البتروكيميائيات ( Petrochemicals )
البتروكيميائيات هي المواد التي تُصنع من النفط أو الغاز الطبيعي، وهي من أهم المواد التي تُستخدم في الصناعات هذه الأيام. يستغل المنتجون هذه المواد في صناعة كثير من المنتجات كالمواد المطهرة، ومواد التنظيف، والأسمدة، والعقاقير، والدهانات، والبلاستيك، والمنسوجات الاصطناعية، والمطاط الاصطناعي.
والمواد البتروكيميائية الأولية هي الأساس للصناعات البتروكيميائية. ويُمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات رئيسية من حيث تركيبها وهي 1ـ مجموعة الأولفينات، 2ـ المجموعة الأروماتية، 3ـ الغاز الاصطناعي.
تتضمن الأولفينات المهمة كلاً من الإثيلين، والبروبيلين والبوتاديئين. ويُعَدَّ كل من الإثيلين والبروبيلين بمثابة مصادر مهمة للكيميائيات الصناعية ومنتجات البلاستيك. أما البوتاديئين فَيُسْتغل في صنع المطاط الاصطناعي.
وتتضمن المجموعة الأروماتية كلاً من البنْزين والتولوين والزيلين. ويُستخدم البنزين في صناعة الأصباغ والمطهرات الاصطناعية، أما التولوين فيُستعمل في صناعة المتفجرات. ويستخدم المنتجون الزيلين في صنع البلاستيك والمنسوجات الاصطناعية.
والغاز الاصطناعي خليط من أول أكسيد الكربون والهيدروجين. ويُستخرج منه النشادر والميثانول. ويُستخدم النشادر في صنع الأسمدة والمتفجرات، أما الميثانول فهو مصدر لكيميائيات أخرى.
كيف تصنع المواد البتروكيميائية:
يتألف النفط والغاز الطبيعي من قدر كبير من مركبات عنصري الهيدروجين والكربون، ويُطلق على هذه المركبات اسم الهيدروكربونات. وتحتوي معظم المواد البتروكيميائية على كربون يأتي من هذه المركبات الهيدروكربونية.توجد طريقة مهمة للحصول على المواد البتروكيميائية الأولية سواء كانت أولفينية أم أروماتية، ويطلق على هذه العملية اسم التكسير البخاري. وفي هذه العملية تُمزج المركبات الهيدروكربونية ـ التي تُستخرج من الغاز الاصطناعي أو من خام النفط ـ مع البخار في فرن مسطح، ثم تُرفع درجة الحرارة فيه بسرعة إلى درجة تصل مابين 800° إلى 900°م وبذا تتحلل الهيدروكربونات إلى مركبات أصغر، ومن ثَم تتحد لتُشكّل المادة البتروكيميائية المرغوب فيها. ويُمكن إنتاج مواد بتروكيميائية أولية ـ الأروماتية منها خاصة ـ على شكل منتجات ثانوية جانبية من خلال عمليات تكرير النفط.
تُصنع الكيميائيات المعقدة بمزج مادتين كيميائيتين أوليّتين أو أكثر. فعلى سبيل المثال، يُمكن مزج كل من الإثيلين والبنزين للحصول على البنزين الإيثيلي المستخدم في صناعة المطاط الاصطناعي. وتشمل قائمة البتروكيميائيات المعقدة كلاً من متعدد الإثيلين ومتعدد البروبيلين، وكلوريد متعدد الفينيل. ويستخدم المنتجون هذه المواد جميعها في إنتاج البضائع البلاستيكية ؛ كقطع غيار السيارات، والعوازل الكهربائية، والأقمشة، والحقائب الشبيهة بالجلود، والأسطوانات التسجيلية والقوارير البلاستيكية المضغوطة.
نبذة تاريخية:
أنْتجَتْ أول مادة كيميائية تُستخرج من الغاز الطبيعي عام 1872م في الولايات المتحدة، وكانت هذه المادة الكيميائية هي أسْود الكربون. وتُستخدم هذه المادة حاليًا بمثابة مادة داعمة لإطارات السيارات.بدأ الاستغلال الواسع الانتشار للنفط والغاز الطبيعي، في صناعة المواد الكيميائية، خلال العشرينيات من القرن العشرين. واستُخدم الفحم آنذاك بمثابة المصدر الأساسي لكثير من هذه المواد. وقد شرعت الشركات الكيميائية في استخدام النفط والغاز الطبيعي في إنتاج الكيميائيات نظرًا لرخصهما وسهولة الحصول عليهما، مقارنة بالفحم الحجري. ومكَّنت المواد البتروكيميائية المنتجين من إنتاج مواد مثل البلاستيك، والمنسوجات الاصطناعية زهيدة الأسعار. وازداد استخدام البتروكيميائيات ازديادًا كبيرًا خلال الحرب العالمية الثانية (1939 ـ 1945م) ؛ فقد استخدمت الجيوش منتجات كثيرة مصنوعة من البتروكيميائيات بما في ذلك المتفجرات والمطاط الاصطناعي. واقتضت صناعة البتروكيميائيات، التي ازدهرت خلال السبعينيات والثمانينيات من القرن العشرين، قدرًا هائلاً من النفط والغاز الطبيعي اللذين يُستهلكان في كل أنحاء العالم. وبنهاية القرن العشرين كانت الولايات المتحدة الأمريكية واليابان ودول غرب أوروبا قد هيمنت على صناعة البتروكيميائيات. وبدأت بعض دول منطقة الشرق الأوسط وقارة آسيا في إنتاج البتروكيميائيات لتصديرها وذلك لتنويع صادراتها التي تنحصر في النفط الخام والغز الطبيعي. وقد أدى الاهتمام بالصناعات البتروكيميائية وتطويرها إلى رفع مستوى المعيشة لشعوب هذه الدول.