Skip to main content
Global

16.2: التعدين والمعالجة وتوليد الكهرباء

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    169282

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    يجب استخراج الوقود الأحفوري أو تعدينه قبل الاستخدام، وتعتمد الطريقة المحددة على نوع الوقود الأحفوري. يستخدم الفحم والغاز الطبيعي بشكل أساسي لتوليد الكهرباء، بينما يتم تكرير البترول لإنتاج الوقود للمركبات والطائرات والتدفئة وغيرها من المنتجات.

    الفحم

    التعدين

    يتم استخراج الفحم بطريقتين رئيسيتين، هناك العديد من المتغيرات: التعدين السطحي أو التعدين تحت السطحي. يستخدم التعدين السطحي آلات كبيرة لإزالة التربة وطبقات الصخور المعروفة باسم العبء الزائد للكشف عن طبقات الفحم القريبة من سطح الأرض (الشكل\(\PageIndex{a}\)). التعدين الشريطي هو نوع من التعدين السطحي حيث تتم إزالة العبء الزائد بالتتابع من كل امتداد (شريط) من الأرض. بمجرد إزالة العبء الزائد من الشريط الأول، تتم إزالة الفحم. ثم يتم إيداع العبء الزائد من الشريط الثاني في الشريط الأول، ويتم إزالة الفحم من الشريط الثاني. ثم يتم وضع العبء الزائد من الشريط الثالث في الشريط الأول، وهكذا. تعد إزالة قمم الجبال نوعًا أكثر تدميرًا من التعدين السطحي حيث تتم إزالة كل العبء الزائد بالمتفجرات، مما يكشف عن خط الفحم بالكامل مرة واحدة (الشكل\(\PageIndex{b}\)). يتم إلقاء الكتلة الكبيرة من العبء الزائد (قمة الجبل) في واد قريب، ويتم إزالة الفحم منها.

    فحم آلي كبير أصفر اللون يظهر كمسحوق أسود مع كتل سوداء أكبر فيه
    الشكل\(\PageIndex{a}\): التعدين السطحي للفحم في وايومنغ. الصورة من مكتب إدارة الأراضي (المجال العام).
    الخطوط العريضة للكفاف السابق للجبل. تم إلقاء العبء الزائد في واد مجاور للكشف عن خط الفحم.المناظر الطبيعية القاحلة المسطحة لموقع إزالة قمة الجبل
    الشكل\(\PageIndex{b}\): على اليسار: إزالة قمم الجبال تستخدم المتفجرات لتخفيف العبء الزائد على قمة الجبل، والذي يتم تهجيره بعد ذلك إلى واد قريب (ملء الوادي). ثم يتم استخراج خط الفحم الأساسي. تجمع بركة الرواسب التربة التي تتآكل من حشوة الوادي. صورة من وكالة حماية البيئة (المجال العام). على اليمين: موقع إزالة قمة جبل. الصورة من قبل جي دبليو راندولف (المجال العام)

    يستخدم التعدين تحت سطح الأرض (التعدين العميق) أنفاقًا تحت الأرض للوصول إلى رواسب أعمق (الشكل\(\PageIndex{c}\)). يبلغ عمق بعض المناجم تحت الأرض آلاف الأقدام، وتمتد لأميال. يركب عمال المناجم المصاعد أسفل أعمدة المناجم العميقة ويسافرون في قطارات صغيرة في أنفاق طويلة للوصول إلى الفحم. يستخدم عمال المناجم آلات كبيرة تستخرج الفحم. في المناجم العائمة، يتم حفر نفق أفقيًا في جانب الجبل. في مناجم المنحدرات، يكون هذا النفق قطريًا. في مناجم العمود، تُستخدم المصاعد لنقل الفحم عبر الأنفاق الرأسية.

