پتروشیمی
پتروشیمی (petrochemistry) شاخهای از شیمی است که بر روی تبدیل نفت خام (crude oil/petroleum) و گاز طبیعی به محصولات مفید و یا مواد خام مطالعه میکند. محصولات پتروشیمی بخش مهمی از صنایع شیمیایی امروزی هستند.
عملیات پتروشیمی
در فرآیند تقطیر جزء به جزء (fractional distillation) نفت خام را به بخشهای مختلف تفکیک میکنند. اجزای (fractions) بالایی دارای نقطه جوش پایینتری نسبت به اجزای پایینی هستند. اجزای پایینی سنگین هستند و در نتیجه به محصولات سبکتر و مفیدتر شکسته (crack) میشوند.
نفت خام فرآوری نشدهای که به طور مستقیم از چاه خارج میشود، مفید نیست. با این که نفت سبک شیرین به طور مستقیم به عنوان سوخت مشعل استفاده شده است، اجزای سبکتر آن در مخازن سوخت (fuel tanks) تشکیل بخارات قابل انفجاری میدهند که میتواند ایجاد خطر کند. نفت باید قبل از آن که به عنوان سوخت و روان کننده (lubricants) استفاده شود، به اجزای مختلف خود جدا و پالایش شود که در این صورت برخی از محصولات جانبی آن محصولاتی مانند پلاستیکها (plastics)، مواد شوینده (detergents)، حلالها (solvents)، لاستیکها (elastomers) و الیافهایی مانند نایلون (nylon) و پلیاستر (polyesters) را تشکیل میدهند.
روند فرآیندهای پتروشیمی
نفت خام و گاز طبیعی به وسیله چاه از زمین یا اقیانوس استخراج میشوند. کشتیها، قطارها، و خطوط لوله، نفت و گاز را به پالایشگاهها (refineries) حمل میکنند.
در نفت خام و گاز طبیعی میشود. یکی از این فرآیندهای مهم تقطیر (distillation) است که به معنی جداسازی نفت خام سنگین به گروههای سبکتری به نام فرکشن یا جزء (fraction) از هیدروکربنها میباشد. دو فرآیند تقطیر وجود دارد: فرآیند CDU و فرآیند VDU. هدف از فرآیند CDU، تقطیر و جداسازی مقطرهای ارزشمندی مانند بنزین سنگین، نفت سفید، گازوییل و نفت گاز اتمسفریک (AGO) از مواد خام اولیه میباشد. روش مورد استفاده برای انجام این کار، تقطیر کمپلکس (complex distillation) نامیده میشود. از سوی دیگر، هدف از فرآیند VDU، بازیافت گازهای نفتی با ارزش از طریق تقطیر در خلاء (vacuum distillation) میباشد. دو جزء تقطیر شامل نفت سوخت و بنزین سنگین هستند که مصرف بیشتری دارند. نفت سوخت به عنوان گازوییل در خودروها استفاده میشود. بنزین سنگین نیز در ترکیب بنزین استفاده میشود و همچنین به عنوان منبع اصلی برای فرآیندهای پتروشیمی به کار میرود.
پالایش به معنی فرآوری یک مخلوط پیچیده از هیدروکربنها به تعداد دیگری از مخلوطهای پیچیده از هیدروکربنها است. پالایش جایی است که در آن کار صنعت نفت به پایان میرسد و کار صنعت پتروشیمی شروع میشود. مواد خام مورد استفاده در صنعت پتروشیمی به عنوان خوراک (feedstock) شناخته میشوند. این مواد از پالایش به دست آمدهاند: نفت سفید، اجزای گاز طبیعی همانند بوتان و برخی از محصولات جانبی فرآیندهای پالایش مانند اتان و پروپان.
