منتجات البتروكيماويات الصناعية .. 3 مواد أساسية حسب التركيب الكيميائي

أنواع منتجات البتروكيماويات .. 3 مواد رئيسية حسب التركيب الكيميائي

تقسم منتجات البتروكيماويات الصناعية إلى 3 مواد أساسية بناءً على تركيبها الكيميائي: الأوليفينات، والعطريات ، والبوليمرات.

وينتج عن هذه الأنواع الرئيسية عدد كبير من المنتجات الفرعية الأخرى التي تستخدم في الكثير من الصناعات الصغيرة والمتوسطة.

جدول المحتويات

1- منتجات البتروكيماويات الأوليفينية

منتجات البتروكيماويات الصناعية الأوليفينية تستخدم بشكل كبير في صناعة البتروكيماويات، كما يُستخدم الأوليفين بكثرة لإنتاج منتجات متنوعة، و تشمل هذه المنتجات ما يلي :

الإيثيلين (C2H4)

الإيثيلين من منتجات البتروكيماويات الصناعية الأوليفينية ، ويُعد أكثر أنواع البلاستيك استخدامًا في العالم ، ما يجعله أهم أنواع منتجات البتروكيماويات حول العالم، ويُصنف الإيثيلين كواحد من عدة مركبات رئيسية من حيث الكثافة، وفيما يلي منتجات مشتقات الإيثيلين وهي :

البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE): يستخدم لاستعمالات التغليف البلاستيكي بشكل خاص كأكياس التسوق، وهو عالي الليونة لكن قوة شده ضعيفة، وهذا الشيء واضح من خلال ميله إلى التمدد عند شده.
البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE): مشابه جدًا للسابق (LDPE) مع فوائد إضافية، وهي القدرة على تغيير خواص LLDPE بتعديل مكونات الصيغة، وأن عملية الإنتاج الإجمالي عادةً ذات استهلاك طاقة أقل من LDPE.
البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE): هو بلاستيك قوي عالي الكثافة يُستخدم كثيرًا في منتجات البلاستيك مثل علب الحليب وسلال الغسيل وصناديق النفايات وألواح التقطيع.
البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي العالي (UHMW): يستخدم في إنتاج السترات المضادة للرصاص، كما يدخل البولي إيثيلين ومشتقاته في عدد من المنتجات الهامة منها: منتجات الأكياس البلاستيكية، ومنتجات أفلام التغليف، والحاويات، والأنابيب البلاستيكية، والعزل الكهربائي، وألعاب الأطفال والألعاب الترفيهية، والزجاجات والأكياس والحاويات البلاستيكية.
أكسيد الإيثيلين (Ethylene Oxide): يُستخدم في تعقيم المعدات الطبية. وبلغ سوق أكسيد الإيثيلين 32.78 مليار دولار أمريكي في عام 2022، ومن المتوقع أن يصل إلى 43.73 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030.
الإيثيلين جلايكول (Ethylene Glycol): يُستخدم بشكل رئيسي كمضاد للتجمد في السيارات، وكذلك في إنتاج ألياف البوليستر وراتنجات PET. ويُستخدم كمضاد للتجمد، وسائل الفرامل الهيدروليكية، وحبر الطوابع، وحبر القلم، والمذيبات، ومستحضرات التجميل .
فينيل كلوريد (PVC): يُستخدم في إنتاج طلاء الأرضيات والأنابيب. كما يُستخدم في صناعة المواد اللاصقة والبناء والإطارات والمواد اللاصقة، ويُستخدم في الصناعات الإنشائية والكهربائية والسيارات والطبية.
الإيثيل بنزين (Ethylbenzene): يُستخدم في إنتاج الستايرين والتغليف والإلكترونيات والبناء والزراعة والسيارات.
الستايرين (Styrene): يُستخدم في إنتاج البوليسترين، الذي يُستخدم في التعبئة والتغليف، والعزل، وكذلك في إنتاج مطاط ستايرين – بوتادين المستخدم في الإطارات والأحذية.
الكحول الإيثيلي (Ethanol): يُستخدم كوقود ومادة خام لإنتاج حمض الأسيتيك.
ألفا أوليفينات (Alpha Olefins): تُستخدم في إنتاج مواد التشحيم الاصطناعية، والمنظفات، والملدنات، والمواد المضافة للبلاستيك، وكذلك كبوليمرات مشتركة في إنتاج البولي إيثيلين.
الإيثانول: يُعرف الإيثانول أيضًا باسم الكحول، ويُستخدم غالبًا كوقود بالإضافة إلى المواد الخام لمنتجات مثل حمض الأسيتيك.
الجلسرين: يُستخدم في صناعات متنوعة، مثل صناعات التجميل والمتفجرات والأغذية. ويوجد عادةً في مرطبات البشرة والنيتروجليسرين.

