Нефтехимия - Petrochemical

Нефтехимический завод в письменной форме Королевство Саудовская Аравия

Нефтехимия (также известен как нефтяные дистилляты; и иногда сокращенно нефтехимия^[1]) являются химические товары получен из нефть путем уточнения. Немного химические соединения произведенные из нефти, также получают из других ископаемое топливо, такие как уголь или натуральный газ, или возобновляемые источники, такие как кукуруза, пальмовый плод или сахарный тростник.

Двумя наиболее распространенными нефтехимическими классами являются: олефины (в том числе этилен и пропилен ) и ароматика (в том числе бензол, толуол и ксилол изомеры ).

НПЗ производить олефины и ароматические углеводороды путем флюид-каталитический крекинг нефтяных фракций. Химические заводы производить олефины паровой крекинг из сжиженный природный газ любить этан и пропан. Ароматические углеводороды производятся каталитический риформинг из нафта. Олефины и ароматические углеводороды являются строительными блоками для широкого спектра материалов, таких как растворители, моющие средства, и клеи. Олефины являются основой полимеры и олигомеры используется в пластмассы, смолы, волокна, эластомеры, смазочные материалы, и гели.^[2][3]

Мировое производство этилена и пропилена составляет около 115 миллионов тонн и 70 миллионов тонн в год соответственно. Производство ароматических углеводородов составляет около 70 миллионов тонн. Самый большой нефтехимическая промышленность расположены в Соединенные Штаты Америки и западная Европа; однако основной рост новых производственных мощностей приходится на Средний Восток и Азия. Существует значительная межрегиональная торговля нефтехимической продукцией.

Первичные нефтехимические продукты делятся на три группы в зависимости от их химическая структура:

• Олефины включает в себя Этен, Пропен, Бутенес и бутадиен. Этилен и пропилен - важные источники промышленные химикаты и пластмассы продукты. Бутадиен используется в производстве синтетическая резина.
• Ароматика включает в себя Бензол, толуол и ксилолы, в целом называемые BTX и в основном получают с нефтеперерабатывающих заводов путем извлечения из продукта риформинга, произведенного в каталитические риформеры с помощью Нафта получают с нефтеперерабатывающих заводов. В качестве альтернативы БТК можно получить путем ароматизации алканов.^[4][5][6]. Бензол - сырье для красители синтетические моющие средства, бензол и толуол для изоцианаты MDI и TDI используется в создании полиуретаны. Производители используют ксилолы для производства пластмасс и синтетических волокон.
• Синтез-газ это смесь из монооксид углерода и водород раньше делал аммиак и метанол. Аммиак используется для производства удобрение мочевина и метанол используется в качестве растворителя и химический промежуточный. Паровые крекеры не следует путать с паровой риформинг растения, используемые для производства водород и аммиак.
• Метан, этан, пропан и бутаны получен в основном из заводы по переработке природного газа.
• Метанол и формальдегид.

В 2007 году количество этилена и пропилена, произведенных в установках парового крекинга, составляло около 115 млн.т (мегатонны) и 70 Мт соответственно.^[7] Производительность крупных установок парового крекинга по этилену составляла 1,0–1,5 млн т в год.^[8]

На соседней диаграмме схематично показаны основные источники углеводородов и процессы, используемые при производстве нефтехимических продуктов.^{[2][3][9][10]}

Источники нефтехимического сырья

подобно товарная химия, нефтехимия производится в очень больших масштабах. Нефтехимические производственные предприятия отличаются от товарных химических заводов тем, что они часто производят ряд сопутствующих товаров. Сравните это с специальная химия и тонкий химикат производство, при котором продукция производится дискретными партиями.

Нефтехимия преимущественно производится на нескольких производственных площадках по всему миру, например, в Джубайль & Янбу Промышленные города в Саудовской Аравии, Техас & Луизиана в США, в Teesside в Северо-восток Англии в объединенное Королевство, в Роттердам в Нидерландах, в Джамнагар, Дахедж в Гуджарат, Индия и в Сингапуре. Не все нефтехимические или товарные химические материалы, производимые химической промышленностью, производятся в одном месте, но группы родственных материалов часто производятся на смежных производственных предприятиях, чтобы вызвать промышленный симбиоз, а также повысить эффективность использования материалов и полезности и другую экономию масштаба. Это известно в химическая инженерия терминология как интегрированное производство. Компании специальной и тонкой химии иногда находятся в тех же производственных местах, что и нефтехимические предприятия, но в большинстве случаев им не нужен такой же уровень крупномасштабной инфраструктуры (например, трубопроводы, хранилища, порты, электроэнергия и т. Д.), И поэтому их можно найти в многоотраслевых бизнес-парках.

