AIChE Capsules Extension

51 AIChE CAPSULES AIChE SU SCأما عن الـ volume Control .فالـ System Open (volume Control )هو تحديد كمية من المادة أو جزء من الفراغ عشان يكون موضع دراسة والمنطقة خارجها تسم بالـ surroundings ،ويسم السطح الذي يفصل النظام عما حوله بالـ boundary يمكن أن تكون ثابتة أو متحركة. ن يوالتؤثر عىل الـأنواع القوى ال :volume Control ن ي- Body forcesالجسمكله نفس مبدأوهذه عندما تكون القوة تؤثر عىل ح ي .gravity ز- Surface forcesوهذه لما تكون القوة تؤثر عىل .surface controlتؤثر عىل الـولتحديد محصلة القوى ال volume Control ستخدم القانون الثالث لنيوتن ن يُي.للحصول عىل محصلة النوع يز

52 AIChE CAPSULES AIChE SU SCFluid motionقبل التحدث عم مفهوم الـ motion Fluidيزأساسي يز فمفهوم يزسنذكر الفرق ب يزThermodynamics وهم:Control System (SYS):ز عىل مجموعة منِّركُوهذا ي Particles المكونة للـ .FluidControl Volume (CV):ي وهذا يركز عىل Space مجرى الـمعينة ف Fluid حاط بما يسم زُControl Surface (CS). م ويكونيىك يتم وصف الـل mechanism Fluid وكيف يتحرك؟ ال نستطيع رؤية كل الـ Particles ويتم تحليلها. لكن يتم اخذ space هذهيزمعينة اتحرك فيها المائع يتم تحليلها لكل الخصائص الموجودة فُتالمنطقة وال سم ).(Volume Control ن ييكمن وصف لـ Mechanism يستخدمها لعملال Analysis للمائع؟ ن يالعالم رينالودس )Reynolds )عمل نظرية بسيطة من خاللها يمكن توضيح الخصائص المختلفة للـ ي Fluid خالل Space الـزتحدث ف ن يالتغ يات المعينة اتحرك فيها المائع عن طريق أنه ربط ب يزُ System والـ Volume Control ميت بعد ذلك باسمهReynold Transport Theorem وس(RTT).استخدام نظرية رينالودس يتوقف عىل نوعية الـ Flow الذي يتخذها المائع بحيث:- Steady Flow:أن خصائص الـزن يتع Fluid خاصية معينة خالل هذايزال تغي يمع تغ يالوقت وبـهذامقدار التغ يفيل ال يتم استخدامالبداية وبالتايزالنهاية ناقص الذي حدث فيزالخاصية فيزالوقت يساوي الذي حدث فVolume Control هنا ألن الخاصية ال تتغ ي.DB (sys)/Dt =B(out) - B(in).يه حيث إن الـ sys (DB الخ( احتاج أن أدرس تغ يها بمرور الوقت. ن ياصية ال- Unsteady Flow:زن ي خصائص الـتع Fluid تتغ يمع تغ يالوقت فيتم استخدام فيها الـ Volume Control بحيث انه من أو منطقة معينة للـزخالله يمكن ان يتم الوصول لوصفكامل للخصائص عند حد مع ي Fluid وتكون صيغة القانون.DB (sys)/Dt= DB (cv)/Dt – B(in) + B(out).الـز حيث إن Dt)/cv (DB ي ن ي هو مقدار تغ يالخاصية خالل الوقت ف Volume Controlوهذه النستخدمها لوصف الـ .motion Fluid

53 AIChE CAPSULES AIChE SU SClinear momentum equationجولة بسيطة مع equation momentum linear لمعرفة كيف تتم العملية؟،P = mvالشعة.يزيه أن قوة دفع الجسم تساوى حاصل زضب الكتلة فأبسط صورها؛ ويزيه المعادلة فهذهيلتحت ضغط عاق وتبق الصاروخ تحي يزوعندما تنطلق الصواريـ ـخ للفضاء، فإن الغازات الموجودة فً ومن ثم يتم السماح لها بالخروج من فتحة واحدة، وهذا اد قوة دفعكب ية يندفع بها الصاروخ )طبقّيوللقانون نيوتن الثالث(وقوة الدفع هذه تكون مساوية لقوة دفع الغازات. فالفكرةكلهامعتمدة عىل مبدأ of Conservationmomentum.كيف نستخدم هذه المعادلة لوصف حركة األجسام الصلبة أو الـ ؟fluids1 - األجسام الصلبة: لوصف حركة األجسام الصلبة، يتم استخدام معدل تغ يكمية حركة الجسم( dp / dt(يز(. هذا يؤدي لقانون نيوتن الثات ma = F ،)وبمعلومية أي جزءين يمكن الوصول للثالث ي دراسة الـز)وهذه ليست مهمة ف .(mechanics fluid

54 AIChE CAPSULES AIChE SU SCي 2 -الـ Fluids :تعتمد هنا عىل Theory Transport Reynolds كمية حركةزتوضح أن التغ ي ف ن يوالّ الـ fluid نة للـكمية الحركة للعناضالمكويزيساوى التغ ي ف volumes Control باإلضافة لمعدل Linear momentum of control surface. شيانإذا كان الـ flow الموجود steady كمية الحركة للـيزبمع volumes Control زن انه ال يوجد تغ يفيساوى فقط حاصل زض فالمعادلة ستكون أبسط؛ سيكون معدل شيان ال momentum بكتلة الـي Fluid شعته المتوسطة، وهذا يتم تطبيقه عند الزInlets & outlets. فFluid Flowات القليلة األول وبعدي عمود ناعم خالل السنتيمي زعندما يكون هناك دخان من شمعة لماذا يرتفع في ذلك االرتفاع؟زي جميع االتجاهات مع استمراره فزي فيبدأ باتخاذ شكل عشوات ِكت مفتوحة، وفور وصول الماء تسمع صوت غريبد انه ال يوجد ماء في ٌَجُِتح صنبور الماء ووُإذا فالماسورة، الذي حدث هو عبارة عن طرد الماء للهواء الذيكان موجود وبعد ذلكيزي حرب فزوكأن فاستمر الماء بالتدفق بشكل منتظم.خرى يس يم التدفق المضطربٌي والماء لحظة رجوعه مرة أي حالة تقلب الدخان بشكل عشوات زفالحالة الثانية يس يم تدفق منتظميTurbulent Flow زLaminar Flow. وف،

55 AIChE CAPSULES AIChE SU SCالـزيتم ي flow Laminar الـبخطوط انسيابية سلسة وحركة منظمة للغاية بينما يتم ي Turbulent زFlow بتقلبات الشعة وحركة شديدة التشويش. ن ي ال يتم االنتقال من التدفق الـ Laminar للتدفق الـ Turbulentالمناطق اليزفجأة، ولكنه يحدث فالـيتأرجح فيها التدفق ب ي Laminar والـ Turbulent قبل ما يكون .Turbulent Fully زيعتمد االنتقال من التدفق المنتظم إل التدفق المضطرب عىل الهندسة وخشونة السطح وشعة ثمانينيات القرن التاسع ع رش،يزالتدفق ودرجة حرارة السطح ونوع السائل، بعد تجارب شاملة فللقوىييس عىل نسبة قوى القصور الذات أوزبورن رينولدز اكتشف أن نظام التدفق يعتمد بشكل أساا السائل، هذه النسبة تسميزللزجة ف .number Reynoldsا، وبعد ذلك تبدأ تتغ يًي ماسورة الصنبور تكون شعته ثابته تقريبزبداية دخوله فيزالحظ أن الماء فُوييىل منعدمه وهذا يكون بسبب االحتكاك.شعته وتكون شعة المياه عند سطح األنبوبة الداخي وبعد ذلك تبدأ الشعة تزداد نصف األنبوبة وهذا يسمزح boundary velocity ن تصل للقمة فlayer ،وهذا المقطع من الماء الذي تزداد به الشعة ويحدث profile velocity developingويكون عىل شكل parabola وهذا المقطع من األنبوبة يسم entrance Hydrodynamicregion ،والمقطع الذي به أقص شعه للماء يسم .region velocity developed fully

56 AIChE CAPSULES AIChE SU SCLaminar Flowلق أو ينساب )يحدث له شيان( وهذا يأخذنا إل نوع من أنواع الشيانزإن أي مائع )سائل أو غاز( يي زي معظم األنابيب وهو الشيان الهادئزالذي يحدث ف .Flow Laminarبشكليزوهنا يحدث انزالق فطبقات السائل عىل بعضها ف smooth وسهل، وتتخذ فيه كمية السائل لقزا ال يحدث قوة احتكاك ب يز طبقات السائل، السائل المي زبنسميه خط االنسياب، ايض ًًمتصالًمسارابيكون غ يقابل لالنضغاط.كما إن كثافة السائل بتكون ثابتة، وشعة السائل داخل األ نبوبة بتكون ثابتة ال تتغ يبتغ يالزمن، ولكنتعتمد عىل مساحة مقطع األنبوبة وهذا ما يحقق معادلة االستمرارية Equation Continuity ن يالتعتمد عىل ثبوت معدل الشيان )كثافة خطوط االنسياب(.ِكرت ال تتقاطع وهذا ألن مماسات هذه الخطوط تكون متواُذزية بمع زن ي خطوط االنسياب ال ان ن ياتجاهها واحد، واتجاه المماس هذا هو الذي يحدد اتجاه الشعة عند هذه النقطة الشعات المنخفضةيزاحمة عىل النقيض فزالشعات العالية خطوط االنسياب تكون مي يزونجد أن فتكون الخطوط متباعدة. ن يتدخل األنبوبة تساويكمية السائل ال ن يكمية السائل الًأيضا تخرج من طرفها اآلخر وهذا تفس يهكماالشيان الهادئ.يزقولنا إن السائل ده يكون غ يقابل لالنضغاط فتفشالعالقة العكسية ب يز شعة السائل داخل األنبوبة ن يهذا يعود تفس يه إل معادلة االستمرارية الز ومساحة المقطع، فعند الضغط عىل طرف الخرطوم تقل مساحة المقطع فييد شعة اندفاع السائل فيصل ألماكن بعيدة.طبق داخل جسم اإلنسان؟ُهل تعلم أن المعادلة دي تيس وذلك ألن هللا - عز وجل - وهذارشيان الرئياليزالشع يات الدموية أبطء منها فيزجعل شعة الدم فيتيح فرصة تبادل الغازات وحماية الشع ية من االنفجار.

