صنعت پلیمر و کاربردهای آن

زنجیره پتروشیمی از هیدروکربن های موجود در نفت خام، میعانات گازی و یا گاز طبیعی آغاز شده و پس از فرآورش در فرآینده های شیمیایی و پتروشیمیایی به فرآورده های جدید شیمیایی بدل می شوند و در آخر، واحدهای پایین دست صنعت پتروشیمی این فرآورده های نهایی را به محصولات کالایی و مصرفی که عامه مردم در تماس مستقیم با آنها هستند، بدل می کنند.

کارخانه های تولید الیاف مصنوعی و نساجی، روغن های صنعتی، رنگها و پوشش های حفاظتی، سموم دفع آفات، شوینده های بهداشتی و کودهای شیمیایی، ظروف پلاستیکی، قطعات پلاستیکی، وسایل ورزشی، اسباب بازی ها و انواع لباس ها از تولیدات واحدهای پایین دست صنعت پتروشیمی محسوب می شوند.

محصولات پتروشیمی براساس نوع فناوری، پیچیدگی فرآوری و نزدیکی ماده تولیدی به مرحله نهایی بازار مصرفی به دو دسته مواد پایه ای بالادستی که مواد حد واسط و خوراک واحدهای پایین دستی را تشکیل می دهند و محصولات پایین دستی تقسیم می شوند.

پلیمر تغییران نرخ ارز بازار معاملات محصولات فوق نمایانگر آن است که محصولات پایین دستی که به بازار نزدیک ترند همواره از ارزش افزوده بالاتری نسبت به محصولات پایین دستی برخوردار بوده اند.

نمونه این محصولات، پلیمرهای مهندسی است که به دلیل شکل خاص تولید و کاربرد ویژه آنها، ضمن داشتن قیمت گران از ارزش افزوده بالاتری نسبت به دیگر مواد پلیمری برخوردار هستند.

کشورهای پیشرو در عرصه تولیدات مواد پتروشیمی و شیمیایی با ارزش نظیر آلمان با وجود دوری از مواد اولیه ارزان توانسته اند با توسعه نظام مند صنایع پایین دستی پتروشیمی در قالب پارک های صنعتی پتروشیمی و شیمیایی و ایجاد بنگاه های کوچک و متوسط پتروشیمی دانش بنیان، زمینه تولید محصولات با ارزش، نوآوری و تولید محصولات جدید، کارآفرینی و ایجاد شغل های پایدار، مدیریت و کاهش هزینه تولید و در نهایت کسب حداکثر ارزش افزوده از موادخام پتروشیمی را فراهم کنند و از این رهگذر به یکی از اصلی ترین تولیدکنندگان مواد پلیمر و پتروشیمی جهان بدل شوند.

پلیمرها، مولکولهای بسیار بزرگی هستند که از تعداد زیادی اتم تشکیل شده اند. ریز مولکول ها عمدتا دارای وزن مولکولی کمی هستند، ولی ماکرومولکولها (پلیمرها) محدودیتی برای وزن مولکولی ندارند و تا بیش از چند هزار و در مولکول های سه بعدی، تا بیش از چندین هزار تغییر می کنند.

واژه پلیمر از کلمات یونانی (poly) به معنای بسیار و (meros) به معنای قسمت گرفته شده است.

پلیمرهای طبیعت خیلی پیش از آنکه انسان بتواند پلیمرهای سنتزی را بسازد. پلیمرهایی مانند سلولز را ساخته بود. سلولز جزو اصلی تشکیل دهنده الیاف پنبه و چوب است. پروتئین ها، کائوچو و برخی رزین ها از این دسته پلیمرها هستند.

بدن ما نیز خود از پلیمرها تشکیل شده است. ماهیچه ها، پروتئین ها، ژن ها و کروموزوم ه همه از پلیمر طبیعی ساخته شده اند. لباسی که بر تن می کنیم از این مولکول های بلند که به شکل لیف درآمده اند تشکیل شده است.

 ظروف آشپرخانه که هر روز مصرف می کنیم، لاستیک خودروها که از الاستومر هستند، روکشپلیمر کابل های برق، شیشه ها، چسبها، رنگها، پوشش ها، دریچه های مصنوعی قلب، تاندونهای مصنوعی عضلات، کامپوزیت هایی که جهت پرکردن دندان به کار می روند، حتی دندان های مصنوعی، محملهای دارویی، سرنگ های یکبار مصرف تمام قطعات لاستیکی و پلاستیکی که در ماشین ها کاربرد دارند، همگی پلیمر هستند.

به طور خلاصه می توان گفت، محصولات پلیمری در مقایسه با کل مواد مورد مصرف در جهان از مواد غیرپلمیری (فلزات و استیل) پیشی گرفته است. در واقع پلیمرها نه تنها جای خود را در میان مواد بازکرده اند، بلکه توانسته اند جایگزین آنها نیز بشوند.

