Los petroquímicos (a veces abreviados como petchems [1] ) son los productos químicos que se obtienen del petróleo mediante refinación. Algunos compuestos químicos derivados del petróleo también se obtienen de otros combustibles fósiles , como el carbón o el gas natural , o de fuentes renovables como el maíz , el fruto de la palma o la caña de azúcar .
Las dos clases petroquímicas más comunes son las olefinas (incluidos el etileno y el propileno ) y los aromáticos (incluidos los isómeros de benceno , tolueno y xileno ).
Las refinerías de petróleo producen olefinas y aromáticos mediante craqueo catalítico fluido de fracciones de petróleo. Las plantas químicas producen olefinas mediante el craqueo al vapor de líquidos de gas natural como etano y propano . Los aromáticos se producen por reformado catalítico de nafta . Las olefinas y los aromáticos son los componentes básicos de una amplia gama de materiales, como disolventes , detergentes y adhesivos . Las olefinas son la base de los polímeros y oligómeros utilizados en plásticos , resinas, fibras , elastómeros , lubricantes y geles . [2] [3]
La producción mundial de etileno fue de 190 millones de toneladas y de propileno de 120 millones de toneladas en 2019. [4] La producción de aromáticos es de aproximadamente 70 millones de toneladas. Las industrias petroquímicas más importantes se encuentran en los EE. UU. Y Europa Occidental ; sin embargo, el mayor crecimiento de la nueva capacidad de producción se da en Oriente Medio y Asia . Existe un importante comercio petroquímico interregional.
Los petroquímicos primarios se dividen en tres grupos según su estructura química :
- Las olefinas incluyen eteno , propeno , butenos y butadieno . El etileno y el propileno son importantes fuentes de productos químicos industriales y plásticos productos . El butadieno se utiliza en la fabricación de caucho sintético .
- Los aromáticos incluyen benceno , tolueno y xilenos , en su conjunto denominados BTX y obtenidos principalmente de refinerías de petróleo por extracción del reformado producido en reformadores catalíticos utilizando nafta obtenida de refinerías de petróleo. Alternativamente, la BTX se puede producir mediante aromatización de alcanos. [5] [6] [7] El benceno es una materia prima para tintes y detergentes sintéticos, y el benceno y tolueno para los isocianatos MDI y TDI utilizados en la fabricación de poliuretanos . Los fabricantes usan xilenos para producir plásticos y fibras sintéticas.
- El gas de síntesis es una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno que se utiliza para producir amoníaco y metanol . El amoníaco se usa para hacer el fertilizante urea y el metanol se usa como solvente e intermedio químico . Los crackers de vapor no deben confundirse con las plantas de reformado de vapor que se utilizan para producir hidrógeno y amoniaco .
- Metano , etano , propano y butanos obtenidos principalmente de plantas de procesamiento de gas natural .
- Metanol y formaldehído .
En 2007, las cantidades de etileno y propileno producidas en los craqueadores de vapor fueron de aproximadamente 115 M t (megatoneladas) y 70 Mt, respectivamente. [8] La capacidad de salida de etileno de los grandes craqueadores a vapor osciló entre 1,0 y 1,5 Mt por año. [9]
El diagrama adyacente muestra esquemáticamente las principales fuentes y procesos de hidrocarburos utilizados en la producción de petroquímicos. [2] [3] [10] [11]
Al igual que los productos químicos básicos , los petroquímicos se fabrican a gran escala. Las unidades de fabricación de petroquímicos se diferencian de las plantas de productos químicos básicos en que a menudo producen una serie de productos relacionados. Compare esto con la fabricación de productos químicos especiales y químicos finos donde los productos se fabrican en procesos de lotes discretos.