57 AIChE CAPSULES AIChE SU SCTURBULENT FLOWالـ flow turbulent هو حدوث تدفق للفلويد ذو اللزوجة القليلة بشعات عالية. حيث يحدث تغ يي شيان الفلويد؛ ويحدث ما يسم بالـزيس عندماي حدوث تيار عكeddy currents فز؛ والذي يتسبب فيكون نظام التدفق مضطرب.الـ currents eddy تسبب مقاومة لشيان الفلويد داخل الـ pipes .الـ pipes ذات األسطح الناعمة مثل الزجاج والنحاس ولها تأث يقليل عىل المقاومة االحتكاكية بينما األسطح األقل نعومة مثلالخرسانة والـ iron cast لها تأث يكب ي عىل المقاومة االحتكاكية.ز البد من تحديد الـ factor friction الـيىل من خالل النسبة ب ي roughness internalوالقطر الداخللـ pipe حالة الـيزيس ؛ إلن ف flow turbulent؛ الـ factor friction للـهو العامل األسا turbulentturbulent flow. والـ laminar flow الـ زييس ب flow .وهو الفارق الرئياألنابيب ذات األقطار الكب ية؛ تأث يالـيزاألنابيب ذات األقطاريف currents eddy يكون قليل. بينمزا فيه الصغ ية؛ الـ roughness internal أكريمؤثر عىل الـfriction factor. تكونيىك يتم تحديد نوع الشيان سواءل laminar أو turbulent؛ البد من تحديد الـ number Reynold.حيث إذا كان الـ number Reynold أكريمن 4000 يكون .flow turbulentيزف حالة الـ flow turbulent ،الـ profile velocity يكون flat؛ وهذا يؤدي إل أن الفلويد الذي داخل للـ pipe يحدث له شيان عند .value singleمعظم أنواع الشيان للسوائل تكون flow turbulent تتحرك بالقرب من ن يباستثناء السوائل اليىل لألنابيب.األسطح الصلبة زي الجدار الداخ

58 AIChE CAPSULES AIChE SU SCExternal flowالـ flow external هو عبارة عن تدفق المائع عىل particle مغمور بداخله، وهذا مثال واضح وبالتأكيد له تعريفات أخري.يوجد بعض العناوين الرئيسية: -١ -العوامل المؤثرة عىل حركة ال Fluidالحركة ويتوقف بعد وقت مع يز وهذا يفش لماذا الـ fluid . من هذه العوامل: لزوجة الـيزال يستمرفي fluid ،شعته، نوع الجسم المعرض لشيان الـ fluid الـز،كل هذا يمكن اختصاره ف stress shearب يزimmersed particle. والـ fluid الـBoundary layers الـ- ٢اليزالتدفق ح ن يصل ألقص شعته فيزيبدأ عندها المائع ف ن ييه المنطقة ال.main stream وهذهنهاية الـيزتوزيـ ـع شعة السائل إل أن ينعدم التسارع فيزأيضا بتغ يكب يفزتتم ي boundary ويصبح توزيـ ـع الشعة ثابت.Boundary layers ال أنواع- ٣*Laminar boundaryبشعة منخفضة.ي خطوط متوازية ال تندمج وتتم ي ززيحدث عندها شيان للمائع ف ن ييه المنطقة الو*Turbulent boundaryبالفوضوية وتغ يالخواصكالضغط والحرارة.يىل يحدث عندها شيان للمائع يتم ي زيه المنطقة الو٤- Reynolds Numberً وهذا رقم يتم تحديده بقا عليهيعتمد عىل شعة المائع ولزوجته وطول منطقة الشيان وبناءنون مع يزيتم تحديد نوع الـ .boundaryRe = (V*L / kinematics viscosity)ي وكلما زادت قيمة ال Re ، مال الشيان إنه يبق .Turbulentالصورة باألسفل تحت تعري عن قيم الـ Number Reynolds فالـ Flow External، يسطوات زُللنظام األتم ذكرها باألعىل. ن يوالذي يوضح العالقة ال

59 AIChE CAPSULES AIChE SU SCDrag and lift:انه يوجد حالت يزًيؤثر بها الفلويد عىل الجسم، البد معرفة اوال ن ييىك يتم تحديد القوى اللي هذه الحالة الفلويد يبذل قوة واحدزالحالة األول أن الفلويد يكون متحرك والجسم ساكن، وف ة فقط عىل الجسم، مثل الهواء المتحرك يبذل قوة عىل الشجر الساكن.ي هذه الحالة الفلويد يبذل أقصزأما الحالة الثانية يكون الفلويد هو الساكن والجسم هو المتحرك، وفقوة عىل الجسم ألن الجسم اثناء حركته يقطع طبقات الفلويد كالسباح وهو يتحرك داخل المياه الساكنة.يهما يبذلها الفلويد عىل الجسم؟ ن يالقوي الالحظ انه يوجد قوة وزن الطائرة تسحب الطائرة لألسفل،ُالهواء، ييزيه بتط يفلو أخدنامثال الطائرة وال drag ن ي وقوة ال force drag تعوق حركة الطائرة، وقوة ال force trust تتغلب عىل تأث يال ن ي force ،وقوة الـ force lift تيىل ال وتتأثر بنفس العوامل المؤثرة عىل الـجعل الطائرة ترتفع ألع dragً force للعالقة:طبقاFL = CL 1/2 ρ v2 Aيه حيث CL الـcoefficient lift الذي يعتمد عىل شكل الجسم.يه الـ force drag القوة الموازية التجاه حركه الفلويد وقوة الـforce drag تتأثر بنوع الفلويد ا شكل الجسم الذي يحدث عليه تأث يطبقا للعالقة:الجسم والفلويد وايض ًوالحركة ب يزFd = 1/2 p v^2 A Cdحيث p هو كثافة الفلويد وv شعة الجسم بالنسبة للفلويد، وتعرف المساحة المرجعية A عىل أنها يه المساحة البارزة من الجسم عىل المستوى العمودي عىل اتجاه الحركة، وCd الـdrag يه coefficient الذي يعتمد عىل شكل الجسم، أما بالنسبة لطرق الرفع الـ force lift القوة العموديةعىل اتجاه حركة الجسم.

60 AIChE CAPSULES AIChE SU SCFriction and pressure dragالحظ وجودُأثناء حركة جسم داخل سائل أو حركة السائل حول الجسم ي forces drag تؤثر عىل هذا :الجسم ويكون لها سبب يزالسبب األول:يه قوى االحتكاك الناتجة عن الـfrictional force. اسمها يكون وهذه shear stress:يالسبب الثات زيه قوى الضغط لناتجة عن الـpressure force. اسمها يكون وهذه normal stressين يىل إن الـ force frictional تنتج من لزوجة ال بتسبب بعض من قوي الـ سائل ال stress shear الي صورةيىه تؤثر عىل الجسم ف force frictional أما بالنسبة للـ force pressure نتيجة الختالف زفي صورةزا وهذا يؤثر عىل الجسم فًتحدثنا عنها سابق ن ييل الا لمعادلة ب ينوًالضغط تبع pressureforce.pressure force or frictional forceً الـ force pressure أو الـ force frictional الـيتم وصفها باستخدام رقم ليس له وحدة زي مثالnumber Reynold ويكون اسمه coefficient drag سواءكان هذا الرقم يعريعن الـ pressureforce يكون اسمه coefficient drag pressure أو يعريعن الـ force frictional ويكون اسمه friction drag coefficient.االن سوف نتحدث عن كل نوع بإيجاز والبداية مع الـ coefficient drag friction بالعلم إنه يعريعن ن ي force friction الناتجة عن الـ stress shear تحدث نتيجة اللزوجة ونرمز له بالرمزال Cf ويكون الـيز ن ي عبارة عن عالقة ف stress shear wall والـ velocity flow يمكن التعب يعنها بداللة الـالا dynamic pressure ًيل يكون الناتج بدون وحدةكما قلنا سابقيكون لهم نفس الوحدة بالتاواالثن يزوهو Cfنفس الطريقة إذا تحدثنا عن الـ coefficient drag pressure فهو نتيجة لقسمة ال staticيل pressure عىل الـ pressure dynamic يكون الناتج بدونيكون لهم نفس الوحدة وبالتاواالثن يزوحدة وهو .Cp

61 AIChE CAPSULES AIChE SU SCParallel flow over flat platesعندما يتدفق السائل عىل لوح مسطح نفرض أن هذا السائل يتكون من طبقات مختلفة فوق بعضها الطبقة األيزالبعض. وتكون شعة الجسيمات ف ول بتساوي صفر. ما هو السبب؟يلهذا نتيجة لكون الطبقة األول مقابلة للسطح، ويكون فوقها طبقات فتمنع حدوث أي انزالق، وبالتا، وهكذامع جميعالجسيمات تب ط حركة الطبقة المجاورة لها نتيجة االحتكاك ب يز جسيمات الطبقت يزالطبقات، ومن هنا نستنتج إن شعة التدفق تختلف عند مسافة معينة خالل اللوح.عرف بـُمنطقة التدفق فوق اللوح نتيجة تأث يقوى اللزوجة الناتجة عن لزوجة السوائل ت Velocitylayer boundary .وعندما تكون شعة التدفق أكريما يمكن نرسم line Hypothetical( خط :(، وهذا يوضح أن التدفق ينقسم إل طبقت يززضياافي - Boundary layer regionوهذا يكون به تأث يلزوجة السوائل، والشعة تختلف خالل اللوح.- Irrotational flow regionوهذا تنعدم به تأث ياللزوجة، واالحتكاك، والشعة تكون ثابتة.يبدأ السائل بالتدفق عىل اللوح عىل هيئة flow laminar وبعد مسافة معينة يتحول إل turbulentflow.تنقسم region layer Boundary إل 4 طبقات مختلفة:- Viscous sublayerويكون فيها تأث ياللزوجة سائد بشكلكب ي.- Buffer layerتزداد فيها effects turbulent ،ولكن تأث ياللزوجة يكون هو السائد.- Overlap layerتزداد فيها effects turbulentيزتوجد فعن ال layer Buffer ،ولكن يظل تأث ياللزوجة هو ن يالسائد.- Turbulent (or outer) layerسائدة عىل اللزوجة ب يز يكون فيها effects turbulent الطبقات.عندما السائل يتحول من flow laminar لـ flow turbulent ،هذا يعتمد عىل عواملكث ية منهاشكل السطح، ودرجة حرارة السطح، وخشو نة السطح، وشعة التدفق االبتدائية للسائل، ونوع السائل.يل coefficient drag يساوي معامل خالل تدفق السائل يكون drag pressure يساوي صفر، وبالتااالحتكاك.يزنتيجة أن معامل االحتكاك يختلف خالل اللوح فتختلف شعة التدفق، وتكون أعىل قيمة لها فيturbulent effects أن بسبب laminar flow عن turbulent flow زالسائدة ف Turbulentlayer.السائل واللوح، عن طريق العالقة:ويتم تحديد قوة االحتكاك ب يز

62 AIChE CAPSULES AIChE SU SCنص متوسط معامل االحتكاك *مساحة السطح المالمسة للسائل * كثافة السائل * مربـع شعة التدفق.Flow Over Cylinders and Spheresالبداية سنتحدث عن طرق انتقال الحرارة:يزلكن ف1- Conductionأحدهما له درجةمتصل يزالتوصيل: وهو انتقال الحرارة ب يز جسم يزيىل فتتصادم هذهيل طاقة الجزيئات وحركتها أعيىل وبالتاحرارة أعفتنقل الطاقة له عىل هيئة حرارة.يالجزيئات مع جزيئات الجسم الثات ز2- Radiationاإلشعاع: وهو انتقال الطاقة الحرارية عن طريق electromagneticوال يشي waves ط أن وجود وسط مادي للنقل.3- Convectionز سطح معدن والحمل: وهو انتقال الطاقة الحرارية عادة ب ي fluidسواء غاز أو سائل وتنقل الحرارية عن طريق حركة جزيئات الـ fluidوكذلك حركة الـ fluid نفسه.أنواع الـ :convection- Natural convectionتكون طبيعية بدون مؤثر خاررجي وهنا حركة الـ fluid وهذا نتيجةاختالف كثافة الـ fluid مع اختالف الحرارة فصاحب الحرارة األعىل لزكثافة أقل فيصعد ألعىل وصاحب الحرارة األقلكثافة أكريفيي زألسفل وهكذا.

