Petrochemicaliën

Voorspellend onderhoud
Geavanceerde analyses bieden aanzienlijke voordelen voor de petrochemische industrie, waarbij voorspellend onderhoud een belangrijk aspect is. Via deze techniek maken bedrijven gebruik van sensorgegevens en andere bronnen om mogelijke apparatuurstoringen op te sporen voordat deze zich voordoen. Dankzij deze proactieve aanpak kunnen ze downtime voorkomen, de productiviteit verhogen en kosten besparen.
De upstream-olie- en gasindustrie maakt bijvoorbeeld gebruik van de "kerstbomen" - een reeks kleppen en meters die worden gebruikt om de olie- en gasstroom die uit een putmond komt te controleren. Door gebruik te maken van voorspellend onderhoud kunnen deze bedrijven de prestaties van de apparatuur monitoren en eventuele tekenen van slijtage of defecten identificeren. Deze informatie kan vervolgens worden gebruikt om onderhoud op het optimale moment te plannen, waardoor kostbare reparaties worden voorkomen en ook het risico op ongeplande stilstand wordt verminderd.

Procesoptimalisatie
Een ander voordeel van het toepassen van geavanceerde analytics in de petrochemische industrie is de mogelijkheid tot procesoptimalisatie. Dankzij realtime data-analyse kunnen bedrijven productieprocessen verbeteren, verspilling minimaliseren en de productkwaliteit verbeteren. Hiermee kunnen machine learning-algoritmen patronen en trends detecteren die voor mensen lastig te identificeren zijn.
Door gebruik te maken van geavanceerde analyses kunnen verschillende industrieën hun productieprocessen in realtime monitoren, eventuele afwijkingen van optimale omstandigheden detecteren en machineparameters (zoals temperatuur en druk) automatisch aanpassen via machine learning-algoritmen. Deze aanpak kan verspilling verminderen, de productkwaliteit verbeteren en de efficiëntie verhogen.

Analyse van de milieueffecten
Geavanceerde analyses kunnen worden gebruikt om petrochemische bedrijven te helpen hun impact op het milieu te verminderen. Door gegevens over factoren als energieverbruik en afvalproductie te analyseren, kunnen bedrijven gebieden identificeren waar ze verbeteringen kunnen aanbrengen.
Het is bijvoorbeeld mogelijk om het energieverbruik tijdens het productieproces van verschillende producten te monitoren en gebieden te identificeren waar energie wordt verspild. Deze informatie kan vervolgens worden gebruikt om aanpassingen aan het proces aan te brengen, zoals het optimaliseren van apparatuurinstellingen, om het energieverbruik te verminderen of de CO2-uitstoot te verlagen.

Er zijn geen (of zeer weinig) toepassingen waarbij ruwe olie rechtstreeks wordt gebruikt, omdat de lage calorische waarde, het watergehalte, de metalen en de verontreinigende stoffen een negatief effect kunnen hebben op elke vorm van verbrandingsinstallatie (of andere soorten apparaten die ruwe olie gebruiken). Vóór gebruik moeten ruwe olie en alle andere vormen van aardolie worden geraffineerd en omgezet in waardevollere brandstoffen die petrochemische brandstoffen worden genoemd. Deze hebben in hun oorspronkelijke staat een lage waarde en hebben geen praktische toepassingen. Voorbeelden van petrochemische brandstoffen zijn vloeibaar petroleumgas (LPG), kerosine, diesel, benzine en vliegtuigbrandstoffen. Merk op dat een raffinaderij andere waardevolle producten produceert, zoals wassen, asfalt, plastic materialen, smeermiddelen en vetten.

Zelfs na scheiding van water, waterstofsulfide en andere componenten is ruwe olie nog steeds een mengsel van vele koolwaterstoffen, variërend van zeer lichte tot zeer zware componenten. In een raffinaderij moet de ruwe olie opeenvolgende chemische en fysische processen ondergaan, zoals ontzilting en reiniging, destillatie, hydrobehandeling, enz. Destillatie scheidt ruwe olie in verschillende fracties, afhankelijk van het verschil in kooktemperatuur. Om de lichte verbindingen te scheiden wordt atmosferische destillatie toegepast, terwijl bij vacuümdestillatie de zwaardere brandstoffen worden geëxtraheerd.

Petrochemie, in de meest strikte zin, behoort tot een grote groep chemicaliën (in tegenstelling tot brandstoffen) afgeleid van aardolie en aardgas en gebruikt voor een verscheidenheid aan commerciële doeleinden. De definitie is echter uitgebreid tot het hele scala van alifatische, aromatische en naftenische organische chemicaliën, evenals roet en anorganische materialen als zwavel en ammoniak. In veel gevallen kan een specifieke chemische stof die tot de petrochemicaliën behoort, ook uit andere bronnen worden verkregen, zoals steenkool, cokes of plantaardige producten. Materialen zoals benzeen en naftaleen kunnen bijvoorbeeld worden gemaakt uit aardolie of steenkool, terwijl ethylalcohol van petrochemische of plantaardige oorsprong kan zijn. Dit maakt het moeilijk om een ​​specifieke stof strikt genomen te categoriseren als petrochemisch of niet-petrochemisch.

