انبعاثات مصافي النفط: المصادر والآثار واللوائح

سواء تعلق الأمر بالحاويات البلاستيكية أو الملابس أو الأجهزة المنزلية أو المنظفات والأدوية التي نستخدمها أو وسائل النقل التي نختارها أو التدفئة في منازلنا، فإن أشياء يومية لا حصر لها وعمليات تجارية تتطلب مواد مشتقة من النفط لتشغيلها أو تصنيعها.

ولذلك تُعد مصافي النفط أساسية لإنتاج المواد الخام التي نحتاجها لتسهيل حياتنا المنزلية والمهنية في أي مجال اجتماعي أو اقتصادي.

مصافي التكرير منشآت صناعية تستخدم مجموعة من العمليات الكيميائية لتحويل النفط الخام إلى منتجات مفيدة. وبعد تكريرها، تكتسب هذه المنتجات قيمة كبيرة بسبب تنوع استخداماتها المحتملة في عمليات صناعية أخرى.

وفي الوقت نفسه، تُعد عمليات التكرير هذه من أبرز مصادر تلوث الهواء (Galvan, L.E., 2007)، سواء قرب المنشأة أو في مناطق أبعد، ويمكن أن تفاقم بصورة كبيرة جودة الهواءيشير جودة الهواء إلى حالة الهواء الذي نتنفسه وتركيبه من حيث الملوثات الموجودة في الغلاف الجوي. وتُعد جيدة عندما تكون مستويات الملوثات منخفضة ولا تشكل خطرًا...
قراءة المزيد الذي نتنفسه جميعًا.

وتُعد عمليات تكرير النفط المختلفة هذه المصدر الرئيسي للانبعاثات الهوائية في صناعة النفط. فهي تطلق في الهواء غازات مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة، كما تنبعث منها تراكيز عالية من خليط ضار من مواد كيميائية دقيقة في حالتين صلبة وسائلة، يُعرف بالجسيمات العالقة أو الجسيمات الدقيقة.

وفي عام 2022، بلغت طاقة التكرير العالمية نحو 102 مليون برميل يوميًا. وإجمالًا، تضاعفت طاقة التكرير العالمية تقريبًا خلال الخمسين عامًا الماضية، وسجلت أكبر نمو في سبعينيات القرن الماضي.

ما هي انبعاثات مصافي النفط؟

تُعد صناعة النفط من أكثر القطاعات تنظيمًا في العالم، وتخضع انبعاثاتها الجوية لرقابة صارمة بموجب القوانين البيئية في بلدان كثيرة. ومع ذلك، ورغم وجود التشريعات، من الضروري أن تطبق المصافي عمليات مبتكرة لتقليل الأثر البيئي لإنتاج المنتجات النفطية المكررة. فالمصافي قادرة على توليد طيف واسع من المواد الكيميائية السامة، يضر كثير منها بصحة الإنسان والبيئة.

على الرغم من أن صناعة النفط من أكثر القطاعات تنظيمًا في العالم وأن انبعاثاتها تخضع لتشريعات صارمة، فلا يزال من الضروري تطوير عمليات تكرير مبتكرة، لأن المصافي قادرة على توليد أكثر من 800 مادة كيميائية سامة مختلفة. (Adebiyi F.M., 2022).

ابتكارات في مجال جودة الهواء بنقرة واحدة

ابقَ على اطلاع على الهواء الذي تتنفسه!

اشترك في نشرتنا الإخبارية لتتلقى آخر المستجدات في مجال تكنولوجيا مراقبة البيئة، والدراسات المتعلقة بجودة الهواء، والمزيد.

أريد الاشتراك!

تنشأ انبعاثات مصافي النفط أساسًا من عمليات تكرير النفط الخام، ومنها التقطير والمعالجة الهيدروجينية والإصلاح. وتطلق هذه الأنشطة مركبات متطايرة، مثل الهيدروكربونات وغازات الدفيئةغازات الدفيئة (GHGs) هي غازات طبيعية وبشرية المنشأ تحبس الحرارة في الغلاف الجوي للأرض، وتنظم درجة حرارة الكوكب. ومع ذلك، عندما تزداد تركيزاتها بسبب الأنشطة...
قراءة المزيد (CO₂ وCH₄) وأكاسيد النيتروجين (NO_x)أكاسيد النيتروجين (NO_x) وأكسيد النيتروز (N₂O) من الملوثات الهوائية الرئيسية التي تؤثر على جودة الهواء والمناخ عبر قطاعات متعددة: حضرية وصناعية وزراعية. تنت...
قراءة المزيد وثاني أكسيد الكبريت (SO₂)، إلى جانب ملوثات خطرة أخرى. وعلاوة على ذلك، قد لا تُرى بعض هذه المواد بالعين المجردة، ما يجعل رصدها أكثر أهمية.

