Petrochemický - Petrochemical
Petrochemikálie (také známý jako ropné destiláty; a někdy zkráceně jako petchemy[1]) jsou chemické produkty získáno od ropa rafinací. Nějaký chemické sloučeniny vyrobené z ropy se získávají také z jiných fosilní paliva, jako uhlí nebo zemní plyn nebo obnovitelné zdroje jako kukuřice, palmové ovoce nebo cukrová třtina.
Dvě nejběžnější petrochemické třídy jsou olefiny (počítaje v to ethylen a propylen ) a aromatické látky (počítaje v to benzen, toluen a xylen izomery ).
Ropné rafinerie vyrábět olefiny a aromatické látky tekuté katalytické krakování ropných frakcí. Chemické závody vyrábět olefiny parní krakování z kapaliny ze zemního plynu jako etan a propan. Aromatické látky produkuje katalytické reformování z nafta. Olefiny a aromatické látky jsou stavebními kameny pro širokou škálu materiálů, jako jsou rozpouštědla, čistící prostředky, a lepidla. Olefiny jsou základem polymery a oligomery použito v plasty, pryskyřice, vlákna, elastomery, maziva, a gely.[2][3]
Celosvětová produkce ethylenu a propylenu je přibližně 115 milionů tun, respektive 70 milionů tun ročně. Produkce aromatických látek je přibližně 70 milionů tun. Největší petrochemický průmysl jsou umístěny v USA a západní Evropa; hlavní růst nové výrobní kapacity je však v EU střední východ a Asie. Existuje značný meziregionální petrochemický obchod.
Primární petrochemikálie jsou rozděleny do tří skupin v závislosti na jejich chemická struktura:
- Olefiny zahrnuje Ethene, Propen, Buteny a butadien. Ethylen a propylen jsou důležitými zdroji průmyslové chemikálie a plasty produkty. Při výrobě se používá butadien syntetická guma.
- Aromatika zahrnuje Benzen, toluen a xyleny, jako celek označovaný jako BTX a primárně se získává z ropných rafinérií extrakcí z reformátu vyrobeného v katalytické reforméry použitím Nafta získaný z ropných rafinérií. Alternativně lze BTX vyrobit aromatizací alkanů[4][5][6]. Benzen je surovina pro barviva a syntetické detergenty a benzen a toluen pro isokyanáty MDI a TDI používá se při výrobě polyurethany. Výrobci používají xyleny k výrobě plastů a syntetických vláken.
- Syntetický plyn je směs z kysličník uhelnatý a vodík zvyklý dělat amoniak a methanolu. Amoniak se používá k výrobě hnojivo močovina a jako rozpouštědlo se použije methanol a chemikálie středně pokročilí. Parní krekry nelze zaměňovat parní reformování rostliny používané k výrobě vodík a amoniak.
- Metan, etan, propan a butany získané primárně z zařízení na zpracování zemního plynu.
- Methanolu a formaldehyd.
V roce 2007 bylo množství ethylenu a propylenu vyrobeného v parních krakovacích jednotkách asi 115 Mt (megaton) a 70 Mt.[7] Výstupní kapacita ethylenu u velkých parních crackerů se pohybovala až 1,0 - 1,5 Mt za rok.[8]
Sousední schéma schematicky zobrazuje hlavní zdroje uhlovodíků a procesy používané při výrobě petrochemikálií.[2][3][9][10]
Jako komoditní chemikálie, petrochemie se vyrábějí ve velmi velkém měřítku. Petrochemické výrobní jednotky se liší od komoditních chemických závodů tím, že často vyrábějí řadu souvisejících produktů. Porovnejte to s speciální chemikálie a jemná chemikálie výroba, kde jsou výrobky vyráběny v diskrétních dávkových procesech.