Los productos petroquímicos se fabrican principalmente en unos pocos lugares de fabricación en todo el mundo, por ejemplo, en las ciudades industriales de Jubail y Yanbu en Arabia Saudita, Texas y Luisiana en los EE. UU., En Teesside en el noreste de Inglaterra en el Reino Unido , en Rotterdam en los Países Bajos. en Jamnagar , Dahej en Gujarat , Indiay en Singapur. No todos los materiales petroquímicos o químicos básicos producidos por la industria química se fabrican en un solo lugar, pero a menudo se fabrican grupos de materiales relacionados en plantas de fabricación adyacentes para inducir la simbiosis industrial, así como la eficiencia de materiales y servicios públicos y otras economías de escala. Esto se conoce en la terminología de la ingeniería química como fabricación integrada. Las empresas de química fina y de especialidad se encuentran a veces en ubicaciones de fabricación similares a las petroquímicas pero, en la mayoría de los casos, no necesitan el mismo nivel de infraestructura a gran escala (p. Ej., Tuberías, almacenamiento, puertos y energía, etc.) y, por lo tanto, pueden encontrarse en parques empresariales multisectoriales.
Las ubicaciones de fabricación de petroquímicos a gran escala tienen grupos de unidades de fabricación que comparten servicios públicos e infraestructuras a gran escala, como centrales eléctricas, tanques de almacenamiento, instalaciones portuarias, terminales de carreteras y ferrocarriles. En el Reino Unido, por ejemplo, hay 4 ubicaciones principales para dicha fabricación: cerca del río Mersey en el noroeste de Inglaterra, en el Humber en la costa este de Yorkshire, en Grangemouth cerca del Firth of Forth en Escocia y en Teesside como parte del Clúster de la Industria de Procesos del Noreste de Inglaterra (NEPIC). Para demostrar la agrupación e integración, alrededor del 50% de los productos químicos y petroquímicos básicos del Reino Unido son producidos por las empresas de agrupaciones industriales NEPIC en Teesside.
Historia [ editar ]
En 1835, Henri Victor Regnault , un químico francés, dejó cloruro de vinilo al sol y encontró un sólido blanco en el fondo del matraz que era cloruro de polivinilo . En 1839, Eduard Simon descubrió el poliestireno por accidente al destilar estorax . En 1856, William Henry Perkin descubrió el primer tinte sintético, Mauveine . En 1888, Friedrich Reinitzer , un científico de plantas austriaco, observó que el benzoato de colesterilo tenía dos puntos de fusión diferentes. En 1909, Leo Hendrik Baekeland inventó la baquelita hecha de fenol y formaldehído.. En 1928, se inventaron los combustibles sintéticos mediante el proceso Fischer-Tropsch . En 1929, Walter Bock inventó el caucho sintético Buna-S, que se compone de estireno y butadieno y se utiliza para fabricar neumáticos para automóviles. En 1933, Otto Röhm polimerizó el primer metacrilato de metilo de vidrio acrílico . En 1935, Michael Perrin inventó el polietileno . En 1937, Wallace Hume Carothers inventó el nailon . En 1938, Otto Bayer inventó el poliuretano . En 1941, Roy Plunkett inventóTeflón . En 1946, inventó el poliéster . Las botellas de tereftalato de polietileno (PET) están hechas de etileno y paraxileno . En 1949, Fritz Stastny convirtió el poliestireno en espuma. Después de la Segunda Guerra Mundial, se descubrió el polipropileno a principios de la década de 1950. En 1965, Stephanie Kwolek inventó el Kevlar . [12]
Olefinas [ editar ]
La siguiente es una lista parcial de los principales petroquímicos comerciales y sus derivados:
- etileno , la olefina más simple; utilizado como materia prima química y estimulante de la maduración
- polietileno - etileno polimerizado ; LDPE , HDPE , LLDPE
- etanol : a través de la hidratación del etileno ( reacción química con la adición de agua ) del etileno
- óxido de etileno - a través de oxidación de etileno
- etilenglicol : a través de la hidratación con óxido de etileno
- refrigerante del motor - mezcla de etilenglicol, agua e inhibidor
- poliésteres : cualquiera de varios polímeros con enlaces éster en la cadena principal
- éteres de glicol - a través de la condescendencia del glicol
- etoxilatos
- etilenglicol : a través de la hidratación con óxido de etileno
- acetato de vinilo [13]
- 1,2-dicloroetano
- tricloroetileno
- tetracloroetileno , también llamado percloroetileno; utilizado como disolvente de limpieza en seco y desengrasante
- cloruro de vinilo - monómero para cloruro de polivinilo
- cloruro de polivinilo (PVC): un tipo de plástico que se usa para tuberías, tubos y otras cosas
- propileno : utilizado como monómero y materia prima química
- alcohol isopropílico - 2-propanol; se utiliza a menudo como disolvente o alcohol isopropílico
- acrilonitrilo : útil como monómero en la formación de Orlon , ABS
- polipropileno - propileno polimerizado
- óxido de propileno [14]
- poliéter poliol - utilizado en la producción de poliuretanos
- propilenglicol : se utiliza en refrigerante de motores [15] y líquido anticongelante de aeronaves
- éteres de glicol - de la condensación de glicoles
- ácido acrílico [16] [17] [18]
- polímeros acrílicos
- cloruro de alilo
- epiclorhidrina - cloro-oxirano; utilizado en la formación de resina epoxi
- resinas epoxi : un tipo de pegamento polimerizante de bisfenol A, epiclorhidrina y algunas aminas
- epiclorhidrina - cloro-oxirano; utilizado en la formación de resina epoxi
- buteno
- isómeros de butileno : útiles como monómeros o comonómeros
- isobutileno - alimento para fabricar metil terc- butil éter (MTBE) o monómero para copolimerización con un bajo porcentaje de isopreno para fabricar caucho butílico
- 1,3-butadieno (o buta-1,3-dieno): un dieno que se utiliza a menudo como monómero o comonómero para la polimerización en elastómeros como polibutadieno , caucho de estireno-butadieno o un plástico como acrilonitrilo-butadieno-estireno. (ABDOMINALES)
- cauchos sintéticos - elastómeros sintéticos hechos de uno o más de varios monómeros petroquímicos (habitualmente) tales como 1,3- butadieno , estireno , isobutileno , isopreno , cloropreno ; Los polímeros elastoméricos a menudo se fabrican con un alto porcentaje de monómeros de dieno conjugado, como 1,3-butadieno, isopreno o cloropreno.
- isómeros de butileno : útiles como monómeros o comonómeros
- olefinas superiores
- poliolefinas : tales poli-alfa-olefinas, que se utilizan como lubricantes
- alfa-olefinas : se utilizan como monómeros, comonómeros y otros precursores químicos. Por ejemplo, se puede copolimerizar una pequeña cantidad de 1-hexeno con etileno en una forma más flexible de polietileno.
- otras olefinas superiores
- alcoholes detergentes
Aromáticos [ editar ]
- benceno : el hidrocarburo aromático más simple
- etilbenceno - hecho de benceno y etileno
- estireno - elaborado por deshidrogenación de etilbenceno; utilizado como monómero
- poliestirenos : polímeros con estireno como monómero
- estireno - elaborado por deshidrogenación de etilbenceno; utilizado como monómero
- cumeno - isopropilbenceno; una materia prima en el proceso de cumeno
- fenol - hidroxibenceno; a menudo elaborado por el proceso de cumeno
- acetona - dimetilcetona; también a menudo elaborado por el proceso de cumeno
- bisfenol A : un tipo de fenol "doble" que se utiliza en la polimerización en resinas epoxi y en la fabricación de un tipo común de policarbonato.
- resinas epoxi : un tipo de pegamento polimerizante de bisfenol A, epiclorhidrina y algunas aminas
- policarbonato : un polímero plástico hecho de bisfenol A y fosgeno (dicloruro de carbonilo)
- disolventes : líquidos utilizados para disolver materiales; Los ejemplos a menudo elaborados a partir de productos petroquímicos incluyen etanol, alcohol isopropílico, acetona, benceno, tolueno, xilenos.
- ciclohexano : un hidrocarburo cíclico alifático de 6 carbonos que a veces se usa como disolvente no polar
- ácido adípico - un di 6-carbono de ácido carboxílico , que puede ser un precursor utilizado como un co-monómero junto con un di amina para formar una forma de copolímero alternante de nylon.
- nailon : tipos de poliamidas , algunos son copolímeros alternos formados a partir de la copolimerización de ácido dicarboxílico o derivados con diaminas.