    قسم من الأرض يكشف عن أعمدة المصاعد والأنفاق الأفقية والقطرية للوصول إلى الفحم. توجد مرافق وأكوام الفحم المستخرج على السطح.
    الشكل\(\PageIndex{c}\): يتضمن التعدين تحت سطح الأرض حفر الأنفاق للوصول إلى رواسب الفحم العميقة تحت الأرض. الصورة من قبل المشروع الوطني لتطوير تعليم الطاقة/EIA (المجال العام)

    معالجة الفحم

    بمجرد استخراج الفحم، قد يذهب الفحم إلى محطة تحضير تقع بالقرب من موقع التعدين حيث يتم تنظيفه ومعالجته لإزالة الشوائب مثل الصخور والأوساخ والرماد والكبريت وغيرها من المواد غير المرغوب فيها. تزيد هذه العملية من كمية الطاقة التي يمكن الحصول عليها من وحدة الفحم، والمعروفة باسم قيمة التسخين.

    نقل الفحم

    أخيرًا، يجب نقل الفحم المستخرج والمعالج. يمكن أن يكون النقل أكثر تكلفة من تعدين الفحم. يتم نقل ما يقرب من 70٪ من الفحم الذي يتم تسليمه في الولايات المتحدة، لجزء على الأقل من رحلتها، بالقطار (الشكل\(\PageIndex{e}\)). يمكن أيضًا نقل الفحم بواسطة البارجة أو السفينة أو الشاحنة. يمكن أيضًا سحق الفحم وخلطه بالماء وإرساله عبر خط أنابيب الطين. في بعض الأحيان، يتم بناء محطات الطاقة الكهربائية التي تعمل بالفحم بالقرب من مناجم الفحم لخفض تكاليف النقل.

    سيارات قطار مملوء بالفحم على شكل قطع سوداء
    الشكل\(\PageIndex{e}\): قطار شحن محمّل بقوالب الفحم، المكوّنة من غبار الفحم المضغوط، في مورويل، فيكتوريا، أستراليا. الصورة والتعليق (تم تعديلهما) بواسطة CSIRO (CC-BY).

    توليد الكهرباء من الفحم

    بمجرد الوصول إلى محطة الطاقة، يتم سحق الفحم أولاً إلى مسحوق ناعم ثم خلطه بالهواء الساخن ونفخه في الفرن (الشكل\(\PageIndex{f}\)). وهذا يسمح بالاحتراق الأكثر اكتمالاً (الاحتراق) والحد الأقصى لإطلاق الحرارة. يتم تحويل المياه النقية، التي يتم ضخها عبر الأنابيب داخل المرجل، إلى بخار بالحرارة الناتجة عن احتراق الفحم. يؤدي الضغط العالي للبخار الذي يدفع ضد سلسلة من شفرات التوربينات العملاقة إلى تدوير عمود التوربين. يتم توصيل عمود التوربين بعمود المولد، حيث تدور المغناطيسات داخل لفائف الأسلاك لإنتاج الكهرباء. بعد القيام بعمله في التوربين، يتم سحب البخار إلى مكثف، وهو غرفة كبيرة في الطابق السفلي لمحطة الطاقة. في هذه الخطوة المهمة، يتم ضخ ملايين الغالونات من الماء البارد من مصدر قريب (مثل النهر أو البحيرة) عبر شبكة من الأنابيب التي تمر عبر المكثف. الماء البارد في الأنابيب يحول البخار مرة أخرى إلى ماء يمكن استخدامه مرارًا وتكرارًا في المصنع. يتم إرجاع مياه التبريد إلى مصدرها دون أي تلوث إلا عند درجة حرارة أعلى مما كانت عليه عند استخراجها لأول مرة من النهر أو البحيرة.

