Petrochemie

Prediktivní údržba
Pokročilá analytika nabízí významné výhody petrochemickému průmyslu, přičemž prediktivní údržba je jeho důležitým aspektem. Prostřednictvím této techniky společnosti využívají data ze senzorů a další zdroje k detekci možných poruch zařízení dříve, než k nim dojde. Tento proaktivní přístup jim umožňuje předcházet prostojům, zvyšovat produktivitu a šetřit náklady.
Například ropný a plynárenský průmysl používá „vánoční stromky“ – sadu ventilů a měřidel používaných k řízení toku ropy a plynu vycházejícího z ústí vrtu. Využitím prediktivní údržby mohou tyto společnosti monitorovat výkon zařízení a identifikovat jakékoli známky opotřebení nebo poruchy. Tyto informace pak mohou být použity k plánování údržby v optimálním okamžiku, čímž se zabrání nutnosti nákladných oprav a také se sníží riziko neplánovaných odstávek.

Optimalizace procesů
Další výhodou aplikace pokročilé analytiky v petrochemickém průmyslu je možnost optimalizace procesů. Analýza dat v reálném čase umožňuje společnostem zlepšit výrobní procesy, minimalizovat odpad a zlepšit kvalitu produktů. Díky tomu mohou algoritmy strojového učení detekovat vzory a trendy, které mohou být pro lidi náročné.
Díky využití pokročilé analýzy mohou různá průmyslová odvětví sledovat své výrobní procesy v reálném čase, detekovat jakékoli odchylky od optimálních podmínek a automaticky upravovat parametry stroje (jako je teplota a tlak) pomocí algoritmů strojového učení. Tento přístup může snížit množství odpadu, zlepšit kvalitu produktu a zvýšit efektivitu.

Analýza vlivů na životní prostředí
Pokročilá analytika může pomoci petrochemickým společnostem snížit jejich dopad na životní prostředí. Analýzou údajů o faktorech, jako je spotřeba energie a produkce odpadu, mohou společnosti identifikovat oblasti, kde mohou provést zlepšení.
Například je možné sledovat spotřebu energie během výrobního procesu různých produktů a identifikovat oblasti, kde dochází k plýtvání energií. Tyto informace pak lze použít k úpravám procesu, jako je optimalizace nastavení zařízení, ke snížení spotřeby energie nebo snížení emisí uhlíku.

Neexistují žádné (nebo jen velmi málo) aplikací, kde by se ropa používala přímo, protože její nízká výhřevnost, obsah vody, kovy a znečišťující látky mohou negativně ovlivnit jakýkoli druh spalovacího zařízení (nebo jiné typy zařízení využívajících ropu). Před použitím musí být ropa a jakékoli jiné formy ropy rafinovány a přeměněny na hodnotnější paliva označovaná jako petrochemická paliva. Ty mají v původním stavu nízkou hodnotu a nemají praktické využití. Příklady petrochemických paliv jsou zkapalněný ropný plyn (LPG), petrolej, nafta, benzín a trysková paliva. Všimněte si, že rafinérie vyrábí další cenné produkty, jako jsou vosky, asfalty, plastové materiály, maziva a tuky.

I po oddělení vody, sirovodíku a dalších složek je ropa stále směsí mnoha uhlovodíků od velmi lehkých až po velmi těžké složky. V rafinerii musí ropa projít po sobě jdoucími chemickými a fyzikálními procesy, jako je odsolování a čištění, destilace, hydrogenace atd. Destilace rozděluje ropu na různé frakce v závislosti na rozdílu teplot varu. K oddělení lehkých sloučenin se používá atmosférická destilace, zatímco vakuová destilace extrahuje těžší paliva.

Petrochemie, v nejpřísnějším slova smyslu, jakákoli z velké skupiny chemikálií (na rozdíl od paliv) pocházejících z ropy a zemního plynu a používaných pro různé komerční účely. Definice však byla rozšířena tak, aby zahrnovala celou řadu alifatických, aromatických a naftenických organických chemikálií, stejně jako saze a takové anorganické materiály, jako je síra a amoniak. V mnoha případech může být konkrétní chemikálie zahrnutá mezi petrochemické látky také získána z jiných zdrojů, jako je uhlí, koks nebo rostlinné produkty. Například materiály jako benzen a naftalen mohou být vyrobeny buď z ropy nebo uhlí, zatímco ethylalkohol může být petrochemického nebo rostlinného původu. To ztěžuje kategorizaci konkrétní látky jako přísně vzato petrochemické nebo nepetrochemické.

