خوراک پتروشیمی شامل مواد اولیه ای است که به واحدهای پتروشیمی وارد شده و با فرآیندهای شیمیایی به محصولات متنوع تبدیل می شود. این مواد می توانند گاز طبیعی، نفتا, گاز مایع, کاندنسیت, گاز سنتز و حتی نفت خام باشند. هر یک از این خوراک ها ویژگی های خاص خود را دارند و انتخاب نوع خوراک پتروشیمی برای هر واحد بسته به محصول نهایی و فرآیندهای تولید متفاوت است. در فرآیندهای صنعتی، فرق پالایشگاه و پتروشیمی در نوع خوراک مصرفی آنها است، به طوری که خوراک پتروشیمی معمولاً از برش های سبک تولید شده در پالایشگاه ها تأمین می شود.
انواع خوراک پتروشیمی
خوراک پتروشیمی بسته به نوع مواد اولیه، به چند دسته اصلی تقسیم می شود و هر دسته ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارد. شناخت این انواع برای برنامه ریزی تولید، بهینه سازی فرآیندها و افزایش بهره وری واحدهای پتروشیمی ضروری است. برخی خوراک ها دارای ناخالصی کمتر هستند و فرآیندهای تبدیل آن ها ساده تر و کم هزینه تر است، در حالی که خوراک های با ترکیب پیچیده تر نیاز به فرآوری اولیه دارند و تجهیزات پیشرفته تری برای استفاده از آن ها لازم است. انواع خوراک پتروشیمی عبارت اند از :
- گاز طبیعی و اجزای آن (متان، اتان، پروپان، بوتان)
- نفتا (برش سبک از پالایشگاه)
- گاز مایع (NGL / LPG)
- کندنسیت (Condensate)
- گاز سنتز (Syngas)
- نفت خام (استفاده در برخی از پتروشیمی ها)
گاز طبیعی و اجزای آن (متان، اتان، پروپان، بوتان)
گاز طبیعی یکی از مهم ترین انواع خوراک پتروشیمی است و ترکیبی از هیدروکربن های سبک شامل متان، اتان، پروپان و بوتان به شمار می رود. هر یک از این اجزا نقش خاصی در فرآیندهای تولید پتروشیمی دارد.
- متان عمدتا به عنوان منبع انرژی و همچنین برای تولید هیدروژن در واحدهای پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد.
- اتان، به عنوان ماده اولیه اصلی، در تولید اتیلن به کار می رود که یکی از پایه ای ترین مواد در صنعت پلاستیک و پتروشیمی است.
- پروپان برای تولید پروپیلن کاربرد دارد که در ساخت پلی پروپیلن و دیگر محصولات پتروشیمی استفاده می شود، و بوتان برای تولید بوتادین و برخی سوخت ها مورد بهره برداری قرار می گیرد.
کاربرد و محصولات
محصولاتی مانند اتیلن، پروپیلن، بوتادین، پلی اتیلن و پلی پروپیلن مستقیما از این خوراک تولید می شوند. این مواد اولیه در ساخت پلاستیک ها، رزین ها، لاستیک ها، مواد شیمیایی صنعتی و محصولات مصرفی متنوع به کار گرفته می شوند. علاوه بر این، کیفیت و خلوص ترکیبات گازی تعیین کننده راندمان و بهره وری واحدهای پتروشیمی است و به مهندسان و طراحان کمک می کنند که فرآیند تولید را بهینه کنند و خروجی با کیفیت تری داشته باشند.
نفتا (برش سبک از پالایشگاه)
نفتا یکی دیگر از مهم ترین منابع خوراک پتروشیمی است که از پالایش نفت خام به دست می آید. این ماده شامل هیدرو کربن های سبک و متوسط است و به عنوان ماده اولیه در تولید طیف گسترده ای از محصولات شیمیایی و پلیمرها استفاده می شود. نقش نفتا در تامین مواد اولیه برای واحدهای پتروشیمی بسیار کلیدی است، زیرا بسیاری از فرآیندهای تولید اتیلن، پروپیلن و دیگر محصولات پایه ای وابسته به این خوراک هستند. بخش قابل توجهی از میعانات گازی استخراج شده از چاه های گاز نیز از ترکیبات نفتا تشکیل می شود.
کاربرد و محصولات
در تینرهای مورد استفاده در رنگ سازی از ترکیبات نفتا ساخته می شوند و بسیاری از مواد پلاستیکی اتیلنی نیز از مشتقات آن تولید می گردند. علاوه بر این، با بهرهگیری از فرآیندهای کاتالیستی می توان نفتا را به بنزین با اکتان بالا و سایر سوخت های نفتی تبدیل کرد. نفتا به عنوان حلالی قوی و چند منظوره در صنایع مختلف کاربرد دارد و از آن برای تولید مواد شوینده و تصفیه سایر ترکیبات هیدروکربنی استفاده می شود. همچنین نفتا در تولید جلادهنده ها، لاک ها و حتی به عنوان سوخت گرمایشی و پخت و پز مشابه گاز مایع و نفت سفید به کار می رود.
گاز مایع (NGL / LPG)
گاز مایع یا LPG شامل پروپان و بوتان است و یکی از منابع مهم خوراک پتروشیمی به شمار می رود. این خوراک به دلیل حالت مایع بودن، حمل و نگهداری آسان تری نسبت به گاز طبیعی دارد و در بسیاری از واحدهای پتروشیمی که نیاز به خوراک گازی دارند، به عنوان گزینه اصلی استفاده می شود. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی گاز مایع باعث می شود که این خوراک قابلیت انعطاف بالایی در فرآیندهای تولید داشته باشد و برای تولید محصولات با ارزش بالا مناسب باشد.
کاربرد و محصولات
گاز طبیعی به عنوان سوخی پاک و قابل استفاده در بخش های مختلف از جمله برق رسانی، گرمایش، حمل و نقل و صنعت استفاده می شود. پالایشگاه گاز به عنوان یک واحد صنعتی، به تامین انرژی پاک و قابل استفاده در مصارف مختلف مانند: تولید برق، گرمایش و صنایع مختلف کمک می کند.
کندنسیت (Condensate)
میعانات گازی (Condensate) به جریان هیدروکربن مایعی گفته می شود که از پنتان و هیدروکربن های سنگین تر تشکیل شده و دارای مقدار گوگرد پایینی است و تقریبا ۶۰ درصد از آن را نفتا و مابقی را انواع سوخت ها، شامل گاز مایع، نفت سفید و نفت گاز، تشکیل می دهد. به طور کلی، کاندنسیت مایعی با چگالی کمتر از نفت خام است که در طی فرآیند استخراج و پالایش گاز طبیعی به دست می آید.
کاربرد و محصولات
در میادین گازی، در نخستین مرحله فرآیند جداسازی، ترکیبات سنگین از ترکیبات سبک تفکیک می شوند. ترکیبات سنگین که به صورت مایع هستند، به عنوان میعانات گازی (Condensate) شناخته شده و برای پالایش به پالایشگاه های نفت و میعانات گازی ارسال می گردند یا مستقیماً صادر می شوند. کندنسیت در صنایعی مانند تولید تجهیزات پزشکی، جوشکاری و همچنین در تولید انواع سوخت از جمله سوخت جت کاربرد گسترده ای دارد.
گاز سنتز (Syngas)
این گاز معمولا از گاز طبیعی یا زغال سنگ به دست می آید و نقش کلیدی در تامین مواد اولیه برای واحدهای پتروشیمی دارد. گاز سنتز به دلیل ترکیب شیمیایی خاص خود، امکان انعطاف بالا در تولید محصولات متنوع را فراهم می کند و بخش مهمی از طراحی فرآیندهای صنعتی را تشکیل می دهد. خوراک اصلی مورد استفاده برای تولید گاز سنتز می تواند شامل هیدروکربن ها، زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی و همچنین پسماندهای گیاهی و حیوانی باشد. واحدهای پتروشیمی با استفاده از این خوراک می توانند طیف گستردهای از محصولات پایه ای و میانی را تولید کنند و بهره وری خود را بهینه نمایند.
کاربرد و محصولات
استفاده از گاز سنتز منجر به تولید متانول، آمونیاک، متیل اتیل کتون و دیگر مواد شیمیایی پایه می شود. علاوه بر این، از این خوراک برای تولید پلاستیک ها، کودهای شیمیایی و سوخت های صنعتی بهره برداری می شود. ترکیب خاص هیدروژن و مونوکسید کربن در گاز سنتز باعث می شود که واحدهای پتروشیمی به توانند محصولات متنوع با ارزش بالا تولید کنند و فرآیندهای تولید را با انعطاف و کارایی بیشتر مدیریت نمایند.
نفت خام (استفاده در برخی از پتروشیمی ها)
نفت خام یکی از انواع خوراک است که در برخی واحدهای پتروشیمی به عنوان ماده اولیه به کار می رود. برخلاف خوراک های گازی یا مایع سبک، نفت خام ترکیبی از هیدروکربن های سنگین تر است و معمولا نیاز به پالایش و فرآوری اولیه دارد تا به خوراک قابل استفاده برای تولید محصولات پتروشیمی تبدیل شود.
کاربرد و محصولات
نفت خام از جمله هیدروکربن هایی است که میتواند به شکل مایع یا گاز وجود داشته باشد. با تقطیر نفت خام در پالایشگاه ها می توان به مواد و مشتقات مختلفی دسترسی پیدا کرد که هر کدام می توانند ویژگی ها، مشخصات، قابلیت ها و کاربردهای متعددی داشته باشند و استفاده های صنعتی و غیر صنعتی متعددی داشته باشند. نفت خام در صنعت انرژی، صنعت حمل و نقل، صنعت غذا و … کاربرد دارند.
جمع بندی
خوراک پتروشیمی به موادی گفته می شود که به واحدهای پتروشیمی وارد شده و به کمک فرآیندهای شیمیایی به محصولات مختلف تبدیل می شوند. این خوراک ها شامل گاز طبیعی، نفتا، گاز مایع پتروشیمی، کندنسیت، گاز سنتز و نفت خام هستند و هرکدام نقش و کاربرد خاص خود را دارند. برای مثال، خوراک های گازی برای تولید پلیمرها و هیدروژن مناسب اند، در حالی که خوراک مایع و نفتا بیشتر در تولید پلاستیک ها و مواد شیمیایی پایه کاربرد دارند. شرکت نیرونماد مجری طراحی و اجرای مینی پالایشگاه ها و برج های تقطیر است و در کوتاه ترین زمان ممکن، به نیازهای مشتریان خود پاسخ می دهد.
سوالات متداول
آیا می توان یک واحد پتروشیمی را طوری طراحی کرد که هم خوراک گاز بگیرد و هم نفتا؟
بله، برخی واحدهای پتروشیمی به گونه ای طراحی می شوند که هم خوراک پتروشیمی گازی و هم نفتا را به عنوان ماده اولیه دریافت کنند. این طراحی انعطاف پذیری بیشتری برای تولید محصولات مختلف فراهم می کند و امکان استفاده از منابع متنوع خوراک را در واحدهای پتروشیمی ایجاد می کند.
در ایران رایج ترین خوراک پتروشیمی ها چیست؟
در ایران، رایج ترین خوراک پتروشیمی شامل گاز طبیعی و نفتا است. این خوراک ها به دلیل دسترسی مناسب و تطابق با فرآیندهای تولید، بیشتر در واحدهای پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرند و پایه تولید محصولات پتروشیمی مانند پلیمرها، پروپیلن، اتیلن و مواد شیمیایی پایه را تشکیل می دهند.
من متخصص مهندسی مکانیک هستم و چندین سال در حوزه تصفیه روغن و تجهیزات صنعتی تجربه دارم. هدف من از نوشتن مقالات در «نیرو نماد» این است که دانش فنی را به شکل کاربردی و قابل استفاده برای حرفهایها و علاقهمندان به اشتراک بگذارم.