انسان به قدمت عمر خود از پلیمرها استفاده کرده است. گوشت و سبزیها برای خوراک، چوب و نی برای خانه سازی، چرم و پنبه برای لباس و کاغذ برای ارتباطات، همگی پلیمرهای طبیعی هستند.

در دوران باستان (بیش از پنج هزار سال پیش) سومری ها از آسفالت برای پوشش کف پیاده روها استفاده می کردند و در مصر باستان تابوت های حجاری شده را با پلیمرهای طبیعی (مانند وارنیش Varnish) جلا می دادند. این پلیمرها در قرون وسطا نیز برای حفاظت چوب و نقاشی ها کاربرد داشتند.

پلیمرها به سه گروه اصلی توموپلاستیک ها، ترموست ها و الاستومرها تقسیم می شوند. نتیجه حاصل از بررسی انواع مختلف پلیمرها مشخص می کند که هر سه گروه یاشده دارای مقاومت شیمیایی بسیار بالا در برابر اسیدهای معدنی بوده و تقریبا همه آنها در مقابل تابش اشعه فرابنفش، مخصوصا تابش نور خورشید، بسیار حساس هستند.

ترموپلاستیک ها با توجه به خواص مناسب مکانیکی و شیمیایی، در بسیاری کاربردهای صنعتی نظیر لوله ها و تجهیزات انتقال، تجهیزات الکتریکی، پوشش ها، اتصالات ونظایر آن استفاده می شوند.

 توموست ها برخلاف ترموپلاستیک ها دارای مقاومت خوردگی پایین هستند و در نتیجه استفاده از آنها در صنایع محدود به ساخت لوله ها، شیرها، پمپ ها، ظروف، پوشش های محافظ، عایق کاری، چسبنده ها و... می شود.

الاستومرها نیز به عنوان مواد پوشش مخازن، تانک ها و لوله ها استفاده شده و از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، قلیاها و نمک ها مقاوم هستند.

اهمیت توجه به پلیمرها و صنعت پتروشیمی ایران زمانی آشکارتر می شود که بدانیم ایران از منابع انرژی خود برای تولید محصولات پتروشیمی استفاده می کند و مزیت بالقوه فراوانی در این خصوص دارد، ضمن آن که بخش بزرگی از ارزش افزوده ای که به عنوان سود صادرات نصیبت مجتمع های بزرگ پتروشیمی می شود، می تواند در بخش پایین دستی به ارزش افزوده بیشتر ناشی از فعال سازی تولید داخل، همچنین ایجاد اشتغال بالا دراین بخش بینجامد.

به ازای هر شغل در صنایع بالادست باید 940 هزار دلار سرمایه گذاری شود در حالی که در صنایع تکمیلی نیاز به 21 هزار دلار به ازای هر شغل است.

همچنین از نظر ارزش افزوده در بالادست به ازای فروش هر میلیون تن محصول 300 میلیون دلار به دست می آید در حالی که در صنایع تکمیلی به ازای هر میلیون تن فروش 670 میلیون دلار کسب می شود. از سوی دیگر نرخ بازگشت سرمایه در بالادست 12 تا 15 درصد و در صنایع تکمیلی 30 تا 35 درصد است.

به عنوان مثال وزن پلاستیک بدنه یک جاروبرقی در مجموع 4 یا 5 کیلوگرم است و قیمت هر کیلوگرم پلی اتیلن نیز تقریبا 1500 تومان است که در مجموع قیمت مواد اولیه آن 7500 تومان می شود در حالی که بدنه یک جاروبرقی ساخته شده در بازار 70 یا 80 هزار تومان است. یعنی امکان چند برابر شدن ارزش محصولات در کنار اشتغالزایی بالای آنها وجود دارد.

به باور کارشناسان به طور متوسط به ازای هر 5 تن محصول در سال، قابلیت ایجاد یک شغل در حوزه صنایع پایین دستی پتروشیمی وجود دارد که به آن معناست که اگر به جای 15.8 میلیون تن محصولات پتروشیمی صادر شده در سال 1391، این مقدار محصول خام در داخل کشور به محصول نهایی بدل می شد، امکان ایجاد بیش از سه میلیون و 160 هزار شغل فقط در این بخش به وجود می آمد.

سرمایه گذاری و توسعه همگام صنایع پایین دستی و تکمیلی پتروشیمی بخصوص در بخش پلیمرها قادر است؛ نه تنها اشتغال لازم را برای 8 میلیون نفری که در افق نه چندان دور به بازار کار ایران وارد می شوند فراهم کند، بلکه بازارهای کار کشورهای منطقه را نیز تحت پوشش خود قرار دهد.

نباید فراموش کنیم که پتروشیمی ایران در چند سال آینده به ظرفیت تولید 100 میلیون تن در سال خواهد رسید. باید هر چه فکری به حال محصولات پلیمری چینی و دیگر کشورهای واردکننده نفت از ایران که بازار ما را اشباع و صنعت پلیمر ایران را خفه کرده اند، بکنیم.

منبع: پارس اتیلن کیش