صنعت پتروشیمی

صنعت پتروشیمی، (به انگلیسی: Petrochemical industry) بخشی از صنایع شیمیایی است که فراورده‌های شیمیایی را از نفت یا گاز طبیعی تولید می‌کند. البته برخی از ترکیبات شیمیایی ساخته‌شده از نفت و گاز از سایر سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ یا منابع تجدیدپذیر مانند ذرت، میوه خرما یا نیشکر نیز به‌دست می‌آیند. امروزه فراورده‌های نفتی علاوه بر مصرف در زمینه سوخت وسایل نقلیه، روغن موتور و غیره در تهیه بسیاری از قطعات مورد نیاز ساخت وسائل نقلیه، نقش ارزنده‌ای دارد. فراورده‌های نفتی در تهیه سوخت موشک‌های هدایت کننده، فضانوردها و ماهواره‌ها و حتی در ساخت بسیاری از قطعات داخلی آن‌ها کاربرد اساسی دارد. مادهٔ اولیهٔ بیشتر داروها و حتی آنتی‌بیوتیکها از ترکیبات نفتی مشتق می‌شود.

نمای کلی از پتروشیمی جم‌پیلن، عسلویه، ایران

دید کلی صنایع پتروشیمی، بخشی از صنایع شیمیایی است که فراورده‌های شیمیایی را از مواد خام حاصل از نفت یا گاز طبیعی تولید می‌کند. تا پیش از وارد شدن نفت به مفهوم امروزی در زندگی انسان، مواد شیمیایی مورد نیاز، بر اثر تغییر و تبدیل صنایع گیاهی و جانوری به‌دست می‌آمد. اما در اوایل قرن بیستم نفت خام و گاز طبیعی به عنوان ماده اولیه برای تهیه بسیاری از ترکیبات مورد نیاز انسان، اهمیت حیاتی و روزافزونی پیدا کرده‌است.

تاریخچه

پالایشگاه پتروشیمی در گرنگ موت، اسکاتلند

اقوام متمدن دوران باستان، به ویژه سومری‌ها و آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود چهار هزار و پانصد سال پیش در سرزمین میان رودان (محل عراق کنونی) با برخی از مواد نفتی که در دریاچه قیر بدست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به عنوان ماده غیرقابل نفوذ، استفاده می‌کردند. رومی‌ها و یونانی‌ها نیز مواد قیری را برای غیرقابل نفوذ کردن بدنه کشتی‌ها به کار می‌بردند. همچنین برای روشنایی و گرم کردن نیز از آن بهره می‌جستند.

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت‌آوری به وجود آمد. به طوری که امروزه صنایع پتروشیمی نقش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.

صنایع گوناگون پتروشیمی

یک واحد پتروشیمی در عربستان سعودی

نفت و مشتقات آن نه تنها در برآوردن نیازهای انسان در زمینه سوخت، انرژی و الیاف نقشی بنیادی دارد، بلکه پیدایش و تکامل صنایع گوناگون مهمی را موجب شد که به پاره‌ای از آن‌ها اشاره می‌شود.

• همزمان با پالایش نفت خام، کاربرد موتورهای درون‌سوز جنبه عمومی به خود گرفت و میلیون‌ها ماشین بنزین سوز به بازار عرضه شد.
• امروزه فراورده‌های نفتی علاوه بر مصرف در زمینه سوخت وسایل نقلیه، روغن موتور و …، در تهیه بسیاری از قطعات مورد نیاز ساخت وسایل نقلیه، نقش ارزنده‌ای دارد و تلاش بر این است تا بدنه اتومبیل را از مواد پلاستیکی که آن‌ها را از پلیمریزاسیون ترکیبات نفتی می‌توان بدست آورد، بسازند.
• فراورده‌های نفتی در تهیه سوخت موشک‌های هدایت‌کننده فضانوردها و ماهواره‌ها و حتی در ساخت بسیاری از قطعات داخلی آن‌ها کاربرد اساسی دارد.
• ماده اولیه بیشتر داروها و حتی آنتی‌بیوتیکها از ترکیبات نفتی مشتق می‌شود. به ویژه تقریباً تمام مواد پاک کننده، باکتری‌کشها و …، از مشتقات نفتی و محصولات پتروشیمی است.

