شركة معادن سرمك

القير مركب هيدروكربوني لونه بني داكن إلى أسود، يوجد في أشكال صلبة أو شبه صلبة أو لزجة، وله خاصية الالتصاق، وهو ذو منشأ طبيعي أو تكريري، ويحتوي بشكل أساسي على هيدروكربونات ذات وزن جزيئي عالٍ. تذوب هذه المواد تمامًا في ثاني كبريتيد الكربون (CS2)، وثلاثي كلورو الإيثيلين (C2HCl3)، والزيلين (C6H4(CH3)2). ضغط البخار فيه ضئيل عند درجة حرارة الغرفة وفي هذه الحالة يكون عديم الرائحة تقريبًا.

القطران المركب هو هيدروكربوني ذو لون بني داكن إلى أسود، بأشكال صلبة أو شبه صلبة أو لزجة، مع خاصية الالتصاق، من أصل طبيعي أو مصفاة، ويحتوي بشكل أساسي على هيدروكربونات ذات وزن جزيئي عالي. هذه المواد قابلة للذوبان تمامًا في ثاني كبريتيد الكربون(CS2  ) ، وثلاثي كلورو الإيثيلين (C2HCl3  ) ، والزيلين (C6H4(CH3)2  ) . ضغط بخاره في درجة حرارة الغرفة ضئيل وفي هذه الحالة يكون عديم الرائحة تقريبًا.

النوع الأكثر وفرة والأكثر استخدامًا من القطران هو القطران النفطي، وهو مادة متجانسة فيزيائيًا ( وخليط غير متجانس كيميائيًا من مركبات كيميائية مختلفة. يتكون هذا الخليط الهيدروكربوني عمومًا من 90% من ذرات الكربون والهيدروجين والباقي من النيتروجين والكبريت والأكسجين وكميات صغيرة من المعادن مثل النيكل والحديد والمغنيسيوم و...

القار 60/70 هو قار يتم الحصول عليه عن طريق إجراء عملية تهوية على مخلفات التقطير الفراغي (المادة الخام لإنتاج القار التي يتم الحصول عليها من بقايا برج التقطير الفراغي في مصافي النفط) في وحدات إنتاج القار وتكون درجة نفاذه (تحديد كمية صلابة القار) بين 60 و 70. يتم تصنيف القار ذو درجة النفاذية بناءً على نتائج اختبارات درجة النفاذية ونقطة التليين. التصنيف يعتمد فقط على نطاق النفاذية، على سبيل المثال، القار 60/40 لديه درجة نفاذية بين 40 و 60 ونقطة تليين بين 48 و 56 درجة مئوية. لاحظ أنه عند التصنيف، لا يتم التعبير عن وحدة درجة النفاذية. يتم استهلاك الجزء الأكبر من القار ذو النفاذية في بناء الطرق. في العقدين الأخيرين من القرن العشرين، كان هناك ميل أكبر لاستخدام القار الصلب في معظم مشاريع بناء الطرق بسبب إنتاج الأسفلت بخصائص أعلى مقارنة بالقطران الناعم.

عملية إنتاج القار

عملية الدفعات (Batch Process)

في عملية الدفعات، يتم ملء برج التهوية بحجم معين من اللقيم وبعد نفخ الهواء بظروف محددة مسبقًا (درجة حرارة التفاعل والوقت وكمية اللقيم) وعندما يصل المنتج إلى المواصفات المطلوبة، يتم تفريغ البرج ويدخل المنتج إلى الخزانات المطلوبة.
المكونات الرئيسية لوحدة التهوية المتقطعة هي:
فرن التسخين المسبق(Pre Heater)
نافخ الهواء أو الضاغط(Blower or Compressor)
برج التهوية(Oxidizer Tower)
نظام لجمع وحرق الأبخرة
عملية مستمرة (Continues Process)