63 AIChE CAPSULES AIChE SU SC- Forced convectionقوة خارجية تعمل عىل حركة الـيزوهنا يكون ف fluid ولكن حركة الـ fluid: نوع يززي.يىل للشكل المع flow internal • وهنا تكون حركة الفلويد عىل السطح الداخزي.يج للشكل المع flow external • وهنا تكون حركة الفلويد عىل السطح الخاررFlow Over Cylinders and Spheres هو external flow الـ أمثلة أهم ومنبالـ ن يصطدم بالسطح الخاررجيوهنا يتحرك الفلويد ح cylinder أو الـ sphere عند منطقة تسم الـ ً point stagnation ، وبعد ذلك يبدأيل جداوفيها تكون طاقة حركة الفلويد تساوي صفر وضغطه عاالفلويد أ منطقة تعرف بالـيزنه يتحرك حول السطح بشعات مختلفة ف .layer boundaryلكن خلف الـ cylinder أو الـ sphere منطقة تسم الـ point separation وهذه تكون يل قبلالنهاية بعد مسافة معينة يمكن أن يعود لحالته األويزمنطقة ضعيفة وفيها دوامات وفيل حصلاالصطدام بالسطح وبالتا mix الـزب ي flow laminar والـ flow turbulent والذي يحكم ما يس يم .(REN (number Reynold عىل منطقة الـ separationلو كان قيمته أقل من ٢ *١٠^٥ حالة شعة الفلويد البطيئة، وهنا تتكون منطقة الـيزوده فً separation ا ويكون بعدهاكب ي، ولكن إذاكانت القيمة أكريمني مبكر ٢ *١٠^٥ حالة شعةزوهذا فالفلويد العالية وتكون منطقة الـ separation صغ ية وتتكون بعدة.في ي حالة خاصة تسم الـزف flow creeping وهنا تكون قيمة REN أصغر من واحد فتكون شعة الفلويد لدرجة إن منطقة الـًصغ ية جدا separation تكاد تكون منعدمة.

64 AIChE CAPSULES AIChE SU SCLubricationLube oilي حماية وضمانكفاءة الماكيناتزالسوق لدوره الكب ي فيزالمنتجات المطلوبة فزيت التشحيم من أكي ري كث يمن الصناعات.زفزيت التشحيم oil lube( درجة غليانه أعىل من c°350 ،(ويمثل أحد القطفات الثقيلة من برج ا منًالتقط يويتكون أساسي paraffin-isoوكذلككميات محدودة من مركبات األروماتيك والنفث يزيتم نزعهامن معالجة ن ي.base oil واليس منه:الغرض الرئي األسطح المتحركة ومن ثم تقليل درجات الحرارة الناتجةهو تقليل االحتكاك ب يزعنه.كيفية الحصول عليه:straight run ليس لكنه( Vacuum Distillation Unit(VDUالـ وحدة منتجات أحد هو Lube oilزن إنه بعد خروجه من وحدة الـبمع VDU يمر بعدة عمليات ليصنف كـoil lube.يه الـيتم من خاللها هذا الكالم ن يالوحدة ال oil lube Complex وتضم 5 وحدات أساسية:1) High vacuum distillation unitتمدنا بالـDistillate الذي يتم عليه عمليات المعالجة.2) Solvent DE asphalting unitالـيزإلزالة األسفلت الموجود ف Residue.3) Solvent extraction unitالـين والنفتا لتحس يزززإلزالة مركبات البي Index Viscosity.4) Solvent dewaxing unit يل إلز الة الـWaxes تقليل الـالموجودة وبالتا Point Pour.5) Hydro finishing unit ز خواص الـلتحس ي Oil حالة وجود أكسدة.يزا فًاستقرارمثل تغ ياللون أو جعله أكي ربعد العمليات السابقة، يكون الـOil Base جاهز للخلط مع الـAdditive المختلفة للحصول عىل الخواص المطلوبة.

65 AIChE CAPSULES AIChE SU SCقبل الكالم عن خواص الـOil Lube وكيفية تحسينه البد أن نعرف نوع الـOil Base.فهنا يظهر دور الـAPI تكون ن يعىل مدى المعالجة الً ن ي صنفته إل خمس مجموعات أساسية بناءالعليه:فقط منيندرج الخمس مجموعات تحت نوع ي Oil Lube هما: ز1) Minerals based lube oil بدون أي عمليات كيميائية ويتم ي ز هو الـRefined بتكونه من مركبات مختلفة الحجم والشكل منالهيدروكربونات.2) Synthetic based lube oilكيبة خاصة للـ يتم عليها عمليات معالجة هيدروجينية للوصول لي Oil وه إنه يتكون من مركبات الشكل والحجم من الهيدروكربونات وبذلكيزمتماثلة ف تتحسن خواص اللزوجة مع زيادة درجات الحرارة الـIndex Viscosity.

66 AIChE CAPSULES AIChE SU SCأنواع الoil lube: ييات زتبعا للشكل الف ي -Liquid lube oil )1ز شبه oil mineral ي عمليات الترييدفويستخدم بشكل أكي رSemi-solid lube oil )2زيي منع االحتكاك ب ز شبه Vaselineيس فويستخدم بشكل أسا جزء متحرك واخر ثابت ف اآلالت.Solid lube oil )3يس منها هو حماية االسطح من تأث يات العوامل الجوية واالهم هوشبه waxو talc والهدف الرئيحمايتهامن التأكل.نقدر نستخدمه هو رش العامل الذي يحدد ال نوع من ال lube وط وظروف اآلالت والعملياتالمستخدم فيها.

67 AIChE CAPSULES AIChE SU SCLube oil basic characteristicرش الـOil Lube وط:الجيد البد أن يتحقق فيه هذه ال High boiling point and Low freezing point. High V.I. Thermal stability. Hydraulic stability)for boundary lubrication(. Demulsibility. Corrosion preventative. High resistance to oxidation.رشوط يلزم:ولتحقيق هذه الرش 1 وط السابقة.( العلم بالخصائص المؤثرة عىل ال2 )قياس )اختبار( هذه الخصائص.:يتقييم الزيتكاآلت يزالخواص المعتمدة ف1) Viscosity:الـيزتعتريأهم خاصية ف Oil Lube؛ لتاث يها عىل أداء المحرك وهو عبارة عن قدرة الزيت عىل الشيانا لتاث يه عىل الـًداخل أجزاء المحرك، وأيض Friction أجزاء المحرك.ب يزقاس باستخدام جهاز الـُت Viscometer.2) Viscosity index:وهو رقم يعريعن مدى تأث يالحرارة عىل لزوجة الـOil Lube.Low V.I: large change of viscosity with temperatureHigh V.I: small change of viscosity with temperatureيتم حساب الرقم من Tables عن طريق العالقة:V.I = [ (L-U) /(L-H)] *100U (viscosity of tested oil at 100f)H (viscosity of 100 V.I reference oil at 100f)L (viscosity of 0 V.I reference oil at 100f)

68 AIChE CAPSULES AIChE SU SC3) Pour Point:يع أقل درجة حرارة يستطيع عندها الـOil Lube وأقل منها السائل لن يتحرك وتعريالشيان بشكل طبيالزيت.يزعنكمية الريافينات الموجودة ف4) Flash Pointأقل درجة حرارة عندها خليط األبخرة الـOil Lube يكون قابل لالشتعال عند تقريب الـSpark.رشعىل الـالخاصية لها تأث يمبا Safty ألى Operation.وقياس خصائص أخرى مثل:Carbon Residue, Relative Density, Color, Oxidation Stability.Lube oil (characteristics tests )الخواص المؤثرة عىل الـرأربعة من أكي Performance الخاص الـOil Lube وكمان الـTests تعلقةُالمبيها:يه الـTests: 1) Viscosity- Standard Test Methode For Kinematic Viscosity )ASTM D445(عري ِ عن خواص الـُت Flow للزيت. Descriptionنقطت يزيىك يتحرك تحت تأث يالجاذبية ب يزحساب الزمن المستغرق من حجم ثابت من الزيت لداخل أنبوبة شعرية لجهاززمحددت ي Viscometer ع ي.ُمي وتكون قيمة ثابت الجهاز ويعريعنها بوحدة الـزيه حاصل زضب الزمن فيه اللزوجة ISO تضمو 18grade من اللزوجة.2) Pour Point- Test Methode (ASTM D97-96a)نِّزن هيكوتقيس قدرة تدفق الزيت عند الحرارة القليلة بمع waxes عند هذه الحرارة. Description وضع البعض من الزيت داخل الـBeaker متثبت ببداخله ث يموميي Cork لحرارةثم التسخ يز.ا 115f/46cًثم الترييد تدريجيتحريك الـJar كل ما درجة الحرارة تقل بمقدار 3c/5f ومالحظة تدفق الزيت.

69 AIChE CAPSULES AIChE SU SCيتم تسجيل درجة الحرارة ال 5 ) وإضافة ن ي ال يتحرك عندها الزيت )بعد وقتزثوات 3c/5f عليها وتكون يه الـ.للزيت Pour Point3) Flash point-Continuously Closed Cup Teast Methode (ASTM D6450)عري ِ عنكمية المواد المتطايرة الموجودة بداخل الزيت.ُي Descriptionغطاء الجهاز لحرارة عىل األقلزتسخ ي 18c أقل من الـPoint Flash المتوقعة ثم وضع 1ml من الزيت داخل الـCup ووضعه داخل الغطاء مع التأكد إنه درجة حرارة الزيت والغطاء نفس الحرارة وأقل من حرارة الـFlash ب 18c والترييد لو اضطرينا لهذا.يزا وفًثم رفع حرارة الغطاء تدريجي Intervals محددة ندخل Arc له Energy محددة داخل الجهاز كل مرة يدخل الـيزي وف Arc بيدخل هواء مقدارهزفيها تات 5ml.1 الالزم إلشعالعشان يوفر األكسج يزيىل هتظهرعندها.رشارة ثم تسجيل درجة الحرارة الاليل يزيدسخن العينة، يتطاير جزء بسيط من الزيت وبالتاُكز عىل إنه كل مره يدخل فيها هواء أو تالي ً الضغط داخل الجهازلذا البد من تسجيل زيادة الضغط و تصليح قيمة الـpoint Flash ن ي ظهرت بناءالعليها.4) Color- ASTM color D1500عري ِ عن لون الزيت وعن الـُي Quality ء يتم مالحظته من الـرسيللزيت وهو أول Customer. Descriptionوضع عينة الزيت داخل Container وعليه مصدر ضوء ثابت)Standard )ثم مقارنة لون الزيت ببعضعدسات زجاجية ملونة ما ب ي 0.8:5.0 لون الزيت ولون العدسة مع زإل أن يظهر تطابق ب يزللعدسات فبيتم اختيار اللون ذو القيمةلون يزاعتبار إنه لو لون الزيت متطابقش مع العدسة وكان ب يزاألكري.الكتساب الـExperience Visual من مشاهدة الـTests بداخل المعمل:https://youtu.be/2I8NMnLW96ghttps://youtu.be/dO5gq-WPIqghttps://youtu.be/QDMHz5tpCKohttps://youtu.be/4T_EZJIIWCM