تاریخچه شرکت‌های پتروشیمی در ایران

گسترش شرکت ملی صنایع پتروشیمی که توسعه صنعت را شامل می‌شد در قالب سه برنامه عمرانی در سال‌های ۱۳۴۲ تا ۱۳۶۵ خورشیدی در ایران اجرا شد. حاصل آن تأمین نیاز داخلی به کودهای شیمیایی و مواد پایه پتروشیمیایی و شیمیایی و احداث مجتمع‌های پتروشیمی متعدد از جمله بندرامام که به ایران ـ ژاپن معروف شد، فارابی (ایران نیپون)، خارک، پازارگاد، کربن اهواز (ایران)، رازی (شاهپور) و طرح‌های توسعه پتروشیمی شیراز بود.پتروشیمی غدیر، پتروشیمی مروارید، پتروشیمی خرم‌آباد و… از پتروشیمی‌های فعال در ایران هستند.

ترکیبات نفت خام و فراورده‌های نفتی

اتم‌های کربن و هیدروژن به‌طور حیرت‌آوری می‌توانند ضمن ترکیب شدن با یکدیگر، تعداد فوق‌العاده زیادی از ترکیبات هیدروکربنی زنجیری و حلقوی آروماتیکی را به وجود آورند، به طوری که تا کنون هیدروکربنی که در ساختار مولکولی آن ۶۰ اتم کربن شرکت داشته باشد، ردیابی شده‌است. از طرفی با افزایش تعداد اتم‌های کربن بر تعداد ایزومرهای هیدروکربنی نیز افزوده می‌شود.

به‌طور مثال هیدروکربنی که ۳۰ اتم کربن داشته باشد، می‌تواند بیش از چهار میلیارد ترکیب هیدروکربنی ایزومر تشکیل دهد. علاوه بر این، با توجه به اینکه در نفت خام، ترکیبات هیدروکربنی سیر شده نیز فراوانند، تعداد ترکیب‌های موجود در آن، فوق‌العاده زیاد و گوناگون است. این گوناگونی با شرکت اتم‌های دیگر مانند گوگرد، نیتروژن و اکسیژن در زنجیر هیدروکربن‌ها به مراتب بیشتر می‌شود.

ترکیبات عمده موجود در نفت خام

ترکیبات عمده موجود در نفت خام عبارتند از: هیدروکربن‌های سیر شده زنجیری به فرمول کلی CnH2n+2، هیدروکربن‌های سیر شده حلقوی به فرمول عمومی CnH2n که اصطلاحاً آن را نفتن گویند و هیدروکربن‌های سیرنشده زنجیری اتیلن و استیلن. هر چه درصد تشکیل دهنده‌های نفت در دماهای پایین بیشتر باشد، مرغوبیت آن بیشتر است. گازهای طبیعی، بخش گازی شکل مواد نفتی است که همراه با نفت خام در مخازن زیرزمینی وجود دارد یا از تقطیر نفت خام در پایین‌تر از 200C بدست می‌آید. گازهای طبیعی، مخلوطی طبیعی از گازهای متان (قسمت عمده حدود ۸۵ درصد) پروپان، بوتان، منو اکسید کربن و هیدروژن (گاز سنتز) همراه با مقداری دوده‌است.

مصرف عمده آن در کشورهای غیر صنعتی به عنوان یک ماده سوختی است؛ ولی در کشورهای صنعتی از آن در تهیه بسیاری از فراورده‌های شیمیایی و صنعتی بسیار مفید و ضروری استفاده می‌کنند.

محصولات صنایع پتروشیمی ایران

محصولات عمده‌ای که توسط واحدهای صنایع پتروشیمی ایران تولید می‌شوند عمدتاً عبارتند از:

کودهای شیمیایی، اوره، فسفات دی‌آمونیم، کودهای مخلوط نیترات آمونیم، مواد اولیه پلاستیک، پی ـ وی ـ سی و دی ـ او ـ پی، مواد شیمیایی نظیر اسید سولفوریک، اسید کلریدریک، آمونیاک، گوگرد، دوده و…

با این حال، این محصولات در مقایسه با ده‌ها هزار مشتقی که از نفت و گازهای طبیعی به کمک تکنولوژی پیشرفته پتروشیمیایی بدست می‌آید، بسیار اندک بوده، نشان می‌دهد که همت و تلاش بیشتری در این زمینه باید بکار برد تا به واقعیت نزدیکتر شد.