Крупные нефтехимические предприятия имеют кластеры производственных единиц, которые совместно используют коммунальные услуги и крупномасштабную инфраструктуру, такую ​​как электростанции, резервуары для хранения, портовые сооружения, автомобильные и железнодорожные терминалы. В Соединенном Королевстве, например, есть 4 основных места для таких производств: у реки Мерси на северо-западе Англии, на Хамбере на восточном побережье Йоркшира, в Грейнджмауте у залива Ферт-оф-Форт в Шотландии и в Тиссайде как часть предприятия. Кластер обрабатывающей промышленности северо-востока Англии (НЕПИК). Чтобы продемонстрировать кластеризацию и интеграцию, около 50% нефтехимических и товарных химикатов Соединенного Королевства производится компаниями промышленного кластера NEPIC в Тиссайде.

История

В 1835 г. Анри Виктор Реньо, французский химик оставил винилхлорид на солнце и обнаружил белое твердое вещество на дне колбы, поливинил хлорид. В 1839 г. Эдуард Саймон, обнаружил полистирол случайно путем перегонки Storax. В 1856 г. Уильям Генри Перкин открыл первый синтетический краситель, Mauveine. В 1888 г. Фридрих Рейнитцер, австрийский ученый-растениевод заметил холестерилбензоат имел две разные точки плавления. В 1909 г. Лео Хендрик Бэкеланд изобрел бакелит сделано из фенол и формальдегид. В 1928 г. синтетическое топливо изобретен с использованием Процесс Фишера-Тропша. В 1929 г. Уолтер Бок изобретен синтетический каучук Буна-С который состоит из стирол и бутадиен и использовали для изготовления автомобильных покрышек. В 1933 г. Отто Рем полимеризовал первое акриловое стекло метилметакрилат. В 1935 г. Майкл Перрин изобрел полиэтилен. После Второй мировой войны полипропилен был открыт в начале 1950-х годов. В 1937 г. Уоллес Хьюм Карозерс изобрел нейлон. В 1946 году он изобрел Полиэстер. Полиэтилентерефталат (ПЭТ) бутылки производятся из этилен и параксилол. В 1938 г. Отто Байер изобрел полиуретан. В 1941 г. Рой Планкетт изобрел Тефлон. В 1949 году Фрицу Стастному исполнилось полистирол в пену. В 1965 г. Стефани Кволек изобрел Кевлар.^[11]

Олефины

Ниже приводится частичный список основных^{[согласно кому? ]} коммерческие нефтехимические продукты и их производные:

Химия, производимая из этилена

• этилен - олефин простейший; используется как химическое сырье и стимулятор созревания
  • полиэтилен – полимеризованный этилен; LDPE, HDPE, ЛПЭНП
  • этиловый спирт - через этилен гидратация (химическая реакция добавление воды ) этилена
  • окись этилена - через этилен окисление
    • этиленгликоль - путем гидратации окиси этилена
      • охлаждающая жидкость двигателя - смесь этиленгликоля, воды и ингибитора
      • полиэфиры - любой из нескольких полимеров со сложноэфирными связями в основной цепи
    • гликолевые эфиры - снисходительно через гликоль
    • этоксилаты
  • винилацетат^[12]
  • 1,2-дихлорэтан
    • трихлорэтилен
    • тетрахлорэтилен - также называется перхлорэтиленом; используется как растворитель для химической чистки и обезжириватель
    • винилхлорид - мономер для поливинил хлорид
      • поливинил хлорид (ПВХ) - вид пластика, который используется для изготовления трубопроводов, труб и прочего.

