نظرة عامة على تطبيقات الكربون التسعة في النفط

Thread Content

أولاً، نبذة عن الكربون التسعي: يشير الكربون التسعي بشكل أساسي إلى الفئة من المركبات التي تحتوي على تسع ذرات كربون، والتي تنتج كمنتجات ثانوية في عمليات التكسير الحفزي للإيثيلين. تتكون فئة الكربون التسعي بشكل رئيسي من أكثر من 150 مركب كيميائي، مثل البروبيل بنزين، والإيزوبروبيل بنزين، والإيثيل تولوين، والتولوين المتساوي، والتولوين غير المتساوي، والتولوين المجاور، بالإضافة إلى مركب الإندين. في السنوات الأخيرة، كانت كمية موارد الكربون التسعة في بلادنا تتراوح بين 3 ملايين طن سنويًا و4 ملايين طن سنويًا، وتأتي هذه الموارد بشكل أساسي من أجهزة إعادة التكوين وتفكيك الإيثيلين. يتم إعادة تشكيل الكربون التاسع بشكل أساسي من خلال عملية التحويل الحفزي وأجهزة استخلاص الأروماتيكات، وذلك عن طريق فصل البنزين والتولوين والكسين، للحصول بعد ذلك على المنتجات الثانوية وهي مركبات الكربون التاسع الأروماتيكية ； وأخيرًا، هناك أجهزة لزيادة إنتاج الكسين، مثل عمليات التفكيك الهيدروجيني للهيدروكربونات العطرية من الكربون رقم 7 إلى الكربون رقم 9 وعمليات نقل الألكيلات، وبعد فصل الكسين، يتم الحصول على منتج ثانوي وهو عبارة عن مركبات الهيدروكربونات العطرية من الكربون رقم 9. المكونات ذات التسعة ذرات كربون الناتجة عن تحلل الإيثيلين معقدة للغاية، وهي متفرقة، مما يجعل استخدام أي من هذه المكونات صعبًا، ومن المستحيل تقريبًا فصلها بشكل واضح. في الوقت الحالي، يمكن للمؤسسات البحثية المحلية والدولية فقط تقسيم الكربون التاسع المفكك إلى مكونات نشطة وغير نشطة، ثم استخدامها بشكل متكامل. ثانيًا: تطبيقات الكربون التاسع المُعاد تنظيمه وتركيب المركبات الأروماتية المستخدمة في إنتاجه بسيط نسبيًا، حيث يحتوي على مركبات مثل البارا-تريميثيلبنزين والميثيلإيثيلبنزين والأورثو-تريميثيلبنزين والبيس-تريميثيلبنزين. وتعتبر هذه المركبات موارد ثمينة في صناعة الكيماويات الدقيقة، ولها قيمة اقتصادية عالية. لا تحتوي مركبات الأروماتيكات ذات التسع ذرات الكربون في شركات التكرير لدينا على ألكينات تقريبًا، كما أن استقرار مكوناتها جيد، ويمكن تحقيق فوائد اقتصادية كبيرة من خلال فصل هذه المكونات عن بعضها. التريميثيلبنزين: يُستخدم التريميثيلبنزين الموجود في تركيبات الكربون التسعة في إنتاج الراتنجات الاصطناعية، ومضادات الأكسدة، ومبيدات الأعشاب الفعالة للحقول، ومادة تليين الراتنجات الألكيدية، ومواد تصليب الراتنجات الإيبوكسية، بالإضافة إلى كونه مادة وسيطة في صناعة الأصباغ، وحمض التريميثيلبنزين، وطلاءات الكربامات، وكذلك في صناعة الأدوية والمواد الحساسة للضوء. هناك طلب كبير على ثلاثي ميثيل البنزين في السوق المحلية، وآفاق السوق واعدة. في الوقت الحالي، يتم إنتاج ثلاثي الميثيل بنزين في الصين بشكل رئيسي عن طريق عملية التحويل الهيدروجيني، والتي تمثلها شركة جينلينغ للبتروكيماويات، أو عن طريق طريقة الألكيلة، والتي تمثلها شركة جينزهو للبتروكيماويات. التولوين الثلاثي المتجه: يُستخدم التولوين الثلاثي المتجه على نطاق واسع في صناعة الطلاءات والمواد اللاصقة والراتنجات الاصطناعية، بالإضافة إلى مجالات الأدوية ومستحضرات التجميل. أما الطريقة الشائعة لإنتاجه فهي استخدام تقنية التقطير المزدوج، ومن أبرز الشركات المنتجة له شركة جينلينغ للبتروكيماويات، وشركة جينزهو للبتروكيماويات، وشركة فوشون للبتروكيماويات، وشركة جيوجيانغ للبتروكيماويات. ثلاثي ميثيل البنزين: يُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع صبغات الأنيلين، وراتنجات الألكيد، وراتنجات البوليستر، بالإضافة إلى ثلاثي كربوكسي البنزين، ومواد إضافية لوقود الطائرات، والمسك الاصطناعي. يتم