Producten gemaakt van petrochemicaliën omvatten artikelen als kunststoffen, zepen en wasmiddelen, oplosmiddelen, medicijnen, meststoffen, pesticiden, explosieven, synthetische vezels en rubbers, verven, epoxyharsen en vloer- en isolatiematerialen. Petrochemicaliën worden aangetroffen in uiteenlopende producten, zoals aspirine, bagage, boten, auto's, vliegtuigen, polyesterkleding en opnameschijven en -banden.

Net als ruwe olie en aardgas bestaan ​​petrochemische producten voornamelijk uit koolstof en waterstof en worden ze koolwaterstoffen genoemd. Als de koolstofatomen in de moleculen met elkaar verbonden zijn door enkele bindingen, worden de moleculen verzadigd genoemd. Als ze verbonden zijn door een of meer dubbele bindingen, worden de moleculen onverzadigd genoemd. Onverzadigde chemicaliën hebben de voorkeur als petrochemische grondstoffen, omdat ze chemisch reactiever zijn en gemakkelijker kunnen worden omgezet in andere petrochemicaliën.

De verschillende componenten van aardolie die als grondstof worden gebruikt bij de productie van andere chemicaliën, staan ​​bekend als grondstoffen. Petrochemische grondstoffen kunnen worden ingedeeld in drie algemene groepen: olefinen, aromaten en een derde groep die synthesegas en anorganische stoffen omvat. Olefinen, waarvan de moleculen rechte ketens vormen en onverzadigd zijn, omvatten ethyleen, propyleen en butadieen. Ethyleen is de koolwaterstofgrondstof die het meest wordt gebruikt in de petrochemische industrie. Uit ethyleen wordt bijvoorbeeld ethyleenglycol vervaardigd, dat wordt gebruikt in polyestervezels en harsen en in antivriesmiddelen; ethylalcohol, een oplosmiddel en chemisch reagens; polyethyleen, gebruikt in film en kunststoffen; styreen, gebruikt in harsen, synthetisch rubber, kunststoffen en polyesters; en ethyleendichloride, voor vinylchloride, gebruikt in kunststoffen en vezels. Propyleen wordt gebruikt bij het maken van producten als acryl, ontsmettingsalcohol, epoxylijm en tapijten. Butadieen wordt gebruikt bij het maken van synthetisch rubber, tapijtvezels, papiercoatings en plastic buizen.

Aromaten zijn koolwaterstofmoleculen die ringen vormen en onverzadigd zijn. De belangrijkste aromatische grondstoffen zijn benzeen, tolueen, xyleen en naftaleen. Benzeen wordt gebruikt om styreen te maken, het basisingrediënt van polystyreenkunststoffen. Het wordt ook gebruikt om verven, epoxyharsen, lijmen en andere lijmen te maken. Tolueen wordt voornamelijk gebruikt om oplosmiddelen, benzineadditieven en explosieven te maken. Xyleen wordt gebruikt bij de vervaardiging van kunststoffen en synthetische vezels en bij de raffinage van benzine. Naftaleen wordt met name gebruikt in insecticiden.

Van synthesegas worden ammoniak en methanol gemaakt. Ammoniak wordt voornamelijk gebruikt om ammoniumnitraat te vormen, een bron van kunstmest. Een groot deel van de geproduceerde methanol wordt gebruikt bij de productie van formaldehyde. De rest wordt gebruikt voor het maken van polyestervezels, kunststoffen en siliconenrubber.

Het allerbelangrijkste is dat de petrochemische industrie heeft bijgedragen aan het vergroten van de werkgelegenheid in het hele land.

Petrochemicaliën worden gebruikt om de meeste alledaagse voorwerpen te maken die we gebruiken. Van voertuigen tot een verscheidenheid aan elektronica: bijna alle dingen die we tegenwoordig gebruiken, worden aangedreven door of zijn gemaakt van petrochemicaliën. De toenemende vraag naar producten heeft geleid tot de oprichting van meer raffinaderijen en fabrieken en dus tot het scheppen van meer banen.

Volgens de API is de olie- en aardgasindustrie zelfs de ruggengraat van de Amerikaanse economie. De industrie creëert en ondersteunt meer dan 9 miljoen Amerikaanse banen.

Bovendien wordt verwacht dat de petrochemische industrie de leidende sector zal worden op het gebied van het scheppen van banen. Er wordt voorspeld dat er in 2030 ongeveer 700.000 banen zullen worden gecreëerd. Bovendien kunnen extra offshore-mogelijkheden tegen het einde van het jaar resulteren in 100.000 nieuwe banen in Florida.

Al deze nieuwe banen zullen leiden tot hogere overheidsinkomsten. Er wordt voorspeld dat de petrochemische industrie in 2030 tot 171 miljard dollar aan de Amerikaanse inkomsten zou kunnen bijdragen.