گزارش تحلیلی صنعت پتروشیمی درجهان و ایران

 تحولات جهانی صنعت پتروشیمی

   صنعت پتروشیمی در سال های اخیر، تحولات چشمگیری داشته است که فهرست وار عبارتند از:

   الف) تغییر در تمایل عمومی از مصرف مواد خام مایع به هیدروکربورهای گازی، که این امر سبب شده است تا مجتمع های تولید مواد پتروشیمی در نزدیکی میدان های گازی استقرار یابند.
 
   ب) احداث بیش از حد مجتمع های پتروشیمیایی و در نتیجه ایجاد ظرفیت مازاد.

   ج) کاهش چشمگیر سرمایه گذاری در عرصة توسعه و تحقیقات محصولات پایة پتروشیمی.

    د) بحرانهای سیاسی و مالی در جهان، به ویژه در کشورهای صنعتی که باعث سقوط شدید قیمتها، تقاضا و سایر عوامل شده است.

 با توجه به ساختاری بودن ماهیت تحولات یاد شده، صنعت پتروشیمی ناگزیر است در بلند مدت، برای حفظ توان رقابتی در بازار، به تغییرات بنیادین تن دهد. ازجمله این تغیرات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

   1- تجدید ساختار در صنایع پتروشیمی کشورهای توسعه یافته

   ساختار صنایع پتروشیمی کشورهای توسعه یافته به سبب وجود مازاد تولید و کاهش نرخ بازگشت سرمایه، در حال تغییر است. چنین تجدید ساختارهایی در قالب ادغام بنگاه های تولیدی، افزایش مقیاس با انعقاد پیمان های استراتژیک، افزایش اثرات هم افزایی بر اساس مزیت های رقابتی و ورود به کشورهای در حال توسعه همانند چین، از طریق سرمایه گذاری مستقیم، در حال انجام است.    انتظار می رود روند ادغام در صنایع پتروشیمی افزایش یابد و شرکتهای کوچک و متوسط مجبور شوند تا برای تولید در مقیاس بهینه، در یکدیگر ادغام شوند. تولید کنندگان مواد شیمیایی که از مواد اولیه مایع(مانند نفتا) استفاده می کنند، در رقابت با تولیدکنندگانی که از گاز بهره می گیرند، تحت فشار زیادی قرار خواهند گرفت، زیرا دستة دوم از مزایای بهره گیری از خوراک گاز بهره مند هستند. اینکه سرمایه گذاری در زمینة توسعه و تحقیق و ابداعات فناوری نیز کاهش چشمگیری یافته است، می تواند همراستا با همین جریان ادغام باشد.    موج عظیمی از همکاری ها، توافق در تولید و پیمان های استراتژیک میان تولید کنندگان صنعت پتروشیمی به راه افتاده است، به طوری که در یکصد سال گذشته، چنین حجم عظیمی از پیمان ها و توافق ها میان شرکتهای اروپایی، آمریکایی و ژاپنی مشاهده نشده است.   در سال 1999، تعداد تولیدکنندگان پلی اتیلن در سراسر اروپا از 23 به 16 و تعداد تولید کنندگان پروپیلن از 16 به 12 کاهش یافت. در نتیجه تولید پلی الفین ها در انحصار تعداد معدودی از تولید کنندگان قرار گرفت. در آخرین ادغام که در صنعت پتروشیمی رخ داد، شرکت «داو کمیکال»، شرکت «یونیون کرباید» را خریداری کرد و به بزرگترین تولیدکنندة پلی اتیلن مبدل شد. همچنین این ادغام موجب همپوشانی فناوری های دو شرکت و امکان رقابت شرکت تشکیل دهنده در تمامی بازارهای پلی اتیلن شد.    به جز ادغام ها عوامل دیگری نیز در تخصصی و انحصاری تر شدن صنایع پتروشیمی مؤثرند. از نظر مارچلو پیچوتی، کارشناس شرکت تکنیپ ایتالیا، بهترین سیاست برای کشورهای دارای ذخایر غنی گاز این است که فعالیت های خود را برای تولید الفین های سبک و در انحصار گرفتن این محصولات متمرکز کنند؛ همچنین کشورهایی که صنایع پتروشیمی آنها از نفتا تغذیه می کنند نیز بهترین کار، تبدیل محصولات جانبی از طریق عملیات کراکینگ به محصولات پتروشیمی تخصصی است. 
 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

گردش مواد سوختی

این چرخه با استخراج اورانیم و توریم از معادن سطحی یا زیر سطحی آغاز می شود. آماده سازی سنگ معدن و اجرای روشهای تبدیل و غنی سازی پیش از فراهم آمدن عناصر سوختی ، لازم است . پس از اجرای این مراحل عناصر سوختی فراهم شده به راکتورها حمل                        می شوند. تخلیه مواد زاید اتمی دقیقاً به اندازة تدارک مواد سوختی اتمی برای نیروگاه اتمی اهمیت دارد. عمل تخلیه با برداشت عناصر سوختی مصرف شده آغاز می شود. این مواد پس از برداشت از راکتور نخست در یک استخر کاهش پرتوزایی (که آب را خنک می کند) انبار می شوند آنگاه به یک انبار میانی انتقال می یابند و سپس به تاسیسات دوباره غنی سازی منتقل می شوند در آنجا مواد دوباره قابل استفاده و زباله های اتمی از یکدیگر جدا می شوند. از مواد سوختی بازیافتی عناصر سوختی جدید فراهم می شود. زباله های رادیو اکتیو در کارگاهی به نام تاسیسات ایمن سازی و محدود سازی بسته بندی و پس از آن به انبارهای نهایی زیر زمینی منتقل می شود .

اورانیم چگونه به دست می آید ؟

اورانیم فلزی سنگین است که از سنگ معدن اورانیم به دست می آید . معروفترین سنگ معدن اورانیم ظاهراً نوعی اورانیت است که از 95 درصد اکسید اورانیم تشکیل شده است و گاهی به صورت صخره های چند تنی یافت می شود( این نوع اورانیت معمولاً دارای رنگ  قهوه أی تا سیاه است) . متاسفانه اغلب سنگ معدنهای دیگر مقدار بسیار کمتری اورانیم در خود دارند. استخراج هنگامی مقرون به صرفه است که حداقل یک کیلوگرم اورانیم از هر تن سنگ معدن به دست آید. سنگ معدن استخراج شده از معادن زیر زمینی یا سطحی ، باید نخست آماده شود . این سنگ ها خرد ، آسیاب و با آب قلیایی شستشو می شوند پس از طی دیگر مراحل آماده سازی اورانیم متراکم یا کنسانتره اورانیم که بیش از 70% اورانیم در خود دارد و کیک زرد نامیده می شود به دست می آید . این محصول برای آماده سازی بیشتر به محل دیگری حمل می شود.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

گازهای نجیب ویونها

   گازهای نجیب ویونها:

   دانشمند انگلیسی جان ویلیام استرات لرد ریلی از سال 1882 میلادی بررسی نیتروژن را با

  دقت بسیاراغاز کرده بود . ریلی می خواست بداند که وزن اتمهای نیتروژن در مقایسه با انواع

  اتمهای دیگر چه قدر است . او نیتروژن مورد مطالعه خود را از دو راه تهیه کرد : یک راه با

  جدا کردن تمامی اکسیژن ,بخار اب,کربن دی اکسید,غبار و مانند انها از هوا و راه دیگر از

 مواد معدنی گوناگون . 

 ریلی دریافت که اتمهای نیتروژن حاصل از مواد معدنی ,صرف نظرازاینکه از کدام نوع ماده

 معدنی به دست امده است ,همگی از وزن اتمهای حاصل از مواد معدنی است . او متوجه نشد

 که اشکال کار در چیست و وقتی که نظر خود را در این باره بیان کنند .

 سر ویلیام رمزی , شیمیدان اسکاتلندی ,  داوطلب در گیری با این مسئله شد.

 او به خاطر داشت که کوندیش  حباب کوچکی از هوا کشف کرده بود که با هیچ چیز ترکیب

 نمی شد . ایا این گاز همان گاز ناشناخته نبود که اتمهای اندکی سنگینتر از اتمهای نیتروژن

 داشت؟زیرا اتمهای نیتروژن حاصل از مواد معدنی همان نیتروژن خواهد بود ; نه چیز دیگر ,

 ولی در نیتروژن حاصل از هوا ممکن است , عده ای از اتمهای سنگینتر نیز وجود داشته باشد

 و در نتیجه به طور متوسط , اتمهای نیتروژن حاصل از هوا کمی سنگینتر جلوه کنند .

 در این هنگام ,  شیمیدانان دستگاهی  به نام طیفنما , در اختیار داشتند . طیفنما ,  وسیله ای که برای تشخیص اتمها و مولکولها به کار می اید . هرگاه گازی را گرم کنیم , نور تایش می کند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

کلسیم

منابع

منابع کلسیم در پهنه زمین گسترده بوده و در هر یک از سرزمینها بوفور یافت می‌شود. این عنصر در حیات گیاهی و جانوری دارای نقش حیاتی بوده و در استخوانها و دندانها و پوسته تخم مرغ ، انواع مرجانها و بسیاری از خاکها وجود دارد. همچنین کلرید کلسیم در حدی به گستردگی 15/0% در آب دریا وجود دارد. ذکر این نکته ضروری بنظر می رسد که آهک (اکسید کلسیم) ماده شناخته شده‌ای است که از قدیم الایام در مورد یونان باستان از آن بعنوان ملات در ساختمانها استفاده می شده است. کلسیم در ترکیب پوسته زمین به مقدار 36300 گرم در تن وجود دارد این عنصر به حالت آزاد یافت نمی‌شود، بلکه به شکل ترکیب های مختلف در کانی‌ها و به صورت محلول در ساختمان جانوران و گیاهان شرکت می کند. کانی‌های حائز اهمیت کلسیم عبارتند از: دولومیت ، گیبس و آپاتیت.

