מה זה סטירן?
סטירן (CAS 100-42-5)הוא נוזל חסר צבע, נדיף עם ריח מתוק וריחני. יש לו מסיסות נמוכה במים אך מתמוסס היטב בממיסים אורגניים. מבחינה כימית, הוא מכיל טבעת בנזן המחוברת לקבוצת אתילן, מה שמקנה לו את היכולת לעבור תגובות פילמור. בשל המבנה הכימי שלו, סטירן הוא מאוד תגובתי וניתן להשתמש בו לייצור מגוון רחב של פולימרים וקופולימרים. יש לטפל בו בזהירות: הוא דליק ועלול להזיק בשאיפה או במגע עם העור.
1. נפט-חומרי גלם מופקים
חומרי הגלם העיקריים לייצור סטירן מגיעים מתעשיית הנפט. אתאן ופרופאן, המתקבלים מעיבוד גז טבעי ומזיקוק נפט, ממלאים תפקידים מכריעים. פחמימנים אלו מומרים לראשונה לאתילן ופרופילן בתהליך הנקרא פיצוח קיטור. אתילן משמש אז כאבן בניין לייצור אתילבנזן, תוצר ביניים בייצור סטירן.
2. אתיל-בנזן כמבשר
אתילבנזן הוא המבשר הישיר לסטירן. זה מיוצר בעיקר על ידי אלקילציה של בנזן עם אתילן. התגובה מתרחשת בתנאים ספציפיים של טמפרטורה ולחץ בנוכחות זרז, בדרך כלל זרז חומצי מוצק. ברגע שמתקבל אתיל-בנזן, הוא עובר תהליך הנקרא דהידרוגנציה, שבו אטומי מימן מוסרים ליצירת סטירן. שלב הפירוק הזה מתרחש בדרך כלל בטמפרטורות גבוהות בעזרת זרז, כגון תחמוצת ברזל.
3. לפי-מוצרים מתהליכים אחרים
במקרים מסוימים, סטירן יכול להתקבל גם בתור-מוצר לוואי מתהליכים תעשייתיים אחרים. לדוגמה, בייצור של סוגים מסוימים של קולה המשמשים בתעשיית הפלדה, כמויות קטנות של סטירן עשויות להיווצר כמוצר לוואי.- עם זאת, זהו מקור מינורי יחסית בהשוואה לייצור מחומרי גלם המופקים-של נפט ופירוק אתיל-בנזן.
שרשרת הייצור במבט אחד
- אתאן/פרופאן (מגז טבעי ומזיקוק) ← פיצוח קיטור ← אתילן.
- בנזן + אתילן → אלקילציה (זרז חומצה מוצק) → אתיל-בנזן.
- אתיל-בנזן → דה-הידרוגנציה קטליטית (טמפרטורה גבוהה, זרז תחמוצת ברזל) → מונומר סטירן.
- סטירן → פילמור → פוליסטירן, קופולימרים סטירן (SBR, ABS, SAN).
תַקצִיר
חומרי הגלם של סטירן הם בסופו של דבר נפט וגז טבעי: אתילן מפיצוח קיטור ובנזן מזיקוק מתאחדים ויוצרים אתיל-בנזן, שמפורק לסטירן. זו הסיבה שמחירי הסטירן קשורים קשר הדוק לשוקי האתילן, בנזן והאנרגיה.