في العملية المستمرة، يتم إدخال اللقيم بمعدل تدفق معين وقابل للتحكم ودرجة حرارة محددة مسبقًا بشكل مستمر إلى برج التهوية وبعد إجراء عملية التهوية في ظروف تشغيل ثابتة، يخرج بشكل مستمر من برج التهوية. تحظى طريقة تحضير القار هذه، والتي تستخدم في المصافي، بالاهتمام بسبب المزايا التالية:
تقليل الأبخرة الملوثة المتولدة
تقليل تكلفة المعدات والصيانة
زيادة الكفاءة وكمية الإنتاج في وحدة الزمن
تقليل الحمل الحراري لمسخنات التسخين المسبق للقيم
سهولة عمليات التحكم وإجراء العملية بسبب الطبيعة المستمرة للعملية
تقليل الهواء المستهلك وتقصير وقت التهوية بسبب الاستخدام الأمثل للهواء المنفوخ
يمكن إجراء التهوية في أبراج أفقية وعمودية، ويتم تفضيل الأبراج العمودية بسبب ارتفاع كفاءتها. تشمل المعلمات المؤثرة في التهوية بشكل أساسي لزوجة اللقيم ودرجة حرارة اللقيم والشكل الهندسي للبرج. في شرح هذه المعلمات، يمكن القول أنه إذا كانت لزوجة اللقيم أو كمية الهواء أو درجة حرارة العملية أو نسبة الارتفاع إلى قطر البرج (إلى حد معين) أعلى، فإن سرعة التفاعل ستكون أعلى. تفاعل الأكسدة هو تفاعل طارد للحرارة، لذلك للتحكم في درجة الحرارة وإزالة الحرارة الزائدة، يجب استخدام مبادل أو مبادلات حرارية ذات سعة متناسبة مع درجة الحرارة المطلوبة.
كما ذكرنا سابقًا، خلال عملية التهوية أو الأكسدة، يمر الهواء عبر القار ويتفاعل الأكسجين مع جزيئات القار. الأبخرة الناتجة عن هذه العملية (Process Fumes) تحتوي على أقل من 10% من الأكسجين ومركبات متنوعة مثل بخار الماء والألدهيدات والكيتونات وCO وCO2 وأكاسيد النيتروجين والميثان والنيتروجين والمركبات الكبريتية(H2S,SO2) وأخيرًا "الهيدروكربونات الزيتية النفطية". يتم إخراج هذه الهيدروكربونات من البرج بواسطة تيار الهواء المنفوخ الشديد، إما على شكل بخار أو سائل مصحوبًا بالهواء(Entrainment) وجزء منها يتكثف في المراحل اللاحقة(Condense) . تسمى هذه الهيدروكربونات "زيوت العملية" أو (Process Oils) عادة ما يتم تنقية أبخرة عملية التهوية هذه (Process Fumes) بواسطة مجموعة من أجهزة الفصل لفصل الزيوت المصاحبة (أو المتكثفة لاحقًا) ثم حرق الأبخرة. عادةً ما يكون مقدار النسبة المئوية لفقدان اللقيم في عملية التهوية متغيرًا بين (0.5-2) % وزنيًا، ويعتمد هذا المقدار على عدة عوامل بما في ذلك لزوجة اللقيم ودرجة الحرارة ووقت التهوية وما إلى ذلك. يشمل الجزء الأكبر من أبخرة العملية هذا الفقد. يعد التخلص من المشاكل المتعلقة بأبخرة العملية مشكلة لا يوجد لها عادة حل مرضي بنسبة 100%. هذه الأبخرة لها أيضًا رائحة كريهة ناتجة عن المركبات المتكونة في عملية الأكسدة. جزء الزيوت المصاحبة(Entrained Oils) يشمل الهيدروكربونات الأكثر تطايرًا الموجودة في اللقيم. لإزالة الزيوت النسبية من الغازات الخارجة من برج التهوية، يلزم وجود Knok Out Drumبسيط أو مصيدة بخار(Vapor Trap) . في بعض الأحيانKnok Out Drum مزود برذاذ الماء، مما يزيد من إزالة الزيوت، والذي يُعرف باسم المكثف التلامسي ) . في حالات أخرى، يتم استخدام طرق مثل إعادة الأبخرة إلى النافخ . طريقة أخرى، في الحالات التي توجد فيها مساحة كافية، هي استخدام النظام البسيط التالي:
تمر الأبخرة عبر مكثف (مبادل حراري) هوائي أفقي وطويل وفي هذا المسار يتم فصل الجزء الأكبر من الزيوت المصاحبة ويتم توجيه الأبخرة المتبقية إلى فرن عمودي للحرق.