تهیه واستخراج

در صنعت ، فلز کلسیم را می‌توان از الکترولیز کلسیم کلرید و مخلوط فلوئورید و پتاسیم کلرید تهیه نمود. در این روش ، از صفحه های زغالی به عنوان آند و از میله های آهن به عنوان کاتد استفاده می‌شود. در مقیاسی کوچکتر می توان آهک را با فلز آلومینیوم در خلا احیا نموده و متعاقب آن ، عمل را بوسیله منظور بازیافت فلز کلسیم ادامه داد. بعلاوه کلسیم کلرید که عبارت از یک ماده اولیه است را می توان یا بوسیله اثر اسیدکلریدریک پر ماده معدنی کربناته و یا بعنوان ضایعات در فرآیند solvay تهیه کرد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

کربوهیدرات

ساختار

کربوهیدرات‌های خالص شامل اتم‌های کربن, هیدروژن, و اکسیژن هستند با نسبت ملکولی 1:2:1 که فرمول عمومی Cn(H2O)n را تشکیل می‌دهند. با این وجود, خیلی از کربوهیدرات‌های مهم از این قانون مستثنی هستند (مثل دیوکسی‌ریبوز و گلیسرول که بدین ترتیب آنها را مستقیما نمی‌توان کربوهیدرات خواند. گاهی وقتها ترکیباتی که شامل عناصر دیگری نیز می‌شوند را هم کربوهیدرات میخوانند(مثلاً چیتین که شامل نیتروژن نیز است).

دسته‌بندی کربوهیدرات‌ها

کربوهیدرات‌ها یا به صورت تک واحدی هستند ( تک‌قندی‌ها یا مونوساکاریدها) و یا بصورت دی‌مر، تری‌مر و یا پلی‌مر‌هایی از این زیر واحدها هستند که به ترتیب دوقندی‌ها (یا دی‌ساکارید)‌ها، چندقندی‌ها (یا الیگوساکارید‌ها) و پلی‌ساکارید‌ها نامیده‌ می‌شوند.

دوقندی‌ها

لاکتوز یا قند شیر، ساکاروز یا شکر و مالتوز یا قند مالت، نمونه‌هایی از دی‌ساکاریدها هستند.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

عنصر کربن

مواد پایه کربنی بعلت پیوند های شیمیایی مختلف اتم های کربن ساختارهای کریستالی مختلف از خود نشان داده و از خواص مختلفی از جمله سختی عالی، بند گپ عریض، هدایت حرارتی بالا و غیره برخوردارند. در مقایسه با موادی با خواص مشابه مواد کربنی در بسیاری از موارد فوق العاده هستند.

محصولات کربنی کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف از مصارف عمومی مردم گرفته تا صنعت هوافضا دارند. محصولات کربنی بعنوان کالا های تمام شده نظیر دستک های گلف، فیلترهای کربن اکتیو و اجزا ترکیبات لا ستیکی در دسترس هستند. محصولات کربنی دیگر مثل آند های کربنی بعنوان اجزای موثر در تولید محصولات تمام شده ای نظیر آلومینیوم و فولاد مصرف می شوند.

عنصر کربن در مقیاس جهانی از یک فرآیند به فرایندی دیکر در مسیر کاربردهای نهایی دا’یما در حال تغییر وتبدیل می باشد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

کبالت و کادیم

تاریخچه

کبالت و ترکیبات آن در دوران باستان شناخته شد که برای آبی کردن رنگ شیشه از آنها استفاده می‌کردند. "George Brand" به خاطر کشف کبالت شهرت یافت. تاریخ کشف این عنصر در منابع مختلف ، متفاوت است، اما این کشف بین سالهای 1730 و 1737 اتفاق افتاده است. او موفق به اثبات این نکته شد که منبع رنگ آبی شیشه‌ها کبالت است. قبلا" بیسموت همراه کبالت را عامل رنگ آبی شیشه‌ها می‌دانستند.