پس از آن این مواد اولیه تحت فرآوری کراکینگ (cracking) قرار میگیرند. کراکینگ فرآیندی است که برای شکستن مولکولهای نفتی سنگین به اجزای سبکتر و با ارزشتر انجام میشود. دو نوع کراکینگ وجود دارد: کراکینگ بخاری (steam cracking) و کراکینگ کاتالیستی (catalytic cracking). در کراکینگ بخاری، از دمای بالا استفاده میشود. کراکینگ کاتالیستی زمانی به کار میرود که از یک کاتالیزور استفاده شود. پلانتی که این عملیات در آن انجام میشود کراکر (cracker) نامیده میشود. زمانی که این عملیات کامل شود، محصولات جدیدی به دست میآیند که به عنوان بلوکهای ساختمانی صنعت پتروشیمی کار میکنند: اولفینها که بیشتر شامل اتیلن، پروپیلن، و مشتقات به اصطلاح C4 از جمله بوتادین و آروماتیک میشوند، تولوئن و زایلنها.
سپس مواد پتروشیمی تحت فرآیندهای مختلفی قرار میگیرند که در نهایت به محصولات نهایی مانند پلاستیکها، صابونها و پاککنندهها، داروهایی مانند آسپرین، الیاف مصنوعی برای لباس و مبلمان، لاستیک، رنگ، عایق و غیره تبدیل میشوند.
پتروشیمی (petrochemistry) شاخهای از شیمی است که بر روی تبدیل نفت خام (crude oil/petroleum) و گاز طبیعی به محصولات مفید و یا مواد خام مطالعه میکند. محصولات پتروشیمی بخش مهمی از صنایع شیمیایی امروزی هستند.
عملیات پتروشیمی
در فرآیند تقطیر جزء به جزء (fractional distillation) نفت خام را به بخشهای مختلف تفکیک میکنند. اجزای (fractions) بالایی دارای نقطه جوش پایینتری نسبت به اجزای پایینی هستند. اجزای پایینی سنگین هستند و در نتیجه به محصولات سبکتر و مفیدتر شکسته (crack) میشوند.
روند فرآیندهای پتروشیمی
نفت خام و گاز طبیعی به وسیله چاه از زمین یا اقیانوس استخراج میشوند. کشتیها، قطارها، و خطوط لوله، نفت و گاز را به پالایشگاهها (refineries) حمل میکنند.
در نفت خام و گاز طبیعی میشود. یکی از این فرآیندهای مهم تقطیر (distillation) است که به معنی جداسازی نفت خام سنگین به گروههای سبکتری به نام فرکشن یا جزء (fraction) از هیدروکربنها میباشد. دو فرآیند تقطیر وجود دارد: فرآیند CDU و فرآیند VDU. هدف از فرآیند CDU، تقطیر و جداسازی مقطرهای ارزشمندی مانند بنزین سنگین، نفت سفید، گازوییل و نفت گاز اتمسفریک (AGO) از مواد خام اولیه میباشد. روش مورد استفاده برای انجام این کار، تقطیر کمپلکس (complex distillation) نامیده میشود. از سوی دیگر، هدف از فرآیند VDU، بازیافت گازهای نفتی با ارزش از طریق تقطیر در خلاء (vacuum distillation) میباشد. دو جزء تقطیر شامل نفت سوخت و بنزین سنگین هستند که مصرف بیشتری دارند. نفت سوخت به عنوان گازوییل در خودروها استفاده میشود. بنزین سنگین نیز در ترکیب بنزین استفاده میشود و همچنین به عنوان منبع اصلی برای فرآیندهای پتروشیمی به کار میرود.
پالایش به معنی فرآوری یک مخلوط پیچیده از هیدروکربنها به تعداد دیگری از مخلوطهای پیچیده از هیدروکربنها است. پالایش جایی است که در آن کار صنعت نفت به پایان میرسد و کار صنعت پتروشیمی شروع میشود. مواد خام مورد استفاده در صنعت پتروشیمی به عنوان خوراک (feedstock) شناخته میشوند. این مواد از پالایش به دست آمدهاند: نفت سفید، اجزای گاز طبیعی همانند بوتان و برخی از محصولات جانبی فرآیندهای پالایش مانند اتان و پروپان.