Химия, произведенная из пропилена

• пропилен - используется как мономер и химическое сырье
  • изопропиловый спирт - 2-пропанол; часто используется как растворитель или медицинский спирт
  • акрилонитрил - полезен как мономер при формовании Орлон, АБС
  • полипропилен – полимеризованный пропилен
  • оксид пропилена ^[13]
    • полиэфирполиол - используется в производстве полиуретанов
    • пропиленгликоль - используется в охлаждающей жидкости двигателя ^[14]и антиобледенительная жидкость для самолетов
    • гликолевые эфиры - от конденсации гликолей
  • акриловая кислота ^[15][16][17]
    • акриловые полимеры
  • аллилхлорид –
    • эпихлоргидрин - хлор-оксиран; используется при образовании эпоксидной смолы
      • эпоксидные смолы - разновидность полимеризационного клея из бисфенола А, эпихлоргидрина и некоторых других амин
• Бутен
  • изомеры бутилена - полезны в качестве мономеров или сомономеров
    • изобутилен - корм для приготовления метил терт-бутиловый эфир (МТБЭ) или мономер для сополимеризации с низким процентным содержанием изопрен делать бутилкаучук
  • 1,3-бутадиен (или бута-1,3-диен) - а диен часто используется в качестве мономера или сомономера для полимеризации эластомеры такие как полибутадиен, стирол-бутадиеновый каучук, или пластик, такой как акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)
    • синтетические каучуки - синтетические эластомеры, изготовленные из одного или нескольких нефтехимических (обычно) мономеров, таких как 1,3-бутадиен, стирол, изобутилен, изопрен, хлоропрен; эластомерные полимеры часто изготавливаются с высоким процентом сопряженных диеновых мономеров, таких как 1,3-бутадиен, изопрен или хлоропрен.
• высшие олефины
  • полиолефины такие поли-альфа-олефины, которые используются в качестве смазочных материалов
  • альфа-олефины - используются в качестве мономеров, сомономеров и других химических прекурсоров. Например, небольшое количество 1-гексен может быть сополимеризован с этиленом в более гибкую форму полиэтилена.
  • другие высшие олефины
  • моющие спирты

Ароматика

Основная статья: BTX (химия)

• 

  Химические вещества, произведенные из бензола
  бензол - простейший ароматический углеводород
  • этилбензол - из бензола и этилена
    • стирол производится дегидрированием этилбензола; используется как мономер
      • полистиролы - полимеры со стиролом в качестве мономера
  • кумол - изопропилбензол; сырье в кумольный процесс
    • фенол - гидроксибензол; часто изготавливается методом кумола
    • ацетон - диметилкетон; также часто получают кумолом
    • бисфенол А - тип «двойного» фенола, который используется при полимеризации эпоксидных смол и делает обычный тип поликарбоната.
      • эпоксидные смолы - разновидность полимеризационного клея из бисфенола А, эпихлоргидрина и некоторых других амин
      • поликарбонат - пластичный полимер на основе бисфенола А и фосген (карбонил дихлорид)
    • растворители - жидкости, используемые для растворения материалов; примеры, часто получаемые из нефтехимических продуктов, включают этанол, изопропиловый спирт, ацетон, бензол, толуол, ксилолы
  • циклогексан - 6-углеродный алифатический циклический углеводород, иногда используемый в качестве неполярного растворителя
    • адипиновая кислота - 6-угольный дикарбоновая кислота, который может быть предшественником, используемым в качестве сомономера вместе с диамин с образованием чередующейся сополимерной формы нейлона.
      • нейлон - типы полиамиды, некоторые представляют собой чередующиеся сополимеры, образованные в результате сополимеризации дикарбоновая кислота или производные с диаминами
    • капролактам - 6-углеродный циклический амид
      • нейлон - типы полиамиды, некоторые из полимеризующегося капролактама
  • нитробензол - можно производить однократным азотированием бензола
    • анилин - аминобензол
      • метилендифенил диизоцианат (MDI) - используется как сомономер с диолы или полиолы с образованием полиуретаны или с ди- или полиамины формировать полимочевина
  • алкилбензол - общий тип ароматического углеводорода, который может использоваться в качестве прекурсора для сульфонат поверхностно-активное вещество (моющее средство)
    • моющие средства - часто включают поверхностно-активные вещества такие типы, как алкилбензолсульфонаты и этоксилаты нонилфенола
  • хлорбензол

