صنایع پالایش و فرآورده های نفتی

از فرآورده های نفتی تا تولید قطعات پلی اورتان

تولید قطعات پلی اورتان یکی از نمونه های روشن ادامه زنجیره پس از پالایش و پتروشیمی است. پلی اورتان ها از واکنش دی ایزوسیانات ها با پلی ال ها و مواد شیمیایی کمکی ساخته می شوند. این مواد اولیه از صنایع شیمیایی و پتروشیمی تأمین می شوند و به همین دلیل قیمت و دسترسی به آن ها به وضع زنجیره نفت و گاز گره خورده است.

پلی اورتان چگونه ساخته می شود؟

دو جزء اصلی این واکنش دی ایزوسیانات و پلی ال است. در میان دی ایزوسیانات ها، MDI پرمصرف ترین است و بر اساس یک پژوهش منتشر شده در سال ۱۳۸۷ حدود ۹۰ درصد دی ایزوسیانات بازار را تشکیل می دهد. TDI نیز در ساخت عوامل پخت برای پوشش ها، چسب ها و جوهرهای چاپ کاربرد دارد. ترکیب این دو جزء با نسبت و افزودنی های متفاوت، محصولی نرم یا سخت، انعطاف پذیر یا مقاوم به سایش می دهد.

مراحل کلی ساخت یک قطعه

روش ها بسته به نوع قطعه فرق می کند، ولی مسیر عمومی این است:

1. آماده سازی و توزیع دقیق اجزای مایع بر اساس فرمولاسیون
2. اختلاط پلی ال و ایزوسیانات
3. ریختن یا تزریق مخلوط در قالب
4. پخت در شرایط کنترل شده
5. جدا کردن قطعه از قالب و پرداخت نهایی

چرا قالب و فرمولاسیون تعیین کننده اند؟

سختی، چگالی و مقاومت مکانیکی قطعه از انتخاب نوع مواد اولیه و نسبت اختلاط می آید. یک مثال فرضی برای فهم بهتر: اگر قطعه ای باید در برابر سایش مداوم دوام بیاورد، فرمولاسیون سخت تر انتخاب می شود؛ برای قطعه ای که باید ضربه را جذب کند، فرمولاسیون نرم تر به کار می رود. این مثال صرفاً توضیحی است و به یک پروژه واقعی اشاره ندارد.

ایمنی مواد اولیه

ایزوسیانات ها حساسیت زای مسیر تنفسی و پوست هستند و در پژوهش های سلامت شغلی، از شایع ترین علل آسم شغلی در جهان معرفی شده اند. این موضوع در کارگاه هایی که با MDI کار می کنند، تهویه مناسب و پایش هوای محیط کار را ضروری می کند.

نانوشیمی؛ نسل تازه بهبود فرایندهای پالایش

نانو شیمی با طراحی مواد و کاتالیست ها در مقیاس نانومتری، یکی از مسیرهای ارتقای عملکرد صنایع پالایش و فرآورده های نفتی است. مهم ترین کاربرد آن تاکنون در کاتالیست ها دیده شده است، چون کیفیت سوخت و بازده واحدهای پالایشگاهی به عملکرد کاتالیست وابسته است.

نانو کاتالیست و گوگردزدایی

گوگرد موجود در برش های نفتی در فرایندی به نام هیدرودی سولفوریزاسیون حذف می شود. کاتالیست های رایج این فرایند NiMo/Al2O3 و CoMo/Al2O3 هستند و برای افزایش فعالیت آن ها، مواد تقویت کننده ای مانند فسفر به کار می رود تا سوختی با گوگرد کمتر به دست آید.

نمونه کاربرد صنعتی در ایران

طبق گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد نانو، یک نانو کاتالیست بومی در پالایشگاه امام خمینی (ره) شازند برای پیش تصفیه خوراک واحد RFCC استفاده شده است. این کاتالیست در واحد گوگردزدایی ته مانده برج تقطیر (RCD) به کار می رود و به گفته گزارش، کیفیت خوراک ورودی را بهتر می کند و مصرف کاتالیست در واحدهای پایین دستی را کاهش می دهد.

