Industri kimia terdiri dari perusahaan dan organisasi lain yang mengembangkan dan memproduksi bahan kimia industri, khusus dan lainnya. Inti perekonomian modern adalah konversi bahan mentah (minyak, gas alam, gas, air, logam, mineral) menjadi bahan kimia untuk produk industri dan konsumen. Hal ini mencakup industri petrokimia, seperti polimer untuk plastik dan serat sintetis. Zat murni seperti asam dan basa; pestisida seperti pupuk, pestisida dan herbisida; Kategori lainnya mencakup gas industri, bahan kimia khusus, dan obat-obatan.
Banyak profesional, termasuk insinyur kimia, ahli kimia, dan teknisi laboratorium, bekerja di industri kimia.
Sejarah
Meskipun bahan kimia telah diciptakan dan digunakan sepanjang sejarah, lahirnya industri kimia berat (industri yang memproduksi bahan kimia dalam jumlah besar untuk berbagai kegunaan) bertepatan dengan dimulainya Revolusi Industri. .
Revolusi Industri
Salah satu bahan kimia pertama yang diproduksi dalam jumlah besar melalui proses industri adalah asam sulfat. Pada tahun 1736, ahli kimia Joshua Ward menemukan proses yang memanaskan belerang dan nitrogen untuk mengembunkannya dan menggabungkannya dengan air. Ini adalah produksi asam sulfat skala besar yang pertama. John Roebuck dan Samuel Garbett mendirikan pabrik skala besar pertama di Prestonpans, Skotlandia pada tahun 1749, menggunakan ruang ber-AC untuk produksi asam sulfat.
Pada awal abad ke-19, jaringan didisinfeksi dengan cara mengawetkannya dengan urin tua atau susu asam, dan dengan menjemurnya di bawah sinar matahari dalam jangka waktu lama, karena sangat beracun. Asam sulfat mulai digunakan sebagai bahan penyempurna, seperti kapur, pada pertengahan abad ke-20, namun penemuan pemutih oleh Charles Tennantlah yang mendorong lahirnya industri kimia besar pertama. Bubuk ini dibuat dengan mereaksikan klorin dengan kapur kering, dan diperoleh hasil yang kecil dan berhasil. Dia membuka Pabrik Kimia St Rollox di utara Glasgow dan meningkatkan produksi dari 52 ton pada tahun 1799 menjadi hampir 10.000 ton hanya lima tahun kemudian.
Natrium karbonat telah digunakan untuk membuat kaca, tekstil, sabun dan kertas sejak zaman kuno, dan sumber alkali adalah abu kayu di Eropa Barat. Pada abad ke-18, sumber ini tidak lagi menguntungkan karena hutannya, dan Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis menganugerahkan hadiah sebesar 2.400 pound untuk metode produksi alkali dari garam laut (natrium klorida). Proses Leblanc dipatenkan pada tahun 1791 oleh Nicolas Leblanc, yang kemudian membangun pabrik Leblanc di Saint-Denis. Kekayaannya ditolak oleh Revolusi Perancis.
Proses LeBlanc menjadi populer di Inggris. William Losh mendirikan pabrik soda pertama di Inggris di pabrik Losh, Wilson dan Bell di Sungai Tyne pada tahun 1816, tetapi pabrik tersebut dibatasi oleh tingginya biaya produksi garam hingga tahun 1824. Penerapan tarif ini menyebabkan pertumbuhan pesat pabrik soda di Inggris. industri. Pabrik kimia James Muspratt di Liverpool dan pabrik Charles Tennant dekat Glasgow menjadi pusat produksi bahan kimia terbesar di dunia. Pada tahun 1870-an, produksi soda di Inggris mencapai 200.000 ton, lebih banyak dibandingkan negara lain di dunia..