البروبيلين (C3H6)

البروبيلين من منتجات البتروكيماويات الصناعية الأوليفينية، وهو بلاستيك قوي وخفيف الوزن، يُستخدم عادةً في صناعة المنتجات البلاستيكية ، و فيما يلي منتجات مشتقات البروبيلين :

أكسيد البروبيلين (Propylene Oxide): يُستخدم في إنتاج صناعة الأثاث، وأجزاء السيارات، والقوارب، والأجهزة، والمواد اللاصقة والراتنجات.
البروبيلين جلايكول (Propylene Glycol): يُستخدم في منتجات صناعات الأدوية ومستحضرات التجميل والأغذية)، وكمادة وسيطة في إنتاج راتنجات البوليستر غير المشبعة.
الأكريلونيتريل (Acrylonitrile): يُستخدم في إنتاج ألياف الأكريليك، وراتنجات ABS .
حمض الأكريليك (Acrylic Acid): يُستخدم في إنتاج الطلاءات، والمواد اللاصقة، والبوليمرات فائقة الامتصاص.
الكومين (Cumene): يُستخدم في إنتاج الفينول والأسيتون.
الكحول الأيزوبروبيلي (Isopropyl Alcohol): يُستخدم كمذيب، وفي منتجات صناعة مستحضرات التجميل، والمنظفات المنزلية، والأدوية.

البيوتادين (C4H6)

البيوتادين إحدى منتجات البتروكيماويات الصناعية الأوليفينية و فيما يلي منتجات مشتقات البيوتادين وهي :

المطاط الصناعي : يُستخدم البيوتادين بشكل رئيسي في إنتاج أنواع مختلفة من المطاط الصناعي، مثل مطاط ستايرين-بوتادين (SBR) المستخدم في صناعة إطارات السيارات ونعال الأحذية، وبولي بوتادين (PBR)، ومطاط النتريل (NBR).
راتنجات ABS (أكريلونيتريل بوتادين ستايرين): وهي بلاستيك قوي ومقاوم للصدمات يُستخدم في صناعة أجزاء السيارات، وأغلفة الأجهزة الكهربائية، والهواتف.
اللدائن الحرارية (Thermoplastic Elastomers): تُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات مثل المواد اللاصقة، والمواد المانعة للتسرب، وتعديل الأسفلت.
ألياف النايلون: يُستخدم البيوتادين كمادة وسيطة في إنتاج بعض أنواع النايلون.

2- أنواع منتجات البتروكيماويات البوليمرية

البوليمرات هي أحد أهم منتجات البتروكيماويات الصناعية، وتصنف إلى 4 أنواع رئيسية بناءً على سلوكها الحراري وتركيبها الكيميائي هي :

اللدائن

أحد أبرز منتجات البتروكيماويات الصناعية، وهي بوليمرات تتميز بمرونتها العالية وقدرتها على العودة إلى شكلها الأصلي بعد التمدد و تشمل اللدائن الصناعية عدد من المنتجات كالتالي :

المطاط الصناعي: هو بوليمر مستقر ويتم تصنيعه بشكل اساسي من منتجات البتروكيماويات البوليمرية ، فى منتجات إطارات السيارات والجرارات السيور الناقلة أرضيات السيارات الداخلية صناعة نعال الأحذية صناعة الأحذية المطاطية صناديق بطاريات السيارات الأثاثات المنزلية المشايات المطاطية خراطيم اطفاء الحرائق.
بولي بوتادين: يُستخدم خصوصًا في صناعة الدواليب و الإطارات، و إنتاج المطاط الصناعي، و السلع الرياضية و الأحذية.
البولي إيزوبرين: يُستخدم في صناعة منتجات العوازل الكهربائية والحرارية و صناعة المواد اللاصقة و منتجات الأدوات الطبية والتعقيم و منتجات الأحذية والملابس الرياضية والإطارات و صناعة منتجات الأجزاء البلاستيكية للمركبات والطائرات والقوارب.
بولي كلوروبرين: يُستخدم في انتاج صمامات الأغشية في العديد من مواقع محطات الطاقة النووية ، و يُعد البولي كلوروبرين منتجًا مطاطيًا متعدد الأغراض عالي الأداء بفضل توازنه الطبيعي بين الخصائص الميكانيكية والفيزيائية الجيدة.

