بررسی صنعت پتروشیمی-اتیلن-بخش اول(اتیلن چیست؟)

بخش اول : توضيح مختصري در خصوص اتيلن 1. اتيلن اتیلن با فرمول شیمیایی C2H4 سبک ترین هیدروکبرن اولفینی بوده و بی رنگ و با بویی نسبتاً خوشایند می باشد. نقطه انجماد اتیلن 169- درجه سانتیگراد، نقطه جوش آن حدود 104- درجه سانتیگراد و وزن مخصوص آن حدود 0.566 می‌باشد. حلالیت اتیلن در آب و الکل کم، ولیکن در اتر بسیار بالا می باشد. اتیلن گازی آتش گیر به شمار می رود و در ترکیب نفت و گاز طبیعی یافت می شود. اتیلن در حال تبدیل شدن به مهم ترین خوراک از نظر حجم و تعداد مشتقات می‌باشد. اتیلن به عنوان ماده اولیه برای ساخت طیف گسترده ای از محصولات پلاستیک ها، الیاف ،الاستومرها ، حلال‌ها، نرم کننده‌ها و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد. 1. مشتقات اتیلن اتیلن بزرگترین حجم تولیدات شیمیایی را به خود اختصاص داده است. اتیلن عمدتاً به صورت پلیمر و ماده اولیه جهت تولید بسیاری از مواد پایین دستی صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد و نقش بسیار مهمی در این صنعت دارا می باشد. بیش از 80 درصد اتیلن جهت تولید اکسید اتیلن، اتیلن دی کلراید و انواع پلی اتیلن به کاربرده می شود. تولید پلی اتیلن با دانسیته پایین و پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین بیشترین سرعت رشد تولید را داشته اند. بیشترین مصرف اتیلن در تولید پلیمرها می باشد. مهمترین مواد شیمیایی پایین دست که از اتیلن و مشتقات آن تولید می شود طبق نمودار ذیل عبارتند از :

شكل 1– زنجيره محصولات اتيلن

منبع: وزارت صنعت و معدن 1. کاربردهای اصلی اتیلن بخش پتروشیمی محصولات متنوعی تولید می کند. اتیلن از نظر حجم مهم ترین محصول آن است. اتیلن به عنوان یک حد واسط به طیف وسیعی از محصولات جامد و مایع با طیف گسترده ای از کاربردها تبدیل می گردد.

شکل2-كاربردهاي اصلي اتيلن

منبع: ChemSpeak كاربردهاي مهم اتيلن در ادامه به اختصار توضيح داده شده است: پلي اتيلن سنگين (HDPE ) زنجيره مولكولي در اين نوع پليمر فشرده است كه همين عامل باعث افزايش دانسيته آن مي‌شود. لذا انعطاف پذيري به شدت كاهش مي‌يابد. اين نوع پليمر گرچه مقاومت ضربه اي كمتري نسبت به پلي اتيلن سبك دارد، اما مقاومت آن در برابر مواد شيميايي همانند مقاومت آن در برابر تنش هاي شكننده محيطي خوب است. لذا از اين نوع پليمر در انواع محصولات مانند ظروف نگهدارنده سوخت، صندلي‌هاي مورداستفاده در فضاي باز، اسباب بازي‌ها، جامه دان‌ها، لوله‌ها و مجراها استفاده مي‌شود. پلي اتيلن سبك (LDPE ) تفاوت اصلي پلي اتيلن سبك و پلي اتيلن سنگين در اين است كه پلي اتيلن سبك انعطاف پذيري بيشتري دارد و شفاف تر است. اين خاصيت باعث شده كه بخش قابل توجهي از توليد اين محصول در ساخت فيلم و ورق جهت مصرف در روكش هاي طلقي شفاف، آسترهاي بسته بندي، كاورها و چمدان‌ها مصرف گردد. پلي اتيلن سبك خطي (LLDPE ) اين نوع پليمر، در مقابل پارگي و سوراخ شدن، مقاومت، استحكام و كشش بهتري را نشان مي‌دهد. همچنين عايق الكتريكي خوبي محسوب شده و از پايداري مناسبي براي غلاف كشي سيم‌ها و كابل‌ها برخوردار است. پلي پروپيلن (PP ) پلي پروپيلن در دهه 1950معرفي شد و به علت سهولت در قالب گيري و رنگ‌پذيري با استقبال زيادي مواجه شد. موارد استفاده معمول اين پليمر در ساخت قطعات خودرو، كيف و چمدان، لوله، بطري، الياف، وسايل خانگي و اسباب بازي است. پلي وينيل كلرايد (PVC ) PVC مي‌تواند به عنوان يك پلاستيك قوي و سفت به كار رود، يا با انواع نرم كننده‌ها آميخته شده، پلاستيك انعطاف پذير توليد كند. در توليد كيسه‌هاي خون كه به وفور مورد استفاده قرار گرفته و جنبه حياتي دارد، از همين پليمر استفاده مي‌شود. چرا كه اين پليمر در عين انعطاف پذير بودن، مقاومت بالايي از خود نشان مي‌دهد. از مزاياي اين پليمر مقاومت خوب آن در مقابل چربي‌ها، روغن‌ها و اسيدها و بازها مي‌باشد. همچنين خواص نارسايي الكتريكي خوبي دارد و در برابر شعله مقاوم است. علاوه بر اين PVC در مقابل آب، مقاومت خوبي دارد. بالأخره از مهمترين مزاياي اين پليمر نسبت به ساير پلاستيك‌ها، كيفيت بي‌نظير آن است كه سبب مي‌شود به راحتي با انواع نرم كننده‌ها (روانسازها) آميخته شده و محصولات پلاستيكي از سخت ترين تا انعطاف پذيرترين شكل را توليد كند. PVC در دو گروه عمده توليد مي‌شود: نوع سخت و نوع انعطاف پذير، اگر PVC با نرم كننده آميخته نشود و يا با مقدار كمي از آن آميخته گردد، يك پلاستيك قوي و سخت به دست مي‌آيد. حوزه مصرفي نوع سخت اين پليمر، لوله و اتصالات ساختماني و نيز استفاده در پوشش‌هاي خارجي ساختماني مي‌باشد. همچنين در مواردي از قبيل مجاري فاضلاب، ناودان‌ها، لاستيك‌هاي درزگير در و پنجره، قطعات اتومبيل، كارت‌هاي اعتباري و قالب گيري بادي بطري‌ها به مصرف مي‌رسد. مصارف PVC انعطاف پذير و متنوع است، از توليد انواع كاغذ ديواري و رومبلي تا توليد ورق و فيلم از جمله استفاده اين پليمر مي‌باشد. پلي استايرن (PS ) پلي استايرن، پلاستيكي است كه از آن در ساخت فوم، ظروف يكبار مصرف پلاستيكي ( مثل ليوان)، مواد بسته بندي و ضربه گير استفاده مي‌شود. همچنين پلاستيكي مناسب براي ساخت قطعات اتوموبيل و يخچال از طريق قالب گيري است. به راحتي مي‌توان پلي استايرن را رنگ كرد و اكثر قطعات پلاستيكي چوب نما از اين پليمر توليد مي‌شوند. پلي استايرن در سه گريد مقاوم در برابر ضربه، معمولي و انبساطي توليد مي‌شود. اتيلن گلايكول (Ethylene Glycol ) اتيلن گلايكول تركيبي آلي است كه بطور گسترده به عنوان ضد يخ و ماده اوليه پليمرها مصرف مي‌شود. اين ماده،‌ مايعي شفاف و بي‌رنگ، بي‌بو و با سرعت جذب بالاست.