Produkty vyrobené z petrochemie zahrnují takové položky, jako jsou plasty, mýdla a detergenty, rozpouštědla, léky, hnojiva, pesticidy, výbušniny, syntetická vlákna a pryže, barvy, epoxidové pryskyřice a podlahové a izolační materiály. Petrochemické látky se nacházejí v tak rozmanitých produktech, jako je aspirin, zavazadla, lodě, automobily, letadla, polyesterové oblečení a nahrávací disky a pásky.

Stejně jako ropa a zemní plyn se petrochemické látky skládají především z uhlíku a vodíku a nazývají se uhlovodíky. Pokud jsou v molekulách atomy uhlíku spojeny jednoduchými vazbami, říká se, že molekuly jsou nasycené. Pokud jsou spojeny jednou nebo více dvojnými vazbami, říká se, že molekuly jsou nenasycené. Nenasycené chemikálie jsou preferovány jako petrochemické suroviny, protože jsou chemicky reaktivní a lze je snadněji změnit na jiné petrochemické látky.

Různé složky ropy používané jako suroviny při výrobě jiných chemikálií jsou známé jako suroviny. Petrochemické suroviny lze rozdělit do tří obecných skupin: olefiny, aromáty a třetí skupinu, která zahrnuje syntézní plyn a anorganické látky. Mezi olefiny, jejichž molekuly tvoří přímé řetězce a jsou nenasycené, patří ethylen, propylen a butadien. Ethylen je uhlovodíková surovina používaná v největším objemu v petrochemickém průmyslu. Z ethylenu se například vyrábí ethylenglykol, používaný v polyesterových vláknech a pryskyřicích a v nemrznoucích směsích; ethylalkohol, rozpouštědlo a chemické činidlo; polyethylen, používaný ve fóliích a plastech; styren, používaný v pryskyřicích, syntetickém kaučuku, plastech a polyesterech; a ethylendichlorid pro vinylchlorid používaný v plastech a vláknech. Propylen se používá při výrobě takových produktů, jako jsou akryláty, líh, epoxidové lepidlo a koberce. Butadien se používá při výrobě syntetického kaučuku, kobercových vláken, nátěrů papíru a plastových trubek.

Aromatické látky jsou molekuly uhlovodíků, které tvoří kruhy a jsou nenasycené. Hlavními aromatickými surovinami jsou benzen, toluen, xylen a naftalen. Benzen se používá k výrobě styrenu, základní složky polystyrenových plastů. Používá se také k výrobě barev, epoxidových pryskyřic, lepidel a dalších lepidel. Toluen se používá především k výrobě rozpouštědel, přísad do benzínu a výbušnin. Xylen se používá při výrobě plastů a syntetických vláken a při rafinaci benzínu. Naftalen se používá zejména v insekticidech.

Syntézní plyn se používá k výrobě amoniaku a metanolu. Amoniak se používá především k tvorbě dusičnanu amonného, ​​zdroje hnojiva. Velká část vyrobeného metanolu se používá při výrobě formaldehydu. Zbytek se používá k výrobě polyesterových vláken, plastů a silikonové pryže.

Nejdůležitější je, že petrochemický průmysl zvýšil pracovní příležitosti po celé zemi.

Petrochemie se používají k výrobě většiny předmětů každodenní potřeby, které používáme. Od vozidel po nejrůznější elektroniku, téměř všechny věci, které dnes používáme, jsou poháněny nebo vyrobeny z petrochemie. Rostoucí požadavky na produkty vedly k vytvoření více rafinérií a závodů, a tím k vytvoření více pracovních míst.

Ve skutečnosti je podle API "ropný průmysl a zemní plyn páteří americké ekonomiky." Průmysl vytváří a podporuje více než 9 milionů amerických pracovních míst.

Kromě toho se očekává, že petrochemický průmysl se stane vedoucím odvětvím ve vytváření pracovních míst. Předpokládá se, že do roku 2030 vytvoří asi 700 000 pracovních míst. Navíc další offshore příležitosti mohou na Floridě do konce roku přinést 100 000 nových pracovních míst.

Všechny tyto nové pracovní příležitosti povedou ke zvýšení státních příjmů. Předpokládá se, že petrochemický průmysl by mohl do roku 2030 přidat k příjmům Spojených států až 171 miliard dolarů.