Petrochemikálie se vyrábějí převážně na několika výrobních místech po celém světě, například v Jubail & Yanbu Průmyslová města v Saúdské Arábii, Texas & Louisiana v USA, v Teesside v Severovýchod Anglie v Spojené království, v Rotterdam v Nizozemsku, v Jamnagar, Dahej v Gudžarát, Indie a v Singapuru. Ne všechny petrochemické nebo komoditní chemické materiály vyrobené v chemickém průmyslu se vyrábějí na jednom místě, ale skupiny souvisejících materiálů se často vyrábějí v přilehlých výrobních závodech, aby se vyvolala průmyslová symbióza, efektivita materiálů a užitných vlastností a další úspory z rozsahu. Toto je známo v chemické inženýrství terminologie jako integrovaná výroba. Specializované a jemné chemické společnosti se někdy nacházejí v podobných výrobních lokalitách jako petrochemie, ale ve většině případů nepotřebují stejnou úroveň infrastruktury velkého rozsahu (např. Potrubí, skladování, přístavy a napájení atd.), A proto je lze najít v multisektorových obchodních parcích.
Rozsáhlé petrochemické výrobní závody mají klastry výrobních jednotek, které sdílejí veřejné služby a infrastrukturu velkého rozsahu, jako jsou elektrárny, skladovací nádrže, přístavní zařízení, silniční a železniční terminály. Například ve Velké Británii existují 4 hlavní lokality pro takovou výrobu: v blízkosti řeky Mersey v severozápadní Anglii, v Humberu na východním pobřeží Yorkshire, v Grangemouth v blízkosti Firth of Forth ve Skotsku a v Teesside jako součást Klastr zpracovatelského průmyslu na severovýchodě Anglie (NEPIC). K prokázání shlukování a integrace je asi 50% petrochemických a komoditních chemikálií ve Velké Británii vyrobeno průmyslovými klastrovými společnostmi NEPIC v Teesside.
Dějiny
V roce 1835 Henri Victor Regnault, francouzský chemik odešel vinylchlorid na slunci a našel bílou pevnou látku na dně baňky, která byla polyvinyl chlorid. V roce 1839 Eduard Simon, objevili polystyren náhodou destilací Storax. V roce 1856 William Henry Perkin objevil první syntetické barvivo, Mauveine. V roce 1888 Friedrich Reinitzer, poznamenal rakouský rostlinný vědec cholesterylbenzoát měl dvě různé teploty tání. V roce 1909 Leo Hendrik Baekeland vynalezl bakelit vyrobeno z fenol a formaldehyd. V roce 1928 syntetická paliva vynalezl pomocí Fischer-Tropschův proces. V roce 1929 Walter Bock vynalezl syntetický kaučuk Buna-S který je tvořen styren a butadien a vyráběny z nich pneumatiky pro automobily. V roce 1933 Otto Röhm polymerizoval první akrylové sklo methylmethakrylát. V roce 1935 Michael Perrin vynalezl polyethylen. Po druhé světové válce polypropylen byl objeven na počátku 50. let. V roce 1937 Wallace Hume Carothers vynalezl nylon. V roce 1946 vynalezl Polyester. Polyethylentereftalát (PET) lahve jsou vyrobeny z ethylen a paraxylen. V roce 1938 Otto Bayer vynalezl polyuretan. V roce 1941 Roy Plunkett vynalezl Teflon. V roce 1949 se Fritz Stastny otočil polystyren do pěny. V roce 1965 Stephanie Kwolek vynalezl Kevlar.[11]
Olefiny
Následuje částečný seznam hlavních[podle koho? ] komerční petrochemikálie a jejich deriváty:
- ethylen - nejjednodušší olefin; používá se jako chemická surovina a stimulant zrání
- polyethylen – polymerovaný ethylen; LDPE, HDPE, LLDPE
- ethanol - přes ethylen hydratace (chemická reakce přidávání voda ) ethylenu
- ethylenoxid - přes ethylen oxidace
- ethylenglykol - hydratací ethylenoxidem
- chladič motoru - směs ethylenglykolu, vody a inhibitorů
- polyestery - kterýkoli z několika polymerů s esterovými vazbami v hlavním řetězci
