Petrokemian tuotteet

Ennakoiva huolto
Kehittynyt analytiikka tarjoaa merkittäviä etuja petrokemianteollisuudelle, ja ennakoiva huolto on tärkeä osa sitä. Tämän tekniikan avulla yritykset hyödyntävät anturitietoja ja muita lähteitä havaitakseen mahdolliset laiteviat ennen niiden ilmenemistä. Tämän ennakoivan lähestymistavan avulla he voivat estää seisokkeja, lisätä tuottavuutta ja säästää kustannuksia.
Esimerkiksi öljy- ja kaasuteollisuudessa käytetään "joulupuita" - venttiileitä ja mittareita, joita käytetään ohjaamaan kaivon päästä tulevan öljyn ja kaasun virtausta. Ennakoivan huollon avulla nämä yritykset voivat seurata laitteiden suorituskykyä ja tunnistaa mahdolliset kulumisen tai vian merkit. Näiden tietojen avulla voidaan sitten ajoittaa huolto optimaaliseen hetkeen, jolloin vältytään kalliilta korjauksilta ja vähennetään myös odottamattomien seisokkien riskiä.

Prosessin optimointi
Toinen edistyneen analytiikan soveltamisen etu petrokemian teollisuudessa on mahdollisuus prosessien optimointiin. Reaaliaikainen data-analyysi antaa yrityksille mahdollisuuden tehostaa tuotantoprosesseja, minimoida jätettä ja parantaa tuotteiden laatua. Tämän avulla koneoppimisalgoritmit voivat havaita malleja ja trendejä, joiden tunnistaminen voi olla haastavaa ihmisille.
Edistynyttä analytiikkaa hyödyntämällä eri toimialat voivat seurata tuotantoprosessejaan reaaliajassa, havaita mahdolliset poikkeamat optimaalisista olosuhteista ja säätää koneen parametreja (kuten lämpötilaa ja painetta) koneoppimisalgoritmien avulla automaattisesti. Tämä lähestymistapa voi vähentää jätettä, parantaa tuotteiden laatua ja lisätä tehokkuutta.

Ympäristövaikutusten analyysi
Kehittyneen analytiikan avulla petrokemian yrityksiä voidaan auttaa vähentämään ympäristövaikutuksiaan. Analysoimalla tietoja tekijöistä, kuten energiankulutuksesta ja jätteen syntymisestä, yritykset voivat tunnistaa alueita, joilla ne voivat tehdä parannuksia.
On mahdollista esimerkiksi seurata energiankulutusta eri tuotteiden tuotantoprosessin aikana ja tunnistaa alueet, joilla energiaa menee hukkaan. Näitä tietoja voidaan sitten käyttää prosessin säätämiseen, kuten laiteasetusten optimointiin, energiankulutuksen tai hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi.

Ei ole olemassa (tai hyvin vähän) sovelluksia, joissa raakaöljyä käytetään suoraan, koska sen alhainen lämpöarvo, vesipitoisuus, metallit ja epäpuhtaudet voivat vaikuttaa negatiivisesti kaikenlaisiin polttolaitoksiin (tai muihin raakaöljyä käyttäviin laitteisiin). Ennen käyttöä raakaöljy ja kaikki muut öljymuodot on jalostettava ja muutettava arvokkaammiksi polttoaineiksi, joita kutsutaan petrokemiallisiksi polttoaineiksi. Niillä on alhainen arvo alkuperäisessä tilassaan, eikä niillä ole käytännön sovellutuksia. Esimerkkejä petrokemian polttoaineista ovat nestekaasu (LPG), kerosiini, diesel, bensiini ja lentopolttoaineet. Huomaa, että jalostamo tuottaa muita arvokkaita tuotteita, kuten vahoja, asfaltteja, muovimateriaaleja, voiteluaineita ja rasvoja.

Jopa veden, rikkivedyn ja muiden komponenttien erottamisen jälkeen raakaöljy on edelleen sekoitus monia hiilivetyjä, jotka vaihtelevat erittäin kevyistä erittäin raskaisiin komponentteihin. Jalostamossa raakaöljyn on käytävä läpi peräkkäisiä kemiallisia ja fysikaalisia prosesseja, kuten suolanpoisto ja puhdistus, tislaus, vetykäsittely jne. Tislaus erottaa raakaöljyn eri jakeiksi riippuen kiehumislämpötilojen erosta. Kevyet yhdisteet erotetaan ilmakehän paineesta, kun taas tyhjötislaus erottaa raskaammat polttoaineet.

Petrokemian, tiukimmassa merkityksessä, mikä tahansa suuresta kemikaalien ryhmästä (erillään polttoaineista), joka on johdettu öljystä ja maakaasusta ja jota käytetään useisiin kaupallisiin tarkoituksiin. Määritelmää on kuitenkin laajennettu kattamaan kaikki alifaattiset, aromaattiset ja nafteeniset orgaaniset kemikaalit sekä hiilimustan ja sellaiset epäorgaaniset materiaalit kuten rikki ja ammoniakki. Monissa tapauksissa petrokemian aineiden joukkoon kuuluva tietty kemikaali voidaan saada myös muista lähteistä, kuten kivihiilestä, koksista tai kasvituotteista. Esimerkiksi materiaaleja, kuten bentseeni ja naftaleeni, voidaan valmistaa joko maaöljystä tai kivihiilestä, kun taas etyylialkoholi voi olla petrokemiallista tai kasviperäistä. Tämä vaikeuttaa tietyn aineen luokittelua tiukasti ottaen petrokemiallisiksi tai ei-petrokemiallisiksi aineiksi.

Petrokemikaaleista valmistettuja tuotteita ovat muun muassa muovit, saippuat ja pesuaineet, liuottimet, lääkkeet, lannoitteet, torjunta-aineet, räjähteet, synteettiset kuidut ja kumit, maalit, epoksihartsit sekä lattia- ja eristemateriaalit. Petrokemikaaleja löytyy niinkin erilaisista tuotteista kuin aspiriini, matkatavarat, veneet, autot, lentokoneet, polyesterivaatteet sekä äänilevyt ja -nauhat.

Kuten raakaöljy ja maakaasu, petrokemian tuotteet koostuvat pääasiassa hiilestä ja vedystä, ja niitä kutsutaan hiilivedyiksi. Jos molekyyleissä hiiliatomit ovat liittyneet yksinkertaisilla sidoksilla, molekyylien sanotaan olevan tyydyttyneitä. Jos ne on yhdistetty yhdellä tai useammalla kaksoissidoksella, molekyylien sanotaan olevan tyydyttymättömiä. Tyydyttymättömät kemikaalit ovat edullisia petrokemian raaka-aineina, koska ne ovat kemiallisesti reaktiivisempia ja ne voidaan helposti muuttaa muiksi petrokemiallisiksi aineiksi.

Raaka-aineiksi kutsutaan öljyn eri komponentteja, joita käytetään raaka-aineena muiden kemikaalien valmistuksessa. Petrokemian raaka-aineet voidaan luokitella kolmeen yleiseen ryhmään: olefiinit, aromaattiset aineet ja kolmas ryhmä, joka sisältää synteesikaasun ja epäorgaaniset aineet. Olefiinit, joiden molekyylit muodostavat suoria ketjuja ja ovat tyydyttymättömiä, sisältävät eteenin, propeenin ja butadieenin. Eteeni on hiilivetyraaka-aine, jota käytetään eniten petrokemian teollisuudessa. Eteenistä valmistetaan esimerkiksi eteeniglykolia, jota käytetään polyesterikuiduissa ja -hartseissa sekä pakkasnesteissä; etyylialkoholi, liuotin ja kemiallinen reagenssi; polyeteeni, jota käytetään kalvoissa ja muoveissa; styreeni, jota käytetään hartseissa, synteettisessä kumissa, muoveissa ja polyestereissä; ja eteenidikloridi vinyylikloridille, jota käytetään muoveissa ja kuiduissa. Propeenia käytetään sellaisten tuotteiden valmistukseen, kuten akryylit, hankausalkoholi, epoksiliima ja matot. Butadieenia käytetään synteettisen kumin, mattokuitujen, paperipinnoitteiden ja muoviputkien valmistukseen.

Aromaattiset aineet ovat hiilivetymolekyylejä, jotka muodostavat renkaita ja ovat tyydyttymättömiä. Tärkeimmät aromaattiset raaka-aineet ovat bentseeni, tolueeni, ksyleeni ja naftaleeni. Bentseenistä valmistetaan styreeniä, joka on polystyreenimuovien perusaine. Sitä käytetään myös maalien, epoksihartsien, liimojen ja muiden liimojen valmistukseen. Tolueenia käytetään pääasiassa liuottimien, bensiinin lisäaineiden ja räjähteiden valmistukseen. Ksyleeniä käytetään muovien ja synteettisten kuitujen valmistuksessa sekä bensiinin jalostuksessa. Naftaleenia käytetään erityisesti hyönteismyrkkyissä.

Synteesikaasua käytetään ammoniakin ja metanolin valmistukseen. Ammoniakkia käytetään ensisijaisesti ammoniumnitraatin muodostamiseen, joka on lannoitelähde. Suuri osa tuotetusta metanolista käytetään formaldehydin valmistukseen. Loput käytetään polyesterikuitujen, muovien ja silikonikumin valmistukseen.

Mikä tärkeintä, petrokemian teollisuus on lisännyt työmahdollisuuksia koko maassa.

Petrokemian raaka-aineista valmistetaan suurin osa käyttämistämme jokapäiväisistä tavaroista. Ajoneuvoista monenlaiseen elektroniikkaan, lähes kaikki nykyään käyttämämme asiat ovat petrokemian voimanlähteitä tai valmistettu niistä. Kasvavat tuotevaatimukset ovat johtaneet uusien jalostamoiden ja tehtaiden syntymiseen ja siten uusien työpaikkojen syntymiseen.

Itse asiassa API:n mukaan "Öljy- ja maakaasuteollisuus on Yhdysvaltojen talouden selkäranka." Teollisuus luo ja tukee yli 9 miljoonaa amerikkalaista työpaikkaa.

Tämän lisäksi petrokemian teollisuuden odotetaan nousevan johtavaksi toimialaksi työpaikkojen luomisessa. Sen ennustetaan luovan noin 700 000 työpaikkaa vuoteen 2030 mennessä. Lisäksi ylimääräiset offshore-mahdollisuudet voivat johtaa 100 000 uuteen työpaikkaan Floridaan vuoden loppuun mennessä.

Kaikki nämä uudet työmahdollisuudet lisäävät valtion tuloja. On ennustettu, että petrokemian teollisuus voi lisätä Yhdysvaltain tuloja jopa 171 miljardilla dollarilla vuoteen 2030 mennessä.