تقریبا می توان تمام محصولات مصرفی و پرکاربرد روزمره را به گونه ای با نفت مرتبط دانست؛ برای مثال مواد اولیه طیف گسترده ای از محصولات شامل پلاستیک، لاستیک، رنگ ها و حتی داروها به نفت بر می گردند. اما چگونه می توان نفت را به این محصولات مرتبط کرد؟ تفاوت پتروشیمی و پالایشگاه در چیست؟ چگونه می توان از آنها بهره برد؟ در ادامه این متن به جواب این پرسش ها خواهید رسید.
جالب است بدانید در مورد تمام محصولات این کارخانه ها تنها 5% آنها به محصولات پتروشیمی و 95% به سوخت اختصاص می یابد. به طور کلی کارخانجات آنها مواد مشتق شده از هیدروکربن ها را پردازش می کنند. پالایشگاه ها در میان فرایندهای خود، مولکول های مورد نیاز فرایندهای پتروشیمی را تولید می کنند و بالعکس. ادغام این دو کارخانه باعث به حداکثر رسیدن بازده در کل زنجیره هیدروکربنی می شود.
پالایشگاه چیست؟
یک کارخانه صنعتی است که در آن نفت خام را فراوری و به فراورده های نفتی تبدیل می کنند. در واقع یک مرکز تولیدی که شامل گروهی از فرایندهای مهندسی و عملیاتی است و مواد خاصی را پالایش می کنند یا مواد خام را به محصولات با ارزش تبدیل می کند، پالایشگاه (refinery) نام دارد. این فراورده ها را برای استفاده به عنوان سوخت، گرمایش، تولید برق و مواد اولیه برای ساخت مواد شیمیایی به کار می برند.
در واقع تمرکز این کارخانه ها بر تولید سوخت است؛ محصولات پالایشگاهی شامل LPG، بنزین، نفت سفید، گازوئیل، سوخت جت و نفت کوره هستند.
فرایندهای اساسی پالایش نفت خام:
در این کارخانه ها فرایندهایی اساسی و مهمی انجام می شود که در ادامه آنها را بررسی خواهیم کرد.
- تقطیر: سوخت های سنگین و سبک را از یکدیگر جدا می کند.
- کراکینگ: در این فرایند کاتالیزورها نفت سنگین را به سیالات سبک تر با ارزش تر می شکنند.
- Reforming: با اصلاح مولکول های نفتا و مرتب سازی آنها، آنها را به بنزین مفیدتر تبدیل می کنند و در نتیجه مقدار بنزین تولیدی افزایش می یابد.
- مخلوط کردن: فرایند اختلاط فراوردهای پالایشگاهی برای دستیابی به سوخت نهایی نفت است.
- تصفیه: این فرایند برای تولید بنزین تمیزتر مورد استفاده قرار می گیرد. در این فرایند گوگرد را از بنزین حذف می کنند، زیرا به حفاظت از محیط زیست کمک می کند. از سوی دیگر از این ترکیبات گوگردی در تهیه کودها و داروها بهره می برند.
در این کارخانه ها به کمک فرایند کراکینگ کاتالیزوری الفین ها و مواد آروماتیک را تولید می کنند. الفین ها و آروماتیک ها بلوک های سازنده طیف وسیعی از مواد شامل حلال ها، شوینده ها و چسب ها هستند.
پتروشیمی چیست؟
گروه بزرگی از مواد شیمیایی که از نفت و گاز طبیعی مشتق می شوند و برای اهداف تجاری گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند، پتروشیمی (Petrochemical) نام دارند. بنا بر این تعریف طیف وسیعی از ترکیبات را می توان در این گروه قرار داد، اما با این حال برخی از ترکیبات که در این گروه قرار می گیرند ممکن از منابع دیگر مانند زغال سنگ یا محصولات گیاهی نیز به دست آید. برای مثال موادی مانند بنزن و نفتالین را می توان از نفت یا زغال سنگ تهیه کرد. اساسا تمرکز آنها برای ایجاد واسطه های مورد استفاده برای تولید محصولات صنعتی و پر مصرف است. امروزه بزرگترین صنایع آن در ایالات متحده آمریکا و اروپای غربی قرار دارند؛ اما رشد عمده آنها را در خاورمیانه و آسیا را نمی توان نادیده گرفت.
