Petrokimia (terkadang disingkat petchem) adalah produk kimia yang diperoleh dari minyak bumi melalui penyulingan. Beberapa senyawa kimia yang terbuat dari minyak bumi juga diperoleh dari bahan bakar fosil lainnya, seperti batu bara atau gas alam, atau sumber terbarukan seperti jagung, buah kelapa sawit, atau tebu.
Dua kelas petrokimia yang paling umum adalah olefin (termasuk etilena dan propilena) dan aromatik (termasuk isomer benzena, toluena, dan xilena ).
Kilang minyak memproduksi olefin dan aromatik dengan perengkahan katalitik fluida dari fraksi-fraksi minyak bumi. Pabrik kimia memproduksi olefin dengan perengkahan uap cairan gas alam seperti etana dan propana. Aromatik diproduksi dengan reformasi katalitik nafta. Olefin dan aromatik adalah bahan penyusun berbagai macam bahan seperti pelarut, deterjen, dan perekat. Olefin adalah bahan dasar untuk polimer dan oligomer yang digunakan dalam plastik, resin, serat, elastomer, pelumas, dan gel.
Produksi etilena global adalah 190 juta ton dan propilena 120 juta ton pada tahun 2019. Produksi aromatik sekitar 70 juta ton. Industri petrokimia terbesar terletak di Amerika Serikat dan Eropa Barat; namun, pertumbuhan besar dalam kapasitas produksi baru ada di Timur Tengah dan Asia. Terdapat perdagangan petrokimia antar wilayah yang cukup besar.
Petrokimia primer dibagi menjadi tiga kelompok tergantung pada struktur kimianya:
-
Olefin meliputi etena, propena, butena, dan butadiena. Etilena dan propilena merupakan sumber penting bahan kimia industri dan produk plastik. Butadiena digunakan dalam pembuatan karet sintetis.
-
Aromatik meliputi benzena, toluena dan xilena, yang secara keseluruhan disebut sebagai BTX dan terutama diperoleh dari kilang minyak bumi melalui ekstraksi dari reformat yang dihasilkan dalam reformator katalitik menggunakan nafta yang diperoleh dari kilang minyak bumi. Sebagai alternatif, BTX dapat diproduksi dengan aromatisasi alkana. Benzena adalah bahan baku untuk pewarna dan deterjen sintetis, serta benzena dan toluena untuk isosianat MDI dan TDI yang digunakan dalam pembuatan poliuretan. Produsen menggunakan xylenes untuk memproduksi plastik dan serat sintetis.
-
Gas sintesis adalah campuran karbon monoksida dan hidrogen yang digunakan untuk memproduksi metanol dan bahan kimia lainnya. Steam cracker tidak boleh disamakan dengan pabrik reformasi uap yang digunakan untuk menghasilkan hidrogen untuk produksi amonia. Amonia digunakan untuk membuat pupuk urea dan metanol digunakan sebagai pelarut dan bahan kimia antara.
-
Metana, etana, propana, dan butana diperoleh terutama dari pabrik pengolahan gas alam.
-
Metanol dan formaldehida.
Pada tahun 2007, jumlah etilena dan propilena yang diproduksi dalam kilang uap masing-masing sekitar 115Mt (megaton) dan 70 Mt. Kapasitas produksi etilena dari steam cracker besar berkisar antara 1,0 - 1,5 Mt per tahun.
Diagram di sebelah ini secara skematis menggambarkan sumber hidrokarbon utama dan proses yang digunakan dalam memproduksi petrokimia.
Seperti halnya bahan kimia komoditas, petrokimia dibuat dalam skala yang sangat besar. Unit manufaktur petrokimia berbeda dengan pabrik kimia komoditas karena sering kali menghasilkan sejumlah produk terkait. Bandingkan dengan pabrik kimia khusus dan kimia halus di mana produk dibuat dalam proses batch terpisah.
Petrokimia sebagian besar dibuat di beberapa lokasi manufaktur di seluruh dunia, misalnya di Kota Industri Jubail dan Yanbu di Arab Saudi, Texas dan Louisiana di Amerika Serikat, di Teesside di Timur Laut Inggris di Inggris Raya, di Tarragona di Catalonia, di Rotterdam di Belanda, di Antwerpen di Belgia, di Jamnagar, Dahej di Gujarat, India, dan di Singapura. Tidak semua bahan kimia petrokimia atau komoditas yang diproduksi oleh industri kimia dibuat di satu lokasi, tetapi kelompok bahan terkait sering kali dibuat di pabrik-pabrik yang berdekatan untuk mendorong simbiosis industri serta efisiensi bahan dan utilitas dan skala ekonomi lainnya. Hal ini dikenal dalam terminologi teknik kimia sebagai manufaktur terintegrasi. Perusahaan kimia khusus dan kimia halus kadang-kadang ditemukan di lokasi manufaktur yang sama dengan petrokimia, tetapi, dalam banyak kasus, mereka tidak memerlukan tingkat infrastruktur skala besar yang sama (misalnya, jaringan pipa, penyimpanan, pelabuhan, dan listrik, dll.) dan oleh karena itu dapat ditemukan di kawasan bisnis multisektor.