    الدخان المنبعث من محطة توليد الكهرباء بالفحم المعدني البني على تلةيُظهر مقطع من خلال محطة توليد الطاقة بالفحم احتراق الفحم في الفرن، مما ينتج البخار، الذي يحول التوربين لتوليد الكهرباء.
    الشكل\(\PageIndex{f}\): على اليسار: محطة توليد الطاقة بالفحم في هيلبر، يوتا. على اليمين: رسم تخطيطي لمحطة توليد الطاقة بالفحم ذات الدورة البخارية النموذجية (بدءًا من اليسار إلى اليمين). يدخل الفحم المرجل (الفرن)، حيث يتم حرقه. هذا يغلي الماء وينتج البخار. يعمل البخار على تشغيل التوربين لتشغيل المولد. يتم تمرير الكهرباء الناتجة من خلال محول (يغير الجهد) ثم يتم إرسالها عبر خطوط النقل. يبرد البخار ويتكثف مرة أخرى إلى الماء السائل في المكثف. يتم تسهيل ذلك عن طريق تبريد المياه من نهر قريب. الصورة اليمنى من هيئة وادي تينيسي (المجال العام).

    يوضح هذا الفيديو كيف يمكن استخدام الطاقة الحرارية لتوليد الكهرباء.

     

    النفط والغاز الطبيعي

    استخراج النفط التقليدي والغاز الطبيعي

    يتم احتواء النفط التقليدي والغاز الطبيعي تحت مصيدة (كاب روك). نظرًا لأن الغاز الطبيعي يتكون من جزيئات أخف تكون في شكل غازي عند درجات حرارة معتدلة، فإنه يوجد فوق الزيت، والذي قد يطفو على المياه الجوفية. للوصول إلى النفط التقليدي والغاز الطبيعي، يتم اختراق المصيدة أولاً. في البداية، يتعرضون لضغوط عالية بما يكفي، وهذا يدفعهم إلى الخروج من البئر (الاسترداد الأولي). بعد ذلك، يتم حقن الماء (أو الغاز) لإجبار المزيد من الوقود الأحفوري على الخروج (الاسترداد الثانوي). أخيرًا، يمكن استخدام الاستخلاص المعزز للنفط (الاسترداد الثلاثي) لاستخراج المزيد من الزيت عن طريق تطبيق الحرارة (حقن البخار) أو حقن ثاني أكسيد الكربون أو الغازات الأخرى أو الجزيئات الأكبر. على سبيل المثال، يتسبب ثاني أكسيد الكربون في ترقق الزيت وتوسيعه، مما يسهل إزالته من الصخور. لاحظ أن الاسترداد الثانوي يزيد ببساطة الضغط داخل الخزان بينما يؤدي الاسترداد الثلاثي إلى تغيير خصائص الزيت، مما يسهل عملية الاستخراج (الشكل\(\PageIndex{g}\)). تزداد تكلفة كل مرحلة من مراحل التعافي، ويستمر الاستخراج من البئر طالما ظل مربحًا.

    آبار الحقن للتخلص من المياه وتعزيز استخلاص النفط. يتحرك النفط صعودًا عبر بئر الإنتاج.
    الشكل\(\PageIndex{g}\): تقوم آبار الحقن بنقل المياه أو ثاني أكسيد الكربون أو المواد الأخرى إلى رواسب الزيت لزيادة الضغط أو تغيير خصائص الزيت، مما يسهل الاستخراج. على اليمين يوجد بئر الإنتاج، الذي يتدفق من خلاله النفط المستخرج. يتم تسهيل ذلك عن طريق الحقن جيدًا لتعزيز الشفاء. على اليسار يوجد بئر حقن للتخلص منه بمياه الصرف الصحي (المياه المنتجة) يتم تخزينها تحت الأرض. العديد من التكوينات المحصورة تحبس المواد تحت الأرض. أقرب إلى القمة توجد قاعدة المصادر الجوفية لمياه الشرب، مما يعني أن جميع مياه الشرب يتم استخراجها من فوق هذه النقطة. الصورة من مكتب المساءلة الحكومية (المجال العام).

