حصل الباحث حسن النجار حسن إبراهيم مدير ادارة بالادارة العامة لمعالجة وهدرجة النافثا بشركة الاسكندرية الوطنية للتكرير والبتروكيماويات (انربك)على درجة الدكتوراة وعنوانها:
تحسين خصائص تدفق النفط الخام بأستخدام بعض المواد البوليمرية.
وقال الباحث: يعتبر أستخراج الزيت الخام من حقول الزيت عملية أساسية في الصناعات النفطية إلا انها عملية مكلفة ومعقدة، تتوقف على ظروف كل حقل من حيث المناخ، ونوع الزيت الخام الموجود بالحقل. وتحتوي الأغلبية المطلقة من الزيوت الخام ومنتجاتها علي كميات كبيرة من الشموع تسمى البارافينات. وتتكون البارافينات من خليط من الهيدروكربونات التي تتألف من سلاسل خطية، تحتوي في الغالب من 20 إلى 40 من ذرات الكربون، بالإضافة إلى وجود الألكانات مع سلاسل متفرعة ودائرية. تنمو بللورات شمع البارافين بإنخفاض درجة الحرارة، وتمتد لتكون شبكة بللورية، تبدأ في اعتراض سريان جزيئات الهيدروكربونات السائلة حتى تمنع تدفق النفط الخام. وتسمى درجة الحرارة التي يحدث عندها توقف السريان هذا بـ "درجة الانسكاب". ويعتبر الترسيب البارافيني المسؤول الرئيسي عن انخفاض الإنتاج، فضلا عن الحاجة المتكررة لصيانة المرافق، وإزالة الرواسب التي تكونت بالفعل مما يسبب زيادة تكلفة الإنتاج ، وكما تتفاقم مشاكل النقل في المناطق التي تنخفض فيها درجات الحرارة بشدة ولذلك يجدر الحفاظ على الزيت الخام عند درجة حرارة أعلى من درحة الانسكاب الطبيعية أثناء الإنتاج وتخزين ونقل الزيت الخام البارافيني ومنتجاته. وهكذا يتم الاستعانة بالمنتجات الكيماوية (المعروفة باسم محسنات التدفق)، وتعديل الشكل البللوري وخافض لدرجة الانسكاب لكي يتم خفض كل من اللزوجه ودرجة الانسكاب الخاصة بالزيت الخام .
وهناك طرق عديدة لحل هذه المشكلة منها على سبيل المثال لا الحصر:- تسخين الزيت الخام و التخفيف عن طريق استخدام مذيبات عضوية. ولكن من اهم عيوب هذة الطرق أرتفاع التكلفة الاقتصادية.
وفي هذا البحث: تم تحضير بوليمرات عن طريق البلمرة الكيميائية، وتم استخدام تلك البوليمرات كخافض لدرجة انسكاب الزيت الخام البارافيني . وتم توصيف البوليمرات المحضرة باستخدام طيف الأشعة تحت الحمراء، الاشعة فوق البنفسجية- المرئية، المجهر الالكتروني الماسح، و المجهر الضوئي. وتم دراسة التفاعل بين الشمع البارافيني وخافض درجة الانسكاب ودراسة الثابتية الحرارية باستخدام التحليل الحراري وكذلك دراسة التركيب البلوري باستخدام الاشعه السينية. وايضا تم اذابة البوليمرات المحضرة في عدد من المذيبات العضوية مثل الكلوروفورم، الكلوروفورم + التولوين، النافثا الثقيلة و الاستيرين. وتم تقييم كفاءة البوليمرات المحضرة كمواد خافضة لدرجة انسكاب الزيت الخام.