اللدائن الحرارية

هي من ضمن أهم منتجات البتروكيماويات الصناعية، وهي بوليمرات تلين عند تسخينها ويمكن إعادة تشكيلها عدة مرات. تشمل أمثلة اللدائن الحرارية المنتجات التالية :

البولي إيثيلين: أكثر منتجات البتروكيماويات الصناعية البوليمرية استخدامًا و يُستخدم في صناعة منتجات الدهان، و تصنيع الزجاج والحاويات و تُعد بوليمرات البولي إيثيلين منخفضة الكثافة أكثر أنواع البوليمرات الاصطناعية شيوعًا، و تُستخدم على نطاق واسع في المنازل.
البولي بروبيلين: يُستخدم في منتجات المنسوجات و أدوات التعبئة والتغليف و القرطاسية و الحبال و الألعاب و البلاستيك و هياكل الطائرات و عمليات البناء .
البولي فينيل كلوريد: ثالث أكثر أنواع البلاستيك إنتاجًا بعد البولي بروبيلين والبولي إيثيلين و يُستخدم كمادة لاصقة وفي منتجات أعمال الدهان و صناعة الأنابيب في شبكات الصرف الصحي، كما يُعد عازلًا كهربائيًا و صناعة الملابس والأثاث.
البوليسترين: يُستخدم في إنتاج أدوات المائدة البلاستيكية وأواني الطعام التي تُستخدم لمرة واحدة، وأغلفة كواشف الدخان، وإطارات لوحات المركبات، و الألعاب والمجسمات البلاستيكية.
بولي إيثيلين تيريفثاليت: ينتمي إلى عائلة البوليستر، تشتهر راتنجات البوليستر بخصائصها الميكانيكية والحرارية والكيميائية الجيدة ، يستخدم في صناعة منتجات زجاجات المياه و المشروبات الغازية، والألياف (البوليستر).
النايلون: ينتمي إلى عائلة البوليمرات الاصطناعية، والتي تتكون من مادة البولي أميد و يستخدم في صناعة الألياف، والملابس، وشبكات الصيد، وأجزاء الآلات.

اللدائن المتصلدة حراريًا

من أبرز منتجات البتروكيماويات الصناعية، وهي بوليمرات تتصلب بشكل دائم عند تسخينها و لا يمكن إعادة صهرها، تشمل أمثلة اللدائن المتصلدة حراريًا وهي :

الباكليت: يستخدم في صناعة منتجات المقابس الكهربائية، ومقابض الأواني، و إنتاج الأجزاء غير الموصلة للأجهزة اللاسلكية والكهربائية وأغطية توزيع السيارات و في صناعة الساعات، والغسالات، والألعاب، وأدوات المطبخ.
الإيبوكسي: يستخدم في منتجات إصلاح الثقوب أو الخدوش في الأسطح و مادة مانعة للتسرب ومقاومة للرطوبة و إنشاء الاسطح الغير قابلة للانزلاق .
راتنجات الفورمالدهيد: تستخدم بشكل رئيسي في منتجات الخشب الرقائقي ، تصنيع منتجات ألواح الخشب المضغوط، ويدخل في صناعة القوالب، والحاويات غير القابلة للكسر، والمواد اللاصقة، والألواح المصفحة.

الألياف الصناعية

هي بوليمرات يتم غزلها لإنتاج ألياف تستخدم في صناعة المنسوجات، تشمل أمثلة منتجات الألياف الصناعية مايلي :

البوليستر: يدخُل البوليستر في صناعة منتجات الألياف الاصطناعية و منتجات الأقمشة و المفروشات و السيور الناقلة للحركة و أحزمة الأمان في السيارات و منتجات الأغشية الرقيقة و القماش المشمع و المصافي والمرشحات و الأغشية العازلة كهربائيا.
النايلون: يستخدم في إنتاج الجوارب النسائية و المنسوجات و مكونات السيارات الداخلية و منتجات عوازل الأجهزة الكهربائية و الإلكترونية و منتجات التغليف المواد الغذائية و منتجات الأفلام الحاويات و منتجات سيور النقل، والخراطيم، والحشوات، والأختام و إنتاج الغرز الجراحية والقسطرة والمنسوجات الطبية و في صناعة الملابس، وشبكات الصيد.
الأكريليك: يستخدم فى منتجات زجاج الأكريليك أو زجاج شبكي، بديل للزجاج و طلاء الأكريليك و إنتاج السجاد والملابس والمفروشات و مواد الطلاءات التي تدخل فى صناعة الورق والأقمشة والبلاستيك و منتجات المواد اللاصقة و في صناعات البناء والسيارات أسمنت العظام، و مادة صنع الأطراف الاصطناعية و في صناعة الملابس، والبطانيات، والسجاد.

