Petroquímica

Vista d'una planta petroquímica en Singapur

La petroquímica és la branca de la química que estudia la transformació del petròleu cru i el gas natural en productes o matèries primeres útils. Estos productes petroquímics s'han convertit en una part essencial de l'indústria química moderna a nivell mundial.

l'indústria petroquímica es dedica a obtindre derivats químics del petròleu i dels gasos associats. Els productes petroquímics inclouen totes les substàncies químiques que es deriven d'ells. Esta indústria té els seus orígens a finals de el XIX. La majoria dels productes petroquímics es fabriquen a partir d'un número relativament menut d'hidrocarburs, com el metà, el etano, propà, butà, i els aromàtics com el benceno, tolueno i xileno.

La petroquímica proporciona els coneiximents i els processos per a la producció de combustibles fòssils, com la gasolina, el gasoil, el queroseno o el gas licuado del petròleu (GLP). Esta disciplina també comprén la fabricació de fertilisants, pesticidas, herbicida, asfalts, fibres sintètiques i diversos tipos de plàstics. Molts artículs d'us quotidià, com a guants, borradors i pintures, formen part de la producció petroquímica.

Els processos per a obtindre productes petroquímics es porten a terme en refineria i impliquen canvis físics i químics dels hidrocarburs. El procés bàsic, que descompon el petròleu i el gas natural en composts més llaugers, es coneix com craqueo (de l'anglés cracking).

La combinació de petroquímics bàsics en distints insumos químics permet obtindre petroquímics intermijos, com a resines a pur de metanol (utilisades per a fabricar gomes, plàstics, detergents i lubrificants), poliuretanos (empleats en la fabricació de matalafs i plàstics) i acetaldehídos (que a la seua volta deriven en perfums, saborisants i atres productes).

L'indústria petroquímica exigix estrictes mides de seguritat per a minimisar danys ambientals, ya que els seus processos són potencialment contaminants i d'alt impacte.

Orige

És possible generar petròleu a partir de qualsevol tipo de matèria orgànica baix condicions adequades. Encara que la concentració de matèria orgànica en els depòsits originals no és molt alta, el petròleu i el gas natural es varen acumular en llocs que favorien la seua retenció, com areniscas porosas sagellades. El petròleu, format durant millons d'anys per la transformació de materials orgànics, s'acumula baix la superfície terrestre en cantitats molt grans.

El primer pou de petròleu comercial es va establir en 1859, i dos anys despuix es va instalar la primera refineria. L'indústria va experimentar un gran creiximent a finals de la década de 1940. La demanda de productes petroquímics va aumentar considerablement durant la Segona Guerra Mundial, impulsada per la necessitat de materials sintètics que substituïren a productes més costosos i menys eficients. Açò va consolidar el processament petroquímic com una indústria clau.

En anterioritat, la petroquímica era un camp incipient a on es realisaven diversos experiments. Entre les fites primerenques es troben els cauchos sintètics en la década de 1900, la bakelita (el primer plàstic derivat de la petroquímica) en 1907, els primers solvents petroquímics en la década de 1920 i el poliestireno en la década de 1930. A partir de llavors, l'indústria va començar a produir materials per a una àmplia gama d'aplicacions: des d'artículs per a la llar (electrodomèstics, textils, mobles) fins a medicina (marcapasos, bosses de transfusió), i des d'artículs d'oci (calcer deportiu, ordenadors) fins a camps especialisats com l'arqueologia i la criminalística.

Petròleu cru

Conceptes bàsics

El petròleu cru està compost principalment per una mescla complexa d'hidrocarburs, i la seua apariència i composició varien. La composició promig és: 84 % de carbono, 14 % d'hidrogen, entre 1 % i 3 % de sofre, i menys de l'1 % de nitrogen, oxigen, metals i sals.

Els crus es classifiquen com a dolços o amarcs segons el seu contingut de sofre. Els crus en alt contingut de sofre (per eixemple, en forma de sulfur d'hidrogen) es denominen àcits, mentres que els de baix contingut es diuen dolços.

Processament inicial

Un procés cridat destilació fraccionada separa el petròleu cru en diverses fraccions. Les fraccions més llaugeres, en punts d'ebullició més baixos, s'obtenen en la part superior de la columna, mentres que les més pesades queden en la part inferior. Estes fraccions pesades se someten a processos de "trencament" o craqueo per a convertir-les en productes més llaugers i útils.

El petròleu cru sense processar no és utilisable directament. Encara que el cru llauger dolç s'ha usat ocasionalment com a combustible en cremadors, les seues fraccions més volàtils formen vapors explosius, lo que ho fa perillós. Per això, el cru deu separar-se i refinar-se per a produir combustibles, lubrificants i subproductes que servixquen com a base per a plàstics, detergents, solvents, elastòmers i fibres com el nailon i el polièster.