واحدهای اصلی صنایع پتروشیمی و محصولات آنها

واحدهای بالادست

واحدهای بنیادی

واحدهای واسطه ای

واحدهای نهایی

واحدهای پایین دست

واحدهای بنیادی، واسطه ای و نهایی در داخل مجتمع های پتروشیمی قرار دارند. خوراک این مجتمع ها را واحدهای بالادست تامین می کنند و محصول نهایی آن ها را واحدهای پایین دست مصرف می نمایند. واحدهای بالادست، به واحدهایی گفته می شود که توسط آن ها خوراک واحدهای بنیادی(به عبارت دیگر ماده اولیه مجتمع های پتروشیمی) تهیه می شود. پالایشگاه های که در آنها نفتا، گازهای سبک و گاز مایع به عنوان خوراک پتروشیمی تهیه می شود و پالایشگاه های گاز که گاز طبیعی را تصفیه می کنند، در صنایع پتروشیمی به عنوان واحدهای بالادست شناخته می شوند.

واحدهای بنیادی اولین دستگاه هایی هستند که در مجتمع های پتروشیمی دیده می شوند. بر حسب پیچیدگی این مجتمع ها و تنوع محصولات آنها ممکن است یک یا چند واحد بنیادی در یک مجتمع ساخته شود. برای مثال، واحد تولید گاز سنتز یک واحد بنیادی است. در این واحد، مانند دستگاه هیدروژن سازی پالایشگاه، گاز متان به همراه بخار آب در واکنش تبدیل به کمک بخار آب شرکت می کند با این تفاوت که در اینجا سعی بر ممانعت از تولید  CO₂و تهیه مخلوط CO  و H₂ (گاز سنتز) می باشد.

CH₄ + H₂O à 3H₂ + CO

روش دیگری جهت تهیه گاز سنتز، که به دلیل شرایط سخت عملیاتی کم تر مورد توجه است، اکسایش جزیی متان نام دارد. این واکنش در دمای 1300 تا 1500 درجه سلسیوس و فشار 14 تا 140 اتمسفر و بدون حضور کاتالیزگر انجام می شود:

2CH₄ + O₂ à 2CO + 4H₂

واحدهایی نظیر تولید الفین ها، دی الفین ها، آروماتیک ها، آمونیاک، نیتریک اسید و کلر نیز از نوع واحدهای بنیادی محسوب می شوند.

 واحدهای واسطه ای به دستگاه هایی گفته می شود که از نظر خط تولید و بر حسب ضرورت در میان واحدهای بنیادی و واحدهای نهایی قرار گرفته باشند و بر حسب مورد، ممکن است که یک یا چند واحد واسطه ای در خط تولید یک محصول وجود داشته باشد. واحد تولید متانول که خوراک آن گاز سنتز می باشد، از این نوع است. واکنش  انجام شده در این واحد به شرح زیر است:

2H₂ + CO à CH₃OH

   این واکنش در دمای 250 تا 260 درجه سلسیوس و فشار 50 تا 80 اتمسفر انجام می شود. کاتالیزگر مورد استفاده، مس به همراه مقدار کمی روی می باشد. واحدهای تولید استیلن، اتیلن دی کلرید و وینیل کلرید، اکسید اتیلن، استالدئید و اتانول نمونه هایی از واحدهای واسطه ای هستند.

واحدهای نهایی دستگاه هایی هستند که در آنها فراورده های نهایی مجتمع های پتروشیمی تولید و به بازار عرضه می شود. واحد تولید فرمالدئید از این نوع است. تهیه فرمالدئید از متانول در واکنش های زیر خلاصه می شود:

CH₃OH à CH₂O + H₂

2H₂ + O₂ à 2H₂O

شرایط عمومی این فرآیند عبارت است از:

دما: 400 تا 425 درجه سلسیوس

فشار: اتمسفر

کاتالیزگر:  Fe(MoO₂)

واحدهای تولید پلی اتیلن سبک و سنگین، پلی پروپیلن، پی وی سی و پلی استرها از این نوع می باشند.

واحدهای پایین دست به واحدهایی گفته می شود که بیش تر در خارج از مجتمع های پتروشیمی  واقع اند و محصولات نهایی مجتمع های پتروشیمی را به محصولات مصرفی تبدیل می کنند. استفاده از فرمالدئید در صنایع چسب، پلی اتیلن سبک و سنگین و پی وی سی در ساخت لوله و اتصالات و دیگر مواد پلاستیکی نمونه هایی از تولیدات واحدهای مصرفی است.

منبع»    فرآیندهای شیمیایی- رشته صنایع شیمیایی- شاخه فنی و حرفه ای