كيروسين
الكيروسين kerosene سائل خفيف شفاف عديم اللون، أو أصفر باهت يميل إلى الزرقة، قابل للاشتعال، يتألف من مزيج هدروكربونات تتكون في أثناء التقطير المباشر للبترول، ويشكل الكيروسين مكوناً أساسياً لوقود المحركات النفاثة.
لمحة تاريخية
ظهر الكيروسين في بداية القرن التاسع عشر مادّة تستخدم في مصابيح الإضاءة قبل اكتشاف الكهرباء، وعُرف في البلاد العربية باسم «زيت الكاز»، واستمر ذلك حتى انتشار مصافي النفط وإنتاج مادة الكيروسين للاستخدام في مجالات متعددة كالزراعة والصناعة. ثم تطور إنتاج هذه المادة لتصبح وقوداً للطائرات النفاثة، ومع التقدم العلمي والتكنولوجي للطيران والرغبة في إنتاج كيروسين بمواصفات فنية عالية تتماشى مع تطور صناعة المحركات النفاثة توسع إنتاج مادة الكيروسين تبعاً لتعدد وظائف الاستعمال سواء كانت الأرضية أو الجوية.
التركيب الكيميائي للكيروسين وأنواعه
هو المنتج الرئيس لعملية التكرير من حيث حجم الإنتاج، تراوح كثافته بين 0.77- 0.82. يستقطر الكيروسين من القطفة النفطية ذات مدى الغليان 60 -250 ْم، ويحتوي على سلاسل هدروكربونية C8 - C16 أحادي وثنائي وحلقي البرافينات والنفتينات، وأيضاً أحادي وثنائي العطريات؛ إضافة إلى الحموض النفتينية والأليفاتية… وتعد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للكيروسين- وخاصة وقود الطائرات- عوامل رئيسية لتشغيل المحركات النفاثة بفعالية كبيرة ومدة طويلة، وتتمثل بقابلية تطاير منخفضة وجودة في الاشتعال مع احتراق ثابت داخل المحرك، ولزوجة كافية، إضافة إلى كثافة مناسبة، كما يُضاف إلى الكيروسين وخاصة كيروسين الطيران إضافات كيمياوية تساعد على تشتيت الكهرباء الساكنة، وتعطيل الفعالية الكيميائية لبعض المعادن، ومنع الأكسدة، والتآكل، وتجمد الماء، والتدخين، وكذلك إضافات تزليق وإضافات حيوية.
ومن أنواع الكيروسين:
1ـ كيروسين الطائرات: يتميز كيروسين الطائراتبأنواع مختلفة بحسب درجة تجمده، أهمها:
أ ـ الكيروسين النفاث آ : وهو الاسم التجاري لوقود المحركات النفاثة، يتجمد بالدرجة -40
ب ـ الكيروسين النفاث آ ـ 1 (JET A-1): وهو الاسم التجاري لوقود المحركات النفاثة، يتجمد بالدرجة -47ْ
ج ـ الكيروسين النفّاث ب : وهو الاسم التجاري لوقود المحركات النفاثة، يتجمد بالدرجة -58 .
د ـ الكيروسين النفاث ج ب ـ 4 : وهو الاسم التجاري لوقود المحركات النفاثة، يتجمد بالدرجة -60.
هـ ـ الكيروسين النفاث ج ب ـ 5 : وهو الاسم التجاري لوقود المحركات النفاثة، يتجمد بالدرجة -70 .
و ـ الكيروسين النفاث ج ب ـ 8 : وهو الاسم التجاري لوقود المحركات النفاثة، يحتوي على إضافات من مواد منع تجمد وتزليق ومنع التآكل.
ز ـ الكيروسين النفاث ج ب ـ 8 ـ 100 (JP-8-100): الاسم العسكري لوقود المحركات النفاثة، يحتوي على إضافات متعددة الأغراض لزيادة كفاءة الطائرات وإطالة عمر محركاتها وساعات العمل وتقليل أعمال الصيانة.
2ـ كيروسين المحرّكات والآلات: وهو وقود لمحركات الجرارات والمعدّات الزراعية وبعض الآلات المائية...
3ـ كيروسين الإضاءة: وهو وقود مصابيح زيت الكاز المعروفة.
4ـ كيروسين التدفئة والتسخين: هو وقود مواقد زيت الكاز المنزلية والمعامل الصغيرة والمدافئ الزراعية.
طرائق تصنيع الكيروسين ومعالجته
يتمّ الحصول على الكيروسين بطريقة التقطير الجزئي المباشر للنفط بحسب درجات حرارة الغليان، وذلك بتسخين النفط في أفران أنبوبية، ثم ضخه إلى أنبوب تقطير. ويفصل بعدها إلى مجموعات (مجموعة البنزين الخام، مجموعة الكيروسين الخام، وغيرها). تعالج مجموعة الكيروسين الخام في وحدة معالجة الكيروسين حسب درجة التقطير والقطفة النفطية، ودرجة التجمد، وتخضع للمعالجة على مراحل قبل الاستخدام، كالتصفية والامتزاز وسحب الرطوبة والتنقية من الشوائب الميكانيكية، مثل الغبار والرمال والمعلقات الصلبة. وتعالج مجموعة الكيروسين الخام بالمُحِلاّت المائية لنزع الكبريت ومركباته، وبالمُحِلات القلوية أو بالتنقية الفيزيائية، ثم توزّع على الخزانات من أجل الاستهلاك. وهناك أيضاً طرائق أخرى لتصنيع الكيروسين بالتكسير أو التكرير المباشر.
اختبارات الكيروسين
يخضع الكيروسين عامة إلى اختبارات متعددة. وخاصة كيروسين الطيران للحفاظ على جودته في أثناء التداول والصرف والتخزين. ومن أهمّ هذه الاختبارات: الوزن النوعي والكثافة والقيمة الحرارية الدنيا، واللزوجة ومنحني الغليان وضغط البخار، والحموضة وتآكل الصفيحة النحاسية، ونقطة الوميض والالتهابية، ونقطة الدخان، وعدد مقياس البريق ونسبة الصموغ، ونقطة التجمد، والثبات الحراري، وقياس الكهرباء الساكنة، والتلوث الحيوي كالبكتريا والفطور والخمائر.
استخدامات الكيروسين
يستخدم الكيروسين في مجالات متعددة:
1ـ في الحياة العامة: يستخدم الكيروسين للأغراض المنزلية في الطبخ والتدفئة والإضاءة.
2ـ في المجالات الزراعية: يستخدم في المبيدات الحشرية ولقتل الأعشاب الضارة وفي صناعة الأدوية الزراعية ووقوداً للمعدات والآلات والمدافئ الزراعية والجرارات وبعض الآلات المائية.
3ـ في المجالات الصناعية: يستخدم في الآلات والآليات والمعدات وفي المعامل الصغيرة، والمواقد الصناعية، ومذيباً في الدهانات والبرنيق (الورنيش).
4ـ في مجالات النقل والمواصلات: يستخدم وقوداً في معظم الطائرات المدنية والعسكرية، وفي تعبيد الطرقات.