آینده صنعت پتروشیمی

اهمیت پتروشیمی که در حال حاضر جزو اصلی سیستم انرژی جهانی است، همچنان در حال افزایش است. تقاضا برای پلاستیک -آشناترین گروه محصولات پتروشیمی- از همه مواد دیگر مانند فولاد، آلومینیوم یا سیمان پیشی گرفته و از سال 2000 تقریبا دو برابر شده است. اقتصادهای پیشرفته در حال حاضر براساس سرانه تا 20 برابر بیشتر از کشورهای درحال توسعه، پلاستیک و تا 10 برابر بیشتر از کودهای شیمیایی استفاده می کنند. این نشان دهنده پتانسیل عظیمی برای رشد در سراسر جهان است. بنابراین این صنعت همچنان به رشد خود ادامه خواهد داد.

پتروپالایشگاه

پتروپالایشگاه (به انگلیسی: Petrochemical Refinery) است که نسل جدیدی از پالایشگاه‌ها به حساب می‌آیند و بر یکپارچگی بین مجتمع‌های پالایش و پتروشیمی تأکید دارد. در واقع در مجتمع‌های پتروپالایشگاهی، هدف تنها تولید سوخت از جمله گاز مایع(ال پی جی)، بنزین، نفت سفید، نفت گاز و نفت کوره نیست، بلکه در کنار چنین محصولاتی فراورده‌های ویژه و خوراک‌های مورد نیاز مجتمع‌های پلیمری و شیمیایی نیز تولید و عرضه می‌شود. در مجتمع‌های پتروپالایش، نفت خام به عنوان خوراک وارد واحدهای فرایندی متعددی می‌شود تا ترکیبی از محصولات سوختی و پایه پتروشیمی تولید شود. این موضوع سبب شده‌است که مجتمع‌های پتروپالایش به دلیل تولید همزمان سوخت و سایر محصولات پایه پتروشیمی نیازمند به‌کارگیری واحدهای فرایندی خاصی باشند.