    يتم الحصول على النفط بشكل أساسي عن طريق الحفر إما على الأرض (البرية) أو في المحيط (في الخارج). كان الحفر البحري المبكر يقتصر بشكل عام على المناطق التي كان عمق المياه فيها أقل من 300 قدم. تعمل منصات حفر النفط والغاز الطبيعي الآن في المياه بعمق يصل إلى ميلين. تستخدم المنصات العائمة للحفر في المياه العميقة (الشكل\(\PageIndex{h}\)). يتم ربط هذه السفن ذاتية الدفع بقاع المحيط باستخدام الكابلات والمراسي الكبيرة. يتم حفر الآبار من هذه المنصات التي تستخدم أيضًا لخفض معدات الإنتاج إلى قاع المحيط. تقف بعض منصات الحفر على أرجل تشبه الركائز مدمجة في قاع المحيط. تحتوي هذه المنصات على جميع معدات الحفر المطلوبة بالإضافة إلى مناطق السكن والتخزين لأطقم العمل. الإنتاج البحري أغلى بكثير من الإنتاج البري.

    أربعة أعمدة حمراء تدعم منصة تخرج من المحيط، وتدعم الحفر البحري
    الشكل\(\PageIndex{h}\): منصة للتنقيب عن النفط البحري. الصورة من بيكساباي/كيد جاكسون (رخصة بيكساباي).

    استخراج النفط غير التقليدي والغاز الطبيعي

    يتم استخراج النفط والغاز الطبيعي المحصورين في الصخر الزيتي وكذلك الغاز الطبيعي في الرمال الضيقة عن طريق التكسير الهيدروليكي، والذي يشار إليه بشكل غير رسمي باسم «التكسير الهيدروليكي». تستخدم هذه العملية المتفجرات لإنشاء كسور جديدة في هذه الصخور منخفضة النفاذية بالإضافة إلى زيادة حجم ومدى وربط الكسور الموجودة ثم استخدام سائل عالي الضغط. أولاً، يتغلغل المثقاب في طبقات الصخور ثم ينتقل أفقيًا. ثم تقوم المتفجرات بتكسير الصخور وتحرير النفط والغاز الطبيعي. أخيرًا، يتم حقن الماء والرمل والمواد الكيميائية، مما يؤدي إلى طرد النفط والغاز الطبيعي (الشكل\(\PageIndex{i}\)).

    مقطع من الأرض يوضح العلاقة بين التكسير الهيدروليكي والنشاط الزلزالي والمياه الجوفية في طبقات المياه الجوفية الضحلة والعميقة.قسم من الأرض بخمس خطوات في عملية التكسير
    الشكل\(\PageIndex{i}\): رسمان بيانيان للتكسير الهيدروليكي. يتم خلط الماء بالرمل والمواد الكيميائية ثم حقنه في الصخر الزيتي الذي يحبس الزيت والغاز الطبيعي أو الرمال الضيقة. هذا يزيل الوقود الأحفوري من الشقوق التي تم إنشاؤها سابقًا بواسطة المتفجرات. الجزء العلوي: يعرض هذا القسم أربع طبقات تحت الأرض. من الأعلى إلى الأسفل، هي طبقة المياه الجوفية الضحلة، والأكواد (الطبقة غير المنفذة)، وطبقة المياه الجوفية العميقة، والحوض المائي الآخر. يتم حقن سائل التكسير الهيدروليكي تحت الأرض من خلال بئر محاط بغلاف في التكوين الحامل للغاز. قد يفلت الميثان (السهام الحمراء) من الكسور الهيدروليكية في هذا التكوين. بالإضافة إلى ذلك، عندما تتقاطع الكسور مع خطأ موجود مسبقًا، تكون الزلازل المستحثة (الزلازل) ممكنة. فوق سطح الأرض، يتم تخزين سائل التكسير الهيدروليكي في أحواض مياه الصرف الصحي. تشير الأسهم الزرقاء وعلامات الاستفهام إلى الأماكن التي قد تتسرب فيها مياه الصرف السامة وتلوث المياه الجوفية مثل حاويات التخزين أو أحواض مياه الصرف الصحي أو الغلاف أو الأعطال. الجزء السفلي: هناك حاجة إلى المعالجة المناسبة والتخلص من مياه الصرف الصحي للحد من التأثير البيئي. 1: يتم الحصول على المياه. 2: يتم خلط المواد الكيميائية. 3: يتم حقن سائل التكسير الهيدروليكي في البئر. هنا، يتدفق الغاز الطبيعي من الشقوق إلى البئر. 4: ينتج عن التكسير الهيدروليكي تدفق المياه وإنتاجها (مياه الصرف الصحي). 5: تخضع المياه العادمة للمعالجة والتخلص. الصورة السفلية بواسطة USGS (المجال العام).