چالش ساخت نانو کاتالیست

ساخت این مواد ساده نیست. در روش تلقیح که رایج ترین روش نشاندن فاز فعال روی پایه است، بزرگ شدن بلورهای نانوذره درون حفره های پایه و احتمال بسته شدن حفره ها از معایب شمرده می شود. نانوذرات فلزی محلول نیز بازیافت دشواری دارند و برای حل این مشکل معمولاً روی بستر جامد تثبیت می شوند.

روش های جایگزین در مرحله پژوهش

گوگردزدایی اکسیداسیونی یکی از مسیرهای پژوهشی است. در یک کار آزمایشگاهی، نانو کامپوزیت مبتنی بر پلی اکسومتالات برای گوگردزدایی بنزین به کار رفت و بازده حذف ترکیبات دی بنزوتیوفن، بنزوتیوفن و تیوفن بین ۹۶ تا ۹۷ درصد گزارش شد. این نانو کاتالیست پنج بار قابل بازیافت بود. این نتیجه در شرایط آزمایشگاهی و روی سوخت مدل به دست آمده و معادل عملکرد صنعتی نیست.

آینده صنایع پالایش و فرآورده های نفتی

مسیر پیش رو روشن است: کاتالیست هایی با فعالیت و گزینش پذیری بالاتر، بازیافت آسان تر و مصرف انرژی کمتر. تحقق این مسیر به همکاری صنعت و مراکز پژوهشی نیاز دارد، همان الگویی که در نمونه شازند دیده شد.

نتیجه گیری

صنایع پالایش و فرآورده های نفتی حلقه پایین دستی زنجیره نفت و گاز هستند و نفت خام را به سوخت، قیر، پایه روغن و خوراک واحدهای دیگر تبدیل می کنند. این زنجیره در پتروشیمی ادامه می یابد و در محصولاتی مانند پلی اورتان به قطعات صنعتی می رسد. نانوشیمی نیز با کاتالیست های کارآمدتر، کیفیت سوخت و بازده پالایش را هدف گرفته است. برای تصمیم گیری در این حوزه، سه نکته را در نظر بگیرید: تأمین پایدار خوراک، انتخاب فناوری متناسب با محصول نهایی و رعایت ایمنی مواد اولیه.

پرسش های متداول

صنایع پالایش و فرآورده های نفتی چیست؟

صنایعی که نفت خام را با جداسازی، تصفیه و تبدیل به محصولات قابل مصرف مانند گاز مایع، بنزین، نفت سفید، نفت گاز، نفت کوره و قیر تبدیل می کنند. این صنایع در حلقه پایین دستی نفت و گاز قرار دارند.

فرآورده های اصلی پالایشگاه کدام اند؟

گاز مایع (LPG)، بنزین، نفت سفید، نفت گاز، نفت کوره، قیر و پایه روغن های روان کار. برخی برش ها مانند نفتا نیز خوراک پتروشیمی می شوند.

تفاوت پالایشگاه و پتروشیمی چیست؟

پالایشگاه نفت خام را جداسازی و تصفیه می کند و بیشتر سوخت و برش های نفتی تولید می کند. پتروشیمی با واکنش های شیمیایی، خوراک نفتی یا گازی را به مواد شیمیایی و پلیمری تازه تبدیل می کند.

نخستین پالایشگاه ایران کدام است؟

منابع تاریخی پالایشگاه آبادان را نخستین پالایشگاه ایران و خاورمیانه معرفی می کنند. سال دقیق بهره برداری آن در جستجوهای این مقاله تأیید نشد و باید از منبع رسمی گرفته شود.

پتروپالایشگاه چیست؟

مجتمعی که پالایش و پتروشیمی را یکپارچه می کند. گزارش ها می گویند جهان به سمت این الگو حرکت می کند و توجیه اقتصادی آن از پالایشگاه مستقل بیشتر است.

پلی اورتان از چه ساخته می شود؟

از واکنش دی ایزوسیانات ها (مانند MDI و TDI) با پلی ال ها و مواد شیمیایی کمکی. نسبت و نوع مواد، سختی و انعطاف قطعه را تعیین می کند.

نانو کاتالیست در پالایشگاه چه کاربردی دارد؟

از کاربردهای شاخص آن گوگردزدایی برش های نفتی است. به گزارش مهر، یک نانو کاتالیست بومی در واحد RCD پالایشگاه شازند برای آماده سازی خوراک واحد RFCC به کار رفته است.