Петрохемијски производи
Петрохемикалије (такође познате као нафтни дестилати) су хемијски продукти изведени из нафте. Нека хемијска једињења направљена од нафте се исто тако добијају из других фосилних горива, као што је угаљ или природни гас, или из обновљивих извора као што је кукуруз, плодови палми или шећерна трска. Најчешће петрохемијске класе су олефини (укључујући етилен и пропилен) и аромати (укључујући бензен, толуен и изомере ксилена).
Рафинерије нафте производе олефине и аромате флуидним каталитичким крековањем нафтних фракција. Хемијска постројења производе олефине парним крековањем кондензата природног гаса као што су етан и пропан. Аромати се производе каталитичким реформирањем нафте. Олефини и аромати су градивни блокови за широк спектар материјала као што су растварачи, детерџенти и адхезиви. Олефини су основа за полимере и олигомере који се користе у пластици, смолама, влакнима, еластомерима, мазивима и геловима.[1][2] Глобална производња етилена и пропилена износи око 115 милиона тона и 70 милиона тона годишње, респективно. Производња аромата је око 70 милиона тона. Највеће петрохемијске индустрије налазе се у САД и Западној Европи; међутим, велики раст нових производних капацитета се одвија на Блиском истоку и Азији. Постоји значајна међурегионална петрохемијска трговина.
Примарне петрохемикалије су подељене у три групе зависно од њихове хемијске структуре:
- Олефини обухватају етен, пропан, бутен и бутадиен. Етилен и пропилен су важне извори индустријских хемикалија и пластичних производа. Бутадиен се користи за прављење синтетичке гуме.
- Аромати обухватају бензен, толуен и ксилене, који се заједнички називају БТX и првенствено се добијају из рафинерија нафте екстракцијом из реформата произведених у каталитичким реформаторима користећи нафту добијену из рафинерија нафте. Бензен је сировина за боје и синтетичке детерџенте, а бензен и толуен за изоцијанате MDI и ТДИ који се користе у изради полиуретана. Произвођачи користе ксилене за производњу пластике и синтетичких влакана.
- Синтезни гас је мешавина угљен моноксида и водоника који се користе за производњу амонијака и метанола. Амонијак се користи за добијање урее за ђубрива и метанола за раствараче и хемијске интермедијере. Парно крековање не треба поистовећивати са постројењима за парно реформирање која се користе за производњу водоника и амонијака.
- Метан, етан, пропан и бутани се добијају првенствено у погонима за прераду природног гаса.
- Метанол и формалдехид.
Године 2007, количине етилена и пропилена произведене парним крековањем су биле око 115 Mт (мегатона) и 70 Мт, респективно.[3] Излазни капацитет етилена великих парних крекера кретао се и до 1,0 - 1,5 Мт годишње.[4] На дијаграму су схематски приказани главни извори угљоводоника и процеси који се користе у производњи петрохемикалија.[1][2][5][6] Као и сировинске хемикалије, петрохемикалије се производе у веома великом обиму. Петрохемијске производне јединице се разликују од типичних постројења за продукцију хемијских сировина по томе што оне често производе бројне сродне производе. У контрасту с тим погони за производњу специјализованих хемикалија и финих хемикалија израђују производе путем одвојених серија.
Петрохемикалије се предоминантно производе у неколико производних локација широм света, на пример у индустријским градовима Џубајл & Јанбу у Саудијској Арабији, Тексасу и Луизијани у САД, у Тисајду на североистоку Енглеске у Уједињеном Краљевству, у Ротердаму у Холандији, и у Јамнагару & Дахеју у Гуџарату, Индија. Сви петрохемијски или робни хемијски материјали произведени у хемијској индустрији не праве се на једној локацији, али се групе сродних материјала често производе у суседним производним погонима како би се индуковала индустријска симбиоза, као и ефикасност искориштења материјала и инфраструктуре. Ово је познато у терминологији хемијског инжењерства као интегрисана производња. Компаније специјалних и финих хемикалија се понекад налазе у сличним производним локацијама као што су петрохемијске, али у већини случајева њима није неопходан исти ниво инфраструктуре великих размера (нпр. цевоводи, складишта, луке и електране, итд.) и стога се могу наћи у мултисекторским пословним парковима.
Петрохемијске производне локације великих размера имају кластере производних јединица који деле комуналне услуге и инфраструктуру као што су електране, складишни резервоари, лучки објекти, друмски и жељезнички терминали. У Уједињеном Краљевству, на пример, постоје 4 главне локације за такву производњу: у близини реке Мерзи у северозападној Енглеској, на Хумберу на источној обали Јоркшира, у Грејнгемауту у близини Ферт ов Форт у Шкотској и у Тисајду као део Североисточног кластера процесне индустрије Енглеске (НЕПИЦ). Да би се демонстрирала кластеризација и интеграција, може се навести да се око 50% петрохемијских и робних хемикалија у Великој Британији произведе у компанијама НЕПИЦ кластера у Тисајду.