- glykolethery - prostřednictvím glykolového povýšení
- ethoxyláty
- ethylenglykol - hydratací ethylenoxidem
- vinylacetát[12]
- 1,2-dichlorethan
- trichlorethylen
- tetrachlorethylen - nazývaný také perchlorethylen; používá se jako rozpouštědlo a odmašťovač za suchého čištění
- vinylchlorid - monomer pro polyvinyl chlorid
- polyvinyl chlorid (PVC) - druh plastu používaný pro potrubí, potrubí a další věci
- propylen - používá se jako monomer a chemická surovina
- isopropylalkohol - 2-propanol; často se používá jako rozpouštědlo nebo třecí alkohol
- akrylonitril - užitečné jako monomer při formování Orlon, břišní svaly
- polypropylen – polymerovaný propylen
- propylenoxid [13]
- polyether polyol - používá se při výrobě polyurethanů
- propylenglykol - používá se v chladicí kapalině motoru [14]a odmrazovací kapalina letadla
- glykolethery - z kondenzace glykolů
- akrylová kyselina [15][16][17]
- allylchlorid –
- epichlorhydrin - chlor-oxiran; používá se při tvorbě epoxidové pryskyřice
- epoxidové pryskyřice - druh polymeračního lepidla z bisfenolu A, epichlorhydrinu a některých amin
- epichlorhydrin - chlor-oxiran; používá se při tvorbě epoxidové pryskyřice
- Butene
- izomery butylenu - užitečné jako monomery nebo komonomery
- isobutylen - krmivo pro výrobu methyl tert-butylether (MTBE) nebo monomer pro kopolymeraci s nízkým procentem isopren dělat butylkaučuk
- 1,3-butadien (nebo buta-1,3-dien) - a dien často se používá jako monomer nebo komonomer pro polymeraci na elastomery jako polybutadien, styren-butadienový kaučuk nebo plast, jako je akrylonitril-butadien-styren (BŘIŠNÍ SVALY)
- syntetické kaučuky - syntetické elastomery vyrobené z jednoho nebo více z několika petrochemických (obvykle) monomerů, jako je 1,3-butadien, styren, isobutylen, isopren, chloropren; elastomerní polymery se často vyrábějí s vysokým procentem konjugovaných dienových monomerů, jako je 1,3-butadien, isopren nebo chloropren
- izomery butylenu - užitečné jako monomery nebo komonomery
- vyšší olefiny
- polyolefiny takové poly-alfa-olefiny, které se používají jako lubrikanty
- alfa-olefiny - používá se jako monomery, komonomery a další chemické prekurzory. Například malé množství 1-hexen mohou být kopolymerovány s ethylenem do pružnější formy polyethylenu.
- jiné vyšší olefiny
- čisticí alkoholy
Aromatika
- benzen - nejjednodušší aromatický uhlovodík
- ethylbenzen - vyrobeno z benzenu a ethylenu
- styren vyrobeno dehydrogenací ethylbenzenu; použito jako monomer
- polystyreny - polymery se styrenem jako monomerem
- styren vyrobeno dehydrogenací ethylbenzenu; použito jako monomer
- kumen - isopropylbenzen; surovina v kumenový proces
- fenol - hydroxybenzen; často vyráběny kumenovým procesem
- aceton - dimethylketon; také často vyráběny kumenovým procesem
- bisfenol A - druh „dvojitého“ fenolu používaného při polymeraci v epoxidových pryskyřicích a při výrobě běžného typu polykarbonátu
- epoxidové pryskyřice - druh polymeračního lepidla z bisfenolu A, epichlorhydrinu a některých amin
- polykarbonát - plastový polymer vyrobený z bisfenolu A a fosgen (karbonyldichlorid)
- rozpouštědla - kapaliny používané k rozpouštění materiálů; příklady často vyráběné z petrochemikálií zahrnují ethanol, isopropylalkohol, aceton, benzen, toluen, xyleny
- cyklohexan - 6-uhlíkový alifatický cyklický uhlovodík, který se někdy používá jako nepolární rozpouštědlo
- kyselina adipová - 6-uhlíkatý dikarboxylová kyselina, což může být prekurzor používaný jako komonomer společně s diamin za vzniku střídavé kopolymerní formy nylonu.