زنجیره محصولات پتروشیمی حاصل از نفت خام

زنجیره محصولات پتروشیمی حاصل از نفت خام

نفتا و اتان	کراکینگ	اتیلن	اتیل کلرید	اتیل سلولز
			استالدهید	استیک اسید	ادامه در گاز طبیعی - ماتن - گاز سنتز - اسید استیک
				آلدول	کروتون‌آلدهید	بوتیل الکل نرمال	بوتیرآلدهید	پلی‌وینیل بوتیرال
								بوتریک اسید
								اتیل هگزانول
							بوتیل استات نرمال
				پنتا اریتریتول	رزین‌های آلکیدی
				فرمیک اسید
				کلرال	DOT
				پراستیک اسید
				پیریدین
			اتیل‌بنزن	ادامه در نفت خام - واحد آروماتیک - بنزن - اتیل بنزن
			اتیل برمید
			آلفا الفین‌های خطی
			اتیلن اکساید	اتیلن گلیکول	اتیلن‌دی‌آمین
					پلی‌اتیلن گلیکول
					اگزالیک اسید
					پلی‌استر
				۱ و ۳ پروپان دی ال
				اتانول‌آمین‌ها	مورفولین
					استرهای اسید چرب
				اتواکسیلات‌ها
				گلیکول اترها
				اتیلن سیانوهیدرین
			اتیلن دی کلراید	VCM	متیل کلروفرم	وینیلیدین کلراید	پلی وینیلیدین کلراید
					PVC
				حلال‌های کلرینه
			۱-بوتن	ادامه در نفت خام - برش C4 مخلوط بوتیلن‌ها - نرمال بوتن‌ها - بوتن-۱
			اتانول	اتیل آنیلین
				اتیل اتر
				اتیل استات
				اتیل اکریلات
			لاستیک اتیلن - پروپیلن
			پروپانوئیک اسید
			تترا کلرید اتیلن
			پلی‌اتیلن سنگین
			پلی‌اتیلن سبک خطی
			پلی‌اتیلن سبک
			اتیلن پروپیلن دی ان منومر
			تری‌اتیل‌آلومینیوم
		پروپیلن	کیومن	فنول	اکتیل فنل
					آنیلین	متیلن دی فنیل دی ایزو سیانات
					فنل فرمالدهید رزین
					نونیل فنل
					دودسیل فنل
					زایلنول	پلی فنیلین اکسید
					نوولاک
					رزول
					سدیم فنوکساید	سالیسیلیک اسید	استیل‌سالیسیلیک اسید
					کلروفنول
					بیسفنول ای	پلی کربنات‌ها
				استون		رزین‌های اپوکسی
					متیل متاکریلات	پلی متیل ستاکریلات
					متیل ایزوبوتیل کتون	متیل ایزو بوتیل کربیتول
					استن سیانو هیدرین	ادامه در گاز طبیعی - متان - هیدروژن سیانید - استون سیانوهیدرین
			ایزوپروپیل الکل
			اتیلن پروپیلن دی ان منومر
			بوتیرآلدهید	ادامه در نفت خام - اتیلن - استالدهید - آلدول - کرونوالدهید - بوتیل الکل نرمال - بونیر آلدهید
			اکریلونیتریل	ABS
				آدیپونیتریل	هگزا متیل دی آمین	نایلون ۶۶
				آکریل‌آمید	پلی اکریل آمید
				پلی اکریلونیتریل	الیاف کربن
				لاستیک نیتریل
				کوپلیمرها استایرن اکریلو نیتریل
اکسید پروپیلن	آلیل الکل
	پروپیلن گلیکول
	پلی ال - پلی اتر	پلی‌اورتان
آلیل کلراید	آلیل الکل	گلیسیدول	گلیسیرین	رزین‌های اپوکسی
				آکرولنین
				رزین‌های آلئیدی
				نیتروگلیسرین
	اپی کلروهیدرین	رزین‌های اپوکسی
		گلیسیدیل اتر
		لاستیک‌های CO & ECO
استو نیتریل
نوتن	نوتیل فنل
پلی پروپیلن
اکسالیک اسید
لاستیک اتیلن-پروپیلن
۱-هگزن
آکرولین	اکریلیک اسید	پلی اکریلیک اسید
		استر اکریلیک
		رزین‌های اکریلیک
	متیوتین
ایزو بوتیر آلدهید	نئوپنتیل گلیکول
	ایزوبوتیریک اسید
	ایزو بوتانول
برش C4	مخلوط بوتیلنها	نرمال بوتنها	بوتیل الکل نوع دوم	متیل اتیل کتون
			۱-بوتن	پلی بوتن - ۱
				۱ و ۲ بوتیلن اکسید
				واتر آلدهید
				تیوفن
		ایزوبوتیلن	متیل ترشیو بوتیل اتر
			لاستیک بوتیل
			پلی بوتن / پلی ایزو بوتیلن
			ایزو اکتان
			ایزو برن	پلی ایزو برن
			ترشیو بوتیل الکل	متیل متاکرینات	ادامه در گاز طبیعی - متان - هیدروژن سیانید - استون سیانو هیدرین - متیل متاکریلات
	بوتادین	۱ و ۴ بوتان دی ال	تترا هیدرو فوران	پلی تترا متیلن اتر گلیکول
			ادامه در گاز طبیعی - اتیلن - استیلن - ۱ و ۴ بوتان دی اتیل
		لاستیک نیتریل
		آدینو نیتریل	هگزامتیلین دی آمین	نایلون ۶۶
		لاستیک استایرن بوتادین
		لاستیک پلی بوتادین
		کلروبرن
		رزین‌های اکریلونیتریل بوتادین استایرن
		SBS
بنزین پیرولیز
نفت کوره	دوده
اتان		LNG
		اتان دی کلراید
		اتان تری کلراید
		اتیلن	ادامه در واحد کراگینگ
نفتا	آروماتیک	بنزن	اتیل بنزن	استایرن	کوپلیمرهای استایرن آکریلونیتریل
					پلی استایرن
					لاستیک استایرن بوتادین
					رزین‌های استایرن مالئیک انیدرید
					SBS
					رزین‌های پلی استر اشباع نشده
					رزین‌های تبادلگر کاتیونی
					رزین‌های تبادلگر آنیونی
					ABS
			آلکیل بنزن خطی	آلکیل بنزن سولفونات‌ها
			آلکیل بنزن سنگین (HAB)	روغن‌های صنعتی
			نیتروبنزن	آنیلین	استانیلید
					دی متیل آنیلین
					متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات
					اتیل آنیلین
			مالئیک اسید	فوماریک اسید
			دودسیل‌بنزن
			کلروبنزن‌ها	فنول	ادامه در نفت خام - واحد کراگینگ - پروپیلن - کیومن - فنول
			رزورسینول
			سیکلو هگزان	سیکلو هگزانون	سیکلو هگزانون اکسیم	کاپرولاکتام	نایلون ۶
				سیکلو هگزانول	آدیپیک اسید	نایلون ۶۶
						آدیپو نیتریل	هگزا متیلن دی آمین	نایلون ۶۶
			مالئیک انیدرید	ادامه در گاز طبیعی - بوتان - بوتیلن‌ها - مالئیک آنیدرید
			کیومن	ادامه در نفت خام - واحد کراگینگ - پروپیلن - کیومن
			آنتراکینون
		زایلن‌ها	پارازایلن	دی متیل ترفنالات	PBT
					PET
				ترفنالیک اسید
			اورتوزایلن	فتالیک انیدرید	دی بوتیل فنالات
					دی اکتیل فنالات
					رزین‌های پلی استر اشباع نشده
					بنزونیک اسید	ادامه در نفت خام - واحد آروماتیک - تولوئن - بنزوئیک اسید
					آلکید رزین‌ها
			متازایلن	ایزوفنالیک اسید	دی فنیل ایزوفنالات
		تولوئن	بنزن	ادامه در نفت خام - واحد آروماتیک - بنزن
			زایلن‌ها	ادامه در نفت خام - واحد آروماتیک - زایلن‌ها
			پارا تولوئن سولفونیک اسید	پارا کرسول
			دی نیترو تولوئن‌ها	تولوئن دی آمین	تولوئن دی ایزوسیانات	پلی‌اورتان‌ها
			بنزوئیک اسید	سدیم بنزوات
				متیل بنزوات
				فنول	ادامه در نفت خام - واحد کراگینگ - پروپیلن - کیومن - فنول
			بنزیل کلراید	بنزیل الکل
				بنزال کلراید	بنزول تری کلراید
			بنزالدئید	بنزیل بنزوات
				سیتامیک اسید
				سینام آلدئید
			TNT
		Ca+	حلال‌ها
نفت سفید		نرمال پارافین‌ها	روغن‌های روان‌کننده
			روغن‌های سفید
			نرمال الفین‌ها	اکسو الکل‌های خطی	اتوکسیلات‌های الکل چرب
			پارافین‌های کلرینه	آلکیل بنزن خطی	آلکیل بنزن سولفونات‌ها
				آلکیل بنزن سنگین (HAB)	روغن‌های صنعتی
			آلکان سولفونات‌ها
گوگرد		ادامه در گاز طبیعی - گوگرد
پروپان		مونو کلرو پروپان	دی کلرو پروپان
		پروپیلن	ادامه در نفت خام - واحد کراگینگ - پروپیلن
		گاز مایع
بوتان
		۱ و ۳ بوتادی ان	آدیبو نیتریل	هگزا متیلن دی آمین	نایلون ۶۶
					نایلون ۶۱۰
		مونو / دی کلرو بوتان
		بوتیلن‌ها	مالتیک انیدرید	نارناریک اسید
				تترا هیدروفوران	پلی تترا متیلن گلایکول
				پلی‌اورتان
				۱ و ۴ بوتان دی ال	پلی‌اورتان
					PBT
					تترا هیدروفوران	پلی تترا متیلن گلایکول
				رزین‌های پلی استر غیر اشباع
				فوماریک اسید	مالئیک اسید
		ایزوبوتان	متیل ترشیو بوتیل اتر	ایزو بوتن
			ترشیو بوتیل الکل	متیل اتیل کتون

منابع

• صنایع پتروشیمی