Нефтехимия
Под нефтехимией (включая нефтехимию , от древнегреческого Petros , Rock 'и латинское oleum , oil') понимается производство химических продуктов из природного газа и соответствующих фракций нефти .
история
Экономическое развитие во время Второй мировой войны внезапно вызвало нехватку натуральных продуктов (например, каучука ), которые пришлось заменить искусственными заменителями. Переход от угля к нефтехимии впервые произошел в США и был в основном бурным.
Соединенные Штаты | Япония | западная Европа | ФРГ | |
---|---|---|---|---|
1921 г. | 0,01 | 0 | 0 | 0 |
1930 г. | Шестой | 0 | 0 | 0 |
1941 г. | 21 год | 0 | 0 | 0 |
1950 | 50 | 0 | 4-й | 2 |
1960 г. | 88 | 4-й | 58 | 50 |
1965 г. | 94 | 74 | 68 | 61 |
1971 г. | 96 | 93 | 91 | 91 |
Экономический смысл
Нефтехимические заводы часто строятся рядом с нефтеперерабатывающими заводами из-за их зависимости от нафты . Мощность крекинг-установки в Германии составляет около 5,8 миллиона тонн, в Европе - около 26,3 миллиона тонн. Производители и потребители этилена часто связаны друг с другом посредством трубопроводов этилена , чтобы компенсировать колебания производства. Производство продуктов нефтехимии в Западной Европе, Азии, Северной и Южной Америке в 2006 году составило 55,3 млн тонн этилена , 35,6 млн тонн пропилена и 27,8 млн тонн бензола . Оборот нефтехимической продукции в Германии в 2007 году составил около 66 миллиардов евро.
Основные продукты и процессы
Наиболее важным процессом в нефтехимии является паровой крекинг , при котором этан , сжиженный нефтяной газ , нафта , гидропарафин , газойль или другие подходящие углеводороды подвергаются крекингу со временем пребывания в миллисекундном диапазоне, обычно от 200 до 500 мс, и температурах от 800 до 850 ° C при наличии пара. Газовая фаза продуктов парового крекинга содержит основные химические вещества: этилен , пропилен , фракцию C4 (в основном бутен , изобутен и 1,3-бутадиен ) и изопрен . Жидкая фаза в основном содержит ароматические углеводороды ( бензол , толуол и ксилолы ), а также используется в качестве пиролизного бензина .
Паровой риформинг нефтеперерабатывающих газов или легких нафтов главным образом поставляет окись углерода и водород , для производства метанола , аммиак , уксусная кислота процессов и гидрирования.
Процедура | Цель процесса | Условия процесса | Другие характеристики | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Давление (бар) | Температура (* C) | катализатор | Компонент реакции | |||
Термический висбрекинг | Процесс Снижение вязкости вакуумных остатков, легкое преобразование | 5–18 | 450-480 | / | / | простой процесс конвертации; низкие вложения |
Замедленное коксование | Производство бензина и средних дистиллятов | 5 | 480 | / | / | неизбежное накопление нефтяного кокса |
Термическое растрескивание | Производство бензина и средних дистиллятов из тяжелого газойля. | 50 | 500 | / | / | до сих пор иногда используется |
Термический риформинг | Повышение октанового числа бензина | 40 | 520 | / | / | устарело сегодня; заменен каталитическим риформингом |
Паровой крекинг | Производство олефинов | атмосфера | 850-900 | H 2 O | Совместное производство высокоароматических пиролизных бензинов и пиролизных масел. | |
Высокотемпературное коксование | Производство металлургического кокса | атмосфера | 1200 | / | / | Совместное производство ароматического сырья гудрона и сырого бензола. |
Окисление битума | Повышение пластичности битума | атмосфера | 280-300 | / | O 2 | непрерывный процесс; также используется для выдувания смолы |
Газификация угля | Производство синтез-газа | 20-30 | макс.1000 | / | О 2 , Н 2 О | Накопление ароматических углеводородов в зоне тления только при противотоке реагентов угля и воздуха / пара. |
Гидрокрекинг | Конверсия тяжелых нефтяных дистиллятов в бензин и средний дистиллят | 70–150 | 350-450 | Пн, Вт | H 2 | очень гибкий процесс конвертации; высокие инвестиции, изначально был разработан для гидрирования углеводов |
Каталитический риформинг | Повышение октанового числа прямогонного бензина | 20-е | 500 | Pt, Ir, Re | самый важный источник ароматических углеводородов в США; Источник водорода | |
Каталитический крекинг (FCC) | Конверсия тяжелых нефтяных дистиллятов в бензин и средние дистилляты | 0,5-1 | 500 | Цеолит | большое значение для производства бензина, особенно в США |
Последующие продукты
Большое количество промежуточных и конечных продуктов производится из основных химикатов с помощью различных процессов.
Наиболее важными вторичными продуктами являются:
-
Этилен :
-
Полиэтилен - например, Б. по методу Циглера-Натта
- около 21% от общего производства этилена в ПЭНП
- около 13% в виде ЛПЭНП
- ок. 23% как HDPE
- Этанол - за счет добавления воды
-
Оксид этилена (ЭО) - путем каталитического окисления (около 11% производства этилена)
- Этиленгликоль - путем реакции ЭО с водой
- Полиэтиленгликоли - путем реакции ЭО с гликолями
- Этоксилаты - путем реакции ЭО со спиртами
- Моноэтаноламин , диэтаноламин , триэтаноламин посредством реакции с аммиаком
- Мономер винилацетата (примерно 2% производства этилена)
-
1,2-дихлорэтан - хлорированием (около 14% производства этилена)
- Трихлорэтилен - хлорированием
- Тетрахлорэтилен - также называемый перхлорэтиленом; используется как чистящее средство в «сухой чистке» и как обезжиривающее средство.
-
Винилхлорид - мономер для поливинилхлорида
- Поливинилхлорид (ПВХ) - широко используемый пластик
-
α-олефины
- Поли-α-олефины в качестве смазочных материалов
- Сомономеры для полиэтилена
- Жирные спирты для моющих и чистящих средств
-
Полиэтилен - например, Б. по методу Циглера-Натта
-
Пропилен :
-
Акриловая кислота
- Акриловые полимеры
-
Аллилхлорид
- Эпихлоргидрин - для эпоксидных смол
- Изопропиловый спирт - 2-пропанол; растворитель
- Акрилонитрил - мономер для полимера акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) (примерно 6% от общего производства пропилена)
- Полипропилен - например, Б. по процессу Циглера-Натта (около 57% от общего производства пропилена)
-
Оксид пропилена (PO) - путем окисления (около 12% от общего производства пропилена )
- Пропиленгликоль - реакция ПО и воды
- Гликолевый эфир - путем реакции ПО с пропиленгликолем
-
Акриловая кислота
-
Бутен - мономеры и сомономеры
- Изобутен - путем реакции с метанолом с образованием МТБЭ и в качестве мономера для сополимеризации с изопреном.
-
1,3-бутадиен - мономер или сомономер для полимеризации в эластомеры
- Каучук - изготовлен из различных диенов или хлорированных диенов.
-
Бензол :
-
Этилбензол - из бензола и этилена (около 7% производства этилена)
-
Стирол - от дегидрирования этилбензола; Мономер
- Полистирол - полимеры из стирола
-
Стирол - от дегидрирования этилбензола; Мономер
-
Кумол - изопропилбензол из бензола и пропилена; Сырье для производства кумола (около 7% от общего производства пропилена)
- Фенол - окислением кумола
- Ацетон - окислением кумола
-
Бисфенол А - для изготовления эпоксидных смол
- Эпоксидные смолы
- Поликарбонаты - из бисфенола А и фосгена
- растворитель
-
Циклогексан - гидрированием
-
Сополимер адипиновой кислоты для нейлона.
- Нейлон - полиамидный изготовлен из адипиновой кислоты и диаминов
-
Капролактам - амид, используемый для производства нейлона.
- Нейлон - путем полимеризации капролактама
-
Сополимер адипиновой кислоты для нейлона.
-
Нитробензол - нитрованием бензола
-
Анилин - гидрированием нитробензола
- Метилендифенилдиизоцианат (MDI) - сомономер для производства полиуретанов.
-
Анилин - гидрированием нитробензола
-
Додецилбензол - сырье для производства моющих и чистящих средств.
- Моющие средства - часто содержат соли додецилбензолсульфоновой кислоты.
- Хлорбензол
-
Этилбензол - из бензола и этилена (около 7% производства этилена)
-
Толуол :
- бензол
- Толуолдиизоцианат (TDI) - сомономер для производства полиуретанов.
- Бензойная кислота - окислением толуола
- Ксилол
Смотри тоже
веб ссылки
- Домашняя страница Ассоциации производителей нефтехимии в Европе (APPE)
- Домашняя страница Ассоциации химической промышленности
- Брошюра об ароматических добавках улучшит качество вашей жизни (файл PDF; 1,25 МБ)
- Бенджамин Штайнингер: рог изобилия 20-го века В: «Проект 100 лет настоящего» (издатель: Дом мировых культур ), 29 ноября 2017 г .: «Теоретик культуры и СМИ Бенджамин Штайнингер из группы Beauty of Oil объясняет слияние Уголь используется в нефтехимической промышленности с 1920-х годов и описывает его далеко идущие последствия от Второй мировой войны до наших дней ».
Индивидуальные доказательства
- ↑ Книга нефти, 1978.
- ↑ Статистика о APPE ( Memento из в оригинале с 19 августа 2008 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. .
- ↑ Паровой крекинг ChemgaPedia .
- ^ Хайнц-Герхард Франк, Юрген Вальтер Штадельхофер: Промышленная ароматическая химия: сырье · процессы · продукты . Springer, 1987, ISBN 978-3-662-07876-1 , стр. 100-101 .