Историја
уредиГодине 1835, француски хемичар Анри Виктор Рењо је оставио винил хлорид на сунцу и пронашао белу чврсту материју на дну посуде, која је била поливинил хлорид. Године 1839, Едуард Симон је случајно открио полистирен дестилацијом сторакса. Године 1856. Вилијам Хенри Перкин је открио прву синтетичку боју, мовеин. Године 1888, Фридрих Рајницер, аустријски ботанички научник, уочио је две различите тачке топљења за холестерил бензоат.
Године 1909, Лео Хендрих Бакеланд изумео је бакелит направљен од фенола и формалдехида. Године 1928, синтетичка горива су изумљена помоћу Фишер-Тропшовог процеса. Валтер Бок је 1929. године изумео синтетичку гуму Буна-С, која се састоји од стирена и бутадиена и користио је за израду аутомобилских гума. Године 1933, Ото Рем је полимеризовао први метил метакрилат акрилног стакла. Године 1935, Мајл Перин је изумео полиетилен. Након Другог светског рата, полипропилен је откривен почетком 1950-их. Године 1937, Волас Хјум Каротерс изумео је најлон, а 1946. године изумео је полиестар. Боце од полиетилен терафталата (ПЕТ) се производе од етилена и параксилена. Године 1938, Ото Бајер је изумео полиуретан. Године 1941, Рој Планкет је изумео тефлон. Године 1949, Фриц Стастни је претворио полистирен у пену. Године 1965, Стефани Кволек је изумела кевлар.[7]
Олефини
уредиОво је делимична листа главних комерцијалних петрохемикалија и њихових деривата:
- етилен – најједноставнији олефин; користи се као хемијска сировина и стимулант сазревања
- полиетилен – полимеризовани етилен; ЛДПЕ, ХДПЕ, ЛЛДПЕ
- етанол – путем хидрације етилена (хемијска реакција додавања воде)
- етилен оксид – путем оксидације етилена
- етилен гликол – путем хидрације етилен оксида
- расхлађивач мотора – етилен гликол, вода и инхибиторска смеша
- полиестри – било који од неколико полимера са естерским везама у главном ланцу
- гликол етри – путем гликолне кондезације
- етоксилати
- етилен гликол – путем хидрације етилен оксида
- винил ацетат
- 1,2-дихлороетан
- трихлороетилен
- тетрахлороетилен – такође се назива перхлороетилен; користи се као растварач и одмашћивач за хемијско чишћење
- винил хлорид – мономер за поливинил хлорид
- поливинил хлорид (ПВЦ) – тип пластике која се користи за израду цеви, цевних елемената, и других ствари.
- пропилен – користи се као мономер и хемијска сировина
- изопропил алкохол – 2-пропанол; често се користи као растварач или алкохол за чишћење
- акрилонитрил – користан је као монобер при формирању орлона, АБС
- полипропилен – полимеризовани пропилен
- пропилен оксид
- полиетар полиол – користи се у продукцији полиуретана
- пропилен гликол – користе се као машински расхлађивачи и флуиди за уклањање леда са авиона
- гликол етри – из кондензације гликола
- акрилна киселина
- алил хлорид
- епихлорохидрин – хлоро-оксиран; користи се за формирање епокси резина
- епокси резини – тип полимеризованог лепка из бисфенола А, епихлорохидрина, и неколико амина
- епихлорохидрин – хлоро-оксиран; користи се за формирање епокси резина
- бутен
- изомери бутилена – корисни као мономери или комономери
- изобутилен – сировина за прављење метил терц-бутил етра (МТБЕ) или мономер за кополимеризацију са ниско процентним изопреном за прављење бутил гуме
- 1,3-бутадиен (или бута-1,3-диен) – диен који се често користи као мономер или комономер за полимеризацију до еластомера као што су полибутадиен, стирен-бутадиен гума, или пластика као што је акрилонитрил-бутадиен-стирен (АБС)
- синтетичке гуме – синтетички еластомери направљени од било ког или неколико петрохемикалија (обично) мономера као што сус 1,3-бутадиен, стирен, изобутилен, изопрен, хлоропрен; еластомерни полимери се често праве са високом процентом коњугованих диенских мономера, као што је 1,3-бутадиен, изопрен, или хлоропрен
- изомери бутилена – корисни као мономери или комономери
- виши олефини
- полиолефини као што су поли-алфа-олефини, који се користе као лубриканти
- алфа-олефини – користе се као монмери, комономери, и други хемијски прекурзори. На пример, мала количина 1-хексена може да буде кополимеризована са етиленом у флексибилнију форму полиетилена.