. وفي هذا البحث تم أستخدام المواد البوليمرية (بوليمر يعتمد علي الانيلين) التي يتم تحضيرها محليا وإنتاج أنواع مختلفة من بوليمرات خافضة لدرجة الانسكاب الزيت الخام. وتم لأول مرة أستخدام بوليمر يعتمد علي الانيلين مع عدد من المذيبات العضوية. ولأول مرة يتم اختباره مع مذيب الاستيرين (Styrene) ووجد أن بوليمر يعتمد علي الانيلين يذوب بدرجة كاملة في الاستيرين(Styrene) على عكس باقى المذيبات العضوية التى كانت تستخدم فى السابق مثل الكلوروفورم والتولوين Chloroform and Toluene
وايضاً استخدام المذيب المبتكر النافثا الثقيلة الذي يتم الحصول علية من عملية الهدرجة للنافتا الخطية
Hydrotreating and separation of straight run naphtha))
مع بوليمر يعتمد علي الانيلين كخافض لدرجة الانسكاب الزيت الخام.
تم اضافة البوليمرات المحضرة (تركيز2500 جزء في المليون) وقد وجد ان درجة انسكاب الزيت الخام البارافيني تنخفض من +42 درجة مئوية عند اضافة البوليمرات الي -9 درجة مئوية وهذا ما يمثل انجازا.
تم دراسة تأثير البوليمرات المحضرة كمواد خافضة لدرجة انسكاب الزيت الخام علي الشكل والحجم البللوري للشمع البارافيني للزيت الخام البارافيني. ووجد انه حدث انخفاض في الحجم البللوري للشمع البارا فيني للزيت الخام. وايضا في مقياس البللورية للشمع.
ولقد قورينت النتائج تأثير خافض درجة الانسكاب باستخدام الاضافات التجارية علي الزيت الخام باستخدام تركيز 2500 جزء في المليون والذي يحدث انخفاضاً في درجة الانسكاب من +42 درجة مئوية الي +36 درجة مئوية. وهذا يوضح ان البوليمرات المحضرة اكثر كفاءة من المادة التجارية.
تم تقييم استقرار الزيت الخام المعالج بالبوليمرات المحضرة كخافض لدرجة الانسكاب وقد تبين ثبات الزيت الخام المعالج بالبوليمرات الذي تم تخزينه لفترة الاختبار والتي بلغت (18 شهراً).
كما يتضح من الدراسة الاقتصادية ان تكلفة تحضير البوليمرات لاستخدامها كمواد خافضة لدرجة الانسكاب اقل بكثير من سعر المواد التجارية.
شكر واجب:
أود أن أعرب عن خالص شكري وامتناني للكيميائي: أحمد أبو الروح رئيس مجلس الإدارة والعضو المنتدب السابق والمهندس : خالد خليفة رئيس مجلس الإدارة والعضو المنتدب الحالي (شركة الإسكندرية الوطنية للتكرير والبتروكيماويات) أنريك والكيميائي: محمد عبد الهادي مدير عام المعامل الكيميائية والبحوث لتوفير البيئة المثالية والمعدات اللازمة لهذه الدراسة ومساعدتي على تحقيق هذا العمل. وايضا أود أن أعرب عن خالص شكري وامتناني لشركة الإسكندرية للمضافات البترولية (أكبا)، وايضا شركة الاسكندرية للبترول.
لجنة الاشراف لجنة الحكم والمناقشة
د. شريف حسين قنديل أ.د. لبيبة اسماعيل حسين. أ
أستاذ الكيمياء الفيزيائية, قسم علوم المواد استاذ بقسم البوليمرات
جامعة الإسكندرية المعهد المصري لبحوث البترول
د. مسعد عطية محمد القصبي أ.د / عطية محمود عطية
رئيس مجلس الادارة والعضو المنتدب استاذ هندسة البترول وتكنولوجيا الغاز
شركة الاسكندرية للإضافات البترولية (أكبا) الجامعة البريطانية
د. على محمود جاد أ.د. شريف حسين قنديل
أستاذ مساعد, قسم علوم المواد أستاذ الكيمياء الفيزيائية,
جامعة الإسكندرية قسم علوم المواد, جامعة الإسكندرية
د. شاكر مبروك ابراهيم د. مسعد عطية محمد القصبي
أستاذ مساعد, قسم علوم المواد رئيس مجلس الادارة والعضو المنتدب
جامعة الإسكندرية شركة الاسكندرية للإضافات البترولية (أكبا)