پتروشیمی – صنعت طلوع آفتاب
مواد پتروشیمی تقریباً در همه چیزهایی که استفاده می‌کنیم وجود دارد. گزارش آژانس بین‌المللی انرژی می‌گوید که پتروشیمی‌ها بزرگترین محرک تقاضای جهانی نفت هستند. این صنعت نسبتاً جدید است و گفته می‌شود که در آینده رشد قابل توجهی خواهد داشت، و همین باعث می‌شود که به عنوان “صنعت طلوع آفتاب” شناخته شود.در دنیایی که وابستگی زیادی به مواد شیمیایی پتروشیمی دارد، واضح است که آن‌ها برای جوامع و اقتصادهای مدرن بسیار مهم هستند.
محصولات اصلی ساخته شده از مواد پتروشیمی
پتروشیمی‌ها ستون اصلی اقتصادهای مدرن را تشکیل می‌دهند و در طیف وسیعی از محصولات مصرفی و صنعتی یافت می‌شوند که بسیاری از آن‌ها برای استفاده روزانه ضروری تلقی می‌شوند.پتروشیمی‌های بسیار متنوع را می‌توان در همه چیز از لاستیک‌های مصنوعی گرفته تا چراغ‌های جلو و لنزهای خودرو یافت. در حالی که اکثر افراد این مواد شیمیایی را با پلاستیک مرتبط می‌دانند، کاربردهای بالقوه آن‌ها طیف وسیع‌تری از کاربردها را، از مواد غذایی خانگی گرفته تا پیشرانه موشک شامل می‌شود.
نحوه استفاده از مواد پتروشیمی – محصولات صنعت پتروشیمی
استفاده از مواد پتروشیمی در محصولات خانگی روزمره بسیار گسترده است و نمی‌توان همه آن‌ها را در اینجا فهرست کرد. لیست زیر خلاصه ای از رایج‌ترین کاربردهای پتروشیمی است:
- گرانول‌های پلیمری پلاستیکی
- هیدروکربن‌ها در تولید و حمل و نقل
- رزین، فیلم و پلاستیک در پزشکی
- مواد نگهدارنده در غذا یا استفاده در بسته‌بندی مواد غذایی
- کشاورزی، از پلاستیک و آفت‌کش‌ها تا کودها
- محصولات خانگی، مانند فرش، مواد شوینده و موارد دیگر
- لاستیک
- الیاف مصنوعی
- چسب‌ها
- رنگ‌ها
- روکش
و اینجا متوقف نمی‌شود پتروشیمی‌ها اهمیت زیادی برای سیستم انرژی مدرن و تولید دارند.
نحوه استفاده از پتروشیمی در تولید
نمونه‌هایی از نحوه استفاده از پتروشیمی‌ها برای تولید عبارتند از:
- پنل‌های خورشیدی
- عایق حرارتی ساختمان
- قطعات خودروهای برقی
- باتری‌ها
- پره‌های توربین بادی
در بالا، ما برخی از دسته‌بندی محصولات رایج را که در آن‌ها از مواد پتروشیمی استفاده می‌شود، توضیح دادیم.همانطور که می‌بینید، آن‌ها طیف وسیعی از محصولات تجاری و مصرفی را شامل می‌شوند که بسیاری از ما در زندگی روزمره خود استفاده می‌کنیم.
ترتیب پردازش پتروشیمی – از مواد اولیه تا استفاده نهایی
در مرحله پردازش پتروشیمی پنج مرحله وجود دارد که مواد اولیه را به انواع محصولات تبدیل می‌کند.
- مواد اولیه
- مواد اولیه شیمیایی اساسی
- مواد شیمیایی واسطه / مشتقات
- محصولات تولیدی
- محصولات مصرفی
مواد اولیه
- گاز طبیعی
- اتان
- پروپان
- بوتان
- میعانات
- نفتا
مواد شیمیایی اساسی
- اتیلن
- پروپیلن
- بوتیلن
- بوتادین
- ترکیبات آروماتیک
- آمونیاک
- متانول
مشتقات شیمیایی
- استایرن
- اتیلن گلیکول
- ایزو بوتیلن
- اکریلونیتریل
- گلیسیرین
تولید محصولات
- مواد شیمیایی صنعتی
- پلاستیک
- رنگ‌ها و روکش‌های رزینی
- لاستیک‌های مصنوعی
- مواد منفجره
- فوم
- رنگ‌ها
- چسب‌ها
- الیاف مصنوعی
- صابون و مواد شوینده
محصولات مصرفی
- تن‌پوش
- بسته‌بندی
- لوازم خانگی و الکترونیکی
- وسایل نقلیه و ماشین‌آلات
- تجهیزات اداری و صنعتی
- داروسازی و مراقبت شخصی
- مصالح ساختمانی
- مبلمان
- ابزارهای مراقبت‌های بهداشتی
انواع خوراک پتروشیمی
مواد اولیه مورد استفاده در پتروشیمی شامل گاز طبیعی، مایعات گاز طبیعی (NGL) و مواد اولیه مایع نفت (نفتای سبک و سنگین) ارائه می‌دهد. NGL ها شامل اتان، پروپان، بوتان و پنتان به علاوه (C5+) است که به بنزین طبیعی نیز معروف است.چهار عامل مهم در انتخاب مواد اولیه در کارخانه‌های پتروشیمی حاکم است: در دسترس بودن، هزینه، مصرف برق و سبد محصولات مورد نیاز.
