اتان پلی حیاتی میان استخراج نفت و گاز و تولید محصولات پتروشیمی است که ارزش اقتصادی و استراتژیک بالایی دارد.سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09033158778

اتان یکی از هیدروکربن‌های سبک موجود در ترکیب گاز طبیعی و جریان‌های همراه نفت است که نقشی کلیدی در صنعت انرژی و پتروشیمی ایفا می‌کند. با وجود اینکه C2H6 به‌تنهایی سهم کوچکی از ترکیب کلی نفت و گاز را به خود اختصاص می‌دهد، اما به دلیل ارزش بالای آن در زنجیره تأمین مواد شیمیایی، سوخت‌ها و محصولات پتروشیمی، اهمیت استراتژیک دارد. در حقیقت، اتان پلی میان صنعت نفت و گاز و صنایع پایین‌دستی پتروشیمی است و می‌توان آن را یکی از محرک‌های اصلی توسعه اقتصادی و صنعتی دانست. در این مقاله به بررسی جایگاه اتان در استخراج نفت و گاز، ویژگی‌ها، فرآیند جداسازی، کاربردها و نقش آن در اقتصاد جهانی پرداخته می‌شود.

اتان چیست و چگونه در نفت و گاز یافت می‌شود؟

اتان (C2H6) یک هیدروکربن اشباع از خانواده آلکان‌هاست که در حالت طبیعی به‌صورت گاز بی‌رنگ و بی‌بو وجود دارد. این ماده بخش دومین جزء بزرگ گاز طبیعی بعد از متان به شمار می‌رود و همچنین در جریان‌های گاز همراه (Associated Gas) و مایعات گاز طبیعی (NGLs) یافت می‌شود. درصد C2H6 موجود در گاز طبیعی بسته به میدان گازی و شرایط زمین‌شناسی متفاوت است، اما معمولاً بین ۲ تا ۱۰ درصد متغیر است.

از آنجا که C2H6 در فشار و دمای محیط به‌صورت گاز است، استخراج و ذخیره‌سازی آن نیازمند فرآیندهای جداسازی و مایع‌سازی در پالایشگاه‌های گاز و واحدهای NGL است. این ماده برخلاف متان که عمدتاً به عنوان سوخت استفاده می‌شود، بیشتر به‌عنوان خوراک صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جایگاه اتان در فرآیند استخراج نفت و گاز

هنگامی که نفت خام از مخازن زیرزمینی استخراج می‌شود، معمولاً همراه با آن مقادیر قابل توجهی گاز طبیعی تولید می‌گردد. این گاز شامل متان، اتان، پروپان، بوتان و دیگر هیدروکربن‌های سبک است. جداسازی این اجزاء در واحدهای فرآورش گاز صورت می‌گیرد و C2H6 یکی از مهم‌ترین ترکیباتی است که از این جریان جدا می‌شود.

جایگاه اتان در استخراج نفت و گاز از دو منظر اهمیت دارد:

بازیافت اقتصادی: جداسازی و فروش C2H6 به عنوان محصولی با ارزش افزوده بالا به صنایع پایین‌دستی.

مدیریت ترکیب گاز طبیعی: تنظیم نسبت متان و C2H6 برای بهبود کیفیت سوخت و رعایت استانداردهای خطوط انتقال گاز.

فناوری‌های جداسازی و بازیافت اتان

جداسازی C2H6 از جریان گاز طبیعی به دلیل خواص نزدیک آن به متان، فرآیندی پیچیده و انرژی‌بر است. برای این منظور از فناوری‌های پیشرفته‌ای استفاده می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

تقطیر برودتی (Cryogenic Distillation): رایج‌ترین روش جداسازی C2H6 که با سرد کردن شدید گاز طبیعی، اجزاء مختلف آن بر اساس نقطه جوش تفکیک می‌شوند.

فرآیند جذب (Absorption): استفاده از مایعات جاذب برای جداسازی C2H6از سایر اجزاء.

فرآیند غشایی (Membrane Separation): روش نوین که با بهره‌گیری از غشاهای انتخابی، جداسازی هیدروکربن‌های سبک را امکان‌پذیر می‌سازد.

انتخاب روش به عواملی چون ترکیب گاز، ظرفیت پالایشگاه، هزینه‌های عملیاتی و دسترسی به فناوری بستگی دارد.

کاربردهای کلیدی اتان

۱. خوراک صنایع پتروشیمی

بزرگ‌ترین و مهم‌ترین کاربرد C2H6 استفاده به‌عنوان خوراک واحدهای کراکر بخار (Steam Cracker) است. در این فرآیند، اتان در دماهای بالا (۸۵۰-۹۵۰ درجه سانتی‌گراد) و در حضور بخار آب شکسته شده و به اتیلن (C2H4) تبدیل می‌شود. اتیلن یکی از پرمصرف‌ترین مواد پایه پتروشیمی است که در تولید پلاستیک‌ها، رزین‌ها، الیاف مصنوعی و مواد شیمیایی واسطه نقش دارد.