- caprolactama : una amida cíclica de 6 carbonos
- nailon : tipos de poliamidas , algunas son de polimerización de caprolactama
- ácido adípico - un di 6-carbono de ácido carboxílico , que puede ser un precursor utilizado como un co-monómero junto con un di amina para formar una forma de copolímero alternante de nylon.
- nitrobenceno : se puede producir mediante una sola nitración de benceno
- anilina - aminobenceno
- metilendifenil diisocianato (MDI): se utiliza como comonómero con dioles o polioles para formar poliuretanos o con di o poliaminas para formar poliureas.
- anilina - aminobenceno
- alquilbenceno : un tipo general de hidrocarburo aromático, que se puede utilizar como precursor de un tensioactivo sulfonato (detergente)
- Detergentes : a menudo incluyen tipos de tensioactivos como alquilbencenosulfonatos y etoxilatos de nonilfenol.
- clorobenceno
- etilbenceno - hecho de benceno y etileno
- tolueno - metilbenceno; puede ser un disolvente o precursor de otros productos químicos
- benceno
- diisocianato de tolueno (TDI): se utiliza como comonómeros con poliéter polioles para formar poliuretanos o con di o poliaminas para formar poliureas poliuretanos
- ácido benzoico - carboxibenceno
- caprolactama
- xilenos mixtos : cualquiera de los tres isómeros de dimetilbenceno, podría ser un solvente, pero más a menudo precursores químicos
- orto -xileno : ambos grupos metilo se pueden oxidar para formarácido( orto- ) ftálico
- anhídrido ftálico
- para -xileno : ambos grupos metilo se pueden oxidar para formar ácido tereftálico
- tereftalato de dimetilo : se puede copolimerizar para formar ciertos poliésteres
- poliésteres : aunque puede haber muchos tipos, el tereftalato de polietileno se fabrica a partir de productos petroquímicos y se utiliza mucho en las gasolineras.
- ácido tereftálico purificado , a menudo copolimerizado para formar tereftalato de polietileno
- poliésteres
- tereftalato de dimetilo : se puede copolimerizar para formar ciertos poliésteres
- meta -xileno
- ácido isoftálico
- resinas alquídicas
- resinas de poliamida
- poliésteres insaturados
- ácido isoftálico
- orto -xileno : ambos grupos metilo se pueden oxidar para formarácido( orto- ) ftálico
Lista de petroquímicos [ editar ]
| Petroquímicos | Fibras | Petróleo | Productos quimicos |
|---|---|---|---|
| Materia prima básica Benceno Butadieno Etileno p -Xileno Propileno Los intermedios | Fibra acrílica Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) Acrilonitrilo estireno (AS) Polibutadieno (PBR) Cloruro de polivinilo (PVC) Polietileno (PE) Tereftalato de polietileno (PET) Poliol Polipropileno (PP) Poliestireno (PS) Estireno butadieno (SBR) Formaldehído acrílico (AF ) | Lubricantes Aditivos Catalizadores Fuelóleo marino Refino de petróleo | Adhesivos y selladores Los productos agroquímicos de construcción químicos de corrosión productos químicos de control Cosméticos materias primas electrónicos productos químicos y materiales Aromas , fragancias , aditivos alimentarios medicamentos farmacéuticos especializados y productos químicos industriales especializados y de gases industriales tintas , colorantes y la impresión de materiales de embalaje , botellas , y envases Pintura , revestimientos , y resinas Polímeroaditivos Productos químicos especializados y para las ciencias de la vida Tensioactivos y agentes de limpieza |
Ver también [ editar ]
- Petróleo
- Productos derivados del petróleo
- Instrumentación en industrias petroquímicas
- Organización de Países Exportadores de Petróleo
- Conferencia de la industria petroquímica de Asia (APIC)
- Clúster de la industria de procesos del noreste de Inglaterra (NEPIC)
Referencias [ editar ]
- ^ Kiesche, Liz, "Royal Dutch Shell puede tener una participación del 50% en el proyecto químico de petróleo indio de $ 9 mil millones" , Reuters a través de Seeking Alpha , 12 de agosto de 2020. Consultado el 12 de agosto de 2020.
- ↑ a b Sami Matar y Lewis F. Hatch (2001). Química de los procesos petroquímicos . Publicaciones profesionales del Golfo. ISBN 0-88415-315-0.
- ^ a b Staff (marzo de 2001). "Procesos Petroquímicos 2001". Procesamiento de hidrocarburos : 71–246. ISSN 0887-0284 .
- ^ https://www.statista.com/statistics/1067372/global-ethylene-production-capacity/#:~:text=The%20production%20capacity%20of%20ubiquitous,to%20283%20million%20metric%20tons .
- ↑ Rodrigues, Victor de O .; Faro Júnior, Arnaldo C. (5 de septiembre de 2012). "Sobre los mecanismos de activación y reacción de catalizadores en la aromatización de propano en catalizadores Ga / HZSM5" . Catálisis aplicada A: General . 435–436: 68–77. doi : 10.1016 / j.apcata.2012.05.036 . ISSN 0926-860X .
- ^ Canción, Changyeol; Gim, Min Yeong; Lim, Yong Hyun; Kim, Do Heui (1 de septiembre de 2019). "Rendimiento mejorado de benceno, touleno y xileno de la co-aromatización de metano y propano sobre galio soportado en mesoporosa ZSM-5 y ZSM-11" . Combustible . 251 : 404–412. doi : 10.1016 / j.fuel.2019.04.079 . ISSN 0016-2361 .
- ^ Akhtar, MN; Al-Yassir, N .; Al-Khattaf, S .; Čejka, Jiří (5 de enero de 2012). "La aromatización de alcanos sobre Pt promovió galosilicatos convencionales y mesoporosos de zeolita MEL" . Catálisis hoy . El 4º taller Checo-Italiano-Español (CIS-4) sobre Tamices Moleculares y Catálisis. 179 (1): 61–72. doi : 10.1016 / j.cattod.2011.06.036 . ISSN 0920-5861 .
- ^ Hassan E. Alfadala, GV Rex Reklaitis y Mahmoud M. El-Halwagi (Editores) (2009). Actas del 1er Simposio Anual de Procesamiento de Gas, Volumen 1: enero de 2009 - Qatar (1ª ed.). Ciencia de Elsevier. págs. 402–414. ISBN 978-0-444-53292-3.CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )
- ^ Vapor craqueo: producción de etileno (PDF página 3 de 12 páginas)
- ^ Perspectiva de suministro de polímero de SBS
- ^ Jean-Pierre Favennec (Editor) (2001). Refinación de petróleo: operación y gestión de refinerías . Ediciones Technip. ISBN 2-7108-0801-3.CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )
- ^ "Cronología - Petroquímicos Europa" . www.petrochemistry.eu . Consultado el 7 de abril de 2018 .
- ^ Han, Y. -F .; Wang, J.-H .; Kumar, D .; Yan, Z .; Goodman, DW (10 de junio de 2005). "Un estudio cinético de síntesis de acetato de vinilo sobre catalizadores basados en Pd: cinética de síntesis de acetato de vinilo sobre catalizadores de Pd-Au / SiO2 y Pd / SiO2" . Revista de catálisis . 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; Song, In Kyu; Kim, Do Heui (1 de junio de 2018). "Catalizadores Ag- (Mo-W) / ZrO2 para la producción de óxido de propileno: Efecto del pH en la preparación de soporte de ZrO2" . Comunicaciones de catálisis . 111 : 80–83. doi : 10.1016 / j.catcom.2018.04.005 . ISSN 1566-7367 .
- ^ [1] , "Solución anticongelante para motores de combustión interna", publicado el 12 de noviembre de 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). "Química de la superficie del óxido M1 MoVTeNb de fase pura durante la operación en la oxidación selectiva de propano a ácido acrílico" . 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). "La red de reacción en la oxidación del propano sobre catalizadores de óxido MoVTeNb M1 de fase pura" . J. Catal . 311 : 369–385. doi : 10.1016 / j.jcat.2013.12.008 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0014-F434-5 .
- ^ Los estudios cinéticos de la oxidación de propano en Mo y catalizadores de óxido mixto basado V . 2011.
Enlaces externos [ editar ]
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