70 AIChE CAPSULES AIChE SU SCLubricating greasesز الـGreases ييت هو النوع الصلب أو الشبه صلب من الـ أوشحوم الي Oil Lube.يس الـGreases تتكون بشكل أ من ثالثة مكونات:سا1 )ييت )ز زيت الي Oil Lube:)اوح نسبته ب يزرشبداخله بقية المكونات وتي نتُيمثل الوسط الم 90:80.%:)Thickener Agent ( السماكة عامل( 2اًيط للشحم شكله، ونسبته تقريب.%2:20 يع:)Additives( اإلضافات( 3تعدل خواص الشحم؛ للوصول للخواص المطلوبة، ونسبتها 15:0.%يه عملية تصنيع الـGreases ،ووصوله عملية تتخللها العديد من المراحل:للمواصفات المطلوبة1 )البداية بإضافة بعض المكونات مثل األحماض والقلويات والزيت كخليط، تتم عملية اإلضافة بعد قياس الكمية المطلوبة لكل مكون.2 )عرف بالـُأو ما تزبعد خلط المكونات، تتم عملية التصري Sponification ،وتتم هذه العملية ً داخل Reactor ، بعد إنتهاء التفاعل تتحوليىل قليالتحت الضغط الجوي أو ضغط أعرش الدهون إل Soap داخل الخليط.ينت)3ًيحدث الحقا Dehydration ،ويتم إزالة الماء الموجود داخل الخليط.رش 4 )ة)بعد الخطوة السابقة، يبدأ يحصل تنسيق لشكل الجزئيات المنت Homogenization ،)ي وي أيكتل من الـنفس الحجم، وتختق زيزفًصبحوا تقريبا Soap.ي 5 )وقت التعبئة، بعد آخر مرحلةزا فًسبقُا، تتم عملية الترييد ثم تفريـ ـغ الهواء الداخل موأخ يًيمكن إضافة أي إضافاتكيميائية تتمكن من تعديل خواص الشحم.تصنيف يز تصنيف الـGreases :تصنيف الـGreases بيكون عىل أساس الـThickener: رس نُ، و ده بيي • األول وهو الـthickener based-Soap بيشكل 90 العالم ولهز% من الشحم المستخدم ف 3 أنواع:1) straight> Acid +base= soap + Water

71 AIChE CAPSULES AIChE SU SC2) Mixed> Acid + 2 types of base= Mixed soap + Water3) complex> Base + 2 types of Acid= complex soap + Waterسم األنواع الثالثة عىل حسب نوع الـُت Alkali الموجود بداخل التفاعل مثل ) Li , Al , Ca , Na.)ي • وهو الـزالتات thickener based soap-Non ينتج عن تفاعل مواد مثل الـ) ,clay organophilic.)Fumed silicaولسهولة التعامل مع الشحوم الـNLGI ،تم تقسيمها إل 9 درجات عىل حسب التناسق أو يه الـConsistency المرجع الوحيدي غاية األهمية إن ليس فقط مكونات الشحومز، وهذه معلومة فناسبة للمجالُلتقييمه، بل باإلضافة لدراسة بعض خواصه الموضحة بشكلكب يمدىكونهامستخدم فيه.ُالمLubricating greases basic characteristicsنتج عليهُرشوط و المعاي يألي متتواجد مجموعة من الًي دائما Demand الـزكب يف Market ،هذه تحقيقيزنتج سيحقق المطلوب منه أم ال، و مامدىكفائته فُرشوط و المعاي يتوضح هل المالزضوري التعرف عىل الـالمطلوب. من ال Characteristics Basic للـGreases الموضحة مدى كفاءتها، ومدى تناسبهامع المهام المطلوبة.\"Balanced formulation concept\"رشكاتكب ية مثلعرف بـ\"مفهوم التكوين المتوازن\"،ُأو ما ي Mobil تأخذ هذا المفهوم كـReference تحديد الـيزف Trading الخاص بكل أنواع الـGreases حددكفاءةُم هذا المفهوم عدة خواص ت، يض ُيه الـGreases: و:) Consistency ( التناسق( 1يه درجة مقاومة الشحم لعملية الـي و Deformation شكل الشحم(؛ نتيجه للقوى المؤثرةز)تغ يفعليه، أو بمفهوم آخر هو مقياس لصالبة أو نعومة الشحم.يك 2( )االستقرار الميكاني stability Mechanical:)مثلُي Indicator لكيفية تغ يالشحم؛ نتيجة ض له أثناء العمل عليه،َعرُاز المزتأث يالحركة واالهي باإلضافة للقوى المؤثرة عليه مثل الـStress Shear.

72 AIChE CAPSULES AIChE SU SC:)Thermal stability( الحراري االستقرار( 3يقيس مدى تحمل الشحم لدرجات الحرارة بدون حدوث أي تغي ي.:Low temperature pump ability )4يتكون الشحم من الـOil Lube ،وعند درجات الحرارة القليلة تبدأ لزوجته تزداد؛ ولهذا السبب بالتحديد يجب معرفة كيفية التعامل عند درجات الحراره القليلة.:)Compatibility( التوافق( 5زضوري وجودها عند حدوثب يز Blending أي يه خاصية متوقفة عىل جميع الخواص السابقة، ومن أنواع الـزنوع ي Greases.:)Water Resistance( للماء مقاوم( 6ُضه لراذاذ مستمر من الماء.ا وقت تعرًا و خارجيًك الشحم داخليتحديد مدى تماسُ7 )حماية من التآكل ) protection Corrosion:) وهذا الغرض من أي Grease أن يمتلك مقاومة عالية للتآكل.:Anti- Wear )8لضغوظ العالية، وقدرته عىل حدوث التصاق بينه وب يز القدرة عىل حماية المعدن من التآكل عند ا أيآخر.يجزء معدت زا للـًهناك أربـع خواص مهم ي Greases :ز جد:Droping point •ُ عند أي درجة حرارة سيخش الـGreases ه و يتحول لسائل؟ )لها عالقة قوية باإلستقرارصالبتالحراري(:Penetration •ُ مدى مقاومة الشحم حددةكيبه أثناء استخدامه، وهذه الخاصية الماق أي أجزاء معدنية صلبة لي إلخي للـًرشةمبا Consistency الخاصة بالشحم.• خواص التماسك وااللتصاق )Cohesive & Adhesive: )ُف عىل تأث يالماء عىل الشحم أثناء التشغيل.ُف عليها عن طريق التعريتم التعر:Structure Stability •كيب الصلب له أثناء التشغيل.قياس أداء الشحم و مدى حفاظه عىل الي يزتتمثل هذه الخاصية ف

73 AIChE CAPSULES AIChE SU SCLubricating (Characteristics tests)ُ أهم 4 جرى عىل الـاختبارات ت Greases لتقييمه:1) Consistency- Cone Penetration Test (ASTM D217)قياس مدى تناسق الشحم.يزستخدم فُي Descriptionيتم تحض يالـًأوال Grease الشكل وتتم هذه الخطوة عن طريق تعريض الشحميزللتأكد من تناسقه ف. 77f/25c حرارة عند double strokes 60 إلدورالـ يأت Penetrometer Cone حيث يتم إسقاطه عىل الشحم تحت تأث ي وزنه فقط لمدة 5.يثوات زاق الـ يتم قياس مدى اخي Cone للشحم بمقياس 10:1 عىل هذه المعلومةًات وبناءمن الميلميي قسمت NLGI الشحم إل 9 Grades حسب الـPenetration.2) Mechanical Stability- Roll Stability Test (ASTM D1831)قياس مدى تحمل الـيزستخدم فُي Grease للقوة المؤثرة عليه دون حدوث تغ الشكل أويزي يفالـConsistency الخاصة به. Descriptionالبداية يتم وضع الـيزف Grease بداخل إسطوانة تحتوي عىل Roller وزنه 5Kg ا، ويبدأ الدورانًتقريبلمدة ساعت يز عند درجة حرارة الغرفة بشعة 165rpm. الـيزيك التغ يالحادث ف Penetration بعد الدوران يتم قياس االستقرار للشحم منه، وبيتمالميكانيالتعب يعنه بنفس Scale الـNLGI.3) Dropping Point (ASTM D2265)درجة الحرارة ال ن يه يِسقط أول نقطة من الزيت وتعتمد عىل نوع الـُيبدأ عندها الشحم ي Thickenerالموجود. Descriptionي جهازشبيه بفرن التسيتم وضع الشحم داخلكوب، ثم يدخل ف وسط ز، ويوضع ث يموميي خ يزهذا الوقت يتم تسجيل القراءةزبانتظام إل أن تسقط أول نقطة من الزيت، فالشحم، ويبدأ التسخ يزيه الـلدرجة الحرارة، تكون Point Dropping.

74 AIChE CAPSULES AIChE SU SCسجلة كانت لـُيل أعىل درجات الحرارة الم Thickener Complex) Li(حوا 240c.4) Water Resistance- Spray Off Test (ASTM D4049)للشحم لتأث يالماء.يىل والخاررجيكيب الداخمقدار مقاومة الي  Descriptionطبقة من الشحم سمكها 0mm.8 ،يتم فردها عىل لوح من الـ steel Stainless ويتم رشها بالماء عند درجة حرارة 38c عند ضغط 240psi لمدة 5 دقايق.يىل يتم قياس خواص التماسك وااللتصاق تم إزالته.عن طريق نسبة الشحم الجرىُيه تألهمية الخرية البضية و لمزيد من الوضوح؛ مرفق باألسفل جميع اإلختبارات األربعة وا:ًمعمليhttps://youtu.be/hue0UNoTNoAhttps://youtu.be/HSwQB8VPmschttps://youtu.be/GGSiHDk1bgghttps://youtu.be/GesP2T-08IELube oil & Greases chemical additiveيه خواص الـOil Lube والـGreases القادرةعىل تحديد نوع الـOperations المناسبة وهل سيكون ء الالزم معرفته إنرسيمتوافق مع ظروف التشغيل أو ال، لكن ال ليس كل ظروف التشغيل اعتيادية وإضافة خواص معينة تزيد منكفاءة الـبمع Oil Lube زن أن هناك أوقات يتم فيها الحاجة لتحس يزي والـGreases؛ لتحقيق الوظيفة المطلوبة ظروف التشغيل األصعب.زمنه فدور اإلضافات الكيميائية أو الـ يل ويأت additives Chemicalويه موادكيميائية ليس لها أصل بي ، ويتم وضعها بكميات قليلة مع المنتج؛ لتحقيق وظيفة معينة ال تتحقق بواسطة المنتج الخام فقط أو ي وظيفة يستطيع المنتج الخام تحقزي زيادة كفاءته ف يصحيقها من األساس، لكن ليس أي مركبكيميات إستخدامه كـAdditives.رشوطضاف للمنتجات و الُرشوط ح ن تزضوري أن تحقق بعض الفالمواد الكيميائية المضافة من اليه:

