مشكلة الجلاتين في المنتجات النفطية

Thread Content

أولاً: تأثير المواد اللاصقة على الاستخدام الفعلي للوقود
تُعد المواد اللاصقة الموجودة في الوقود مؤشرًا مهمًا لتقييم استقرار البنزين، وتحديد مدى ميل البنزين إلى تكوين مواد لاصقة داخل المحرك، كما أنها تساعد في تحديد ما إذا كان البنزين صالحًا للاستخدام أم لا، وما إذا كان يمكن تخزينه أم لا. عندما يكون مستوى الراتنج في البنزين المضاف مرتفعًا جدًا، فإن ذلك يؤدي إلى تكوّن الراتنج والرواسب أثناء عملية الاحتراق. يتكون مادة لزجة على شكل جل في خزان الوقود والمرشحات والمحرك، وفي الحالات الشديدة قد يؤدي ذلك إلى انسداد فوهات حقن الوقود وبالتالي توقف تزويد الوقود. الرواسب اللاصقة المتراكمة على شمعات الإشعال تتحول في درجات الحرارة العالية إلى كربون، مما يسبب حدوث قصر كهربائي. يؤدي تكوّن الجُص على صمامات السحب والعادم إلى عدم إغلاق هذه الصمامات بشكل صحيح، بل قد يؤدي ذلك أيضًا إلى عطل كامل في عمل الصمامات. يؤدي تراكم الرواسب على غطاء الأسطوانة وجدران الأسطوانات والمكبس إلى سوء تبريد المحرك، مما يسبب احتراقًا سطحيًا أو انفجارات، ويقلل من قوة المحرك ويزيد من استهلاك الوقود. في الحالات الشديدة، يحدث ظهور أصوات غريبة في المحرك سواء عند تشغيل السيارة في درجات حرارة منخفضة أو مرتفعة، بالإضافة إلى اهتزاز السيارة أثناء السير بسرعة منخفضة، ونقص شديد في القوة، بل قد لا يتمكن المحرك من الإقلاع أصلاً. ثانيًا، الأسباب الرئيسية لتكوّن المادة اللاصقة: (1) الأسباب الداخلية: تختلف مكونات البنزين الناتجة عن عمليات المعالجة المختلفة بشكل كبير، كما يختلف استقرارها أيضًا. يحتوي البنزين المستخلص بالتقطير المباشر، والبنزين المُنقى عبر التهيدروجينة، والبنزين الناتج عن عملية إعادة التكوين على كميات ضئيلة جدًا من الأوليفينات، كما أن كميات المركبات غير الهيدروكربونية فيه قليلة أيضًا، ولذلك فإن استقراره جيد. أما بنزين الكاتاليتيك التفكيكي، وبنزين التفكيك الحراري، وبنزين الكوكينغ، فهو يحتوي على كميات أكبر من الأوليفينات وكميات أقل من الديوليفينات، كما يحتوي أيضًا على كميات كبيرة من المركبات غير الهيدروكربونية، ولذلك فإن استقراره ضعيف. بالإضافة إلى الهيدروكربونات غير المشبعة، فإن المركبات الكبريتية الموجودة في البنزين، وخاصة الثيوفينات والثيولات، يمكن أن تساهم أيضًا في تكوين المواد الجلاتينية. كما أن وجود المركبات النيتروجينية يؤدي أيضًا إلى تكوين هذه المواد، مما يجعل لون البنزين أحمر وأغمق عند تعرضه للهواء، بل وقد يؤدي ذلك إلى تكون رواسب جلاتينية. لا تحتوي فئات البنزين المستخلصة عن طريق التقطير المباشر على هيدروكربونات غير مشبعة، ولذلك فإن استقرارها جيد للغاية ； أما فروع البنزين الناتجة عن المعالجة الثانوية (مثل بنزين التكسير وما إلى ذلك)، فإن استقرارها ضعيف بسبب احتوائها على كميات كبيرة من الهيدروكربونات غير المشبعة وغيرها من المركبات غير الهيدروكربونية. (2) العوامل الخارجية: تأثير الظروف الخارجية على استقرار البنزين. يرتبط تلف البنزين بتركيبه الكيميائي، لكنه يعتمد أيضًا على العديد من العوامل الخارجية، مثل درجة الحرارة، وتأثير سطوح المعادن، ومساحة التلامس مع الهواء. للحرارة تأثير كبير على التأكسد وتلف البنزين. في درجات الحرارة المرتفعة، يزداد معدل أكسدة البنزين، ويقل الوقت اللازم لحدوث ذلك، كما تزداد احتمالية تكوّن المواد اللاصقة. تُظهر التجارب أنه مع كل زيادة بمقدار 10 درجات مئوية في درجة الحرارة أثناء التخزين، يزداد معدل تكوّن المواد اللاصقة في البنزين بمقدار 2.4 إلى 2.6 مرة تقريبًا. من الحتمي أن يتلامس البنزين مع أسطح معدنية مختلفة أثناء تخزينه ونقله واستخدامه. أثبتت التجارب أن البنزين، تحت تأثير سطح المعدن، لا يتغير لونه فحسب، بل يزداد أيضًا تراكم المواد اللاصقة فيه. من بين المعادن المختلفة، فإن تأثير النحاس هو الأكبر؛ حيث يمكنه تقليل فترة الاستجابة في عينات البنزين بنسبة 75%. كما أن المعادن الأخرى مثل الحديد والزنك والألومنيوم والقصدير يمكنها أيضًا أن تقلل من استقرار البنزين. ثالثًا، من الحلول الرئيسية لمشكلة الجلوتين في عملية الإنتاج، استخدام أجهزة الهيدروجينة؛ حيث يتم من خلالها تحويل الهيدروكربونات غير المشبعة التي يمكن أن تتسبب في تكوين الجلوتين إلى هيدروكربونات مشبعة، مما يقلل من كمية المواد التي يمكن أن تتسبب في تكوين الجلوتين في المنتج النفطي، وبالتالي تقليل كمية الجلوتين فيه. لكن القيام بذلك لا يقلل من كمية المادة اللاصقة فحسب، بل **يقلل أيضًا من قيمة الأوكتان**. تلجأ بعض شركات تحسين الزيوت إلى زيادة فترة التحفيز، والفائدة من ذلك هي تحسين فترة التحفيز وكذلك كبح نمو المواد الجيلاتينية بشكل فعال، لكنها لا تستطيع حل مشكلة المواد الجيلاتينية الموجودة بالفعل، ولا تقلل من كميتها في الزيت، وبالتالي لا تحل المشكلة الجذرية المتعلقة بالمواد الجيلاتينية.