با توجه به در دسترس بودن، صاحبان کارخانه‌ها باید از در دسترس بودن مستمر مواد اولیه اطمینان داشته باشند. اگرچه 10 درصد از هزینه‌های مربوط به کراکینگ مواد اولیه را برق تأمین می‌کند، اما برق با کیفیت بالا بدون وقفه برای آن مورد نیاز است. از این رو، بسیاری از مجتمع‌های پتروشیمی از قدرت اسارت استفاده می‌کنند.
طبق سبد محصولات، نفتا زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که طیف وسیعی از محصولات مشترک (از جمله مشتقات پروپیلن و بوتادین) مورد نیاز باشد، در حالی که گاز طبیعی و NGL در صورتی که خروجی اتیلن یک کراکینگ به حداکثر برسد ترجیح داده می‌شود زیرا آن‌ها بیشتر تولید می کنند.
نسبت اتیلن بخش فعلی هزینه‌های نسبی در تولید پتروشیمی‌ها با استفاده از مواد اولیه مختلف را بررسی می‌کند، در حالی که سبد محصولات مورد نظر، یکی دیگر از عوامل مهم در انتخاب مواد اولیه می‌باشد.
گاز طبیعی
گاز طبیعی در درجه اول برای تولید برق، مصارف صنعتی، گرمایش مسکونی و تجاری و حمل و نقل مصرف می‌شود.
نفتا
کاربردهای اصلی نفتای سنگین، جداسازی مواد آروماتیک (بنزن، تولوئن و زایلن) و تولید بنزین است، در حالی که نفتای سبک، مواد اولیه ترجیحی برای مواد شیمیایی است، در درجه اول در کراکینگ بخار برای تولید اتیلن کاربرد دارد.اتیلن، پروپیلن و بوتیلن، به همراه بنزن، تولوئن و زایلن، اجزای سازنده اصلی پلاستیک‌ها هستند.
این شش پتروشیمی را می‌توان به پلاستیک، نایلون، پلی استر و غیره تبدیل کرد که سپس به مواردی مانند کلاه ایمنی دوچرخه، سپرهای سبک وزن خودرو، لباس فضایی، تجهیزات پزشکی و توربین‌های بادی تبدیل می‌شوند.
NGL
NGL ها که از تأسیسات فرآوری گاز طبیعی و پالایشگاه‌های نفت استخراج می‌شوند، مواد اولیه قابل توجهی برای تولید اتیلن هستند.هنگام استفاده از مایعات گاز طبیعی برای ایجاد پتروشیمی، آن را به اتان، پروپان و بوتان‌ها تقسیم می‌کنیم.
اکثر مردم پروپان را به عنوان چیزی که شما برای تغذیه باربیکیو خود استفاده می‌کنید و بوتان را به عنوان سوختی که فندک شما را تغذیه می‌کند، می‌دانند. آن‌ها همچنین می‌توانند به عنوان مواد اولیه برای ایجاد پتروشیمی استفاده شوند. اتان یک ماده اولیه مهم است زیرا ساختار آن ساده‌ترین هیدروکربن است و می‌توان آن را به پلاستیک‌های جدیدی تبدیل کرد که دارای خواص قابل توجه و مفید هستند.اتان ابتدا با استفاده از فرآیندی به نام کراکینگ به اتیلن تبدیل می‌شود.
اتان در یک قطعه بزرگ و پیچیده از تجهیزات به نام کراکر تغذیه می‌شود. از دمای بالا برای شکستن پیوندهای بین کربن‌ها استفاده می‌کند. سپس فیزیک تسلط پیدا می‌کند و کربن‌ها دو پیوند (که به آن پیوند دوگانه نیز می‌گویند) با یکدیگر تشکیل می‌دهند که مولکول هیدروکربنی جدیدی به نام اتیلن می‌سازد.پروپان و بوتان برای تولید پروپیلن و بوتیلن (به عنوان مثال، بوتادین) فرآیندهای بیشتری را طی می‌کنند.
پروپان و بوتان را می‌توان برای تولید پروپیلن و بوتیلن فرآیند کراکینگ را طی کند، همانطور که اتان برای ایجاد اتیلن دچار کراکینگ شده است. آن‌ها همچنین می‌توانند فرآیند جدیدتری را طی کنند که اتم‌های هیدروژن را از آن‌ها جدا کرده و پیوندهای دوگانه را تشکیل می‌دهد.
مصرف مواد اولیه پتروشیمی
در حالی که سوخت‌های فسیلی (زغال سنگ، نفت خام یا نفت، مایعات گاز طبیعی و گاز طبیعی) منابع اصلی پتروشیمی‌های اساسی هستند، تنها حدود 9 تا 10 درصد از تولید جهانی سوخت‌های فسیلی در نهایت به عنوان مواد اولیه پتروشیمی استفاده می‌شود.
استفاده اولیه آن‌ها همچنان تولید انرژی است. هر منطقه بسته به منابع و فناوری موجود و ویژگی های بازارهای داخلی و استانداردهای زیست محیطی منطقه، ویژگی‌های خام خود را ایجاد کرده است. در سال 2019، نفتا بزرگترین حجم مواد اولیه پتروشیمی مورد استفاده در سطح جهان بود و پس از آن گاز طبیعی، زغال سنگ و اتان قرار داشت.
بزرگترین مصرف‌کنندگان مواد اولیه پتروشیمی آمریکای شمالی (بیشتر ایالات متحده)، شمال شرقی آسیا (عمدتا سرزمین اصلی چین)، خاورمیانه، کشورهای مستقل مشترک‌المنافع و کشورهای بالتیک و اروپای غربی بودند که مجموعاً بیش از 80 درصد از مصرف جهانی را تشکیل می‌دادند.
منبع:Petrochemical Feedstocks