    كما ذكرنا سابقًا، يمكن استخراج البيتومين الموجود في رمال القطران عن طريق حقن البخار، أو قد يتم استخراجه للمعالجة لاحقًا. يمكن استخراج رمال القطران من خلال التعدين الشريطي أو التعدين في حفرة مفتوحة، وهو نوع من التعدين السطحي الذي يتضمن تشكيل حفرة أعمق تدريجيًا. جدران الحفرة شديدة الانحدار بحيث يمكن إدارتها بأمان. يعني الجدار الحاد وجود عبء أقل للنفايات يجب إزالته وهو توازن هندسي بين التعدين الفعال والهدر الجماعي. يتم استخراج الصخر الزيتي عن طريق التعدين الشريطي أو إنشاء مناجم تحت سطح الأرض أو التعدين في حفرة مفتوحة. يمكن حرق الصخر الزيتي مباشرة مثل الفحم أو خبزه في وجود الهيدروجين لاستخراج البترول السائل (الشكل\(\PageIndex{j}\)).

    المعدات الصفراء تحت الأرض تجمع الصخر الزيتي. طبقات الصخور في الخلفية تتكون من طبقات.
    الشكل\(\PageIndex{j}\): التعدين تحت الأرض للصخر الزيتي في إستونيا.

    تكرير النفط الخام

    نتيجة استخلاص النفط هي النفط الخام (البترول)، الذي يحتوي على العديد من أنواع الهيدروكربونات وكذلك بعض المواد غير المرغوب فيها مثل الكبريت والنيتروجين والأكسجين والمعادن الذائبة والمياه الممزوجة معًا. لذلك فإن النفط الخام غير المعالج ليس مفيدًا بشكل عام في التطبيقات الصناعية ويجب أولاً فصله إلى منتجات مختلفة قابلة للاستخدام (البتروكيماويات) في المصفاة. ومن أمثلة البتروكيماويات البنزين (البنزين) والديزل والقطران والأسفلت.

    التقطير التجزيئي هو العملية الرئيسية المستخدمة في مصافي النفط لفصل مكونات النفط الخام. أثناء التقطير التجزيئي، يتم تسخين النفط الخام ثم تركه ليبرد. تغرق المركبات الأثقل في القاع كمخلفات. تتكثف مكونات النفط الخام المتبخر عند مستويات مختلفة في عمود التقطير اعتمادًا على نقاط الغليان، ويرجع ذلك أساسًا إلى أحجامها الجزيئية. تتكثف المركبات الأثقل (بالقرب من أسفل العمود، حيث لا تزال درجة الحرارة مرتفعة). تتكثف المركبات الأخف في درجات حرارة أكثر برودة أعلى في العمود. تبقى بعض المركبات كغازات في الجزء العلوي من العمود (الشكل\(\PageIndex{k}\)).

