نقل تقنية مهمة لكوريا الجنوبية عن طريق السعودية ........
نجحت جامعة الملك فهد للبترول والمعادن كأول جامعة في المنطقة في تحويل نتائج البحث العلمي الأساسي إلى تقنية تستخدم على مستوى صناعي تدر ملايين الريالات على الاقتصاد الوطني من خلال ابتكار وتطوير تقنية تحفيزية لتكسير وانتاج النفط الثقيل HS-FCC نفذها فريق بحثي من الجامعة بقيادة البروفيسور حليم بن حامد رضوي من قسم الهندسة الكيميائية بالجامعة.
وقامت الجامعة بجهود كبيرة لاستقطاب شركاء للاستثمار في هذه التقنية وإيصالها للسوق العالمية، حيث تم تطوير هذه التقنية من خلال تحالفات عالمية تجاوز حجم استثماراتها 250 مليون دولار على مدار 20 عاما.
وتعتبر تقنية تكسير النفط الثقيل أول تقنية سعودية تغزو الأسواق العالمية، بعد تجاوزها مراحل التسجيل كبراءة اختراع ثم الترخيص التجاري والنمذجة على مستوى صناعي ليتم استخدامها مستقبلا في بناء معمل تكرير ضخم يدر ملايين الريالات على الجامعة وشركائها في تحالف تطوير تقنية التحفيز لتكسير وانتاج النفط الثقيل .
وذكر المشرف على نقل التقنية والابتكار والريادة في الجامعة الدكتور سمير البيات أن تقنية تكسير النفط الثقيل تعتبر أول قصة نجاح لجامعة سعودية تصل بتقنيات تم إنتاجها من خلال البحوث الأساسية إلى الأسواق العالمية للتقنية المتقدمة، وأضاف أن هناك قصص نجاح أخرى للجامعة في تحويل مخرجات البحوث في مجال تنقية المياه شديدة التلوث والتي تم ترخيصها إلى شركة أمريكية ناجحة تقوم الآن بانتاج المياه المنقاة وبكميات شبه تجارية، وتابع " إن ما يميز هذه التقنية أنها تطبق في كوريا الجنوبية التي تعتبر من أكثر دول العالم تقدما في تقنيات تكرير النفط وبناء مصافي التكرير، حيث يعتبر اختراق أسواق التقنية الكورية للتقنية بتقنية تكرير أمراً صعباً للغاية".
وقال د. البيات أن نجاح جامعة الملك فهد للبترول والمعادن في ترخيص تقنية متقدمة يتم إنتاجها بشكل تجاري كبير (76 ألف برميل يوميآ من المشتقات النفطية ) مما يدر على الجامعة ملايين الدولارات سنويآ, يعتبر إنجازً فريداً من نوعه على مستوى جامعات المنطقة.
ويعتبر ذلك مؤشرا على أن الجامعة تجاوزت مرحلة الحصول على براءات اختراع إلى تسويق التقنية وتحويلها إلى مشاريع إنتاج صناعية أو شركات تقنية ناشئة ، وبالتالي فإن جامعة الملك فهد بهذا الإنجاز تساهم بشكل فعال في أنشطة التحول الإقتصادي للملكة.
وأوضح د. البيات أن الجامعة تهدف، في ظل وجود وادي الظهران للتقنية وعدد وحجم مراكز بحوث وتطوير الشركات العالمية والوطنية الموجودة في الوادي، وإنشاء كلية البترول وعلوم الأرض مؤخراً، فضلاً عن عدد براءات الاختراع الصادرة باسم الجامعة، واكتمال المنظومة الابتكارية للجامعة، إلى أن تصبح عاصمة عالمية لبحوث وتطوير النفط والغاز بحلول العام 2020 بإذن الله.
من جانبه قال مدير مركز الابتكار في جامعة الملك فهد للبترول والمعادن الدكتور إياد الزهارنة أن المملكة تولي اهتماما كبيرا بالتحول إلى الاقتصاد المعرفي، واعتبر الزهارنة وصول تقنية سعودية للسوق العالمية مؤشراً هاماً لهذا التحول.
وأوضح أن الاقتصاد المعرفي يعني أن تحصل على إيرادات مالية بناء على معرفة ومنتجات فكرية، ولا يعني فقط تصنيع منتجات صناعية لأغراض محلية، بل يرتكز على تطوير منتجات تقنية تدر عوائد على الاقتصادات المحلية، وقال " لأول مرة تقوم جامعة سعودية بتصدير منتج تقني في صناعة معقدة جدا وتحويل فكرة تم تطويرها في مختبرات بحوث جامعية إلى إنتاج صناعي سيعود على الجامعة بمردودات مالية نتيجة ترخيص الفكرة لشركات عالمية".
وحول قصة تقنية محفزات تكسير النفط الثقيل يقول د. الزهارنة: إن الجامعة نفذت بحثا علميا وحصلت على براءة اختراع وقامت بتطوير التقنية على مدى 20 عاما. وكانت البداية في مختبرات الجامعة حيث صمم باحثو الجامعة النموذج المخبري للمصفاة الذي لم يتجاوز إنتاجه 0.1 برميل في اليوم.
وبالتعاون مع شركة أرامكو السعودية انتقل المشروع إلى مرحلة النمذجة والتطبيق العملي، حيث ساهمت شركة أرامكو في بناء نموذج مصفاة في رأس تنورة ينتج 30 برميلا في اليوم، و دعمت أرامكو السعودية المشروع من خلال توفير الموقع والمساهمة في التصميم والنمذجة وتوفير الموارد البشرية والتشغيل. كما وفرت الشركة اللقيم للمصفاة وساعدت على التخلص من النفايات الصناعية.
ولأخذ التقنية إلى مراحل أكثر تقدما أنشأت الجامعة تحالفا مع شركة نيبون اليابانية ونتج عن التحالف بناء نموذج وصل إنتاجه إلى 3000 برميل في اليوم، وتم ترخيص التقنية لشركة أكسنس الفرنسية كحليف جديد، وقامت شركة اكسنس بتصميم عملية المعالجة المبتكرة، ووصل حجم إنتاج التقنية إلى 30 ألف برميل، وفي نهاية المطاف تم بيع التقنية إلى شركة إس أويل الكورية ألتي انشأت معملا ضخما قائما على التقنية سيصل إنتاجه إلى 76 ألف برميل في اليوم وصولا إلى 120 ألف برميل في اليوم بنهاية العام 2015.
وأوضح أن هناك طريقة معالجة تقليدية للنفط الثقيل، لكن الزيت الثقيل جدا يصعب تكسيره بواسطة الطرق التقليدية، ولذلك ابتكرت الجامعة طريقة معالجة ميكانيكية خلاقة ساهمت في زيادة فعالية الطرق التقليدية مما مكن من تكرير أثقل أصناف البترول وإيجاد قيمة مضافة لأصناف من النفط لم يكن بالإمكان سابقآ الاستفادة منها، وبالتالي فتحت سوقا جديدا لتقنية كما نفذت شركة أكسنس الفرنسية التصميم لخبرتها الطويلة في تصميم المصافي.
HS-FCC (High Severity FCC)
An alliance comprising of Saudi Aramco, JX Nippon Oil & Energy Corp.(JX), King Fahd University of Petroleum and Minerals, Technip Stone & Webster Process Technology and Axens has developed the HS-FCC process which is able to produce up to 25 wt% propylene by converting heavy hydrocarbon feedstock under severe FCC conditions, using a novel down-flow reactor concept.
A 3,000 BPSD HS-FCC semi-commercial plant started at the Mizushima refinery of JX group in Japan in 2011. Alongside propylene, a considerable amount of butenes, gasoline and aromatics are produced as valuable by-products. The HS-FCC product portfolio can be further increased towards propylene and aromatics by downstream conversion of its less desirable products, using proven technology approaches.
The main features of the HS-FCC process are: a down-flow reactor, high reaction temperature, short contact time and high catalyst to oil ratio (C/O). The HS-FCC process operates at high temperature and high C/O ratio resulting in two competing cracking reactions, thermal cracking and catalytic cracking . Thermal cracking contributes to the production of dryc gas while catalytic cracking enhances the yield of propylene.
A down-flow reactor system has been adopted. Both the catalyst and the feed flow downwards with gravity through the reactor to minimize back mixing and obtain a narrower distribution of residence times. This maximizes the production of intermediate products such as gasoline and light olefins. The down-flow reactor allows a higher C/O ratio because the lifting of catalyst by vaporized feed is not required and the down-flow configuration ensures plug flow without back mixing.
The HS-FCC process is operated under considerably higher reaction temperatures (550 to 650°C) than conventional FCC units . Under these conditions, however, thermal cracking of hydrocarbons also takes place concurrently with catalytic cracking, resulting in increased undesirable products as dry gas and coke. Short contact time (less than 0.5 sec) of the feed and product hydrocarbons in the downer minimizes thermal cracking. Undesirable successive reactions such as hydrogen transfer, which consume olefins, are suppressed. In order to attain the short residence time, the catalyst and the products have to be separated immediately at the reactor outlet. For this purpose, a high efficiency, short residence time product separator has been developed capable of suppressing side reactions ( oligomerization and hydrogenation of light olefins) and coke formation.
In order to compensate a drop in conversion due to short contact time, the HS-FCC process is operated at a high catalyst to oil ratio (C/O). The advantage of operation at high C/O is the enhanced contribution of catalytic cracking over thermal cracking. High C/O maintains heat balance and helps minimize thermal cracking, over cracking, and hydrogen transfer reactions.