Pabrik-pabrik besar ini mulai memproduksi lebih banyak bahan kimia seiring dengan matangnya Revolusi Industri. Awalnya, produksi soda melepaskan sejumlah besar limbah alkali ke lingkungan, yang memicu salah satu undang-undang lingkungan hidup pertama yang disahkan pada tahun 1863. Undang-undang tersebut mengatur kontrol ketat terhadap pabrik dan mengenakan denda yang besar pada penyeberangan perbatasan. polusi Metode ini dirancang untuk menghasilkan produk sampingan yang berguna dari alkali.
Proses Solvay dikembangkan oleh ahli kimia industri Belgia Ernest Solvay pada tahun 1861. Pada tahun 1864, Solvay dan saudaranya Alfred membangun pabrik di Charleroi, Belgia. Pada tahun 1874 mereka memperluas ke pabrik yang lebih besar di Nancy, Perancis. Metode baru ini terbukti lebih ekonomis dan lebih sedikit polusi dibandingkan metode Leblanc, dan penggunaannya pun tersebar luas. Pada tahun yang sama, Ludwig Mond mengunjungi Solvay untuk mendapatkan hak atas proses tersebut dan, bersama John Brunner, mendirikan Brunner, Mond and Co., dan membangun pabrik Solvay di Winnington, Inggris. Mond membantu mengubah proses Solvay menjadi sukses secara komersial. Dia membuat beberapa perbaikan antara tahun 1873 dan 1880 yang menghilangkan produk sampingan yang dapat mempengaruhi produksi natrium karbonat dalam prosesnya.
Produksi produk kimia dari bahan bakar fosil dimulai secara besar-besaran pada awal abad ke-19. Residu tar batubara dan amonia cair dari produksi gas batubara untuk penerangan gas diproses pada tahun 1822 di Bonnington Chemical Works di Edinburgh untuk menghasilkan minyak bumi, minyak pitch (kemudian kreosot), pitch, karbon hitam (jelaga) dan garam-amonia. . (amonium klorida). Setelah itu, pupuk amonium sulfat, pelapis aspal, minyak kokas dan kokas ditambahkan ke lini produk.
Ekspansi dan Pematangan
Pada akhir abad ke-19, jumlah produksi dan variasi bahan kimia yang dihasilkan meledak. Industri kimia besar lahir di Jerman dan kemudian di Amerika Serikat.
Produksi pupuk pertanian dirintis oleh Sir John Lawes di pusat penelitian yang dibangun khusus di Rothamsted. Pada tahun 1840-an, ia mendirikan pabrik besar di dekat London untuk produksi kapur superfosfat. Proses vulkanisasi karet dipatenkan pada tahun 1840-an oleh Charles Goodyear di Amerika Serikat dan Thomas Hancock di Inggris. Pewarna sintetis pertama ditemukan oleh William Henry Perkin di London. Dia mengubah sebagian anilin menjadi campuran kasar yang bila diekstraksi dengan alkohol, menghasilkan zat berwarna ungu tua. Ia juga mengembangkan parfum sintetis pertama. Industri Jerman dengan cepat mendominasi bidang pewarna sintetis. Tiga perusahaan besar BASF, Bayer dan Hoechst memproduksi beberapa ratus pewarna berbeda. Pada tahun 1913, industri Jerman memproduksi hampir 90% pewarna dunia dan menjual sekitar 80% produksinya ke luar negeri. Di Amerika Serikat, penggunaan elektrokimia oleh Herbert Henry Dow untuk memproduksi bahan kimia dari air garam merupakan kesuksesan komersial yang membantu meningkatkan industri kimia negara tersebut.
Industri petrokimia dapat ditelusuri kembali ke ahli kimia Skotlandia James Young dan Abraham Pineo Gesner dari Kanada. Plastik pertama ditemukan oleh ahli metalurgi Inggris Alexander Parkes. Pada tahun 1856 ia mematenkan Parkesin, seluloid berbahan dasar nitroselulosa yang diolah dengan berbagai pelarut. Dipamerkan di Pameran Internasional London tahun 1862, bahan ini membayangkan banyak kegunaan plastik secara estetika dan modern. William Lever dan saudaranya James memulai produksi industri sabun dari minyak nabati di Lancashire pada tahun 1885, berdasarkan proses kimia modern William Hough Watson menggunakan gliserin dan minyak nabati.
Pada tahun 1920an, perusahaan kimia bergabung menjadi konglomerat besar; IG Farben di Jerman, Rhône-Poulenc di Perancis dan Imperial Chemical Industries di Inggris Raya. Dupont menjadi perusahaan kimia besar di Amerika pada awal abad ke-20.
Produk
Polimer dan plastik seperti polietilen, polipropilen, polivinil klorida, polietilen tereftalat, polistiren, dan polikarbonat menyumbang sekitar 80% produksi industri dunia. Bahan kimia digunakan di banyak produk konsumen yang berbeda dan juga digunakan di banyak industri berbeda. Ini termasuk pertanian, konstruksi dan jasa. Pelanggan utama industri ini adalah produk karet dan plastik, tekstil, aksesoris, penyulingan minyak, pulp dan kertas, serta logam primer. Bahan kimia merupakan bisnis global senilai hampir $5 triliun, dengan perusahaan kimia UE dan AS sebagai produsen terbesar di dunia.
Penjualan komersial bahan kimia dapat dibagi menjadi beberapa kategori besar, termasuk bahan kimia dasar (sekitar 35-37% dari produksi dolar), ilmu hayati (30%), bahan kimia khusus (20-25%) dan barang konsumsi (sekitar 10) . %).
Ringkasan
Bahan kimia dasar atau "bahan kimia berguna"; adalah kategori kimia luas yang mencakup polimer, produk massal dan produk antara petrokimia, turunan lainnya dan industri dasar, bahan kimia anorganik, dan pupuk.
Polimer merupakan segmen pendapatan terbesar dan mencakup semua kategori plastik dan serat buatan. Pasar plastik utama adalah kemasan, diikuti oleh konstruksi rumah, kontainer, peralatan rumah tangga, pipa, transporter, mainan dan permainan.
-
Produk polimer terbesar berdasarkan volume, polietilen (PE), terutama digunakan dalam film kemasan dan pasar lainnya seperti botol susu, wadah dan tabung.
-
Polivinil klorida (PVC), produk berskala besar lainnya, digunakan di pasar konstruksi terutama untuk pipa, bahan penutup dinding dan pada tingkat lebih rendah untuk bahan transportasi dan pengemasan.
-
Polipropilena (PP), yang volumenya serupa dengan PVC, digunakan di pasar mulai dari pengemasan, peralatan dan wadah hingga pakaian dan karpet.
-
Polystyrene (PS), plastik bervolume tinggi lainnya, digunakan terutama dalam peralatan dan kemasan, serta mainan dan rekreasi.
-
Serat buatan yang utama adalah poliester, nilon, polipropilen, dan akrilik, dan digunakan, misalnya, dalam pakaian, perabot rumah tangga, serta aplikasi industri dan konsumen lainnya.
Bahan baku utama polimer adalah petrokimia curah seperti etilen, propilena, dan benzena.
Petrokimia dan bahan kimia antara sebagian besar dihasilkan dari fraksi gas minyak cair (LPG), gas alam, dan minyak mentah. Produk curah meliputi etilen, propilena, benzena, toluena, xilena, metanol, vinil klorida monomer (VCM), stirena, butadiena, dan etilen oksida. Bahan kimia dasar atau komoditas ini merupakan bahan awal yang digunakan dalam produksi banyak polimer dan bahan kimia organik lain yang lebih kompleks, terutama yang ditujukan untuk digunakan dalam kelas kimia khusus.
Produk turunan dan produk dasar lainnya termasuk karet sintetis, surfaktan, cat dan pigmen, terpentin, resin, karbon hitam, bahan peledak dan produk karet dan mencakup sekitar 20 persen penjualan bahan kimia dasar di luar negeri.
Bahan kimia anorganik (sekitar 12% dari omset) adalah kategori bahan kimia tertua. Produknya meliputi garam, klorin, batu sabun, soda abu, asam (seperti asam nitrat, asam fosfat, dan asam sulfat), titanium dioksida, dan hidrogen peroksida.
Pupuk merupakan kategori terkecil (sekitar 6 persen) dan mengandung bahan kimia fosfat, amonia, dan kalium.
Ilmu Hayati
Ilmu Hayati (sekitar 30% dari dolar bisnis kimia) mencakup serangkaian bahan kimia dan biologi, obat-obatan, diagnostik, produk kesehatan hewan, vitamin dan pestisida. Meskipun volume produksinya jauh lebih kecil dibandingkan industri kimia lainnya, harganya cenderung tinggi – lebih dari sepuluh dolar per pon – dengan tingkat pertumbuhan 1,5 hingga 6 kali PDB, dan biaya penelitian dan pengembangan sebesar 15 hingga 25 persen dari penjualan. Produk ilmu hayati umumnya diproduksi dengan standar tinggi dan diawasi secara ketat oleh lembaga pemerintah seperti Badan Pengawas Obat dan Makanan. Insektisida, juga disebut "agen perlindungan tanaman", mencakup sekitar 10% dari kelompok ini dan mencakup herbisida, insektisida, dan fungisida.
Bahan Kimia Khusus
Bahan Kimia Khusus adalah kelas bahan kimia yang bernilai relatif tinggi dan berkembang pesat dengan pasar produk akhir yang beragam. Tingkat pertumbuhan umumnya adalah satu hingga tiga kali PDB lebih dari satu dolar per pon. Mereka biasanya dicirikan oleh aspek inovatifnya. Produk dijual karena propertinya, bukan karena bahan kimia yang dikandungnya. Produk-produknya meliputi bahan kimia elektronik, gas industri, perekat dan penyegel serta pelapis, bahan kimia pembersih industri dan fasilitas, serta katalis. Pada tahun 2012, pasar bahan kimia khusus global senilai $546 miliar, tidak termasuk bahan kimia, terdiri dari 33% cat, pelapis dan perawatan permukaan, 27% polimer canggih, 14% perekat dan penyekat, 13% bahan aditif, serta 13% pigmen dan tinta.
Bahan kimia khusus dijual sebagai bahan kimia kuat atau kuat. Kadang-kadang merupakan campuran sediaan, bukan "bahan kimia", yang hampir selalu merupakan produk molekul tunggal.
Barang konsumsi
Barang konsumsi meliputi penjualan langsung produk kimia seperti sabun, deterjen dan kosmetik. Tingkat pertumbuhan umumnya adalah 0,8-1,0 kali PDB.
Konsumen jarang bersentuhan dengan bahan kimia dasar. Polimer dan bahan kimia khusus adalah bahan yang ditemui di mana-mana setiap hari. Misalnya plastik, produk pembersih, kosmetik, cat dan pelapis, elektronik, mobil, dan bahan yang digunakan dalam konstruksi rumah.[15] Perusahaan kimia memasarkan produk khusus ini ke industri hilir seperti pestisida, polimer khusus, bahan kimia elektronik, surfaktan, bahan kimia konstruksi, bahan pembersih industri, perasa dan wewangian, pelapis khusus, tinta cetak, polimer yang larut dalam air, bahan tambahan makanan, dan bahan kimia kertas, bahan kimia ladang minyak, perekat plastik, perekat dan penyegel, bahan kimia kosmetik, bahan kimia penyedia air, katalis dan bahan kimia tekstil. Perusahaan kimia jarang mengirimkan produk ini langsung ke konsumen.
Dewan Kimia Amerika setiap tahun menyusun tabel volume produksi 100 bahan kimia terbesar di Amerika Serikat. Pada tahun 2000, produksi gabungan dari 100 bahan kimia teratas adalah 502 juta ton, pada tahun 1990 menjadi 397 juta ton. Bahan kimia anorganik biasanya menyumbang volume terbesar, namun pendapatan dolar jauh lebih rendah karena harganya yang rendah. Dari 100 bahan kimia pada tahun 2000, 11 teratas adalah asam sulfat (44 juta ton), nitrogen (34), etilen (28), oksigen (27), kapur (22), amonia (17), propilena (16), polietilen (15), klorin (13), asam fosfat (13) dan diammonium fosfat (12).
Perusahaan
Produsen bahan kimia utama saat ini adalah perusahaan global dengan operasi internasional dan pabrik di banyak negara. Di bawah ini adalah daftar 25 perusahaan kimia teratas berdasarkan penjualan bahan kimia pada tahun 2015. (Catatan: Penjualan bahan kimia hanya sebagian kecil dari total penjualan beberapa perusahaan.)
Perusahaan Kimia Teratas berdasarkan Penjualan Bahan Kimia pada tahun 2015
Teknik
Dari sudut pandang seorang insinyur kimia, industri kimia melibatkan penggunaan proses kimia, seperti reaksi kimia dan metode pemurnian, untuk menghasilkan berbagai bahan padat, cair, dan gas. Sebagian besar produk ini digunakan untuk membuat barang lain, meskipun sebagian kecil langsung disalurkan ke konsumen. Contoh barang konsumsi meliputi pelarut, pestisida, deterjen, soda cuci, dan semen portland.
Industri ini mencakup produsen bahan kimia industri anorganik dan organik, produk keramik, petrokimia, bahan kimia pertanian, polimer dan karet (elastomer), petrokimia (minyak, lemak dan lilin), bahan peledak, wewangian dan perasa. Contoh produk tersebut diberikan pada tabel di bawah ini.
Industri terkait meliputi industri minyak, kaca, cat, tinta, sealant, perekat, farmasi dan makanan.
Proses kimia, seperti reaksi kimia, terjadi di pabrik kimia untuk membentuk zat baru di berbagai jenis reaktor. Dalam banyak kasus, reaksi berlangsung dalam peralatan khusus tahan korosi pada suhu dan tekanan tinggi menggunakan katalis. Produk dari reaksi-reaksi tersebut dipisahkan dengan menggunakan berbagai teknik, antara lain distilasi, terutama distilasi fraksional, pengendapan, kristalisasi, adsorpsi, filtrasi, sublimasi dan pengeringan.
Proses dan produk biasanya diuji selama dan setelah produksi menggunakan instrumen khusus dan laboratorium kendali mutu di lokasi untuk memastikan pengoperasian yang aman dan kepatuhan produk terhadap spesifikasi yang disyaratkan. Semakin banyak organisasi industri yang menerapkan perangkat lunak kepatuhan bahan kimia untuk menjaga kualitas produk dan standar manufaktur. Produk dikemas dan diangkut dengan berbagai cara, termasuk pipa, tanker dan tangki (untuk bahan padat dan cair), silinder, drum, botol dan kotak. Industri kimia sering kali memiliki laboratorium penelitian dan pengembangan untuk pengembangan dan pengujian produk dan proses. Fasilitas ini dapat mencakup fasilitas pengujian, dan fasilitas penelitian tersebut dapat berlokasi di lokasi selain fasilitas produksi.
Produksi Bahan Kimia Dunia
Skala industri kimia cenderung terorganisir dari jumlah besar (petrokimia dan bahan kimia dasar), hingga bahan kimia khusus dan hingga bahan kimia terkecil.
Unit produksi bahan kimia dasar dan petrokimia berlokasi di pabrik pengolahan produk individual yang beroperasi secara berkelanjutan. Tidak semua produk atau pasokan petrokimia diproduksi di satu tempat, namun kelompok bahan terkait sering kali bertujuan untuk mendorong simbiosis industri dan efisiensi bahan, energi dan komoditas serta skala ekonomi lainnya.
Bahan kimia yang diproduksi dalam volume terbesar diproduksi di beberapa fasilitas produksi di seluruh dunia, seperti Texas dan Louisiana di Gulf Coast Amerika Serikat, Teesside (Inggris) dan Rotterdam di Belanda. Fasilitas manufaktur besar seringkali mempunyai kelompok departemen manufaktur yang berbagi fasilitas umum dan infrastruktur skala besar seperti pembangkit listrik, fasilitas pelabuhan, dan terminal jalan raya dan kereta api. Untuk menggambarkan klaster dan integrasi di atas, sekitar 50% bahan baku petrokimia dan kimia Inggris diproduksi di Klaster Industri Proses Timur Laut Inggris di Teesside.
Bahan kimia khusus dan bahan kimia halus sebagian besar diproduksi dalam proses batch terpisah. Produsen-produsen ini seringkali berlokasi di lokasi yang serupa, namun dalam banyak kasus mereka berlokasi di kawasan multifungsi..
Benua dan Negara
Terdapat 170 perusahaan kimia besar di Amerika Serikat. Mereka beroperasi secara internasional dengan lebih dari 2.800 lokasi di luar Amerika Serikat dan 1.700 anak perusahaan atau afiliasi yang beroperasi di luar negeri. Produksi bahan kimia AS adalah $750 miliar per tahun. Industri Amerika mempunyai surplus perdagangan yang besar dan mempekerjakan lebih dari satu juta orang di Amerika Serikat saja. Industri kimia juga merupakan konsumen energi terbesar kedua di industri dan menghabiskan lebih dari $5 miliar per tahun untuk mengurangi polusi.
Di Eropa, sektor kimia, plastik, dan karet merupakan salah satu industri terbesar. Bersama-sama, mereka menciptakan sekitar 3,2 juta lapangan kerja di lebih dari 60.000 perusahaan. Sejak tahun 2000, industri kimia sendiri bertanggung jawab atas 2/3 surplus perdagangan produk UE..
Pada tahun 2012, pangsa industri kimia dalam nilai tambah industri manufaktur UE adalah 12%. Eropa tetap menjadi kawasan perdagangan bahan kimia terbesar di dunia, menyumbang 43 persen ekspor global dan 37 persen impor, meskipun angka terbaru menunjukkan bahwa Asia menyumbang 34 persen ekspor dan 37 persen impor. Meskipun demikian, Eropa masih memiliki surplus perdagangan dengan seluruh wilayah di dunia kecuali Jepang dan Tiongkok, yang memiliki neraca perdagangan bahan kimia pada tahun 2011. Surplus perdagangan Eropa dengan negara-negara lain di dunia saat ini berjumlah 41,7 miliar euro.
Dalam 20 tahun antara tahun 1991 dan 2011, omset industri kimia Eropa meningkat dari 295 miliar euro menjadi 539 miliar euro, yang berarti pertumbuhan berkelanjutan. Meskipun demikian, pangsa industri Eropa di pasar kimia dunia turun dari 36% menjadi 20%. Hal ini disebabkan oleh peningkatan besar dalam produksi dan penjualan di pasar negara berkembang seperti India dan Tiongkok. Data menunjukkan bahwa 95% pengaruh ini berasal dari Tiongkok saja. Pada tahun 2012, data dari Dewan Industri Kimia Eropa menunjukkan bahwa lima negara Eropa menyumbang 71 persen penjualan bahan kimia UE. Ini termasuk Jerman, Perancis, Inggris, Italia dan Belanda.
Industri kimia berkembang di Cina, India, Korea, Timur Tengah, Asia Tenggara, Nigeria dan Brazil. Pertumbuhan dipercepat oleh perubahan ketersediaan dan harga bahan mentah, biaya tenaga kerja dan energi, perbedaan pertumbuhan ekonomi dan tekanan lingkungan.
Meskipun perusahaan tampak sebagai produsen bahan kimia yang penting, di seluruh dunia kita juga dapat melihat peringkat negara-negara industri berdasarkan output miliaran dolar yang dapat diekspor oleh suatu negara atau wilayah. Meskipun industri kimia tersebar di seluruh dunia, sebagian besar dari produksi bahan kimia senilai $3,7 triliun di dunia hanya diproduksi oleh segelintir negara industri. Amerika Serikat sendiri menghasilkan $689 miliar pada tahun 2008, atau 18,6 persen dari produksi bahan kimia global.
Disadur dari: en.wikipedia.org