    يُظهر عمود التقطير البتروكيماويات مفصولة بنقطة الغليان
    الشكل\(\PageIndex{k}\): تتضمن عملية التقطير التجزيئي تسخين الزيت الخام والسماح للمكونات بالتبريد. عندما تتحرك لأعلى في عمود التقطير، تتكثف على مستويات مختلفة بناءً على نقاط الغليان الخاصة بها. تحتوي المركبات الأثقل على أعلى نقاط الغليان وتتكثف في أسفل العمود بينما تتكثف المركبات الأخف (نقطة الغليان المنخفضة) في الأعلى. من أدنى إلى أعلى نقطة غليان، تكون البتروكيماويات المنتجة هي زيت الوقود المتبقي (1050 درجة فهرنهايت)، وزيت الغاز الثقيل (650-1050 درجة فهرنهايت)، وزيت الديزل والتدفئة (450-650 درجة فهرنهايت)، والكيروسين ووقود الطائرات (350-450 درجة فهرنهايت)، والنفتا (يستخدم لصنع البنزين والمذيبات وحلول التنظيف وما إلى ذلك؛ 185-350 درجة فهرنهايت)، ومكونات خلط البنزين (85- 185 درجة فهرنهايت) والبيوتان والمنتجات الخفيفة (< 85 درجة فهرنهايت). الصورة من إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (المجال العام).

    يشرح الفيديو أدناه عملية التقطير التجزيئي. يُظهر عمود التقطير المُلصق في الساعة 3:00 النفط الخام المُسخّن (400 درجة مئوية) ينفصل إلى بتروكيماويات مختلفة. من الأسفل إلى الأعلى، يوجد البيتومين (> 350 درجة مئوية) والديزل (250-350 درجة مئوية) والكيروسين (160-250 درجة مئوية) والنفتا (70-160 درجة مئوية) والبنزين (20-70 درجة مئوية) والغاز (<20 درجة مئوية).

    التحويل هو المعالجة الكيميائية التي يتم فيها تحويل بعض الأجزاء (المنتجة من التقطير التجزيئي) إلى منتجات أخرى. على سبيل المثال، يمكن للمصفاة تحويل وقود الديزل إلى بنزين اعتمادًا على الطلب على البنزين. يمكن أن يتضمن التحويل تقسيم سلاسل الهيدروكربون الأكبر إلى سلاسل أصغر (التكسير)، أو دمج السلاسل الأصغر في سلاسل أكبر (التوحيد)، أو إعادة ترتيب الجزيئات إلى المنتجات المطلوبة (التغيير).

    تتم معالجة الأجزاء لإزالة الشوائب مثل الكبريت والنيتروجين والماء وغيرها. تقوم المصافي أيضًا بدمج الأجزاء المختلفة (المعالجة وغير المعالجة) في مخاليط لصنع المنتجات المطلوبة. على سبيل المثال، يمكن لمزائج مختلفة من سلاسل الهيدروكربون إنشاء جازولين بتصنيفات أوكتان مختلفة، مع وبدون إضافات، وزيوت تشحيم ذات أوزان ودرجات مختلفة (WD-40، 10W-40، 5W-30، إلخ)، وزيت التدفئة، وغيرها الكثير. يتم تخزين المنتجات في الموقع حتى يمكن تسليمها إلى أسواق مختلفة مثل محطات الوقود والمطارات والمصانع الكيماوية.

    ينتج برميل 42 جالونًا أمريكيًا من النفط الخام حوالي 45 جالونًا من المنتجات البترولية بسبب مكاسب معالجة المصفاة (الشكل\(\PageIndex{l}\)). هذه الزيادة في الحجم تشبه ما يحدث للفشار عند فرقه. يشكل البنزين الجزء الأكبر من جميع المنتجات البترولية التي يتم الحصول عليها. تشمل المنتجات الأخرى وقود الديزل وزيت التدفئة ووقود الطائرات والمواد الأولية للبتروكيماويات (لتصنيع البلاستيك والمطاط الصناعي أو المواد الكيميائية الأخرى) والشمع وزيوت التشحيم والأسفلت.

    يتم تحجيم الأشرطة الملونة التي تملأ برميل الزيت لتمثيل جالونًا من كل منتج مصنوع منه.
    الشكل\(\PageIndex{l}\): المنتجات الرئيسية (المقاسة بالجالونات) المصنوعة من برميل النفط الخام في عام 2019. ويشمل ذلك زيت الوقود المتبقي (0.9 جالون)، وغاز الهيدروكربون (1.5)، ومنتجات أخرى (6.0)، ووقود الطائرات (4.4)، ونواتج التقطير (12.5)، والبنزين (19.4). ملاحظة: ينتج برميل 42 جالونًا (أمريكيًا) من النفط الخام حوالي 45 جالونًا من المنتجات البترولية بسبب مكاسب معالجة المصفاة. قد لا يساوي مجموع كميات المنتج في الصورة 45 بسبب التقريب المستقل. الصورة من EIA (المجال العام).

    نقل النفط والغاز الطبيعي

    بعد المصفاة، يصبح البنزين وأنواع الوقود الأخرى التي تم إنشاؤها جاهزة للتوزيع للاستخدام. يتم تشغيل نظام خطوط الأنابيب في جميع أنحاء الولايات المتحدة لنقل النفط والوقود من موقع إلى آخر. هناك خطوط أنابيب تنقل النفط الخام من بئر النفط إلى المصفاة. في المصفاة، هناك خطوط أنابيب إضافية تنقل المنتج النهائي إلى محطات تخزين مختلفة حيث يمكن بعد ذلك تحميله على شاحنات للتسليم، مثل محطة وقود.

    بمجرد إنتاج الغاز الطبيعي من التكوينات الصخرية تحت الأرض، يتم إرساله عن طريق خطوط الأنابيب إلى مرافق التخزين ثم إلى المستخدم النهائي. تمتلك الولايات المتحدة شبكة خطوط أنابيب واسعة تنقل الغاز من وإلى أي مكان تقريبًا في الولايات الـ 48 الأدنى. هناك أكثر من 210 نظامًا لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي، تستخدم أكثر من 300,000 ميل من خطوط أنابيب النقل بين الولايات وداخل الولايات (الشكل\(\PageIndex{m}\)). محطات الضواغط التي تحافظ على الضغط على الغاز الطبيعي للحفاظ على حركته عبر النظام. هناك أكثر من 400 منشأة لتخزين الغاز الطبيعي تحت الأرض يمكنها الاحتفاظ بالغاز حتى تتم الحاجة إليه مرة أخرى في النظام للتسليم.

    يتم تهجير التربة، ويتم تجميع أنبوب سميك أزرق شاحب (خط أنابيب داكوتا أكسس).
    الشكل\(\PageIndex{m}\): بناء خط أنابيب داكوتا أكسس المثير للجدل، والذي يمتد من داكوتا الشمالية إلى إلينوي. يقع الجزء المصور من خط الأنابيب في وسط ولاية أيوا. يمكنك معرفة المزيد عن احتجاجات 2016 ضد خط الأنابيب هذا هنا. الصورة بواسطة خط أنابيب الوصول إلى داكوتا (CC-BY).

    توليد الكهرباء من النفط أو الغاز الطبيعي

    يتم حرق الغاز الطبيعي لإنتاج الكهرباء باتباع نفس العملية العامة المستخدمة في محطة توليد الطاقة بالفحم (الشكل\(\PageIndex{n}\)). يستخدم الزيت أحيانًا لتوليد الكهرباء أيضًا.

    غرفة الاحتراق والتوربين. تغذي خطوط النفط والغاز الطبيعي غرفة الاحتراق.
    الشكل\(\PageIndex{n}\): غرفة الاحتراق هذه تحرق إما الغاز الطبيعي أو الزيت. يتدفق الوقود عبر خط الغاز الطبيعي أو من تخزين الزيت إلى غرفة الاحتراق. يمر الهواء عبر مدخل الهواء ويتم ضغطه في الضاغط. يتم خلط الغاز الطبيعي والهواء المضغوط بالهواء المضغوط في غرفة الاحتراق ويتم حرقه. تقوم غازات الاحتراق ذات الضغط العالي بتدوير التوربين الذي يحرك المولد. ثم يتم تمرير التيار الكهربائي الناتج من خلال محول يغير الجهد. الصورة والتعليق (تم تعديلهما) بواسطة هيئة وادي تينيسي (ملكية عامة).

    الإسناد

    تم تعديله بواسطة Melissa Ha من المصادر التالية: