Productos petroquímicos

Los productos petroquímicos (también conocidos como derivados de petróleo) son productos químicos derivados del petróleo. Algunos compuestos químicos hechos del petróleo también se obtienen de otros combustibles fósiles, como el carbón o el gas natural, o fuentes renovables como el maíz, el fruto de la palma o la caña de azúcar.

Las dos clases petroquímicas más comunes son las olefinas (incluidas las de etileno y propileno) y las sustancias aromáticas (incluidos los isómeros del benceno, tolueno y xileno).

Las refinerías de petróleo producen olefinas y compuestos aromáticos mediante craqueo catalítico fluido de fracciones de petróleo. Las plantas químicas producen olefinas mediante craqueo a vapor de condensados de gas natural como el etano y el propano. Los aromáticos se producen mediante el reformado catalítico de la 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 sintéticas, elastómeros, lubricantes y geles.^[1]^[2]

La producción mundial de etileno y propileno es de aproximadamente 115 millones de toneladas y 70 millones de toneladas por año, respectivamente. La producción de aromáticos es de aproximadamente 70 millones de toneladas. Las industrias petroquímicas más grandes se encuentran en los Estados Unidos y Europa Occidental; sin embargo, el mayor crecimiento en la nueva capacidad de producción se encuentra en Oriente Medio y Asia. Existe un importante comercio petroquímico interregional.

Los productos petroquímicos primarios se dividen en cinco grupos según su estructura química:

En 2007, las cantidades de etileno y propileno producidas en los craqueadores a vapor fueron de aproximadamente 115 Mt (megatoneladas) y 70 Mt, respectivamente.^[3] La capacidad de producción de etileno de los grandes craqueadores a vapor osciló entre 1,0 y 1,5 Mt por año.^[4]

El diagrama adyacente muestra esquemáticamente las principales fuentes de hidrocarburos utilizadas en la producción de productos petroquímicos.^[1]^[2]^[5]^[6]

Al igual que los productos químicos básicos, los productos petroquímicos se fabrican a gran escala. Las unidades de fabricación petroquímica difieren de las plantas químicas de productos básicos en que a menudo producen una serie de productos relacionados. Compare esto con productos químicos especiales y productos químicos finos donde los productos se fabrican en procesos de lotes discretos.

Los productos petroquímicos se fabrican principalmente en algunos 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 Róterdam en los Países Bajos. y en Jamnagar & Dahej en Gujarat, India. No todos los materiales químicos petroquímicos o de productos básicos producidos por la industria química se fabrican en un solo lugar, pero los grupos de materiales relacionados a menudo se fabrican en plantas de fabricación adyacentes para inducir la simbiosis industrial, así como la eficiencia de materiales y utilidades y otras economías de escala. Esto se conoce en la terminología de la ingeniería química como fabricación integrada. Las empresas especializadas y de química fina a veces se encuentran en lugares de fabricación similares a los petroquímicos, pero en la mayoría de los casos no necesitan el mismo nivel de infraestructura a gran escala (por ejemplo, tuberías, almacenamiento, puertos y energía, etc.) y, por lo tanto, se pueden encontrar en parques empresariales multisectoriales.

Las ubicaciones de fabricación de productos petroquímicos a gran escala tienen grupos de unidades de fabricación que comparten servicios públicos e infraestructura 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 tal fabricación: cerca del río Mersey en el noroeste de Inglaterra, en Humber en la costa este de Yorkshire, en Grangemouth cerca del Firth of Forth en Escocia y en Teesside como parte del Grupo de la Industria de Procesos del Noreste de Inglaterra (NEPIC). Para demostrar la agrupación y la integración, alrededor del 50% de los productos químicos petroquímicos y de productos básicos del Reino Unido son producidos por las empresas de agrupaciones de la industria NEPIC en Teesside.

En 1835, Henri Victor Regnault , un químico francés, dejó el 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 el estorax. En 1856, William Henry Perkin descubrió el primer tinte sintético, Mauveine. En 1888, Friedrich Reinitzer , un científico de plantas austriaco, observó que el benesterato 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 utilizando el proceso Fischer-Tropsch. En 1929, Walter Bock inventó el caucho sintético Buna-S, que está hecho de estireno y butadieno y se utiliza para fabricar neumáticos de automóviles. En 1933, Otto Röhm polimerizó el primer metacrilato de metilo de vidrio acrílico. En 1935, Michael Perrin inventó el polietileno. Después de la Segunda Guerra Mundial, el polipropileno fue descubierto a principios de los años cincuenta. En 1937, Wallace Hume Carothers inventó el nylon. En 1946, inventó el poliéster. Las botellas de tereftalato de etileno (PET) están hechas de etileno y paraxileno. En 1938, Otto Bayer inventó el poliuretano. En 1941, Roy Plunkett inventó el teflón. En 1949, Fritz Stastny convirtió el poliestireno en espuma. En 1965, Stephanie Kwolek inventó el Kevlar.^[7]