75 AIChE CAPSULES AIChE SU SC1 )استخدامها بكميات قليلة ومحددة.2 )تكون Soluble الـز.Lube Oil في 3 )لون الـزال تسبب أي تغ يف Oil Lube أو الـGrease المضافة لهم.ي 4 )مشاكل اثناء التشغيل.زال تكون متطايرة؛ لعدم تسببها فبمع زن 5 )تكون Stable عدم حدوث أي تغ يفيها نتيجة التخزين أو الخلط.6 )أي إضافات أخرى، وال تؤثر عليهم.التوافق بينها وب يزتتصنف الـAdditives تقوم بها و ن ييه تصنيفات هامة حسب الوظيفة ال ::) Anti oxidants ( التأكسد مضاد( 1 الهدف منه منع أكسدة الزيت. خاصيته أنه فعال عند درجات الحرارة العالية. ن ي  يتم تشغيله عن طريق تفاعله مع الـRadical Free والـPeroxids تتكون بداخلال.الزيت وتجعلهم غ يفعال يز هناك منه مركبات الكرييت ومركبات الزينك العضوية.2 )محسن معامل اللزوجة ) improver VI: ) ي • الهدف منه أنه يسمح للـOil Lube مدى أكريمن درجات الحرارة بدون تغ يكب يزبالعمل فلزوجته.يزف• خاصيته أنه فعال عند درجات الحرارة العالية.ي • شكل وحجم الجزئيات.زي فيات يؤدى وظيفته عن طريق أنه يحدث تغي يف ي ز:Pour Point Depressants )3الهدف منه تحس يز • التدفق عند درجات الحرارة القليلة.• يتم تشغيله عن طريق أنه يتداخل مع تكوين الـwaxes of Crystals ومنع نموها.من أنواعه الـPolymethacrylates.:Anti- wear )4• الهدف منه أنه يمنع اتصال األجزاء المعدنية ببعضها.ي • يحدث له امتصاص كيمي عىل سطح المعدن.ات .organic phosphate, organic sulfur compounds :أنواعه من• :Metal De-activators )5 ن ي • يحفزها سطح المعدن.تقلل عمليات األكسدة ال

76 AIChE CAPSULES AIChE SU SCّ • ن طبقة حماية خاملة عىل سطح المعدن.يؤدى وظيفته بأنه يكووأنواع أخرىكث ية من الـ Additives مثل:. Dispersants Anti Foam agent, Detergent, Extreme pressure additives and

77 AIChE CAPSULES AIChE SU SCPetroleum &Natural gasGasolineأحد أهم و أشهر منتجات أبراج التقط يو هو الـGasoline.هو مزيـ ـج من هيدروكربونات درجة غليانهاما ب ي 200:30 ية، وتحتوي عىل عدد كر ززدرجة سيل ي بونات . 4:12 يىلاق الداخيسكوقود لمحركات االحي ويستخدم بشكل أسامن اتجاه يز يتم الحصول عىل الـGasloine:  األول: عن طريق الـgas Natural بواسطة عملية تكثيف للـC.H Heavy الموجودة داخل الغاز، يطلق عىل الـGasoline الناتج من العملية اسم \"gasoline Natural \"وهذا إلنه ال باع للمستهلك؛ ألن الـُي N.O ضاف ألنواع أخرى منُا، ولكن يًالخاص به قليل جدالGasoline.ي  بيكون عن طريق الـزالثات Process Refinery هما:مهم يزويضم نوع يز:Motor Gasoline )1َ وهو خليط من قطفات الـGasoline جة من وحدات:نتُالمAtm distillation •ي ويكون Run Straight الـزرشة من برج التقط يويتمثل فبمع Light زن أنه بيخرج مبا.NaphthaCatalytic Reforming •يىل ويمثل الـNaphtha Heavy بتخضع لعملية الـال Reforming لرفع رقم األوكتان.Catalytic OR Hydro cracking •يل وينتج من تكس يالمنتجات التقيلة، وله رقم .أوكتان عاPolymerization and Alkylation •وينتج من تفاعل الـOlefines مع بعضها أو مع Isomers.:Aviation Gasoline )2 تتكون من خليط من الـhydrocarbons Refined والـgasoline Natural مع .Synthetic H.C

78 AIChE CAPSULES AIChE SU SCي  الطائرات والبد أن يكون له رقم أوكتانزيستخدم كوقود ف أعىل من الـmotorgasoline ،وتتواجد أنواع أخرى مثل الـGasoline Marine.Gasoline Tractor Fuelوالـمثل أي منتج، الـGasoline له خواص بتعريعن الـPerformance الخاص به وأهمها::Anti-knock charecteristics )1يىل ويعريعن قدرته عىل مقاومة الـknocking بيحدث نتيجة االشال ا لخليط الوقودًتعال الشيـ ـع جدقيمة رقم األوكتان منيزوتتمثل ف 100:0 هما:ا بطريقت يزًوتقاس معمليالـMethode Motor والـmethode Research رقم األوكتان يعريعن حساسيةيزوالفرق بينهم فالوقود.Volatility )2حُوتعريعن أداء الوقود مثل سهولة بدء المحرك وإحتمالية إنه ي دث Lock Vaporوشعة تسخ يزاًي حجم الوقود المتبخر عند درجات حرارة محددة وتقاس معمليزا تتمثل هذه الخاصية فالمحرك وأخ يًعن طريق الـDistillation Simple.:Oxidation Stability)3ويعريعن الـTendency Gasoline لتكوين Gum أثناء تخزينه ويقاس بكمية الـGum سب خال المي ل ة زمنية محددة.في Keroseneطلق عىل الـُي Kerosene أحيانيزا أو الجازفًأسماء عديدة مثل زيت التدفئة أو زيت المصباح أحيانأخرى.هو خليط من الهيدروكربونات لها درجة غليان ما ب يزالك يوس ي 280:176 ية، ويضم عدد زدرجة سيل ي ز، ويتم ي ز كربونات من 16:10 ويكون لها API من 45:43 بلونه األصفر الشاحب وله رائحة نفاذة..اإلنارة وكزيوت للتسخ يزيزستخدمة فُولية المعد من أقدم المنتجات البي ُيالك يوس يزيه:اقه وتحددكفاءة احي ن يوله مجموعة من الخواص ال:Smoke point )1وتعريعن الـTendency إلنتاجه الـيص الخاصة بالك يوس ي Smoke ارتفاع تصل له ز، يتم قياسها بأقعلة بدونُالش Smoke الـوهناك عالقه تربط ب ي point Smoke وComposition يتم زالك يوس يزالتعب يعنها بالمعادلة:

79 AIChE CAPSULES AIChE SU SCSmoke Point = 0.48 P + 0.32 n + 0.24 A •P > Paraffins •n > Naphthenes •A > Aromatics:Carbon Deposits )2تعريعن درجة ن يسب عىل الفتيلة وال ن تنتج بقايا صلبة من الكربون تي اق الغ يكامل للزيت والاإلحي تقلل قيمة الحرارة الخارجة من الشعلة.:Diesel Index )3اق ويتم حسابه عن طريق المعادلة:ويعريعنكفاءة االحي Diesel Index = ( Aniline point * API gravity )/100وهذا يع زن زيادته تعري عن ززيادةكمية الرياف ي Smoke اق.أقل عند االحي ي عدة اتجاهات تشمل:زيستخدم الك يوس يز ف:Heating and Lighting )1يىل من الك يوس يز حول العالم.لث اإلنتاج الكُويمثل ث:Engines )2ي محركزي منتصف القرن الع رشين، تم استخدامه كوقود رخيص للجرارات الزراعية وكما استخدم فزف ات .ي دوران المحرك بالك يوس يززوتستمر فتبدأ تشغيلها بالجازول يز ن يالوقود المزدوجة ال:In Industry )3بسبب قابلية ذوبانه مع العديد من المواد فإنه يستخدم كمذيب إلزالة الشحوم مع خطورة أقل ي صناعة ومعالجة المعادن.زكما يستخدم للترييد فلالشتعال مقارنة بالجازول يزعدلُهو استخدامه كوقود طائرات بعد ما يتم معالجته وإضافة مواد تاالستخدام األهم للك يوس يزخواصه ويس يم Fuel Jet .بالـ

80 AIChE CAPSULES AIChE SU SCJet FuelJet Fuelالـيزا لالستخدام فهو أحد أهم أنواع وقود الطائرات والمصممة خصيص Turbine-Gasً ية، ويتم ي ز Engine وهو خليط من الهيدركربونات لها درجه غليان 176 بإنهدرجة سيل ي -Straw ز.Colored Liquidً الـfuel Jet عىل متطلبات المنتج نفسه، إذا أخذنا الـيتحدد تركيبه بناء Point Smoke أو الـ Freezingمهم يز point كإحدى هذه المتطلبات سنجد الـFuel Jet هما:ينقسم لنوع يز:Kerosene type Jet fuel )1تحسن خواصه ويضم عددكربونات من ن يفقط مع بعض اإلضافات اليتم إنتاجه من الك يوس يز8:16 ز،كما أنه ينقسم لنوع ي 1-A Jet & A Jet الـزويتم ي A Jet بأن له Point Freezing أعىل c40-مقارنة بـ1-A Jet تكون ن يال c47.-:Wide cut type Jet fuel )2يكيزون ف Region Naphtha-Kerosene ،ويحتوي عىل عدد كربونات 15:5 ،ويسم B Jetي حالة الطقس المتبارد ويحتوي عىل نسبة كب ية من الـزويستخدم لألداء المحسن ف C.H Light؛ ولهذا الطقس البارد فقط بسبب خطر االشتعال ويتكون منيزالسبب يكون استخدامه محدود ف-c60 جدا قليله له Frezzing pointوالـ Gasoline 70% مع Kerosene 30%ُ الـFuel Jet ستخدم كوقود للطائرات عن طريقأو النفثا وييس له هو الك يوس يزالمكون األساتضم: ن يتضاف له وال ن ياإلضافات ال:Antioxidants )1ً لمنع تكوين الـGum عىل الـ.Alkylated phenol بناء:Antistatic agents )2ريت، ومنع حدوثلتشتيت التيار الكهر Spark..Fuel system icing inhibitors )3Biocides )4لتقليل نمو Bacteria Microbial داخل الـSystem Fuel.ُ استخدام الـFuel Jet ستخدم لإلضاءة وا يال يقتضعىل استخدامه كوقود طائرات ولكن أيض ًبالتحديد النوعزالتسخ ي A jetُ؛ إلنه يعتريKerosene Pure.

81 AIChE CAPSULES AIChE SU SCDiesel oilمنتجات يتمرشة، وب يزستخدم مباُمنتجات تتختلف المنتجات القادمة من برج التقط يما ب يزتصنيفها ألنواع قبل استخدامها.من أهم المنتجات الـFuels Distillate وتنقسم إل ثالثة منتجات هم الـFuel Jet والـOils Heatingا الـوأخ يًطلق عليه الك يوس يزُأوكما ي Fuels Diesel.وقود الديزل هو أحد المنتجات ال 25 : %65 %عىل الـCurve Distillation ن تمثل النسبة ما ب يزز للـOil Crudeو لها درجة غليان ما ب ي 385:c190.ي محركات الديزل والذيزستخدم فُوقود الديزل هو اسم يطلق عىل أي وقود ي يتم اإلشتعال فيها نتيجة ضغط الهواء مع الزيت بدون وجود أي رشارة تساعد عىل هذا، ويتم تحديد اختيار درجة وقود الديزلعىل ظروف التشغيل المختلفة ومن هنا يتم تقسيمه لثالثةًبناء Grades مختلفة وهم::NO.1-D)1ويسم سوبر ديزل ويضم الهيدروكربونات الخفيفة والمتطايرة من الـKerosene وينتج من Stocksلها N.C أعىل من 50.فيها درجات حرارة منخفضة ن يالظروف اليزالمحركات ذات الشعة العالية وتستخدم فيزيستخدم فيع.بشكل غ يطبي:No.2-D)2امن الـًيضم الهيدروكربونات األقل تطاير Grade األول.المحركات ذات الشعات العاليةيزيستخدم ف المنتظمة واألحمال الكب ية.:No.4-D)3لزوجة من الـيضم الجزء األكي Oil Distillate وخليط من الـOil Residual مع الـOil Distillate رالمحركات ذات الشعات المتوسطة والمنخفضة.يزحيث أنها تستخدم فتحددكفاءة أدائه داخل المحرك وتضم: ن ييه الخواص الديزل:Ignition quality)1االشتعال بمع زن ويعريعنها ب (N.C(Number Cetan نسبةويقيس الوقت ما ب يز حقن الهواء وب يز ن بحاجة لضغطهامع الـالهواء ال Fuel ليشتعل.:Gravity)2

82 AIChE CAPSULES AIChE SU SCتخرج أو بمع زن وتحدد قيمة الـHeat آخركل ماكان الـ ن يال Crude خفيف وله API عالية كانت ال .قليلة Heat Value:pour point)3زن ويتم التحكم فيها عن طريق الـVolatility أو الـNumber Cetane زيادة الـبمع Volatility أو تقليل .Pour Pointالـ يقلل Cetane NumberالGas Oilي شكلزرشة؛ ألنها يتم الحصول عليها فستخدم مباُاما تًالقطفات الثقيلة من أبراج التقط ينادر feedلوحدات تكرير مختلفة؛ للحصول منها عىل منتجات أخف، وأهم هذه القطفات هو الـOil Gas.يل هو خليط من الهيدروكربونات الثقيلة لها درجة غليان ما ب ي 180 ز الـOil Gasإ 370 ية،درجة سل ي ز.زن يبلونها البوتتم ي زيل الـOil Gasيضم حوا 25 ولية يمثلوا مادة بي 4 أنواع من الـFuels Distillate.يتم الحصول عليه بطريقت يز الـOil Gas: :Straight Run Gas oil )1ويتم الحصول عليه من وحدة الـ Distillation Atmospheric ،وله درجات غليان من 350:c260ويحتوي عىل عدد كربونات 16:10 ذرة كربون.:Processed Gas oil )2وينتج من عمليات الـ؛Processing للـProduct الذي يخرج من وحدات مثل الـ Vacuumوال Residue Heavey ن ي Distillation يتم فيها عملية تقط يللـيحتوي عىل نسبة من الـAromatics والـOlefines أعىل من الـOil Gas Run Straight.استخدامات ال oil gas: يزتتمثل ف- استخدامه كوقود ألنواع محدودة من الـVehiclesيزتتمثل ف الـSector Agriculture معدات مثل الـBulldozers والـGenerators.- الـيزيستخدم ف Heating بعض ماكينات الـيزوف Construction.- االستخدام األهم له هو استخدامه كـStock Feed لوحدات التكس يCracking للحصول وبعض الغازات.الجازول يزيزعىل منتجات أخف تتمثل ف

83 AIChE CAPSULES AIChE SU SC عىل خالف منتجات ول السابق التحدث عنها، الـالبي Oil Gas ليس له خواص تحدد أداءه؛ وهذا إلنه ي ال يستخدم مبا Hydrotreating صورة منتجات أخرى رشة ولكن يتم عملزله؛ إلمكانية استخدامه فوالـزمثل الك يوس ي Fuel Jet وكمان الـOil Diesel.الـزولكن بشكل عام تتم ي Stock Oil Gas بالخواص اآل تية:⁃ Specific gravity = 921.1 KG/m^3⁃ Residual coke = 2.32 wt%⁃ Aromatic = 28.77 wt%⁃ Paraffin = 62.07 wt%Natural gas (Reservoir fluids)األحداث األخ ية ال 19-COVID ول ن تعرض لها العالم وأهمها بال شكسببت انخفاض أسعار البي ا، وهذا أًبشكلكب يجد جريمنظمة مثل OPEC ول بنسبكب ية، لكنكان واضحإنها تخفض إنتاج البي وليىل مر بيها البي يع إنه لم يتأثر بأي شكل باألزمة الللعالم إن المصدر األهم للطاقة هو الغاز الطبييعكمصدر للطاقة.وهذا وجه اهتمام العالم لمستقبل استخدام الغاز الطبييه العمليات األخ ية الىل بتتم عليه قبل ما يصبحمعالجة الغاز Gas Sales ا قبل معالجةّ، أماماذا عمتحديد أنسب طريق لخروجهيزدور المهندس فالغاز؟ يحدث استخراج للغاز من آبار الغاز وهنا يأت يه الـ: األول يه خواص الغاز والثانيةزوهذا يعتمد عىل شيئ ي Bbehavior Phase.يه يضم الغاز 6: خواص مهمة وDensity )1Specific volume )2Specific gravity )3Viscosity )4Standard Volume )5حجم الغاز عند درجات الحراره والضغوط القياسيه يساوي ) mole379 lb/scf ) عند حرارة f60.ps14.7 وضغطStock Tank color )6

84 AIChE CAPSULES AIChE SU SCاً ن بطريقة مبا Rule Mixing تحدث رش هذه الخواص تقاس معملي ة أو عن طريق قاعدة الخلط أو الـالنسب مكونات الغاز والقيم المعروفة لخواص هذه المكونات.عالقة ب يزتي يتم معرفة سلوك الغاز أو شكل اآلبار خاصته من خالل State of Equation جم الـوال Phase ن يBehavior صورةيزللغاز ف Diagram Phase يمث درجات الحرارة والضغوط المختلفة.ل العالقة ب يزتحديد نوع البي معادلة الحالة )znRT=PV ، ولكنها ليست الوحيدة، هناكيزيل فيه الخطوة االو) ن تضم :والمعرفة تصنيف البي ز ن تساعد فبعض الخواص األخرى وال1) Oil Formation Volume Factor:B= (Reservoir Oil Volume/ Stock Tank Volume).وحجم الـز حجم الزيت داخل البي وهذا يمثل النسبة ب ي Tank Stock من الزيت، وهذه النسبة تزيد يتكثف لسائل.بزيادة الضغط ألن جزء من الغاز الموجود داخل البي 2) Gas Formation Volume Factor:Bg= (Reservoir Gas Volume/ Standard Condition Gas Volume) ن ي وهذا تمثل ضغطوحجم الغاز عند الظروف القياسية اليمثل النسبة ب يز حجم الغاز داخل البي يل 7.psi14 وحرارة f60 تزيد قيمةتبدأ هذه النسبة بالزيادة وبالتا. مع انخفاض الضغط داخل البي .Bg3) Solution Gas-Oil Ratio:وه تمثل ذوبانية الغاز داخل الزيت:Rs= (Solution Gas Volume/ Stock Tank Volume of oil)تزيد بزيادة الضغط داخل البي Rs إل أن يصل الغاز للـ Point Bubble الخاصة به ثم تظل قيمة Rsثابتة.بعد ما يتم تحديد قيم هذه الخواص وسلوك الغاز، يتم تصنيف الـReservoir كنوع من ٥ أنواع رئيسية.

85 AIChE CAPSULES AIChE SU SCNatural gas (Oil reservoirs)بشكل عام إماكـ يتصنف البي Reservoir Oil أو Reservoir Gas عىل درجة الحرارة.ًبناء:Oil Reservoir )1بداخله يعتريبي إذا كانت درجة حرارة الـReservoir أقل من درجة حرارة الـCritical للـFluid زيت.:Gas Reservoir )2أكريمن درجة حرارة الـ إذاكانت درجة حرارة البي Critical للـFluid غاز.بداخله يعتريبي هما الخطوة األول لتصنيف البي الـDiagram T-P أو الـDiagram Phase ؛ وهذا إلن عن طريقه يتمتحديد قيمة الـTemperature Critical والـPressure Critical لخليط الهيدركربونات الموجود .داخل البي يلآلت بعد ذلك يبدأ تصنيف البي :سيضم نوع ي 5 أنواع وهم: ز إذا كان Reservoir Oil من الـ:Ordinary Black Oil )1:يه اآلت يم ي ز• يضم Range Wide من درجات الحرارة ويسم Oil Shrinkage Low وهذا معناه إن عند خروجه حجمه يتقلص بنسبة قليلة؛ نتيجة انخفاض الضغط.من البي • لونه أسود أو Colored Deeply.)bbl/STB1.2( من أقل يكون له Oil Formation Volume Factorالـ• )scf/STB200( من أقل تكون Gas-Oil Ratioالـ• •الـGravity تكون أقل من )API35):Volatile Oil )2:يه اآلت يم ي ز• بيضم Range صغ يمن درجات الحرارة ويسم بـOil Shrinkage Heigh وده معناه إنه عند حجمه يقل بنسبه كب ية نتيجة انخفاض الضغط وتتطاير الغازات الـ خروجه من البي Condensed.يل • .لونه يكون مخ زضلريتقا)bbl/STB2( من أقل يكون له Oil Formation Volume Factorالـ•

86 AIChE CAPSULES AIChE SU SC)scf/STB200:3,200( تكون له Gas-Oil Ratioالـ• )API45:55( تكون Gravityالـ• تحديد طرق استخراج الـيزهذه التصنيفات يه Oil سؤال مهم، هل العامل األهم ف، وهنا يأت من البي إن بعد؟ الحقيقة إن التصنيفاتكلها ترتبط ببعض بمع زن ييضيف تصنيف أخر لنوع البي ضغط البي عىل درجة حرارته، تبدأ تعرف ما ه حالة الـًبناء تحديد نوع البي Oil و الـGas الموجودين من خالل الزيت سيعطيك الضغط، وهذا بالنسبة لبي 3 حاالت:•Unsaturated: Pressure > Bubble Point•Saturated: Pressure = Bubble Point•Gas-Cap: Pressure (in the 2 phases oil and gas) < Bubble PointNatural Gas (Gas Reservoirs)ثالثة أنواع من األنواع الخمسة الرئيسية للبي يضم الـReservoir Gas وهم::Reterograde Gas -Condensate Reservoir :يه اآلت يم ي زيع بمع زن يس يم Gas Reterograde إنه عند انخفاض الضغط يبدأ الغاز • بالـحدث سلوك رجُ؛ إلنه يً يتكثف ويتحول إل Liquid من تحوله منبدال Liquid إل غاز.االنخفاض ح ن • يكون الـSystem يصل الضغط إل الـيزبأكمله غاز إل أن يبدأ الضغط ف Point Dewا ال يمكن استعادتهامن البي يبدأ عندها يكثف الغاز ويتحول لـLiquid. ًولكن نسبة صغ ية جد• الـRatio Oil-Gas تكون من 000,70:STB800/SCF وتتغ يالنسبة مع الـProduction ،وكمية .الموجودة Heavy H.Cالـ• الـGravity Tank Stock تكون أعىل من )API40)• الـ+C7 تكون أقل من )%5.mole12)Orange, Brown or Water White يكون Colorالـ• :Wet-Gas Reservoir :يه اآلت يم ي زي • درجة حرارته أعىل من الـCriconderntherm وتمثل أعىل درجة حرارة بعدها يتواجد زالغازفPhase واحد فقط.

87 AIChE CAPSULES AIChE SU SC• يسم Gas Wet إلنه يحدث Condensation للـ+C7 الموجودة فيه عند خروجه للسطح.)SCF/STB60,000:100,00( تكون Gas-Oil Ratioالـ• )API 60 من أعىل )S.T Gravityالـ• • الـ+C7 أقل من )%5.mole12)Water-White يكون Colorالـ• :Dry-Gas Reservoir ي صورة غاز ح ن • عند خروجه للسطح وال يحتوي عىل أيزيظل ف Liquid أو +C7.)SCF/STB100,000 ( من أعىل Gas-Oil Ratioالـ• • عديم اللون ColorlessNatural gas (Acid gas treating)يع مثل أي منتيع هو أحد أهم مصادر الطاقة إن لم يكن أهمها وألن الغاز الطبيالغاز الطبي ستخرجُج يالـيزمن اآلبار، فهو يحتوي عىل نسب مختلفة من الشوائب تتمثل ف Water والـ Condensateيىل يلزم إزالتها ح ن والـGases Acid نتمكن من استخدامهوال .يتم إزالة هذه الغازات ألنها تتمثليتفاعلهم مع الماء وتحول األول إل زيف خطورة الـ H2S والـ CO2زفحمض ضعيف مثل Acid Sulfuric والثانية لـAcid Carbonicي هذه الغازات تسبب مشاكل تتمثل :زف•Corrosion•Reducing Heating Value للغاز•Reducing sales value للغازً غاز الـH2S ا ولوكميات قليلة منه وبيسبب إعياء عندكمياتيكون قاتل أحيان 200ppm.منأكي رترك ي ppm 500 من الـH2S التنفس زيزشم ولكن يسبب مشاكل خط ية فُليس له رائحة تا الموتًوأحيان .يع لـ%الغاز الطبييزالواليات المتحدة حددت نسب وجود الغازات الحمضية ف 3:2 للـCO2 و1/4.H2Sللـgrains/100scfلهذه العناضداخل الغاز هو الذى يحدد احتياج الغاز إل معالجة من عدمه،يالضغط الجزت يع وهناكCharts تحدد النسب المقبولة للغازات الحمضية داخل الغاز الطبي .ي عمليةزالمستخدم فيأو الكيميات ييات ا للمبدأ الف ي زًطرق إزالة الغازات الحمضية يختلف تبعيىل الفصل بتسموال Processes Sweetening Gas وتضم الطرق:

88 AIChE CAPSULES AIChE SU SC1•Soild bed adsorption2•Chemical Solvents3•Physical Solvents4•Direct Conversion of H2S to sulfur5•Sulfide Scavenger6•Distillation7•Gas Permeationزوعملية الفصل تضم خطوت ي:األعىليزيع ويكون بإحدى الطرق المذكورة فاألول يه إزالة الغازات الحمضية من الغاز الطبيأما الثانية: التخلص من الـGases Acid عن طريق:•Vent to Atmosphere•EOR-Enhanced Oil Recoveryويكون بالنسبة للـCO2.•Incineration Or Venting•React with Scavenger•Convert to elemental Sulfurويكون بالنسبة للـH2S.Natural Gas (Amine treating process)يعتختلف عمليات معالجة الغاز الطبي والذي يحددييات أو ف ي زيمن حيث مبدأ الفصل سواء كيميات ً الطريقة األنسب للفصل مجموعة من الـFactors ا الـالمهمة وأيض Scenarios الممكنة.تضم الـFactors: •نوع وكثافة الشوائب. •الـComposition Hydrocarbon للغاز ..Pressure and Temperature of Gasالـ •

89 AIChE CAPSULES AIChE SU SC •مواصفات الغاز الخارج.يىل • هيتم معالجتهحجم الغاز ال .وهناك أربـع Scenarios للغاز:1 .يحتوي عىل H2S فقط.2 .يحتوي عىل CO2فقط.3 .يحتوي عىل H2S وCO2.4 .يحتوي عىل H2S وCO2 ولكن Selective إلزالة الـH2S.يه الـأشهر عمليات إزالة الغازات الحمضية Processes Absorption Chemical ن يوال تستخدم أنواع مختلفة من الـSolvents وأهمها هو الـAmine وتسم هذه العملية Treating AmineProcessوبيستخدم الـAmine كأحد المركبات اآلتية:• Monoethanolamine (MEA)• Diethanolamine (DEA)• Methyldiethanolamine (MDEA)• Diglycolamine (DGA)ز وتتم العملية عىل خطوت ي:1. Gas dissolves in solvent (Physical absorption)2. Dissolved gas reacts with weakly basic amineالتفاعل بالنسبة للـ (H2S(ي يكونكاآلت:•R1R2R3N + H2S ↔ R1R2R3NH+HS-أما بالنسبة لـ (CO2(ي يكونكاآلت:ي 1 وجود الماءز. ف•CO2 + H2O + R1R2R3N ↔ R1R2R3NH+ HCO3-ويكون أبطأ من تفاعل الـH2S2 .عدم وجود الماء•CO2 + 2 R1R2NH ↔ R1R2NH2 + R1R2NCOO –واحدة مرتبطة بالـزويحتاج ذرة هيدروج ي Amine.

90 AIChE CAPSULES AIChE SU SCAmine Treating Plantالـيزمن الممكن أن يواجه مشاكل تشغيل تتمثل ف:1 .الـCorrosion الـوهذا يكون نتيجة زيادة ترك ي Amine ووجود واألمالح ززاألكسج ي .2 .الـFoaming وهذا يكون نتيجة ال solids suspended أو الـ C.H liquid أو العوامل السطحية النشطة.يح للـوهذا شكل توضي Plant:

91 AIChE CAPSULES AIChE SU SCPetrochemicalsPetrochemicals Originsالقدماء أول شعب عرف الـيل المضي ي Petrochemistry ز\" والـ \"بومن الـ \"إيثيل يزً، وعندهمكانكالبناء األهراماتزواستخدموه فا عرفوا البتيوم يز. وأيض ً\" يتم إنتاجهم من الغاز ومن نبات الت يززإيثيل ي .ول وتم اإلعالن عنع من البي ي ص ُ وكان أول منتجكيميات نه هو الـ \"carbon black \"سنة 1872م ونتج يع وبعد تلكإنتاج المطاط الصنايزذلك الوقت فزيع، واستخدموه فللغاز الطبيياق الجزت من االحي ة بـي والية نيوج ي يس الفي 50 سنة، تم افتتاح أول Plant ، وكان تم إنتاج زأمريكا فيزوكيمياء فللبي يل الـpropylene أصبالوقت الحايز، وف وكيمياء تشكل حت صناعة البي 40 %من الصناعات الكيميائية العالم وتأخذيزف 5 ولك % من اإلنتاج السنوي للبي ـFeed Stock لها.Petrochemicals Generationsوكيمياء إل ثالثة أجيال،كل جيل له مصدره واتجاه استخدامه يتم تقسيم البي .فبالنسبة للجيل األول:● Feed Stocksيىل بتيرحي من وحدات التكرير مثل الـوهو عبارة عن المادة الخام ال Distillationًوالتكس يبأنواعه وأيضاالـReforming.يىل ه المادة الخام إلنتاجيه الغازات والنفثا والمركبات األروماتيك والأشهر منتجات هذا الجيليىل هوي و الزالجيل التات :● Intermediatesيس وينشأ من هو الـتتم عىل الجيل األول مثل التكس يالحراري والمنتج األسا ن يالعمليات الMonomers (.زاألولف ي(تستخدم إلنتاج الجيل الثالث و األخ يوهو ن يهو أساس إنتاج البوليمرات ال● Finished Productsوهذا الجيل الذي يتم عليه عمليات الـPolymerizationويوفر المنتجات المتداول استخدامهامثل البالستيك والطالء والمطاط وغ يهم.

92 AIChE CAPSULES AIChE SU SCهماوكيمياويات لنوع يزالبي يزيقسم الجيل التات :1) (Gas _based petrochemicals)من تكس يالـ .Gases Hydrocarbon ويأت2) (Naphtha _based petrochemicals)اسم العملية األهم لل يه وينتج من تكس يالنفثا وهنا يأت الـي وزجيل التات Cracking Naphtha.Naphtha Cracking Unitوكيمياويات يكون الـي من البي زالجيل التات Monomers وهو الذي تقوم عليه صناعةزأو األوليفي زي يه الـالجيل الثات ززالجيل الثالث بالكامل وأهم عملية تم ي Cracking Naphtha تعد المصدر ن يوالإنتايزيس ف.Naphtha- based petrochemicals ج األسافضل الُت ـ cracking Naphtha عن الـ cracking Gas وذلك ألن النفثا تكون متاحة بكمياتكب يةباإلضافة إل احتياجها طاقة أقل للتكس ي.إنتاج الـيزللنفثا ليتم استخدمها فهناك رش Olefins :األول أن يكون لها درجة غليان أقل ط يزأن تحتوي عىل أكي ر من 100c منيزوالثات 75 %من الـParaffins.تتم العملية بالتفصيل من خالل الـUnits تضم ن يال :1) Tube- Still Furance:ويتم فيه التكس يعند حرارة 800c ويدخل مع الـ Feed للفرن كميات من الـ Steam وذلك لتقليل الـCokeوالذي يتكون عىل الـTube نتيجة الـCracking ويتم من خالل المعادلة البسيطة:C + H2O(steam) = CO + H2وهذا جدول يوضح ظروف التشغيل للفرن:

93 AIChE CAPSULES AIChE SU SC2) Primerary Separator or Stabilizer: ن وفيها يتم فصل الغازات عن الـ C.H Liquid Heavy تخرجكـوال Product Bottom ويباع كـCarbon Black3) Acid Gases Removal:تنضغط الغازات الخارجة من الـStabilizer يتم فيها ن يوتدخل وحدة معالجة الغازات الحمضية والغسل الغازات بالـ Amine إلزالة الـ H2S وكمان الـ CO2 منها.4) Hydrogen Separator:ز ويمر فيه الـ Gases Washed الموجود مع الغازات واستخدامه كإلزالة الهيدروج ي ـ Fuel أو إرساله لوحدات الـHydrogenating.بعد هذه المراحل، تصبح الـ Gases Olefinic جاهزة لفصلها عن بعضها عن طريق التقط ي، وهناكيه بالي ست وحدات تقوم بفصل ست منتجات مختلفة من الـ Olefins تيو ب:1) De-Methaniser2)De-Ethaniser3)Ethan-Ethylene separator4)De-Propaniser5)Propane-Propylene Separator6) De-Butaniserيط يوضح هذه الوحدات.وهذا رسم تخطي

94 AIChE CAPSULES AIChE SU SCهو أهمكما نعرف أن اإلثيل ي monomer وكيمياويات، لذا فهو أكري ز لصناعة البي yield يتم الحصول عليه من هذه العملية. وهذا الجدول يوضح الـYields للعملية:

95 AIChE CAPSULES AIChE SU SCMethane Based Chemicalsي والثالث، فهووكيمياويات بداية هذه الصناعة وأساس إنتاج الجيل الثات زيشكل الجيل األول من البي .Petrochemicals Plant ألي Row Materials يعتريالـي هذا الجيل من عمليات التكرير االبتدائية مثل الـ ويأت Distillation ويفهم من هذا أنه يضم غازات يه غاز الميثان واإليثانيتم التعامل معاها ن يوأهم الغازات الززهيدركربونية برافينية أي ليس أوليفي .الذي يهم بخصوص هذه الغازات هو شكل الـ Chemicals يتم أخذهامنها وكيف ن يال . ن فبالنسبة لغاز الميثان CH4 :نجد أن الـ Chemicals يتم أخدهامنهالمن اتجاه يز تأت :.Direct Reactions of Methaneالـ وهو األولي هو الـز.Synthesis Gas والثات● Direct Reactions:ز ويعط ثالث Chemicalsمهم ي:1) Carbon Di-sulfide (CS2):ي وجودزتتم العملية بتفاعل الكرييت مع الميثان ف Catalyst Alumina Activated وحرارة 675درجة مئوية و2 ضغط جوي.» Mechanism:يتم تبخ يالكرييت ثم يتم خلطه مع الميثان وإدخاله عىل الـCatalyst.CH4(g) + 2S2(g) r CS2(g) + 2H2S(g)وهذا شكل التفاعل»Uses:ي 1 إنتاج ورق الـز. يستخدم ف Cellphone وألياف الـRayon.ي 2 إنتاج الـز. يستخدم ف Carbontetrachoride.CS2 + 2Cl2 r CCl4 + 2Sي 3 .إنتاجزيستخدم ف Thiocyanate Ammonium تستخدم كلوال Corrosion ن ي.Inhibtor2) Hydrogen Cyanid (HCN):ي وجود الهواء وتس يم العمليةزوينتج من تفاعل الميثان مع األمونيا ف Andrussaw.2CH4 + 2NH3 + 3O2 r 2HCN + 6H2Oوهذا شكل التفاعل

96 AIChE CAPSULES AIChE SU SC»Uses:ي 1 .عملية الـزيستخدم ف Synthesis للـ Acrylonitrile والـAdeponitrile وهم Monomers إلنتاج البالستيك واأللياف الصناعية.مهم يزي 2 إنتاجز. يستخدم ف Oxamide وهو يعد fertilizer lived-Long وغازويطلق نيي خالل الدورة النباتية.يزبشكل مستمرف3)Chloromethanes:ز وينتج من تفاعل الـ Substitution الميثان والكلور وينتج خليط من أربـع منتجات من الالمستمر ب ي ـ.Chloromethane»Mechanism: ن يمكن أن يتم عليها الـالميثان من أصعب المنتجات ال Chlorination ولذا العملية تتم تحت درجات حرارة عالية وطاقة ضوئية لتكوين أيون الكلور ليبدأ هو عملية التفاعل وتستمر العملية بعد ذلك.Cl2 >>2C˙lC˙l + CH4 >> C˙H3 + HClC˙H3 + Cl2 >> CH3Cl + C˙l»Uses:ي 1 .إنتاج بوليمرات الزيستخدم ف ـSilicon.ي 2 .الـزيستخدم ف Synthesis للـ lead Tetramethyl رقمتحس يزيزوالذي يستخدم فزاألوكتان للجازول ي اكـًويستخدم أيض Refrigerant.Steam Reforming of Natural gasألخذ الـزأما الطريق الثات Chemicals من غاز الميثان هو الـGas Synthesis.البداية: الـزالبدايةيSyn Gas فزوأول أكسيد الكربون وكان يستخدم فهو خليط من غاز الهيدروج يز، وتختلف نإنتاج الجازول يزيزف سبة الـ H2 للـ CO عىل حسب الـFeed أو بمع زن آخر طريقة إنتاج الـGas Syn تضم أربـع طرق ن يوال :1.Coal Gasification2.Steam Reforming Petroleum Products3.Partial Oxidation of Natural gas & Petroleum products4.Steam Reforming Natural Gasيه أفضل طريقةواألخ ية إلنتاج الـGas Syn.ويتم إنتاجه خالل المراحل التالية:

97 AIChE CAPSULES AIChE SU SC1. Amine Treating of (H2S):للي وهو امتصاصكيميات ـH2S. بواسطة األم يز2. Nickel-Catalyzed Reforming:وهنا يوجد اثنان Reactors ، الـPrimary وهنا يدخل فيه الغاز بعد نزع الـH2S ويدخل معه الـSteamوتكون درجة حرارته من °C 800-700 وضغط جوي atm 50-30.وينتج خليط من الـH2 والـCo ،جزء من الـCH4 Unreacted ، ثم يدخل المزيــج الناتج عىل .Second reactorالـرشوط تشغيل الـي ومن خالل Reactor الـز، يتم التحكم ف Yield.اختياري، بمع زن استخدام الـReactor إذاكان الغرض إنتاج الميثانول، فيستخدم المزيـ ـج الناتجيالتات زمن أول مفاعل من غ يأي معالجة ولكن يتم تعديل النسبة إل 1:2)»»CO2+CO/(H2أما إنتاج الـAmmonia Sun وهذا إلنه بيتم من خاللهيزفتحتاج المفاعل الثات Oxidation Partial.Unreacted CH4للـ3. CO Removal:ويتم عىل ثالث مراحل:a. Shift Conversion:يتم ترييد الخليط الخارج من المفاعل وتفاعله مع الـSteam ،فيتم تحويل الـCO لـCO2 وH2.b. CO2 Removal:أو عمليةويتم بالطرق المعروفة مثل المعالجة باألم ي Adsorption من خالل Seive Molecular زc. Methanaction:ي من ال وهنا يتم تحويل الباف ـCO والـCO2 لميثان وهذا عكس عملية الـ Reforming Steam من البداية.4. Pressure Swing Adsorption:ويستخدم لفصل الـ H2 عن الـCO2.العمليةيز، فتكون آخر مرحلة فيس هو إنتاج الهيدروج يزإذاكان الغرض األسا .أما لو الغرض إنتاج األمونيا، فيتم أخذ الخليط )الـ H2 والـ N (ويدخل عىلReactor Ammonia ، .(H2/N)»»3:1 Feedالـ نسبه وتكونالـAdsorption Swing Pressure عملية فصل اليزالوسط فيزبمع زن يكون مرحلة ف ـCO إنه يأخدالـFeed من الـconverter Shift ويعطيه للـMethanation.

98 AIChE CAPSULES AIChE SU SCSynthesis Gas Based Chemicalsوكيمياويات، وتأت يشكل ال (CH4 (الموادوكيمياويات ما لم يعتريأساس البي جزء كب يمن صناعة البي يه الـالكيميائية من عملية تتم عىل غاز الميثان و Reforming Steam امنًوينتج غاز الميثان عدديزالكيمياويات تتمثل ف:1) Ammonia (NH3):وج يز وتنتج من تفاعل الهي الجوي وهما المع النيي زدروج ي ـ Gas Synلألمونيا.» production of (NH3):ويتم من خالل (process Haber (ويتم استخدام Catalyst مثل الـoxide Iron ويكون ز promoted إعطاءيل بأوكسيد البوتاسيوم أو أوكسيد األلومنيوم فيساعد ف Yield عند حرارةعاقليلة.وج يز يدخل خليط عىل الـوالنيي زالهيدروج ي Reactor عند حرارة °C450 وضغط 1000atm:150.يىل تتنج تدخل عىلاألمونيا ال Champer Cooling من الي ليتم ترييدها والباف ـ H2 والـ N يتم إرجاعه يل ثانية وهذه العملية تنتج Yieldالـيحوا 15ز% ف Pass الواحدة.» Uses of Ammonia:1) Production of Fertilizers:a.Ammonia phosphateb.Ammonia nitratec.Urea(H2N-(C=O)-NH2):يل وتمثل أعىل سماد Fertilizerوج يز حوا يحتوي عىل نسبة نيي (46wt (%صورةيزويتم بيعه ف.White Crystalsيل اليوريا تمثل Compound Reactive وبتفاعلها مع مادة مثلعا Formaldehyde تنتج بوليمر تجاري مهم والذي يستخدم كـ Glue للـBoard Particle.إنتاج اليوريا:ز يتم بتفاعل األمونيا مع الـCO2وبيتم التفاعل عىل خطوت ي:1) Formation of Ammonia carbonat:2NH3(g) + CO2 (g) ® H2N-COONH4 (S)2) Decomposition of Ammonia carbonate to Urea and Water:H2N-COONH4 (S) ® H2N-(C=O)-NH2

99 AIChE CAPSULES AIChE SU SC2) Production of Nitric Acid (HNO3):تستطيع تـ ن يوالًويعد واحد من األكاسيد النشطة جدا Attack ا.َأي معدن تقريبوينتج من الـOxidation لألمونيا بالهواء عىلCatalyst Rhodium-Platinum.ي وتمثل أهم استخدمات الـHNO3 إنتاج سزف ا إنتاج المواد المتفجرةكما أنات األمونيا وأيض ًماد نيي انفجار ب يوتكان بسبب هذه المادة.3) Hydrazine (H2N-NH2):ويعد منتج قاعدي ضعيف ويتم إنتاجه من خالل عملية أكسدة األمونيا باستخدام الـ Rashingprocessويكون عامل األكسدة هو الـ (NAOCL(hypochlorite Sodium.اا، ويستخدم أيض ًًاقه يتنج طاقة عالية جدأهم استخدام لهذا المنتج هوكوقود للصورايخ ألن احي ي كـ Agent Blowing مجال األدوية واألسمدة وألنه يعدزف Base ضعيف فهو يستخدم كـInitiatorلعمليات البلمرة.Synthesis Gas Derivativesالبي تعد الـGas Syn من أهم المواد وكيمياويات، وتقعيزتنتجكيمياويات تشارك بشكلكب يف ن يالتحت Category الـ Chemicals تشتق من الميثان ن يال .اًهذان منتجان مهمان جد :1-METHANOL(CH3OH)2-ETHYLENE GLYCOLي ويتم إنتاج الميثانول من تفاعل الـCO والـH2 وجود عامل حفاز وبيكون بنسبهز.1:3 ف» Mechanism:يل تفاعل الـCO مع الـH2 يحتاج 2:1 Ratio Stoichiometric يتم زيادة نسبةلينتج الميثان وبالتاالـCO لظبط الـRatio ويتم عن طريق الـReforming Combined: ن هو زيادة مرحلة Reforming Thermal Auto يتم استخدامال Oxygen Pure فيها.وهذا مخطط لشكل العملية.

100 AIChE CAPSULES AIChE SU SC» Usesاتجاهات كث ية كـيزيستخدم الميثانول ف Chemicals أو Fuel أو Block Building فقط 50 %من إنتاجه يتم أكسدته للـFormaldehyde.وبيستخدم كذلك كـ Agent Methylating إلنتاج الـEsters Methyle.» Products:a-Formaldehyde:ي وينتج من خالل الـOxidation Air Catalyzed للميثا إنتاجزيس فنول، ويستخدم بشكل أساالـUreaFormaldehyde تستخدم كأصماغ لألخشاب ن يوال .b- Acetic Acid:ي وينتج من تفاعل الـCarbonylation للميثا وجود الـزيس نول ف catalyst Cobalt، يستخدم بشكل أساإنتاج اليزإنتاج اللواصق والورق،ف ـ(%44 (Acetate Vinyl والذي يس يزتخدم فوكث يمن المنتجات تشتق من الميثانول مثل MTBE والـ TAME وكذلك إنتاج الـ Mettle-Do.Carbonateرش أما الـGlycol Ethylene ة من تفاعل ال، فينتج مبا ـGas Synthesis.» Mechanism:3H2 + 2CO ® HOCH2—CH2OH