۲. تولید انرژی و سوخت

اگرچه مصرف مستقیم C2H6 به عنوان سوخت رایج نیست، اما در برخی موارد می‌توان از آن برای تولید انرژی در نیروگاه‌ها یا به‌عنوان بخشی از ترکیب گاز سوختی استفاده کرد.

۳. تولید مواد شیمیایی دیگر

اتان می‌تواند به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم به مواد شیمیایی دیگری مانند استالدهید، اتیل‌بنزن و اکسید اتیلن تبدیل شود که هرکدام کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند.

اهمیت اقتصادی اتان

اتان به دلیل تبدیل‌پذیری آن به اتیلن، از ارزش اقتصادی بالایی برخوردار است. کشورهایی که دارای منابع عظیم گاز طبیعی هستند، می‌توانند با توسعه زنجیره ارزش C2H6 و اتیلن، به قطب‌های پتروشیمی جهان تبدیل شوند. به‌طور مثال:

ایالات متحده آمریکا: با بهره‌برداری از منابع شیل گس و وفور C2H6 ، به یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان و صادرکنندگان اتیلن و محصولات پتروشیمی بدل شده است.

خاورمیانه (ایران، قطر، عربستان): این کشورها با دارا بودن ذخایر عظیم گاز، C2H6 را به عنوان خوراک اصلی مجتمع‌های پتروشیمی به کار می‌گیرند.

نقش اتان در توسعه پایدار و استراتژیک

اهمیت اتان تنها به جنبه اقتصادی محدود نمی‌شود. این ماده در سیاست‌های انرژی و توسعه صنعتی کشورها نیز نقش دارد. با جایگزینی خوراک‌های مایع نفتی با C2H6 در پتروشیمی‌ها، هم ارزش افزوده بیشتری ایجاد می‌شود و هم انتشار آلاینده‌ها کاهش می‌یابد. همچنین، دسترسی به اتان ارزان و فراوان یکی از مزیت‌های رقابتی مهم در زنجیره تأمین جهانی مواد شیمیایی محسوب می‌شود.

چالش‌ها و محدودیت‌های استفاده از C2H6

با وجود مزایای فراوان، بهره‌برداری از C2H6 با چالش‌هایی همراه است:

پیچیدگی و هزینه بالای جداسازی: نیاز به سرمایه‌گذاری سنگین در فناوری‌های برودتی.

نوسانات بازار جهانی: قیمت اتان و اتیلن تحت تأثیر عرضه و تقاضا و قیمت نفت خام تغییر می‌کند.

مسائل زیست‌محیطی: احتراق و فرآورش C2H6 می‌تواند منجر به تولید آلاینده‌ها و گازهای گلخانه‌ای شود.

وابستگی به زیرساخت‌ها: انتقال و صادرات C2H6 نیازمند خطوط لوله، کشتی‌های مخصوص و تجهیزات مایع‌سازی است.

آینده اتان در صنعت نفت و گاز

با توجه به رشد روزافزون تقاضا برای محصولات پتروشیمی و پلیمرها، انتظار می‌رود مصرف جهانی اتان در دهه‌های آینده افزایش یابد. همچنین، توسعه فناوری‌های نوین برای کاهش هزینه‌های جداسازی و بهبود بازدهی فرآیندها می‌تواند نقش اتان را بیش از پیش پررنگ کند. کشورهایی که بتوانند زنجیره ارزش C2H6 را تکمیل کنند، نه‌تنها در صنعت نفت و گاز، بلکه در اقتصاد جهانی جایگاه برجسته‌ای خواهند یافت.

اتان به عنوان یکی از اجزاء حیاتی گاز طبیعی، نقشی کلیدی در پیوند میان صنعت نفت و گاز و صنایع پتروشیمی ایفا می‌کند. اهمیت آن نه فقط در استخراج و فرآورش، بلکه در ارزش اقتصادی و استراتژیک آن برای کشورهاست. جداسازی و بهره‌برداری از C2H6 نیازمند فناوری‌های پیچیده و سرمایه‌گذاری‌های کلان است، اما مزایای آن در تولید اتیلن، توسعه صنایع پایین‌دستی و ایجاد اشتغال، این چالش‌ها را توجیه می‌کند. در نهایت، می‌توان گفت که اتان یکی از ستون‌های اصلی در آینده انرژی و صنایع شیمیایی جهان خواهد بود.