مانند نفت خام و گاز طبیعی، این ترکیبات نیز معمولا از کربن و هیدروژن تشکیل شدند. اگر در مولکول ها، اتم های کربن با پیوندهای منفرد به یکدیگر متصل باشند مولکول اشباع و اگر با یک یا چند پیوند دوگانه متصل باشند، مولکول غیر اشباع است. معمولا مواد شیمیایی غیر اشباع را به عنوان خوراک پتروشیمی ترجیح می دهند، زیرا از نظر شیمیایی واکنش پذیر تر هستند و به راحتی به سایر ترکیبات تبدیل می شوند.
محصولات:
این ترکیبات اجزای مشتق شده از نفت و گاز هستند که در بیشتر محصولات روزمره ما کاربرد دارند. برای مثال از آنها در تولید پلاستیک، کود، بسته بندی، پوشاک، تجهیزات پزشکی، مواد شوینده و لاستیک استفاده می کنند. همچنین در تهیه صابون، مواد شوینده، حلال، دارو، کود، آفت کش، مواد منفجره، الیاف مصنوعی، رنگ، رزین اپوکسی و مواد عایق از آنها بهره می برند.
محصولات پالایشگاه ها و خوراک پتروشیمی:
به طور کلی محصولات نهایی پالایشگاه ها، مواد اولیه صنعت پتروشیمی هستند؛ این مورد را نیز می توان تفاوت بین پتروشیمی و پالایشگاه در نظر گرفت. بر اساس ساختار شیمیایی، می توان آنها را به سه دسته ی اصلی الفین ها، آروماتیک ها و گازهای سنتز تقسیم کرد. در ادامه این ترکیبات را بررسی خواهیم کرد.
الفین:
این ترکیبات از مولکول هایی با زنجیره مستقیم و غیر اشباع تشکیل شدند و شامل اتیلن، پروپیلن و بوتادین هستند. اتیلن به عنوان ماده اولیه هیدروکربنی، بیشترین حجم را در صنعت به خود اختصاص می دهد. در واقع اتیلن و پروپیلن منابع مهم مواد شیمیایی صنعتی و پلاستیکی هستند و از بوتادین در ساخت لاستیک مصنوعی بهره می برند.
آروماتیک:
آروماتیک ها مولکول های هیدروکربنی به شکل حلقه و غیر اشباع هستند که از پالایشگاه های نفت به دست می آیند. البته این ترکیبات را می توان با معطر سازی آلکان ها نیز تولید کرد. مواد اولیه معطر اصلی شامل بنزن، تولوئن و زایلن هستند و این ترکیبات کاربردهای بسیاری دارند.
برای مثال بنزن برای ساخت استایرن که ماده اولیه پلاستیک، تولوئن برای ساخت حلال ها، افزودنی های بنزین و مواد منفجره و زایلن در ساخت پلاستیک و الیاف مصنوعی کاربرد دارد.
گاز سنتز:
مخلوطی از مونوکسید کربن و هیدروژن است که برای تولید متانول و آمونیاک مورد استفاده قرار می گیرد. آمونیاک در درجه اول برای تهیه نیترات آمونیوم که منبع کود است، استفاده می شود. همچنین بیشتر متانول برای ساخت فرمالدئید به کار برده می شود.
تفاوت پتروشیمی و پالایشگاه در چیست؟
به طور کلی تمرکز پالایشگاه ها بر روی تولید سوخت است و در آنجا ترکیبات نفت را به کمک حرارت تجزیه می کنند و سوخت موشک، بنزین ، دیزل و نفت سفید را تولید می کنند. اما تمرکز پتروشیمی ها برای ایجاد واسطه های مورد استفاده برای تولید محصولات صنعتی و مصرفی است. در اینجا ترکیبات نفتی را با روش های شیمیایی تصفیه و آنها را به موادی مفید مانند پلاستیک، رزین، کود، روان کننده و غیره تبدیل می کنند.
جمع بندی:
نفت خام یکی از ترکیبات مهم و ارزشمندی است که تقریبا تمام محصولات مصرفی و پرکاربرد ما به آن بستگی دارد. در واقع تفاوت پتروشیمی و پالایشگاه را می توان تمرکز آنها برای تولید محصولات نهایی در نظر گرفت. اساسا محصولات نهایی پالایشگاه ها، مواد اولیه صنعت پتروشیمی هستند.