ويُعد رصد جودة الهواءيعد التحكم في جودة الهواء مهمة أساسية من أجل الاستمتاع بظروف بيئية مثالية لتحقيق تنمية بشرية صحية والحفاظ على البيئة في حالة جيدة. تعد التطورات المجتمعية ا...
قراءة المزيد في المنشآت النفطية باستخدام مستشعرات متقدمة أمرًا أساسيًا من أجل التحكم في انبعاثات عمليات التكرير المختلفة. فباستخدام تقنية الرصد الفوري، يمكن الحصول على قراءات موثوقة ودقيقة، تساعد على توقع ما إذا كانت انبعاثات الملوثات قد تتجاوز الحدود المقررة وتصل إلى الهواء الطلق. وهذه المعلومات حاسمة لمنع دخول الملوثات إلى الغلاف الجوي، وهو ما قد تكون له عواقب مدمرة على البيئة وصحة الإنسان على حد سواء.

“تمثل صناعة النفط أحد أبرز التهديدات الكامنة للبيئة، وتؤثر في النظم البيئية، ومن ثم في جميع الكائنات الحية، بما فيها البشر.” (Monteiro A. وآخرون، 2017).

ويمكن لتحليل هذه القياسات، إلى جانب إدارتها السليمة، أن يمنع الآثار الضارة في صحة العاملين في الصناعة البتروكيميائية ويساعد في تحسين جودة الهواء في المناطق المحيطة. فانبعاثات الصناعة البتروكيميائية يمكن، في الواقع، أن تقطع مئات الكيلومترات من نقطة منشئها، فتؤثر في مجتمعات بعيدة.

ولا تقتصر أهمية التحكم في الانبعاثاتتشير الانبعاثات الجوية إلى المواد الملوثة التي تُطلق في الهواء نتيجة الأنشطة البشرية أو المصادر الطبيعية. وتشمل أبرز المصادر البشرية الأنشطة الصناعية ووسائ...
قراءة المزيد على الصحة العامة، بل تشمل أيضًا حماية الموارد الطبيعية المحيطة مثل المياه والتربة والنباتات والحيوانات المحلية، بما يسهم في بيئة أكثر استدامة.

عمليات استخراج النفط والغاز

النفط خليط من السوائل والغازات العضوية (هيدروكربونات في معظمها) توجد داخل القشرة الأرضية. والغاز الرئيسي المكوّن للنفط هو الغاز الطبيعي، المكوّن في معظمه من الميثان (CH₄)الميثان، المعروف كيميائيًا باسم CH₄، هو غاز ضار بالغلاف الجوي والكائنات الحية لأنه يتمتع بقدرة عالية على احتجاز الحرارة. ولهذا السبب، فهو ثاني أكبر مساهم ف...
قراءة المزيد، بينما المكوّن السائل الرئيسي هو النفط الخام.

وحالة القار التي يوجد عليها النفط الخام هي نتيجة ملايين السنين من التحلل الميكروبي اللاهوائي، أي في غياب الأكسجين، لكميات كبيرة من الكائنات الميتة تراكمت تحت الأرض وتعرضت لضغط عالٍ.

وصناعة النفط هي أكبر قطاع صناعي في العالم، إذ تكرر النفط الخام وتعالج الغاز الطبيعي لإنتاج مواد مفيدة لا حصر لها، مثل البنزين والأسفلت، وغيرها كثير مما يُستخدم مواد خامًا في عمليات صناعية أخرى.

وأثناء عملية التكرير، التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، يُفصل النفط الخام إلى منتجات ثقيلة مثل القطران، ومنتجات أقل ثقلًا مثل الديزل والكيروسين، ومنتجات أخف (وهي الأعلى قيمة)، مثل البنزين.

تتطلب تقنيات التكرير فصل النفط إلى مكوناته المختلفة. ثم تخضع هذه المكونات لعمليات تحويل متعددة لإكساب كل مشتق خصائص متجانسة.

ففي حين استخدمت أولى المصافي عمليات فصل فيزيائية قبل الانتقال إلى تقنيات التقطير التجزيئي الجاف والجوي، تستخدم صناعة النفط اليوم مجموعة من الطرق القائمة على استخدام الحرارة والحفز والضغط والمواد الكيميائية. وبهذه الطريقة، تستطيع الامتثال للوائح الحالية وهي تحوّل النفط إلى أكثر المنتجات البتروكيميائية طلبًا في العالم.