Химические вещества, произведенные из толуола

• толуол - метилбензол; может быть растворителем или прекурсором для других химикатов
  • бензол
  • толуолдиизоцианат (TDI) - используются в качестве сомономеров с полиэфирполиолами для образования полиуретанов или с ди- или полиамины формировать полимочевина полиуретаны
  • бензойная кислота - карбоксибензол
    • капролактам

Химические вещества, производимые из ксилолов

• смешанные ксилолы - любой из трех изомеров диметилбензола может быть растворителем, но чаще химическими веществами-прекурсорами
  • орто-ксилол - и то и другое метильные группы может быть окислен с образованием (орто-) фталевая кислота
    • фталевый ангидрид
  • параграф-ксилол - обе метильные группы могут окисляться с образованием терефталевой кислоты
    • диметилтерефталат - могут сополимеризоваться с образованием определенных полиэфиров
      • полиэфиры - хотя типов может быть много, полиэтилентерефталат производится из продуктов нефтехимии и очень широко используется на автозаправочных станциях
    • очищенный терефталевая кислота - часто сополимеризуется с образованием полиэтилентерефталат
      • полиэфиры
  • мета-ксилол
    • изофталевая кислота
      • алкидные смолы
      • Полиамидные смолы
      • Ненасыщенные полиэфиры

Список нефтехимии

Нефтехимия	Волокна	Нефть	Химикаты
Основное сырье Бензол Бутадиен Этилен п-Ксилол Пропилен Промежуточные звенья 2-этилгексанол (2-EH) Уксусная кислота Акрилонитрил (AN) Аммиак Бис (2-этилгексил) фталат (диоктилфталат) н-Бутен Циклогексан Диметил терефталат (ДМТ) Додецилбензол Этиловый спирт Этаноламин Этоксилат 1,2-дихлорэтан (этилендихлорид или EDC) Этиленгликоль (НАПРИМЕР) Окись этилена (EO) Формовочная смесь формальдегида (FMC) н-Гексен Линейный алкилбензол (ЛАБОРАТОРИЯ) Метанол Метил трет-бутиловый эфир (МТБЭ) Фенол Окись пропилена Очищенный терефталевая кислота (PTA) Стирол мономер (СМ) Термореактивная смола (мочевина / меламин) Винилацетатный мономер (VAM) Мономер винилхлорида (VCM)	Акриловое волокно Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) Акрилонитрилстирол (AS) Полибутадиен (PBR) Поливинил хлорид (ПВХ) Полиэтилен (PE) Полиэтилентерефталат (ПЭТ) Полиол Полипропилен (ПП) Полистирол (PS) Стирол бутадиен (SBR) Акрил-формальдегид (AF)	Смазочные материалы Добавки Катализаторы Судовой мазут нефтепереработка	Клеи и герметики Агрохимикаты строительство химикаты Коррозия контрольные химикаты Косметика сырье Электронный химикаты и материалы Ароматизаторы, ароматы, пищевые добавки Фармацевтические препараты Специальность и промышленные химикаты Специальность и промышленные газы Чернила, красители и печать поставки Упаковка, бутылки, и контейнеры Покрасить, покрытия, и смолы Полимер добавки Специальность и Науки о жизни химикаты Поверхностно-активные вещества и чистящие средства

Смотрите также

• Нефть
• Нефтяные продукты
• Приборостроение в нефтехимической промышленности
• Организация стран-экспортеров нефти
• Азиатская конференция нефтехимической промышленности (APIC)
• Кластер обрабатывающей промышленности северо-востока Англии (НЕПИК)