در خلال قرن نوزدهم ، کبالت آبی (80 -70% کبالت جهان ) در Blaafarvaerket در نروژ ، به رهبری صنعتگر پروسی "Benjamin Wegner" تولید شد. "John Livingood" و "Glenn Seaborg" در سال 1938 کبالت 60 را کشف کردند. کلمه کبالت از واژه آلمانی kobalt یا kobold ، به معنی روح شیطان گرفته شده است. این نام را کارگران معدن به‌علت سمی و دردسرساز بودن این عنصر برای آن انتخاب کردند. ( کبالت سایر عناصر معدن را آلوده و کم عیار می‌کرد. (

پیدایش

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

کاربردهای رادون

ویژگی‌های درخور نگرش

رادون که جزو گازهای بی‌اثر است از گازهای اثیل بوده و یکی از سنگین‌ترین گازها در دمای اتاق است. (سنگین‌ترین گاز تنگستن هگزافلورید WF۶ Tungsten Hexafluride است.) رادون در دما و فشار استاندارد یک گاز بی رنگ است ولی با سرما دادن به آن تا زیر درجه انجماد به رنگ سبز فسفری و درخشانی در می‌آید که با کاهش بیشتر دما به رنگ زرد و در نهایت در دمای ذوب به رنگ نارنجی مایل به قرمز تغییر می‌‌یابد. برخی از تجربیات نشان می‌دهند که فلوئور می‌تواند با رادون واکنش دهد و فلوئورید رادون کلاثریت‌های (clathrates) رادون را گزارش کرده‌اند . تمرکز رادون طبیعی در جو بسیار ناچیز بوده و آبهای طبیعی در تماس با جو همچنان رادون را در عمل تبخیر از دست می‌دهند. بنابر این آبهای زیر زمینی در مقایسه با آبهای سطحی تمرکز بیشتری از رادون ۲۲۲ را در خود دارند به علاوه مناطق اشباع شده یک خاک معمولاً مقدار بیشتری رادون در برابر مناطق اشباع نشده دارند که این به دلیل کمبود انتشار رادون در جو است.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

کاربرد کالریمتری در شیمی

   دستگاهی کالریمتر:

 است که برای گرما سنجی، اندازه گیری دمای واکنش های شیمیایی و تغییرات فیزیکی و همچنین ظرفیت گرمایی ویژه از آن استفاده می شود. ریشه واژه کالریمتر لغت لاتین کالر به معنی گرماست. کالریمتر های اسکن تفاضلی، کالریمتر های ایزوترمال (هم دما)، کالریمتر های تیتراسیون و کالریمتر های افزایش دهنده آهنگ واکنش از معمول ترن انواع کالریمترها هستند. کالریمتر های ساده تنها متشکل از یک ترمومتر (دما سنج) متصل به ظرف فلزی پر از آب است که در بالای محفظه احتراق قرار دارد.

برای پیدا کردن آنتالپی تغییرات هر مول ماده A در واکنش با B، مایعات به داخل کالریمتر ریخته شده و دمای اولیه و پایانی (پس از پایان واکنش) را یادداشت می کنیم. ضرب تغییرات دما با جرم و ظرفیت گرمای ویژه مایع به ما میزان انرژی خارج شده در طول واکنش (با فرض گرمازا بودن واکنش) را می دهد. تقسیم تغییرات انرژی به تعداد مولها X که در واکنش حظور داشتند به ما تغییرات آنتاپی واکنش را می دهد. از این شیوه در آموزشهای اولیه آکادمیک برای توصیف تئوری گرماسنجی استفاده می شود. میزان گرمایی که توسط محفظه از بین می رود و یا ظرفیت گرمای ترمومتر و محفظه آنرا در نظر نمی گیرند. به علاوه، شئ ای که در داخل کالریمتر قرار می گیرد انتقال گرمای شئ به کالرمتر و به مایع، و گرمای جذب شده از کالریمتر و مایع برابر با گرمای داده شده از فلز است را نشان می دهد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

کاربرد فناوری‌نانو در تصفیه آب

● فناوری‌نانولوله‌های کربنی

▪ غشاهای نانولوله‌‌ای

نانولوله‌های کربنی می‌توانند برای تشکیل غشاهایی با تخلخل نانومتری و دارای قابلیت جداسازی آلودگی‌ها، به طور یکنواخت هم‌راستا شوند. تخلخل‌های نانومتری نانولوله‌ها این فیلترها را از دیگر فناوری‌های فیلتراسیون بسیار انتخاب‌پذیرتر نموده است. همچنین نانولوله‌های کربنی دارای سطح ویژه بسیار بالا، نفوذپذیری زیاد و پایداری حرارتی و مکانیکی خوبی هستند. اگر چه چندین روش برای سنتز نانولوله‌های کربنی استفاده شده است، غشاهای نانولوله‌ای می‌توانند به وسیله پوشش‌دهی یک ویفر سیلیکونی با نانوذرات فلزی به عنوان کاتالیست، که موجب رشد عمودی و فشردگی بسیار زیاد نانولوله‌های کربنی می‌شود، سنتز شوند و پس از آن برای افزایش پایداری، فضای بین‌ نانولوله‌های کربنی را با مواد سرامیکی پر نمود.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید