Кіріспе
Мұнайдан алынған химиялық өнімдер
Petrochemicals (sometimes abbreviated as petchems) are the chemical products obtained from petroleum by refining. Some chemical compounds made from petroleum are also obtained from other fossil fuels, such as coal or natural gas, or renewable sources such as maize, palm fruit or sugar cane. The two most common petrochemical classes are olefins (including ethylene and propylene) and aromatics (including benzene, toluene and xylene isomers). Oil refineries produce olefins and aromatics by fluid catalytic cracking of petroleum fractions. Chemical plants produce olefins by steam cracking of natural gas liquids like ethane and propane. Aromatics are produced by catalytic reforming of naphtha. Olefins and aromatics are the building blocks for a wide range of materials such as solvents, detergents, and adhesives. Olefins are the basis for polymers and oligomers used in plastics, resins, fibers, elastomers, lubricants, and gels. Global ethylene production was 190 million tonnes and propylene was 120 million tonnes in 2019. Aromatics production is approximately 70 million tonnes. The largest petrochemical industries are located in the United States and Western Europe; however, major growth in new production capacity is in the Middle East and Asia. There is substantial inter regional petrochemical trade. Primary petrochemicals are divided into three groups depending on their chemical structure:
Olefins includes ethene, propene, butenes and butadiene. Ethylene and propylene are important sources of industrial chemicals and plastics products. Butadiene is used in making synthetic rubber. Aromatics includes benzene, toluene and xylenes, as a whole referred to as BTX and primarily obtained from petroleum refineries by extraction from the reformate produced in catalytic reformers using naphtha obtained from petroleum refineries. Alternatively, BTX can be produced by aromatization of alkanes. Benzene is a raw material for dyes and synthetic detergents, and benzene and toluene for isocyanates MDI and TDI used in making polyurethanes. Manufacturers use xylenes to produce plastics and synthetic fibers. Synthesis gas is a mixture of carbon monoxide and hydrogen used to produce methanol and other chemicals. Steam crackers are not to be confused with steam reforming plants used to produce hydrogen for ammonia production. Ammonia is used to make the fertilizer urea and methanol is used as a solvent and chemical intermediate. Methane, ethane, propane and butanes obtained primarily from natural gas processing plants. Methanol and formaldehyde. In 2007, the amounts of ethylene and propylene produced in steam crackers were about 115 Mt (megatonnes) and 70 Mt, respectively. The output ethylene capacity of large steam crackers ranged up to as much as 1.0 – 1.5 Mt per year. The adjacent diagram schematically depicts the major hydrocarbon sources and processes used in producing petrochemicals. Like commodity chemicals, petrochemicals are made on a very large scale. Petrochemical manufacturing units differ from commodity chemical plants in that they often produce a number of related products. Compare this with specialty chemical and fine chemical manufacture where products are made in discrete batch processes. Petrochemicals are predominantly made in a few manufacturing locations around the world, for example in Jubail and Yanbu Industrial Cities in Saudi Arabia, Texas and Louisiana in the US, in Teesside in the Northeast of England in the United Kingdom, in Tarragona in Catalonia, in Rotterdam in the Netherlands, in Antwerp in Belgium, in Jamnagar, Dahej in Gujarat, India and in Singapore. Not all of the petrochemical or commodity chemical materials produced by the chemical industry are made in one single location but groups of related materials are often made in adjacent manufacturing plants to induce industrial symbiosis as well as material and utility efficiency and other economies of scale. This is known in chemical engineering terminology as integrated manufacturing. Specialty and fine chemical companies are sometimes found in similar manufacturing locations as petrochemicals but, in most cases, they do not need the same level of large scale infrastructure (e. g., pipelines, storage, ports, and power, etc.) and therefore can be found in multi sector business parks. The large scale petrochemical manufacturing locations have clusters of manufacturing units that share utilities and large scale infrastructures such as power stations, storage tanks, port facilities, road and rail terminals. In the United Kingdom, for example, there are four main locations for such manufacturing: near the River Mersey in North West England, on the Humber on the East coast of Yorkshire, in Grangemouth near the Firth of Forth in Scotland, and in Teesside as part of the Northeast of England Process Industry Cluster (NEPIC). To demonstrate the clustering and integration, some 50% of the United Kingdom's petrochemical and commodity chemicals are produced by the NEPIC industry cluster companies in Teesside.
Мұнай химиясы (кейде печэм деп қысқартылады) – мұнайды тазарту арқылы алынатын химиялық өнімдер. Мұнайдан жасалған кейбір химиялық қосылыстар көмір немесе табиғи газ сияқты басқа да табиғи отыннан немесе жүгері, пальма жемісі немесе қант құмырсасы сияқты жаңартылатын көздерден де алынуы мүмкін. Екі ең көп таралған мұнай-химиялық кластар – олефиндер (этилен және пропиленді қоса алғанда) және ароматтар (бензол, толуол және ксилен изомерлерін қоса алғанда). Мұнай өңдеу зауыттары мұнай фракцияларын сұйықтық каталитикалық крекинг арқылы олефиндер мен ароматтарға айналдырады. Химиялық зауыттар олефиндерді газ сұйықтықтарын, мысалы этан мен пропанды бумен крекингтеу арқылы өндіреді. Ароматтар нафтанның катализдік реформалауымен алынады. Олефиндер мен ароматтар – еріткіштер, жуғыш заттар және желімдер сияқты көптеген материалдардың құрылыс блоктары. Олефиндер пластмасса, шайыр, талшық, эластомер, майлау материалдары мен гельдерде қолданылатын полимерлер мен олигомерлердің негізін құрайды. 2019 жылы әлемдік этилен өндірісі 190 миллион тонна, ал пропилен өндірісі 120 миллион тоннаны құрады. Ароматтар өндірісі шамамен 70 миллион тоннаға жетеді. Ірі мұнай-химиялық өнеркәсіп АҚШ және Батыс Еуропада орналасқан, бірақ жаңа өндіріс қуатының өсуі Таяу Шығыс және Азияда байқалады. Өңірлер арасындағы мұнай-химиялық тауарлар саудасы айтарлықтай. Негізгі мұнай-химиялық заттар химиялық құрылымына байланысты үш топқа бөлінеді: олефиндерге этен, пропен, бутендер және бутадиен кіреді. Этилен мен пропилен – өнеркәсіптік химиялық заттар мен пластикалық өнімдердің маңызды көздері. Бутадиен синтетикалық каучук жасауға қолданылады. Ароматтарға бензол, толуол және ксилендер кіреді, олар жиынтысында BTX деп аталады және негізінен мұнай өңдеу зауыттарынан мұнай өңдеу зауыттарынан алынған нафтанды пайдалана отырып, катализдік реформаторларда өндірілетін реформаттан экстракциялау арқылы алынады. BTX алькандарды ароматизациялау арқылы да өндірілуі мүмкін. Бензол – бояулар мен синтетикалық жуғыш заттардың шикізаты, ал бензол мен толуол – полиуретандар жасауға қолданылатын MDI және TDI изоцианаттарының шикізаты. Өндірушілер ксилендерді пластик және синтетикалық талшықтар өндіру үшін пайдаланады. Синтез газы – метанол және басқа да химиялық заттарды өндіру үшін қолданылатын көміртек моноксиді мен сутегінің қоспасы. Бумен крекингті аммиак өндіру үшін сутегін өндіруге арналған буды қайта өңдеу зауыттарымен шатастыруға болмайды. Аммиак тыңайтқыш мочевинаны жасауға, ал метанол – еріткіш және химиялық аралық ретінде қолданылады. Метан, этан, пропан және бутандар негізінен табиғи газ өңдеу зауыттарынан алынады. Метанол мен формальдегид. 2007 жылы бумен крекингте өндірілген этилен мен пропилен мөлшері тиісінше 115 миллион тонна (мегатонна) және 70 миллион тоннаны құрады. Үлкен бумен крекинг зауыттарының этиленді шығару қуаты жылына 1,0 – 1,5 миллион тоннаға жетеді. Суретте мұнай-химиялық өнімдерді өндіруде қолданылатын негізгі көмірсутек көздері мен процестер схемалық түрде көрсетілген. Химиялық тауарлар сияқты мұнай-химиялық заттар да өте үлкен көлемде өндіріледі. Мұнай-химиялық өндіріс орындары тауарлық химиялық зауыттардан өзгеше, өйткені олар көбінесе бірқатар байланысты өнімдер өндіреді. Бұл ерекше химиялық және нәзік химиялық өндіріспен салыстырыңыз, онда өнімдер дискретті топтамалық процестерде жасалады. Мұнай химиясы негізінен әлемдегі бірнеше өндірістік орындарда, мысалы Сауд Арабиясындағы Джубайл мен Янбу өнеркәсіптік қалаларында, АҚШ-тағы Техас пен Луизианада, Ұлыбританиядағы Англияның солтүстік-шығысындағы Тизсайдта, Каталониядағы Таррагонда, Нидерландыдағы Роттердамда, Бельгиядағы Антверпенде, Джамнагарда, Гуджараттағы Дахежде және Сингапурда жасалады. Химиялық өнеркәсіп өндіретін барлық мұнай-химиялық немесе тауарлық химиялық материалдар бір жерде жасалмайды, бірақ байланысты материалдар топтары көбінесе өнеркәсіптік симбиозды, сондай-ақ материал мен пайдалы тиімділікті және басқа да масштабтық экономиканы енгізу үшін іргелес өндірістік зауыттарда жасалады. Бұл химиялық инженерия терминологиясында интеграцияланған өндіріс деп аталады. Арнайы және нәзік химиялық компаниялар кейде мұнай-химиялық өнімдер сияқты өндіріс орындарында кездеседі, бірақ көп жағдайда оларға бірдей деңгейдегі ауқымды инфрақұрылым қажет емес (мысалы, құбырлар, қоймалар, порттар және қуат және т.б.) және сондықтан көп салалы бизнес-парктерде кездесуі мүмкін. Ірі масштабты мұнай-химиялық өндіріс орындарында пайдалы ресурстар мен ауқымды инфрақұрылымдарды, мысалы электр стансаларын, сақтау резервуарларын, порттық жабдықтарды, автомобиль және теміржол терминалдарын бөлісетін өндіріс бірліктерінің кластерлері бар. Мысалы, Ұлыбританияда мұндай өндіріске төрт негізгі орын бар: Солтүстік-Батыс Англиядағы Мерси өзенінің жанында, Йоркширдің шығыс жағалауындағы Хамберде, Шотландиядағы Форт қосылған жердегі Гранжмут және Англияның Солтүстік-Шығысындағы Тизсайд. Кластерлеу мен интеграцияны көрсету үшін, Ұлыбританияның мұнай-химиялық және тауарлық химиялық өнімдерінің 50% -ы Тизсайдтағы NEPIC өнеркәсіптік кластерінің компанияларымен өндіріледі.
Petrochemicals (sometimes abbreviated as petchems) are the chemical products obtained from petroleum by refining. Some chemical compounds made from petroleum are also obtained from other fossil fuels, such as coal or natural gas, or renewable sources such as maize, palm fruit or sugar cane. The two most common petrochemical classes are olefins (including ethylene and propylene) and aromatics (including benzene, toluene and xylene isomers). Oil refineries produce olefins and aromatics by fluid catalytic cracking of petroleum fractions. Chemical plants produce olefins by steam cracking of natural gas liquids like ethane and propane. Aromatics are produced by catalytic reforming of naphtha. Olefins and aromatics are the building blocks for a wide range of materials such as solvents, detergents, and adhesives. Olefins are the basis for polymers and oligomers used in plastics, resins, fibers, elastomers, lubricants, and gels. Global ethylene production was 190 million tonnes and propylene was 120 million tonnes in 2019. Aromatics production is approximately 70 million tonnes. The largest petrochemical industries are located in the United States and Western Europe; however, major growth in new production capacity is in the Middle East and Asia. There is substantial inter regional petrochemical trade. Primary petrochemicals are divided into three groups depending on their chemical structure:
Olefins includes ethene, propene, butenes and butadiene. Ethylene and propylene are important sources of industrial chemicals and plastics products. Butadiene is used in making synthetic rubber. Aromatics includes benzene, toluene and xylenes, as a whole referred to as BTX and primarily obtained from petroleum refineries by extraction from the reformate produced in catalytic reformers using naphtha obtained from petroleum refineries. Alternatively, BTX can be produced by aromatization of alkanes. Benzene is a raw material for dyes and synthetic detergents, and benzene and toluene for isocyanates MDI and TDI used in making polyurethanes. Manufacturers use xylenes to produce plastics and synthetic fibers. Synthesis gas is a mixture of carbon monoxide and hydrogen used to produce methanol and other chemicals. Steam crackers are not to be confused with steam reforming plants used to produce hydrogen for ammonia production. Ammonia is used to make the fertilizer urea and methanol is used as a solvent and chemical intermediate. Methane, ethane, propane and butanes obtained primarily from natural gas processing plants. Methanol and formaldehyde. In 