- други виши олефини
- детергентски алкохоли
Ароматици
уреди- бензен – најједноставнији ароматични угљоводоник
- етилбензен – направљен од бензена и етилена
- стирен - направљен дехидрогенацијом етилбензена; користи се као мономер
- полистирени – полимери са стиреном као мономером
- стирен - направљен дехидрогенацијом етилбензена; користи се као мономер
- кумен – изопропилбензен; сировина у куменском процесу
- фенол – хидроксибензен; обично се прави путем куменског процеса
- ацетон – диметил кетон; такође се обично прави помоћу куменског процеса
- бисфенол А – тип „двоструког” фенола који се користи у полимеризацији у епокси резинима и прављену уобичајеног типа поликарбоната
- епокси резини – тип полимеризујућег лепка бисфенола А, епихлорохидрина, и неколико амина
- поликарбонат – пластични полимер направљен од бисфенола А и фосгена (карбонил дихлорида)
- растварачи – течности које се користе као растварајући материјали; примери који се често праве од петрохемикалија су етанол, изопропил алкохол, ацетон, бензен, толуен, ксилени
- циклохексан – шестоугљенични алифатични циклични угљоводоник који се понекад користи као неполарни растварач
- адипинска киселина – шестоугљенична дикарбоксилна киселина, која може да буде прекурсор који се користи као комономер заједно са диамином при формирању наизменичних кополимерних форми најлона.
- капролактам – шестоугљенични циклични амид
- најлони – типови полиамида, неки се формирају полимеризацијом капролактама
- нитробензен – може се направити нитрацијом бензена
- анилин – аминобензен
- метилен дифенил диизоцијанат (MDI) – користи се као комономер са диолима или полиолима за формирање полиуретана или са ди- или полиаминима за формирање полиуреа
- анилин – аминобензен
- алкилбензен – општи тип ароматичног угљоводоника, који се може користити као прекурзор за сулфонатни сурфактант (детерџент)
- детергенти – чиесто садржи сурфактантске типове као што су алкилбензенсулфонати и нонилфенол етокдилати
- хлоробензен
- етилбензен – направљен од бензена и етилена
- толуен – метилбензен; може да буде растварач или прекурзор за друге хемикалије
- бензен
- толуен диизоцијанат (ТДИ) – користе се као комономер са полиетарским полиолима за формирање полиуретана или са ди- или полиаминима за формирање полиурејних полиуретана
- бензојева киселина – карбоксибензен
- мешовити ксилени – било који од три диметилбензен изомера, може да буде растварач али се чешће користи као прекурзорска хемикалија
- орто-ксилен – обе метил групе могу да буду оксидоване да формирању (орто-)фталну киселину
- пара-ксилен – обе метил групе могу да буду оксидоване да формирају терефталну киселину
- диметил терефталат – може да буде кополимеризован да формира одређене полиестре
- полиестри – постоји мноштво типова, полиетилен терефталат се прави из петрохемијских продуката и налази веома широку примену.
- пречишћена терефталинска киселина – обично се кополимеризује да би се формирао полиетилен терефталат
- диметил терефталат – може да буде кополимеризован да формира одређене полиестре
- мета-ксилен
Види још
уредиРеференце
уреди- ^ а б Сами Матар; Леwис Ф. Хатцх (2001). Цхемистрy оф Петроцхемицал Процессес. Гулф Профессионал Публисхинг. ИСБН 0-88415-315-0.
- ^ а б Стафф (2001). „Петроцхемицал Процессес 2001”. Хyдроцарбон Процессинг: 71—246. ИССН 0887-0284.
- ^ Хассан Е. Алфадала; Г.V. Реx Реклаитис; Махмоуд M. Ел-Халwаги (2009). Процеедингс оф тхе 1ст Аннуал Гас Процессинг Сyмпосиум, Волуме 1: Јануарy, 2009 – Qатар (1ст изд.). Елсевиер Сциенце. стр. 402—414. ИСБН 0-444-53292-7.
- ^ Стеам Црацкинг: Етхyлене Продуцтион[мртва веза] (ПДФ паге 3 оф 12 пагес)
- ^ СБС Полyмер Супплy Оутлоок
- ^ Јеан-Пиерре Фавеннец (2001). Петролеум Рефининг: Рефинерy Оператион анд Манагемент. Едитионс Тецхнип. ИСБН 2-7108-0801-3.
- ^ „Тимелине – Петроцхемицалс Еуропе”. www.петроцхемистрy.еу (на језику: енглески). Приступљено 2018-04-07.