلى مُثبِّت، وهو عادةً عبارة عن عمود ذي صوانٍ أو برج مُعبأ، يُحقق تجزئة جزئية أو تقطيرًا للنفط. [4] تتدفق المكونات الأثقل، البنتان (C5H12 ₎ والهكسان (C6H14 ₎ والهيدروكربونات الأعلى ^{( C7 +} ) ، كسائل _إلى أسفل العمود حيث _ترتفع درجة الحرارة تدريجيًا _. في أسفل العمود، يُسحب جزء من السائل ويُعاد تدويره عبر مُسخِّن يُضيف حرارة إلى البرج. ^{[ 4 ]} هنا، تُطرد الكسور الأخف أخيرًا كغاز، يصعد إلى أعلى عبر العمود. في كل صينية أو مرحلة، يفصل الغاز الصاعد المكونات الخفيفة عن الثقيلة، فيصبح الغاز الصاعد أغنى بالمكونات الخفيفة وأقل بالمكونات الثقيلة. ^{[ 5 ]}

بدلاً من ذلك، إذا لزم فصل أدق، يمكن تزويد العمود بنظام ارتداد في الجزء العلوي ^{[ 6 ]،} مما يجعله مشابهاً لعمود التقطير . ^{[ 5 ]} أثناء تدفق سائل الارتداد لأسفل عبر العمود، يصبح أقل تركيزاً بالمكونات الخفيفة وأكثر تركيزاً بالمكونات الثقيلة. يمر الغاز العلوي من المثبت عبر صمام تحكم في الضغط الخلفي يحافظ على الضغط داخل المثبت. ^{[ 5 ]}

يُسحب النفط الخام المُستقر، الذي يتكون من البنتان والهيدروكربونات الأعلى (C5 ₊ )، من قاعدة المُثبِّت ويُبرَّد. قد يتم ذلك عن طريق التبادل الحراري مع النفط الخام الخام الداخل، أو عن طريق تبريد الماء في مُبادل حراري. يتدفق النفط الخام المُستقر إلى خزانات للتخزين أو إلى خط أنابيب لنقله إلى العملاء، مثل مصفاة النفط . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 7 ]}

قد يعمل برج التثبيت عادةً عند ضغط يتراوح بين 50 و200 رطل لكل بوصة مربعة (345-1378 كيلو باسكال). ^{[ 5 ]} عندما يحتوي النفط الخام على مستويات عالية من كبريتيد الهيدروجين (H₂S ₎ ، يُجرى تثبيتٌ حامض. يتضمن ذلك تشغيل المُثبِّت عند الحد الأدنى لنطاق الضغط، بينما يتم تثبيت النفط الحلو (منخفض H₂S) عند ضغط أعلى _. ^{[ 5 ]}

تُعالَج الهيدروكربونات الخفيفة المُستخلصة من النفط الخام عادةً لإنتاج منتجات مفيدة. يُضغط الغاز من أعلى برج التثبيت ويُغذّى إلى برج إزالة الميثان. ^{[ 4 ]} يفصل هذا البرج أخف الهيدروكربونات، الميثان (CH4 ₎ والإيثان ( C2H6 _{) ، عن المكونات الأثقل} . يُسحب الميثان والإيثان من أعلى البرج ويُستخدمان كوقود غازي في المصنع. قد يُحرق الغاز الزائد . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

يُوجَّه السائل من قاعدة وحدة إزالة الميثان إلى وحدة إزالة الإيثان. أما الغاز الخارج من الأعلى فهو في الأساس إيثان، ويتم ضغطه وإعادته إلى وحدة إزالة الميثان. ^{[ 4 ]}

يُوجَّه السائل من قاعدة جهاز إزالة الإيثان إلى جهاز إزالة البروبان. أما الغاز الخارج من الأعلى فهو في الأساس بروبان (C3H8 ₎ ويتم ضغطه _أو تبريده للتخزين والبيع. ^{[ 4 ]}

يتكون السائل الناتج من قاعدة وحدة إزالة البروبان بشكل أساسي من البيوتان (C4H10 _{) وبعض المكونات الأثقل} . يُخزن البيوتان ويُباع، بينما يُباع الجزء الأثقل أو يُضاف إلى النفط الخام المُستقر. ^{[ 4 ]}

• مصنع إنتاج النفط
• منصة نفطية
• قطاع التنقيب والإنتاج (صناعة النفط)
• صناعة النفط
• محطة فلوتا النفطية
• محطة سولوم فو