- silonky - typy polyamidy, některé jsou střídavé kopolymery vyrobené z kopolymerace dikarboxylová kyselina nebo deriváty s diaminy
- kaprolaktam - 6-uhlík cyklický amide
- kyselina adipová - 6-uhlíkatý dikarboxylová kyselina, což může být prekurzor používaný jako komonomer společně s diamin za vzniku střídavé kopolymerní formy nylonu.
- nitrobenzen - lze vyrobit jedinou nitrací benzenu
- anilin - aminobenzen
- methylendifenyldiisokyanát (MDI) - používá se jako komonomer s dioly nebo polyoly k vytvoření polyurethany nebo s di- nebo polyaminy tvořit polymočoviny
- anilin - aminobenzen
- alkylbenzen - obecný typ aromatického uhlovodíku, který lze použít jako předchůdce a sulfonát povrchově aktivní látka (čisticí prostředek)
- čistící prostředky - často zahrnují povrchově aktivní látky typy, jako jsou alkylbenzensulfonáty a nonylfenol ethoxyláty
- chlorbenzen
- ethylbenzen - vyrobeno z benzenu a ethylenu
- toluen - methylbenzen; může být rozpouštědlem nebo prekurzorem jiných chemikálií
- benzen
- toluendiisokyanát (TDI) - používá se jako komonomery s polyetherpolyoly za vzniku polyurethanů nebo s di- nebo polyaminy tvořit polymočoviny polyurethany
- kyselina benzoová - karboxybenzen
- smíšené xyleny - kterýkoli ze tří izomerů dimethylbenzenu, může být rozpouštědlem, ale častěji prekurzorem chemikálií
- ortho-xylen - oba methylové skupiny lze oxidovat za vzniku (orto-) kyselina ftalová
- odst-xylen - obě methylové skupiny mohou být oxidovány za vzniku kyseliny tereftalové
- dimethyltereftalát - lze kopolymerovat za vzniku určitých polyesterů
- polyestery - i když jich může být mnoho, polyethylentereftalát je vyroben z petrochemických produktů a je velmi široce používán na čerpacích stanicích
- očištěno kyselina tereftalová - často kopolymerovaný za vzniku polyethylentereftalát
- dimethyltereftalát - lze kopolymerovat za vzniku určitých polyesterů
- meta-xylen
Seznam petrochemikálií
Viz také
- Ropa
- Ropné produkty
- Přístrojové vybavení v petrochemickém průmyslu
- Organizace zemí vyvážejících ropu
- Konference Asia Petrochemical Industry Conference (APIC)
- Klastr zpracovatelského průmyslu na severovýchodě Anglie (NEPIC)
Reference
- ^ Kiesche, Liz, „Royal Dutch Shell může získat 50% podíl v indickém petchemickém projektu za 9 miliard $“, Reuters přes Hledám Alfu, 12. srpna 2020. Citováno 2020-08-12.
- ^ A b Sami Matar a Lewis F. Hatch (2001). Chemie petrochemických procesů. Gulf Professional Publishing. ISBN 0-88415-315-0.
- ^ A b Zaměstnanci (březen 2001). „Petrochemické procesy 2001“. Zpracování uhlovodíků: 71–246. ISSN 0887-0284.
- ^ Rodrigues, Victor de O .; Faro Júnior, Arnaldo C. (09.09.2012). „O aktivaci a reakčních mechanismech katalyzátoru při aromatizaci propanu na katalyzátorech Ga / HZSM5“. Aplikovaná katalýza A: Obecně. 435-436: 68–77. doi:10.1016 / j.apcata.2012.05.036. ISSN 0926-860X.
- ^ Song, Changyeol; Gim, Min Yeong; Lim, Yong Hyun; Kim, Do Heui (01.09.2019). „Zvýšený výtěžek benzenu, toulenu a xylenu při ko-aromatizaci metanu a propanu nad galliem podporovaný mezoporézními ZSM-5 a ZSM-11“. Palivo. 251: 404–412. doi:10.1016 / j.palivo.2019.04.079. ISSN 0016-2361.
- ^ Akhtar, M. N .; Al-Yassir, N .; Al-Khattaf, S .; Čejka, Jiří (05.01.2012). „Aromatizace alkanů nad Pt podporovala konvenční a mezoporézní gallosilikáty MEL zeolitu“. Katalýza dnes. 4. česko-italsko-španělský seminář (CIS-4) o molekulárních sítích a katalýze. 179 (1): 61–72. doi:10.1016 / j.cattod.2011.06.036. ISSN 0920-5861.
- ^ Hassan E. Alfadala, G.V. Rex Reklaitis a Mahmoud M. El-Halwagi (redakce) (2009). Sborník z 1. ročníku sympozia o zpracování plynu, svazek 1: leden 2009 - Katar (1. vyd.). Elsevierova věda. 402–414. ISBN 978-0-444-53292-3.CS1 maint: další text: seznam autorů (odkaz)
- ^ Parní krakování: výroba ethylenu (PDF strana 3 z 12 stránek)
- ^ Výhled na dodávku polymerů SBS
- ^ Jean-Pierre Favennec (redaktor) (2001). Rafinace ropy: Provoz a řízení rafinerie. Vydání Technip. ISBN 2-7108-0801-3.CS1 maint: další text: seznam autorů (odkaz)
- ^ „Časová osa - Petrochemicals Europe“. www.petrochemistry.eu. Citováno 2018-04-07.
- ^ Han, Y. -F .; Wang, J. -H .; Kumar, D .; Yan, Z .; Goodman, D. W. (10.6.2005). „Kinetická studie syntézy vinylacetátu na katalyzátorech na bázi Pd: kinetika syntézy vinylacetátu na katalyzátorech Pd – Au / SiO2 a Pd / SiO2“. Journal of Catalysis. 232 (2): 467–475. doi:10.1016 / j.jcat.2005.04.001. ISSN 0021-9517.
- ^ Lee, Eo Jin; Lee, Jong Won; Lee, Joongwon; Min, Hyung-Ki; Yi, Jongheop; Píseň, v Kyu; Kim, Do Heui (01.06.2018). „Ag- (Mo-W) / ZrO2 katalyzátory pro výrobu propylenoxidu: Vliv pH při přípravě nosiče ZrO2“. Katalýza komunikace. 111: 80–83. doi:10.1016 / j.catcom.2018.04.005. ISSN 1566-7367.
- ^ [1] „Protimrazové řešení pro spalovací motory“, vydáno 12. 11. 1990
- ^ Hävecker, Michael; Wrabetz, Sabine; Kröhnert, Jutta; Csepei, Lenard-Istvan; Naumann d'Alnoncourt, Raoul; Kolen'Ko, Yury V .; Girgsdies, Frank; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2012). "Povrchová chemie fázově čistého oxidu M1 MoVTeNb během provozu při selektivní oxidaci propanu na kyselinu akrylovou". J. Catal. 285: 48–60. doi:10.1016 / j.jcat.2011.09.012. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-1BEB-F.
- ^ Naumann d'Alnoncourt, Raoul; Csepei, Lénárd-István; Hävecker, Michael; Girgsdies, Frank; Schuster, Manfred E .; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2014). „Reakční síť při oxidaci propanu přes fázově čisté katalyzátory oxidu MoVTeNb M1“. J. Catal. 311: 369–385. doi:10.1016 / j.jcat.2013.12.008. hdl:11858 / 00-001M-0000-0014-F434-5.
- ^ Kinetické studie oxidace propanu na směsných oxidových katalyzátorech na bázi Mo a V.. 2011.
externí odkazy
Média související s Petrochemikálie na Wikimedia Commons