2007, the amounts of ethylene and propylene produced in steam crackers were about 115 Mt (megatonnes) and 70 Mt, respectively. The output ethylene capacity of large steam crackers ranged up to as much as 1.0 – 1.5 Mt per year. The adjacent diagram schematically depicts the major hydrocarbon sources and processes used in producing petrochemicals. Like commodity chemicals, petrochemicals are made on a very large scale. Petrochemical manufacturing units differ from commodity chemical plants in that they often produce a number of related products. Compare this with specialty chemical and fine chemical manufacture where products are made in discrete batch processes. Petrochemicals are predominantly made in a few manufacturing locations around the world, for example in Jubail and Yanbu Industrial Cities in Saudi Arabia, Texas and Louisiana in the US, in Teesside in the Northeast of England in the United Kingdom, in Tarragona in Catalonia, in Rotterdam in the Netherlands, in Antwerp in Belgium, in Jamnagar, Dahej in Gujarat, India and in Singapore. Not all of the petrochemical or commodity chemical materials produced by the chemical industry are made in one single location but groups of related materials are often made in adjacent manufacturing plants to induce industrial symbiosis as well as material and utility efficiency and other economies of scale. This is known in chemical engineering terminology as integrated manufacturing. Specialty and fine chemical companies are sometimes found in similar manufacturing locations as petrochemicals but, in most cases, they do not need the same level of large scale infrastructure (e. g., pipelines, storage, ports, and power, etc.) and therefore can be found in multi sector business parks. The large scale petrochemical manufacturing locations have clusters of manufacturing units that share utilities and large scale infrastructures such as power stations, storage tanks, port facilities, road and rail terminals. In the United Kingdom, for example, there are four main locations for such manufacturing: near the River Mersey in North West England, on the Humber on the East coast of Yorkshire, in Grangemouth near the Firth of Forth in Scotland, and in Teesside as part of the Northeast of England Process Industry Cluster (NEPIC). To demonstrate the clustering and integration, some 50% of the United Kingdom's petrochemical and commodity chemicals are produced by the NEPIC industry cluster companies in Teesside.
Тарих
1835 жылы француз химигі Анри Виктор Рего винилхлоридті күн сәулесінде қалдырып, оның түбінде поливинилхлоридтен тұратын ақ зат тапты. 1839 жылы Эдуард Саймон стеракс дистилляциясы арқылы кездейсоқ түрде полистиролды ашты. 1856 жылы Уильям Генри Перкин алғашқы синтетикалық бояу – маувеинді ашты. 1888 жылы австриялық өсімдіктер ғалымы Фридрих Райнитцер холестерил бензоатының екі түрлі балқу температурасы бар екенін байқады. 1909 жылы Лео Хендрик Бэйкленд фенол мен формальдегидтен жасалған бакелитті ойлап тапты. 1928 жылы Фишер-Тропш процесін қолдана отырып, синтетикалық отын жасалды. 1929 жылы Уолтер Бок стирол мен бутадиеннен тұратын және автомобиль шиналарын жасауға қолданылатын синтетикалық каучук – Буна S-ті ойлап тапты. 1933 жылы Отто Рём алғашқы акрил шынысы – метил метакрилатты полимерлендірді. 1935 жылы Майкл Перрин полиэтиленді ойлап тапты. 1937 жылы Уоллес Хьюм Каротерс нейлонды ойлап тапты. 1938 жылы Отто Байер полиуретанды ойлап тапты. 1941 жылы Рой Планкетт тефлонды ойлап тапты. 1946 жылы ол полиэстерді ойлап тапты. Полиэтилен терефталат (ПЭТ) бөтелкелері этилен мен параксиленнен жасалады. 1949 жылы Фриц Стастный полистиролдан көбік жасады. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін 1950-ші жылдардың басында полипропилен ашылды. 1965 жылы Стефани Кволек кевлярды ойлап тапты.