использованная литература

1. Киеше, Лиз, «Royal Dutch Shell может приобрести 50% акций индийского нефтехимического проекта стоимостью 9 млрд долларов», Рейтер через В поисках альфы, 12 августа, 2020. Дата обращения 12 августа 2020.
2. Сами Матар и Льюис Ф. Хэтч (2001). Химия нефтехимических процессов. Gulf Professional Publishing. ISBN  0-88415-315-0.
3. Персонал (март 2001 г.). «Нефтехимические процессы 2001». Переработка углеводородов: 71–246. ISSN  0887-0284.
4. Родригес, Виктор де О .; Фаро Хуниор, Арнальдо К. (05.09.2012). «Об активации катализатора и механизмах реакции ароматизации пропана на катализаторах Ga / HZSM5». Прикладной катализ A: Общие. 435-436: 68–77. Дои:10.1016 / j.apcata.2012.05.036. ISSN  0926-860X.
5. Сон, Чханёль; Гим, Мин Ён; Лим, Ён Хён; Ким, До Хеуи (2019-09-01). «Повышенный выход бензола, тулена и ксилола от совместной ароматизации метана и пропана над галлием, нанесенным на мезопористые ZSM-5 и ZSM-11». Топливо. 251: 404–412. Дои:10.1016 / j.fuel.2019.04.079. ISSN  0016-2361.
6. Ахтар, М. Н .; Al-Yassir, N .; Аль-Хаттаф, С .; Чейка, Иржи (05.01.2012). «Ароматизация алканов над Pt способствует развитию обычных и мезопористых галлосиликатов цеолита MEL». Катализ сегодня. 4-й чешско-итальянско-испанский (CIS-4) семинар по молекулярным ситам и катализу. 179 (1): 61–72. Дои:10.1016 / j.cattod.2011.06.036. ISSN  0920-5861.
7. Хасан Э. Альфадала, Г.В. Рекс Реклайтис и Махмуд М. Эль-Халваги (редакторы) (2009). Материалы 1-го ежегодного симпозиума по переработке газа, том 1: январь 2009 г. - Катар (1-е изд.). Elsevier Science. С. 402–414. ISBN  978-0-444-53292-3.
8. Паровой крекинг: производство этилена (PDF страница 3 из 12 страниц)
9. Прогноз предложения полимеров SBS
10. Жан-Пьер Фавеннек (редактор) (2001). Нефтепереработка: эксплуатация и управление НПЗ. Издания Technip. ISBN  2-7108-0801-3.
11. «Хронология - Нефтехимия Европы». www.petrochemistry.eu. Получено 2018-04-07.
12. Han, Y. -F .; Wang, J. -H .; Kumar, D .; Ян, З .; Гудман, Д. У. (10 июня 2005 г.). «Кинетическое исследование синтеза винилацетата на катализаторах на основе Pd: кинетика синтеза винилацетата на катализаторах Pd – Au / SiO2 и Pd / SiO2». Журнал катализа. 232 (2): 467–475. Дои:10.1016 / j.jcat.2005.04.001. ISSN  0021-9517.
13. Ли, Эо Джин; Ли, Чон Вон; Ли, Чжунвон; Мин, Хён Ки; Йи, Чжонхеоп; Сонг, Ин Кю; Ким, До Хеуи (2018-06-01). «Катализаторы Ag- (Mo-W) / ZrO2 для производства оксида пропилена: влияние pH на приготовление носителя ZrO2». Catalysis Communications. 111: 80–83. Дои:10.1016 / j.catcom.2018.04.005. ISSN  1566-7367.
14. [1], «Раствор незамерзающий для двигателей внутреннего сгорания», выдан 12.11.1990 г. 
15. Хэвекер, Майкл; Врабец, Сабина; Кронерт, Ютта; Чепеи, Ленард-Иштван; Науманн д'Алнонкур, Рауль; Коленько, Юрий В .; Girgsdies, Франк; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (2012). «Химия поверхности фазово-чистого оксида M1 MoVTeNb при работе с селективным окислением пропана до акриловой кислоты». Дж. Катал. 285: 48–60. Дои:10.1016 / j.jcat.2011.09.012. HDL:11858 / 00-001M-0000-0012-1BEB-F.
16. Науманн д'Алнонкур, Рауль; Чепеи, Ленард-Иштван; Хэвекер, Майкл; Girgsdies, Франк; Schuster, Manfred E .; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (2014). «Реакционная сеть при окислении пропана на фазово-чистых оксидных катализаторах MoVTeNb M1». Дж. Катал. 311: 369–385. Дои:10.1016 / j.jcat.2013.12.008. HDL:11858 / 00-001M-0000-0014-F434-5.
17. Кинетические исследования окисления пропана на смешанных оксидных катализаторах на основе Mo и V. 2011.

внешние ссылки

СМИ, связанные с Нефтехимия в Wikimedia Commons