إنتاجه عادةً باستخدام عملية التقطير الدقيق، وفي الوقت الحالي، هناك شركة واحدة فقط في الخارج تنتج ثلاثي ميثيل البنزين عالي النقاء، وهي شركة KOCH في الولايات المتحدة. أما في الداخل، فلم يتم إيلاء اهتمام كافٍ لتطوير استخدامات ثلاثي ميثيل البنزين بعد. التولوين: يمكن استخدام التولوين في إنتاج الراتنجات الحرارية القابلة للتشكيل، وأحاديات البولي إيثيلين، ومواد تسريع جفاف الطلاء، ومواد لحماية الخشب، بالإضافة إلى كونه مادة خام لصناعة المنظفات الاصطناعية والمبيدات. حاليًا، يعتبر إنتاج التولوين في بلادنا قطاعًا ضعيفًا من حيث النشاط. ثالثًا: تطبيقات وإنتاج الكربون التاسع المفكك
ووفقًا لإحصائيات “معلومات صناعة النفط والبتروكيماويات”， فقد بلغت قدرة الصين على إنتاج الإيثيلين حتى مايو 2015 حوالي 22.97 مليون طن سنويًا، بينما يمكن أن يصل إنتاج الكربون التاسع المفكك إلى حوالي 2.2 مليون طن سنويًا. إن تركيب الكربون التسعي يتسم بتعقيد شديد، حيث يحتوي على نسبة عالية من الهيدروكربونات غير المشبعة، كما أن فصل مكوناته الفردية أمر صعب للغاية، ولذلك يجب اتباع نهج الاستخدام المتكامل. يُستخدم الكربون التسعي في المقام الأول في إنتاج مذيبات الأروماتيك عالية الجودة، وراتنجات الأروماتيك، وراتنجات الكربون التسعي، بالإضافة إلى البيسين ذو النقاء العالي، والستايرين، والتولوين، والإيثيل بنزين، وغيرها. نظرًا لتعقيد تركيب الكربون التسعي، فإن المكونات التي يمكن فصلها هي الستايرين والبيسيكلوبنتاديين وفينيل تولوين والإندين وغيرها ； الطريقة الناضجة والفعالة حاليًا هي عدم الفصل، بل استخدام مكوناته المختلطة مباشرة لإنتاج راتنجات البترول الأروماتية. راتنج الأروماتيك: راتنج الأروماتيك هو راتنج ذو لون أصفر فاتح إلى بني داكن على شكل راتنجي، وبما أن تركيبه لا يحتوي على مجموعات قطبية، فإنه يتمتع بمقاومة جيدة للماء والأحماض والقلويات والظروف الجوية والتقادم الناتج عن أشعة الشمس. كما أنه يذوب بشكل جيد في المذيبات العضوية، خاصة المذيبات النفطية، ولديه قابلية تمازج جيدة مع الراتنجات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، فهو يتمتع بخصائص مثل الهشاشة وزيادة اللزوجة والقدرة على الالتصاق والقابلية للتشكيل، ويُستخدم على نطاق واسع في صناعة الطلاءات والحبر وصناعة الورق وصناعة البلاستيك. البيسيكلوبنتاديين: يتمتع البيسيكلوبنتاديين ذو النقاء العالي بخصائص تفاعلية قوية أثناء عملية التكثيف. وباستخدام البيسيكلوبنتاديين كمادة أساسية، ومن خلال طريقة الحقن التفاعلي، يمكن إنتاج كميات كبيرة من منتجات راتنج البيسيكلوبنتاديين المتشابكة ذات الأشكال المعقدة في وقت قصير جدًا. تُستخدم منتجاتها في أغلفة الأجزاء الخارجية للسيارات والآلات الهندسية ومعدات الزراعة والأجهزة الطبية وغيرها من المعدات. يتم إنتاج البيسيكلوبنتاديين عالي النقاء بشكل أساسي باستخدام طريقة التفكك في الحالة السائلة. ستايرين: يُستخدم الستايرين بشكل أساسي في إنتاج منتجات كيميائية مثل الفينول، والبوليمرات المشتركة من الستايرين والبوتاديين، والبوليمرات المتدرجة من الستايرين والإيزوبيوتيلين والستايرين، بالإضافة إلى مطاط البوتادين الستايرين والبوليستايرين. يتم إنتاجه بشكل رئيسي عن طريق عملية التحلل الحراري للكربون التسعي والتقطير الانتقائي. رابعًا: الجهات الرئيسية للبحث في تطبيقات الكربون التاسع في المجال الكيميائي
تشمل المؤسسات البحثية المحلية المعنية بتطبيقات الكربون التاسع في الصناعة ما يلي:
1) شركة بكين يانهوا للتكنولوجيا المتقدمة المحدودة.
2) معهد كيمياء الفحم في شانشي التابع لأكاديمية العلوم الصينية.
3) فرع يانشان التابع لشركة البتروكيماويات الصينية.
4) مركز تطوير تقنيات البتروكيماويات في جامعة تيانجين