الأثر البيئي لمصافي النفط

مصافي النفط منشآت صناعية لها أثر بيئي كبير بسبب انبعاث الملوثات الجوية وإنتاج النفايات السامة والاستهلاك المكثف للمياه والطاقة. وتطلق هذه المجمعات غازات ضارة تؤثر في جودة الهواء، ما يؤدي إلى تدهور النظم البيئية وتغيرات مناخية. وإضافة إلى ذلك، يمثل تلوث التربة ومصادر المياه القريبة بسبب الانسكابات والتصريفات الصناعية خطرًا قائمًا آخر، يهدد التنوع الأحيائي وصحة الإنسان. ولذلك فإن التحكم في الانبعاثات الصناعية أساسي للحد من هذه الآثار السلبية.

تلوث الهواء الناتج عن المصافي: أنواع الغازات الملوثة

استخراج النفط عملية معقدة تنطوي على عدة عمليات تقوم على تقنيات متقدمة. وتولّد هذه العملية انبعاثات غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون (CO₂) والميثان (CH₄). وتُعد المصافي ثالث أكبر مصدر لانبعاثات غازات الدفيئة في العالم. ويكمن الضرر البيئي الرئيسي لصناعة النفط في الانبعاثات الغازية (Damian, C., 2013)، إذ تتحمل مسؤولية 6% من صافي الانبعاثات الصناعية العالمية.

وتلوث الهواء الناتج عن مصافي النفط من أكبر التحديات البيئية المرتبطة بهذه الصناعة. فأثناء عمليات التكرير، تنطلق غازات ملوثة يمكن أن تؤثر بشدة في المجتمعات القريبة وفي النظم البيئية الأبعد، إذ تنشر الرياح هذه المواد لمسافات طويلة.

وتنتج الانبعاثات في المصفاة أثناء تكسير النفط الخام في وحدات مختلفة. وإجمالًا، أثناء التكرير، هناك مصادر عديدة تسهم إسهامًا كبيرًا في تدهور جودة الهواء عبر انبعاث:

الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs)

وهي أكثر من مئة مادة تنتج، من بين أسباب أخرى، عن احتراق النفط والفحم والبنزين. وتتحد عادةً بعضها مع بعض وتلتصق بجسيمات الغبار. كما يمكنها التفاعل مع أشعة الشمس ومواد أخرى عالقة في الهواء. ويسبب التعرض المطول والمرتفع لـ PAHs مشكلات جلدية وعينية، وله إمكانية مسرطنة عالية، ويضعف قدرة الجهاز المناعي على مكافحة العدوى.

ثاني أكسيد الكبريت (SO₂)

على الرغم من أن الكبريت الناتج نفايةً في المصافي يمكن معالجته بنسبة 98% في وحدات نزع الكبريت واسترداده، فإنه عند حرقه ينبعث في الغلاف الجوي في صورة ثاني أكسيد الكبريت. وهو غاز عديم اللون ذو رائحة كريهة وقدرة مهيّجة، وهو أيضًا شديد السمية ويمكن أن يسبب السكتات الدماغية وسرطان الرئة.

أكاسيد النيتروجين (NO_x)

وهي غازات مائلة إلى الأصفر ذات رائحة قوية تنتج عن احتراق الهيدروكربونات. ولأنها تذوب في الماء، فإنها تشكل حمض النيتريك (NO₂). وهو غاز ضار يسبب الصداع والدوار والقيء والضعف، كما يهيّج العينين والمسالك التنفسية. ويمكن أن يسبب أيضًا التهاب الشعب الهوائية والوذمة الرئوية، وقد يكون سببًا للوفاة عند التعرض المطول.

أول أكسيد الكربون (CO)

غاز عديم الرائحة وقابل للاشتعال، لا يسبب تهيجًا فوريًا، ولذلك يمر وجوده غالبًا دون أن يُلاحَظ. ويؤدي استنشاقه إلى التشوش الذهني والدوار والصداع، وحتى الإغماء. ويؤدي التعرض المطول إلى اضطرابات عصبية وقلبية وعائية.

كبريتيد الهيدروجين (H₂S)

برائحته المميزة الشبيهة بالبيض الفاسد، يُعد، مع CO₂، غازًا حمضيًا. وهو شديد السمية وقابل للاشتعال، ويؤدي التعرض لمستويات عالية من H₂S إلى الوفاة في وقت قصير. وعند وجوده بتراكيز أقل في الهواء، يسبب الصداع والإرهاق والقيء وصعوبات التنفس وتهيج العينين.

الجسيمات العالقة (PM)

يتحول الكبريت في الغلاف الجوي، عند اتحاده بالرطوبة الموجودة، إلى ثالث أكسيد الكبريت ثم يشكل كبريتيدات وحمض الكبريتيك. وتسهم هذه المواد، في صورة هباء جوي، في زيادة نسبة الجسيمات العالقة السامة في الغلاف الجوي، ولا سيما الجسيمات ذات الحجم الصغير أو الدقيق (PM_2.5) وفائق الدقة (PM₁). وهي سبب لأمراض القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي، كما تزيد من حالات الإصابة بالسرطان.

المركبات العضوية المتطايرة (VOCs)

وهي هيدروكربونات تظل غازية عند درجة حرارة الغرفة. وهي شديدة التطاير ووفيرة في الهواء. والمصفاة ككل هي أكبر مصدر لانبعاث المركبات العضوية المتطايرة، ويجب أن تشمل إدارتها الكشف عن التسربات ومكافحتها، إلى جانب ممارسات جيدة للحفظ والتنظيف لمنع وصولها إلى الغلاف الجوي. وتسبب الضباب الدخانيالضباب الدخاني، ما وراء ذلك الضباب الكثيف الضباب الدخاني هو مزيج من ملوثات الهواءيُعد تلوث الهواء الناجم عن الملوثات الجوية واحدًا من أكثر المشاكل البيئية خطورة وتعقيدًا التي نواجهها اليوم، سواء بسبب نطاقه العالمي أو الآثار الضارة التي ...
قراءة المزيد التي تتراكم في الغلاف الجوي، خاصة في المناطق الحضرية. تتميز هذه الظاهرة ب...
قراءة المزيد أو الضباب المائل إلى الحمرة الذي يجعل البيئة غير صالحة للتنفس ويسهم في أمراض الجهاز التنفسي وحوادث القلب والأوعية الدموية. وبعض المركبات العضوية المتطايرة شديدة الخطورة على الصحة، إذ تؤثر في الكبد والجهاز العصبي المركزي أو تسبب تلف الكلى والسرطان.

وتعتمد كمية الانبعاثات المنتجة على عوامل متعددة، منها كفاءة المصفاة ونوع النفط الذي يُكرَّر في منشآتها. وبصورة عامة، تميل المصافي الأحدث والأكثر كفاءة إلى إنتاج انبعاثات أقل من المصافي الأقدم، لأن أنظمتها أقل تحسينًا وأقل نظافة.

وإضافة إلى ذلك، تولّد المصافي انبعاثات أثناء عملية حرق الغاز المستخدم للتخلص من الغازات المتبقية التي لا يمكن استردادها أو إعادة تدويرها. وهذا النشاط بدوره ينتج انبعاثات، وإن كانت الكمية تختلف بحسب كفاءة المصفاة ونوع الغاز المحروق. (Sojinu, S. O., & Ejeromedoghene, O., 2019).

أبرز المشكلات الناتجة عن تلوث الهواء من المصافي

على الرغم من أهميتها في الاقتصاد العالمي وما تنتجه من موارد استراتيجية لقطاعات لا حصر لها، فإن لمصافي النفط أثرًا كبيرًا في البيئة.

فإلى جانب حاجتها إلى كميات هائلة من الطاقة والموارد الطبيعية، مثل المياه، فإنها أيضًا تولّد مستويات عالية من النفايات، بعضها سام. وتُعد الانبعاثات الهوائية من أضر المنتجات الثانوية لعملية التكرير، إذ تلوث ليس الهواء فحسب بل أيضًا التربة والمياه.

وتتحد الكميات المتزايدة من أكسيد النيتروز (N₂O) في الهواء مع رطوبة الغلاف الجوي لتنتج الأمطار الحمضية. وهذا بدوره قد يسبب أضرارًا جسيمة للنظم البيئية، فيدمر الغابات ويحمّض المسطحات المائية الداخلية والمحيط. ويؤدي انخفاض الرقم الهيدروجيني للمياه، ومن ثم ازدياد حموضتها، إلى تغيير التنوع الأحيائي الذي يعتمد على النظم البيئية المائية البحرية والعذبة. وعلاوة على ذلك، تتأثر الكائنات المائية تأثرًا شديدًا عند ترسب الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في المياه.

وتتفاعل أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة المنبعثة من المصافي مع الأكسجين في الهواء، فتغير بذلك مستويات الأوزون الجوي عند مستوى سطح الأرض. وبسبب التفاعلات الكيميائية الضوئية التي يطلقها الإشعاع الشمسي القوي، يمكن لأكاسيد النيتروجين هذه أن تؤدي إلى تراكيز عالية من الأوزون التروبوسفيري. ويُعد الأوزون عند مستوى سطح الأرض ملوثًا ثانويًا شديد الضرر لأنه قد يؤثر في المحاصيل والغابات ونمو النباتات والحيوانات المرتبطة بها.

وبالمثل، تسهم انبعاثات غازات الدفيئة من المصافي إسهامًا كبيرًا في تغير المناخ. فـحرق الوقود الأحفوري في هذه المصافي ينتج كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، أحد أبرز غازات الدفيئة. وإلى جانب انبعاثات CO₂، تطلق المصافي أيضًا كميات كبيرة من الميثان، وهو غاز دفيئة أقوى من CO₂ كما تناولنا في مقالتنا تلوث الميثان: الأثر في البيئة والصحة والحلول.

وتُعد صافي انبعاثات غازات الدفيئة من المصافي مصدر قلق بيئي كبير لأنها تسهم في الاحترار العالمي وتغيرات مناخية حادة، ما ينتج بدوره ظواهر مثل العواصف العنيفة والأعاصير.

رصد الانبعاثات في المصافي: الضرورة والفوائد

رصد الانبعاثات في مصافي النفط أمر حاسم من أجل الامتثال للوائح البيئية وحماية البيئة وصحة الإنسان معًا. ويتيح هذا القياس تحديد الملوثات، مثل أكاسيد الكبريت (SO₂) والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، المنطلقة أثناء عملية التكرير. وإضافة إلى ذلك، يسهّل الرصد المستمر الكشف المبكر عن التسربات ويحسّن العمليات ويمنع الغرامات الناتجة عن عدم الامتثال للتشريعات البيئية، بما يعود بالنفع على الشركات والمجتمعات المحيطة معًا.

رصد جودة الهواء الصناعي

يُعد رصد جودة الهواء في المصافي أمرًا أساسيًا من أجل تقييم تركيز الملوثاتيشير مصطلح تركيز الملوثات في الهواء المحيط (الإميسيّون) إلى تركيز مادة ملوثة يُقاس في الغلاف الجوي عند موقع محدد. وقد تنشأ هذه الملوثات عن الأنشطة البشرية ...
قراءة المزيد المنبعثة في الوقت الفعلي. ويتيح هذا الرصد المستمر للمسؤولين البيئيين ضبط عمليات الإنتاج وخفض انبعاث غازات مثل NO_x وSO₂ والمركبات العضوية المتطايرة. ويضمن اعتماد تقنيات القياس المتقدمة، مثل التقنيات التي تقدمها Kunak، الامتثال للوائح ويحمي صحة العاملين ويقلل الأثر البيئي في المناطق المحيطة بالمنشآت النفطية.

تقنية رصد الملوثات في المصافي

تطورت تقنية الرصد تطورًا كبيرًا، فهي توفر أنظمة أدق وأسهل في الدمج. وتوفر محطتا Kunak AIR Pro وKunak AIR Lite قياسات فورية، ما يتيح الكشف عن التسربات وتحسين الإدارة البيئية. وبفضل تصميمهما المعياري وخراطيشهما القابلة للتبديل لقياس غازات مثل SO₂ وNO_x والمركبات العضوية المتطايرة، تُعد هذه التقنية حيوية لمراقبة جودة الهواء في المصافي وللامتثال لأشد اللوائح صرامة.

التحكم في الانبعاثات الصناعية في المصافي: حلول مبتكرة

يتطلب التحكم في الانبعاثات الصناعية في المصافي حلولًا متقدمة تشمل الرصد الفوري والتحليلات المتقدمة. فمحطات جودة الهواءمحطات جودة الهواء هي أنظمة مخصصة لمراقبة التلوث الجوي، وهي ضرورية لقياس تركيز الملوثات في منطقة معينة. تكتشف هذه الأجهزة المواد الضارة مثل ثاني أكسيد النيت...
قراءة المزيد القادرة على قياس ملوثات مثل SO₂ وNO_x والجسيمات العالقة تتيح الكشف السريع عن انحرافات الانبعاثات. وإضافة إلى ذلك، تسهّل أنظمة إدارة البيانات الاستجابة السريعة للارتفاعات غير المتوقعة، فتحسّن عمليات التكرير وتضمن الامتثال البيئي.

التحكم في الانبعاثات الصناعية: التحديات والاستراتيجيات

يواجه التحكم في الانبعاثات الصناعية في المصافي تحديات مثل التباين في عمليات الإنتاج والظروف الجوية التي تشتت الملوثات. وللتغلب على هذه العقبات، من الضروري تطبيق استراتيجيات شاملة تتضمن أنظمة رصد مستمرة واعتماد تقنيات نظيفة وتحسين عمليات الاحتراق. وإضافة إلى ذلك، من الأهمية بمكان تدريب الكوادر التقنية على الإدارة البيئية وتحليل البيانات، بما يمكّنها من كشف النقاط الحرجة وخفض انبعاثات الملوثات في المنشآت النفطية.

حلول رصد الانبعاثات الصناعية

تطورت حلول رصد الانبعاثات الصناعية في المصافي نحو أنظمة ذكية قادرة على القياس الفوري لأهم ملوثات الغلاف الجوي. ومن بينها تبرز محطتا Kunak AIR Pro وKunak AIR Lite بفضل دقتهما وموثوقيتهما وسهولة تركيبهما. وتستخدم هاتان المحطتان نظام خراطيش قابلة للتبديل مسجلًا ببراءة اختراع، بمستشعرات مخصصة لغازات مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) وأكاسيد النيتروجين (NO_x) وأول أكسيد الكربون (CO)أول أكسيد الكربون (CO) هو غاز غير مرئي (عديم اللون والرائحة) وفي الوقت نفسه قاتل صامت لأنه في غضون دقائق قليلة فقط يُظهر تأثيره السام الخطير عند استنشاقه ف...
قراءة المزيد والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) والجسيمات العالقة (PM)، وغيرها. وتتيح هذه المرونة تكييف الرصد مع احتياجات كل مصفاة، بما يضمن بيانات دقيقة ويحسّن الرقابة البيئية. وعلاوة على ذلك، تسهّل قدرتهما على الإدارة عن بُعد الإشراف المستمر وتخفض تكاليف التشغيل، ما يضع Kunak في موقع الريادة في تقنية مراقبة جودة الهواء الصناعي.

قياس الانبعاثات من المصافي: الأدوات والتقنيات المتقدمة

يُعد قياس الانبعاثات أمرًا أساسيًا لضمان الاستدامة والامتثال للوائح البيئية. ونظرًا إلى تعقيد عمليات التكرير، فإن امتلاك أدوات متقدمة لرصد الملوثات بدقة أمر حاسم. وتوفر التقنيات الحالية، مثل مستشعرات جودة الهواء وأنظمة الرصد عن بُعد، بيانات فورية لتقييم الملوثات الرئيسية.

إن فهم الانبعاثات الصناعية بالتفصيل لا يقلل الأثر البيئي فحسب، بل يحسّن أيضًا الكفاءة التشغيلية للمصافي.

قياس الانبعاثات: الأهمية في الامتثال التنظيمي

يمثل الامتثال للوائح البيئية تحديًا للمصافي، لأن اللوائح تزداد صرامة. ويتيح قياس الانبعاثات في الوقت الفعلي للشركات ضمان عدم تجاوز الحدود القانونية وكشف الانحرافات وتجنب الغرامات. ويضمن تطبيق تقنيات الرصد المستمر إدارة بيئية كفؤة، تحمي صحة العاملين وجودة الهواء في المجتمعات المحيطة معًا.

فوائد القياس الدقيق للانبعاثات

يحقق القياس الدقيق للانبعاثات في المصافي فوائد رئيسية للشركات والبيئة. فهو يسهّل الامتثال للوائح، ويتجنب الغرامات ويقلل المخاطر القانونية. كما يساعد على كشف التسربات وتحسين العمليات الصناعية، فيخفض التكاليف. وعلاوة على ذلك، يعزز حماية صحة العاملين والمجتمعات، ويقلل الأثر البيئي، ويحسّن سمعة الشركة.

خفض الانبعاثات في قطاع التكرير

من بين جميع الأنشطة التي تنطوي عليها صناعة النفط (الاستخراج والتخزين والنقل والتكرير)، تواجه المصافي أكبر تحدٍّ فيما يتعلق بصافي انبعاثاتها. فهي تسهم في تراجع جودة الهواء وتترك أثرًا كبيرًا في البيئة، ما يؤثر بدوره في قدرتها على الامتثال للوائح البيئية المصممة لمواجهة تغير المناخ.

ومع أن تقنيات تكرير النفط الخام تتحسن باستمرار، فإن الطلب العالمي المتزايد على مجموعة واسعة من المنتجات النفطية يعني أن الامتثال للتشريعات البيئية يظل تحديًا دائمًا للمصافي. فالتشريعات تنظم العمليات البتروكيميائية، كما تضع اشتراطات على جودة المنتجات المشتقة من النفط حتى تُقبل في الأسواق التجارية.

ويعني ذلك أن المطلوب ليس تحسين المعدات والعمليات فحسب، بل أيضًا طريقة إدارة المنشآت، بما في ذلك تشغيلها وصيانتها وفترات توقفها.

ولذلك من الضروري استخدام عمليات علمية وتقنية لتحقيق ما يلي:

• تحسين استخدام المواد الخام. فبتحسين عمليات تكرير النفط، يمكن للمنتجات عالية القيمة، مثل البنزين أو الديزل، أن تحقق أداءً أفضل، فتصبح أكثر كفاءة ونظافة في الاستخدام.
• تعزيز كفاءة الطاقة. فبالتقاط الحرارة المهدرة المنتجة واستخدامها، وزيادة استخدام الطاقات المتجددة، وإدخال عمليات تكرير مبتكرة، يمكن خفض كمية الطاقة التي تستهلكها المصافي.
• خفض الانبعاثات الجوية. فأحدث المصافي تعتمد ممارسات وتقنيات صناعية تقلل الانبعاثات المنتجة إلى الحد الأدنى. وترتبط هذه الانبعاثات ارتباطًا مباشرًا باختلال النظم البيئية وتسارع تغير المناخ، فضلًا عن أثرها المزمن في صحة الإنسان.
• تقليل كمية النفايات المتولدة. فنفايات مصافي النفط ومنتجاتها الثانوية مصدر خطر للتلوث. وإلى جانب تأثيرها في جودة الهواء، يمكنها تلويث التربة والمياه، ما يضر بالنظم البيئية ويسبب مشكلات بيئية خطيرة.
• رصد الانبعاثات ومراقبتها. فالرصد المنتظم والفوري للانبعاثات المنتجة في كل مرحلة من مراحل عملية التكرير، باستخدام أجهزة مثل مستشعرات Kunak، يتيح الكشف المبكر عن الغازات والجسيمات العالقة التي قد تؤثر في جودة الهواء. وهذه هي الطريقة الأكثر فاعلية لتحسين عمليات التكرير وتحديد المشكلات بسرعة، مثل التسربات الغازية المحتملة أو شذوذ العمليات، وخفض أثر المصافي في جودة الهواء.
• تعزيز استخدام التقنيات الجديدة. يطبق قطاع تكرير النفط إجراءات مبتكرة لتعزيز الاستدامة، مثل استخدام تقنيات لالتقاط أطنان من الكربون وتخزينها بأمان لاستخدامها مستقبلًا وتعزيز إزالة الكربون عالميًا. كما تحفز صناعة النفط الانتقال نحو مصادر طاقة أنظف، مثل الوقود الحيوي والهيدروجين الأخضر.

وستواجه صناعة النفط الحديثة تحديًا كبيرًا في العقود المقبلة يتمثل في الموازنة بين الفوائد الاقتصادية للنفط والأضرار البيئية الناتجة عنه. (Al-Rubaye, A.H., et al. 2023).

وللانتقال بنجاح إلى اقتصاد عالمي منخفض الانبعاثات والمساعدة في كبح تغير المناخ، من المهم وجود مصافٍ نفطية أنظف وأكثر كفاءة. (Granda, M.L., 2023) تلتزم باستمرار بممارسات الإدارة والأعمال الجيدة، وتتعهد بالتنمية المستدامة، وتمتثل للتدابير البيئية السارية.

قصص نجاح: تطبيق مستشعرات Kunak في المصافي

في عام 2023، نفذت Kunak مشروعًا رئيسيًا لنشر شبكة رصد بيئي مستمر في منشأة نفطية في أبوظبي بالإمارات العربية المتحدة. فقد وثقت شركة رائدة في قطاع النفط والغاز بمحطات Kunak AIR Pro من أجل ضمان الامتثال التنظيمي وحماية جودة الهواء في المجتمعات القريبة.

ونُشرت شبكة من أربع محطات تعمل بالطاقة الشمسية، قادرة على القياس الفوري لملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) وأكاسيد النيتروجين (NO₂) والأوزون (O₃) وأول أكسيد الكربون (CO) والجسيمات العالقة (PM). وتساعد الأجهزة، المزودة بمقاييس رياح صوتية، على تحديد مصادر الانبعاثات والاستجابة السريعة لأي تجاوزات محتملة.

وبفضل تقنية Kunak، يضمن العميل أن عملياته تستوفي المعايير البيئية، ما يرسخ التزامه بصحة العاملين ورفاهية السكان المحليين.

أسئلة شائعة حول انبعاثات مصافي النفط

لماذا من المهم رصد الانبعاثات من مصافي النفط؟

يُعد رصد الانبعاثات من المصافي أمرًا حاسمًا من أجل تقليل الأثر البيئي وحماية الصحة العامة. فهذه المنشآت تطلق ملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) وأكاسيد النيتروجين (NO_x) والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) والجسيمات العالقة (PM)، التي قد تؤثر بشدة في جودة الهواء. ويتيح القياس المستمر كشف التسربات ومنع تجاوز الحدود القانونية وتحسين العمليات الصناعية. وإضافة إلى ذلك، يسهّل الامتثال للوائح البيئية ويقلل خطر الغرامات. ومن دون رصد مناسب، قد تسبب الانبعاثات غير الخاضعة للرقابة أضرارًا لا يمكن إصلاحها للنظم البيئية القريبة وتزيد خطر الأمراض التنفسية وأمراض القلب والأوعية الدموية في المجتمعات المحيطة.

ما التقنيات المستخدمة للتحكم في الانبعاثات الصناعية؟

يقوم التحكم في الانبعاثات الصناعية على الجمع بين تقنيات الالتقاط والمعالجة والرصد. ومن أكثرها استخدامًا أنظمة تنقية الغازات، مثل المنقيات الرطبة ومرشحات الأكياس، التي تقلل الجسيمات العالقة والملوثات. وفي الوقت نفسه، يعتمد رصد جودة الهواء على مستشعرات الغازات وأنظمة القياس المستمر للانبعاثات (CEMS)، التي توفر بيانات فورية عن انبعاثات SO₂ وNO_x وCO والمركبات العضوية المتطايرة وPM. ولا تضمن هذه التقنيات الامتثال التنظيمي فحسب، بل تحسّن أيضًا الكفاءة التشغيلية للمصافي بكشف التسربات وإتاحة اتخاذ قرارات سريعة لخفض الأثر البيئي.

كيف تؤثر انبعاثات المصافي في البيئة وصحة الإنسان؟

تطلق انبعاثات المصافي ملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والمركبات العضوية المتطايرة، وتؤثر سلبًا في البيئة وصحة الإنسان على حد سواء. فهذه الغازات تسهم في الأمطار الحمضية والضباب الدخاني والاحترار العالمي، كما تؤثر في التنوع الأحيائي. وبالنسبة إلى البشر، يمكن للتعرض المطول لهذه الملوثات أن يسبب أمراضًا تنفسية وأمراض القلب والأوعية الدموية ويزيد مخاطر السرطان. والمجتمعات القريبة من المصافي هي الأكثر عرضة، إذ تسجل معدلات أعلى من الربو وأمراض الرئة الأخرى. ولذلك فإن الرقابة الصارمة على الانبعاثات أساسية لحماية البيئة وضمان جودة الحياة.

ما اللوائح التي يجب أن تمتثل لها المصافي فيما يتعلق بالانبعاثات؟

يجب على المصافي الامتثال للوائح بيئية صارمة على المستويات الدولية والوطنية والإقليمية. وفي الولايات المتحدة، تشمل اللوائح الرئيسية تلك الصادرة عن وكالة حماية البيئة (EPA)، مثل قانون الهواء النظيف، الذي يحدد حدودًا لملوثات مثل SO₂ وNO_x والمركبات العضوية المتطايرة. وفي الاتحاد الأوروبي، يشترط توجيه الانبعاثات الصناعية (IED) تطبيق أفضل التقنيات المتاحة (BAT) لخفض الانبعاثات. كما تُفرض حدود محددة على الجسيمات العالقة والغازات السامة والمركبات المسرطنة. ويُلزم الامتثال لهذه اللوائح المصافي بتطبيق تقنيات قياس ومراقبة متقدمة، بما يضمن عمليات مستدامة وآمنة.

كيف تسهم مستشعرات Kunak في التحكم في الانبعاثات في المصافي؟

تُعد مستشعرات Kunak أدوات أساسية للتحكم في الانبعاثات ورصدها في المصافي بفضل دقتها وقدرتها على القياس الفوري. فتستطيع محطتا Kunak AIR Pro وKunak AIR Lite كشف غازات مثل SO₂ وNO_x وCO والمركبات العضوية المتطايرة والجسيمات العالقة، موفرتين بيانات موثوقة تساعد المصافي على الامتثال للوائح البيئية. ويتيح نظام الخراطيش القابلة للتبديل لديهما التكيف مع ملوثات مختلفة، بينما تحسّن الإدارة عن بُعد الصيانة وتخفض تكاليف التشغيل. وتضمن هذه الحلول المبتكرة استجابة سريعة للتسربات والانبعاثات الشاذة، ما يحسّن جودة الهواء ويقلل الأثر البيئي.

حلول من أجل مستقبل أكثر استدامة في صناعة النفط

أصبح الالتزام بخفض الانبعاثات وحماية البيئة الآن أولوية لا مفر منها لصناعة النفط. فالرصد الدقيق لجودة الهواء، عبر استخدام تقنيات متقدمة مثل حلول Kunak، يتيح للمصافي تقليل أثرها البيئي والامتثال لأشد اللوائح صرامة. والاستثمار في أنظمة القياس الفوري واستراتيجيات الرقابة المبتكرة لا يعزز الكفاءة التشغيلية فحسب، بل يضمن أيضًا استدامة القطاع، بما يسهم في مستقبل يسير فيه إنتاج الطاقة واحترام البيئة جنبًا إلى جنب.

المصادر والمراجع

Adebiyi, F.M. (2022) – Air quality and management in petroleum refining industry: A review.

Al-Rubaye, A.H., et al. (2023) – The side effect of oil refineries on environment: as a mini review.

Damian, C. (2013) – Environmental pollution in the petroleum refining industry.

Galván Rico, L., et al. (2007) – Los macroprocesos de la industria petrolera y sus consecuencias ambientales.

Granda, M.L., (2023) – Análisis de las emisiones en la articulación productiva de España: determinación de sectores clave en la contaminación del medio ambiente.

Monteiro, A., et al. (2017) – Towards an improved air quality index

Sojinu, S. O., & Ejeromedoghene, O. (2019) – Environmental challenges associated with processing of heavy crude oils.