بیتومن چیست؟
بیتومن (Bitumen) ماده‌ای هیدروکربنی و سیاه‌رنگ است که کاربرد گسترده‌ای در صنایع راه‌سازی، عایق‌کاری، تولید آسفالت، ایزوگام، رنگ، رزین و حفاری دارد. بسیاری بیتومن را با قیر یکی می‌دانند، در حالی‌که بیتومن، نام علمی و بین‌المللی همان ماده‌ای است که در فارسی با واژه «قیر» شناخته می‌شود. اما تفاوت‌هایی میان بیتومن، قیر نفتی و قیر طبیعی وجود دارد که دانستن آن‌ها برای فعالان صنعتی و خریداران بسیار مهم است.
در این مقاله سعی کرده‌ایم نگاهی جامع، ساده اما علمی به موضوع بیندازیم تا بدانیم بیتومن چیست، چه انواعی دارد، چگونه تولید می‌شود، چه کاربردهایی دارد، تفاوت آن با قیر طبیعی و دیگر ترکیبات نفتی در چیست و چرا شناخت دقیق آن برای فعالان حوزه نفت و پتروشیمی، عمران، ساختمان و صادرات اهمیت دارد.
بیتومن چیست؟
بیتومن (Bitumen) یک ترکیب نفتی سنگین، سیاه‌رنگ، چسبنده و نیمه‌جامد یا مایع است که عمدتاً از تقطیر نفت خام در پالایشگاه‌ها به‌دست می‌آید. این ماده، دارای وزن مولکولی بالا و نقطه ذوب نسبتاً بالا است و در دمای محیط معمولاً جامد یا نیمه‌جامد به نظر می‌رسد.
ویژگی‌های اصلی بیتومن:
- رنگ: سیاه یا قهوه‌ای تیره
- حالت فیزیکی: چسبناک، نیمه‌جامد یا جامد
- منشأ: باقی‌مانده‌ی تقطیر نفت خام
- ترکیبات اصلی: آسفالتن‌ها، رزین‌ها، روغن‌های معدنی
- محلول در: حلال‌های آروماتیک مثل تولوئن و زایلن
- مقاوم در برابر: رطوبت، خوردگی و مواد شیمیایی
منشأ بیتومن
بیتومن به‌طور طبیعی در برخی نقاط زمین یافت می‌شود، اما عمدتاً از پالایش نفت خام حاصل می‌شود. در واقع بیتومن همان باقی‌مانده ته‌نشین‌شده از فرآیند تقطیر نفت است که به آن وکیوم باتوم (Vacuum Bottom) نیز گفته می‌شود.
تفاوت بیتومن با قیر
در فارسی، واژه «قیر» معادل بیتومن استفاده می‌شود. اما در نگاه علمی و بین‌المللی، بیتومن اصطلاح دقیق‌تری است که به ماده‌ای خاص با ترکیب مشخص و ویژگی‌های تعریف‌شده گفته می‌شود. قیر می‌تواند:
- قیر نفتی (بیتومن پالایشگاهی)
- قیر طبیعی (مانند گیلسونایت)
- قیر دمیده (Blown Bitumen)
باشد.
بنابراین بیتومن یکی از انواع قیر است، اما هر قیری لزوماً بیتومن نیست.
انواع بیتومن
بیتومن بسته به روش تولید، کاربرد و درجه سختی، به چند نوع اصلی تقسیم می‌شود:
1. بیتومن نفوذی (Penetration Grade Bitumen)
بر اساس آزمایش عدد نفوذ (Penetration Test) دسته‌بندی می‌شود و با عددی مثل 60/70 یا 80/100 شناخته می‌شود.
- Bitumen 60/70: برای آسفالت‌سازی در مناطق گرمسیر
- Bitumen 80/100: مناسب برای مناطق سردسیر
2. بیتومن اکسید شده یا دمیده (Blown Bitumen)
این نوع بیتومن با عبور دادن هوا از داخل بیتومن در دمای بالا تولید می‌شود و کاربردهایی مثل ایزوگام و عایق‌بندی دارد.
3. بیتومن محلول (Cutback Bitumen)
با رقیق کردن بیتومن با حلال‌هایی مانند نفتا یا بنزین تولید می‌شود. برای کار در شرایط سرد یا بدون نیاز به گرم کردن استفاده می‌شود.
4. امولسیون بیتومن (Bitumen Emulsion)
مخلوطی از بیتومن، آب و امولسیفایر است که در کارهای راه‌سازی سرد و تعمیر سریع جاده‌ها کاربرد دارد.
مشخصات فنی بیتومن
| ویژگی | مقدار متداول |
|---|---|
| رنگ | سیاه تا قهوه‌ای |
| نقطه نرمی (Softening Point) | 42 تا 55 درجه سانتی‌گراد |
| عدد نفوذ (Penetration) | 60 تا 100 دهم میلی‌متر |
| دانسیته | حدود 1.0 تا 1.1 گرم/سانتی‌متر مکعب |
| حلالیت در تری‌کلرواتیلن | بالای 99.5% |
| نقطه اشتعال | 230 درجه سانتی‌گراد یا بیشتر |
کاربردهای بیتومن
بیتومن یکی از پرکاربردترین محصولات نفتی است که در صنایع مختلف کاربرد دارد:
1. راه‌سازی و آسفالت
حدود 85 تا 90 درصد تولید بیتومن در جهان برای راه‌سازی و تولید آسفالت استفاده می‌شود. بیتومن نقش چسباننده میان ذرات سنگدانه را دارد.
2. ایزوگام و عایق‌کاری
در تولید ایزوگام، قیرگونی، عایق بام و لوله‌ها، از بیتومن با درجه نفوذ یا دمیده استفاده می‌شود.
3. پوشش لوله‌ها
برای محافظت از لوله‌های فولادی در مقابل زنگ‌زدگی، از بیتومن به‌عنوان پوشش محافظ استفاده می‌شود.
4. ساخت رنگ و رزین
رزین‌های ساخته‌شده از بیتومن در صنایع رنگ‌سازی، جوهر چاپ و پوشش‌های ضدخوردگی کاربرد دارند.
5. تولید محصولات پلیمری
بیتومن با پلیمرها ترکیب می‌شود تا محصولاتی با انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت حرارتی بالا تولید شود.
6. صنعت حفاری
در ترکیب با سایر مواد شیمیایی، بیتومن به‌عنوان ماده‌ای جهت کنترل فشار و آب‌بندی در حفاری نفت و گاز استفاده می‌شود.
مراحل تولید بیتومن در پالایشگاه
- تقطیر اولیه نفت خام: جداسازی مواد سبک (بنزین، گازوئیل، نفت سفید)
- تقطیر خلأ (Vacuum Distillation): ته‌مانده حاصل را بدون شکستن مولکولی تبخیر می‌کنند
- تولید وکیوم باتوم (VB): ماده پایه برای بیتومن
- دمیدن هوا (برای بیتومن دمیده): افزایش ویسکوزیته و مقاومت حرارتی
- بسته‌بندی یا ذخیره‌سازی بیتومن: به‌صورت بشکه‌ای، فله‌ای یا ایزوکنتینر
صادرات بیتومن از ایران
ایران به‌عنوان یکی از تولیدکنندگان بزرگ بیتومن در منطقه، ظرفیت صادرات گسترده‌ای به کشورهای آسیایی، آفریقایی و اروپایی دارد. شرکت‌های فعال در حوزه صادرات بیتومن با رعایت استانداردهای بین‌المللی، محصول را در بسته‌بندی مناسب به بازارهای زیر عرضه می‌کنند:
- هند
- چین
- امارات
- عمان
- ترکیه
- سریلانکا
- کنیا
- بنگلادش
بسته‌بندی و حمل‌ونقل بیتومن
بسته به شرایط مشتری، بیتومن به‌صورت:
- بشکه فلزی (180 کیلوگرمی)
- کیسه پلی‌اتیلن (Polybag)
- ایزوکنتینر (برای صادرات عمده)
- فله در تانکرهای حرارتی
عرضه می‌شود. انتخاب نوع بسته‌بندی به میزان سفارش، شرایط گمرک مقصد، مدت زمان حمل، و الزامات کیفی بستگی دارد.
مزایای استفاده از بیتومن
| مزیت | توضیح |
|---|---|
| چسبندگی بالا | افزایش انسجام مخلوط‌های آسفالتی |
| مقاومت در برابر آب | عدم نفوذپذیری بالا در برابر رطوبت |
| قیمت مناسب | مقرون به‌صرفه در مقایسه با سایر چسباننده‌ها |
| انعطاف‌پذیری | حفظ خاصیت در سرما و گرما |
| قابلیت بازیافت | کاهش هزینه و آلودگی محیطی |
نکات مهم در خرید بیتومن
- درجه‌بندی دقیق (Grade) بیتومن (مثلاً 60/70 یا 85/100) بر اساس پروژه انتخاب شود.
- از تأمین‌کننده معتبر و دارای مجوزهای لازم خرید شود.
- کیفیت محصول با گواهی آنالیز آزمایشگاهی تایید شود.
- نوع بسته‌بندی با توجه به نیاز انتخاب شود.
- تاریخ تولید و شرایط نگهداری حتماً بررسی شود.