3- منتجات البتروكيماويات العطرية

تنقسم منتجات البتروكيماويات الصناعية العطرية إلى ثلاثة مواد أساسية تُستخدم كمواد أولية لإنتاج العديد من المنتجات الصناعية و الاستراتيجية التي لا غنى عنها في حياتنا اليومية.

البنزين (Benzene)

البنزين مادة أساسية من أهم منتجات البتروكيماويات الصناعية العطرية، تُستخدم في إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات الصناعية الهامة مثل:

الستايرين (Styrene): يُستخدم في تصنيع منتجات البتروكيماويات كالمطاط اللاتكس وعبوات البوليسترين، والإطارات المطاطية، وألواح التزلج على الماء، والسجاد، وعزل المباني.
الفينول (Phenol): يُستخدم في الصناعة كمضادات للأكسدة، ووسيط كيميائي، ومطهرات، وعوامل دباغة، ومُظْهِرَات صور فوتوغرافية، ومضافات لزيوت التشحيم والبنزين.
السيكلوهكسان (Cyclohexane): يُستخدم في المختبرات، الاستخدام الرئيسي لهذه المذيبات المحتوية على الهكسان هو استخراج الزيوت النباتية من المحاصيل مثل فول الصويا والكتان والفول السوداني.
الهكسان (Hexane): يُستخدم في منتجات التنظيف في صناعات النسيج والأثاث والطباعة، ويدخل في مكونات المواد اللاصقة الخاصة المستخدمة في صناعة الأسقف والأحذية والجلود.

التولوين (Toluene)

أحد منتجات البتروكيماويات الصناعية العطرية، يُستخدم كمذيب وفي إنتاج مواد كيميائية أخرى عديدة مثل:

ثنائي أيزوسيانات التولوين (Toluene diisocyanate – TDI): يُستخدم بشكل رئيسي في صنع الرغاوي المرنة. والإسفنج عالي القوة، كما يُستخدم في تصنيع منتجات الألياف والبلاستيك الرغوي والمطاط، ويُستعمل كمادة رابطة في الدهانات والورنيش والمواد الكيميائية الصناعية.
حمض البنزويك (Benzoic acid): يستخدم كمادة حافظة للأغذية، ويُستخدم كمثبط للتآكل في معالجة المعادن ومحفز للبلمرة في إنتاج المطاط، كما أنه يُستخدم كمادة مضافة للوقود وكعنصر في منظفات السيارات، ويوجد حمض البنزويك أيضًا في المبيدات الحشرية، هذا المركب فعال في قتل العفن والفطريات والبكتيريا .

الزيلينات (Xylenes)

مجموعة من منتجات البتروكيماويات الصناعية العطرية ، وهي من مشتقات البنزين ولها الصيغة الكيميائية $C_{8} H_{10}$ وينتج منها المنتجات التالية:

بارا-زيلين (para-xylene): يُستخدم في إنتاج الحبر والمطاط والورنيش والمواد اللاصقة، ووقود النفاثات، والبنزين، والمبيدات، والعطور، والأدوية وغيرها، ويدخل في إنتاج المذيبات ومنظف للعوازل المضادة للأكريليك المضاد للخرسانة، ومخفف الطلاء والمادة الناقلة لمواد الطباعة.
أورثو-زيلين (ortho-xylene): يُستخدم بشكل رئيسي في إنتاج الدهانات والمطاط والأحبار والراتنجات والمواد اللاصقة والطلاء الورقي والمذيبات والمستحلبات.
ميتا-زيلين (meta-xylene): يستخدم فى إنتاج الدهانات الاصطناعية والأدوية والمبيدات الحشرية والمذيبات. الأكثر شيوعًا هو meta-xylene في إنتاج حمض isophthalic، والذي يُستخدم في إنتاج البوليمر PET وفي إنتاج راتنجات الألكيد والبولي أميد غير المشبعة.
الكومين (Cumene): يُستخدم بشكل أساسي في إنتاج مواد كيميائية مثل الفينول والأسيتون والأسيتوفينون والميثيل ستيرين. كما يُستخدم كمخفف في الدهانات والورنيش والمينا، وكمكون في الوقود عالي الأوكتان. وتشمل الاستخدامات الأخرى تصنيع المطاط والحديد والصلب واللب والورق والعديد من المنتجات الصناعية.

ختامًا: تُمثل منتجات البتروكيماويات الصناعية ركيزة أساسية في كثير من القطاعات الإنتاجية الحديثة، وتُساهم بشكل كبير في النمو الاقتصادي الذي تعتمد عليه حياتنا اليومية.

فيديو .. منتجات البتروكيماويات واستخداماتها

مراجع :