Lokasi manufaktur petrokimia berskala besar memiliki kelompok unit manufaktur yang berbagi utilitas dan infrastruktur skala besar seperti pembangkit listrik, tangki penyimpanan, fasilitas pelabuhan, terminal jalan dan kereta api. Di Inggris, misalnya, ada empat lokasi utama untuk manufaktur semacam itu: di dekat Sungai Mersey di Inggris Barat Laut, di Humber di pantai Timur Yorkshire, di Grangemouth dekat Firth of Forth di Skotlandia, dan di Teesside sebagai bagian dari Northeast of England Process Industry Cluster (NEPIC). Untuk menunjukkan pengelompokan dan integrasi, sekitar 50% bahan kimia petrokimia dan komoditas di Inggris diproduksi oleh perusahaan-perusahaan klaster industri NEPIC di Teesside.
Sejarah
Pada tahun 1835, Henri Victor Regnault, seorang ahli kimia Prancis menjemur vinil klorida di bawah sinar matahari dan menemukan padatan putih di bagian bawah labu yang merupakan polivinil klorida. Pada tahun 1839, Eduard Simon menemukan polistiren secara tidak sengaja dengan menyuling storaks. Pada tahun 1856, William Henry Perkin menemukan pewarna sintetis pertama, Mauveine. Pada tahun 1888, Friedrich Reinitzer, seorang ilmuwan tanaman Austria mengamati kolesteril benzoat memiliki dua titik leleh yang berbeda. Pada tahun 1909, Leo Hendrik Baekeland menemukan bakelite yang terbuat dari fenol dan formaldehida. Pada tahun 1928, bahan bakar sintetis ditemukan dengan menggunakan proses Fischer-Tropsch. Pada tahun 1929, Walter Bock menemukan karet sintetis Buna-S yang terbuat dari stirena dan butadiena dan digunakan untuk membuat ban mobil. Pada tahun 1933, Otto Röhm mempolimerisasi metil metakrilat kaca akrilik pertama. Pada tahun 1935, Michael Perrin menemukan polietilena. Pada tahun 1937, Wallace Hume Carothers menemukan nilon. Pada tahun 1938, Otto Bayer menemukan poliuretan. Pada tahun 1941, Roy Plunkett menemukan Teflon. Pada tahun 1946, ia menemukan Polyester. Botol polietilena tereftalat (PET) dibuat dari etilena dan paraxilena. Pada tahun 1949, Fritz Stastny mengubah polistiren menjadi busa. Setelah Perang Dunia II, polipropilena ditemukan pada awal tahun 1950-an. Pada tahun 1965, Stephanie Kwolek menemukan Kevlar.
Daftar produk-produk petrokimia dan turunannya
Berikut ini adalah sebagian daftar dari produk-produk petrokimia yang sudah digunakan komersial beserta dengan turunannya:
-
etilena - olefin paling sederhana, digunakan sebagai bahan baku
-
polietilena - Polimerisasi dari etilena
-
etanol - melalui reaksi hidrasi etilena (reaksi kimia dengan menambahkan air)
-
etilena oksida - melalui oksidasi etilena
-
etilena glikol - diperoleh melalui hidrasi etilena oksida
-
coolant - campuran air, etilena glikol, dan inhibitor
-
poliester - polimer dengan senyawa ester sebagai rantai utamanya
-
-
eter glikol - diperoleh melalui kondensasi glikol
-
Etoksilat
-
-
Vinil asetat
-
1,2-Dikloroetana
-
Trikloroetilena
-
Tetrakloroetilena - disebut juga perkloroetilena; digunakan sebagai pelarut dry cleaning
-
Vinil klorida - monomer untuk polivinil klorida
-
polivinil klorida (PVC) - plastik yang digunakan pada pipa dan saluran.
-
-
-
-
propilena - digunakan sebagai monomer dan bahan baku
-
isopropil alkohol - 2-propanol; digunakan sebagai pelarut atau alkohol gosok
-
akrilonitril - digunakan sebagai monomer dalam produksi Orlon, Akrilonitril butadiena stirena
-
polipropilena - Polimerisasi propilena
-
propilena oksida
-
poliol - digunakan dalam produksi poliuretan
-
propilena glikol - digunakan pada coolant
-
eter glikol - diperoleh dari kondensasi glikol
-
-
asam akrilat
-
polimer akrilat
-
-
alil klorida -
-
epiklorohidrin - kloro-oksirana; digunakan dalam pembentukan resin epoksi
-
resin epoksi - lem yang berasal dari polimerisasi bisfenol A, epiklorohidron, dan amina
-
-
-
-
C4 hidrokarbon - campuran terdiri dari butana, butilena, dan butadiena
-
isomer dari butilena - digunakan sebagai monomer
-
isobutilena - bahan baku dalam pembuatan metil ters-butil eter (MTBE). Juga digunakan sebagai monomer dalam kopolimerisasi dengan isoprena berkadar rendah untuk membuat karet butil
-
-
1,3-butadiena - diena yang digunakan sebagai monomer atau ko-monomer untuk polimerisasi menjadi elastomer seperti polibutadiena, karet stirena-butadiena, atau plastik semacam Akrilonitril butadiena stirena (ABS)
-
karet sintetis - elastomer sintetis yang dibuat dari beberapa monomer petrokimia seperti 1,3-butadiena, stirena, isobutilena, isoprena, kloroprena; polimer elastomerik dibuat sebagian besar dari monomer diena konjugasi seperti 1,3-butadiena, isoprena, atau kloroprena
-
-
-
alkena suku tinggi/olefin
-
poliolefin seperti poli-alfa-olefin, yang digunakan sebagai pelumas
-
alfa-olefin - digunakan sebagai monomer, ko-monomer, dan bahan tambahan kimia lainnya. Sebagai contoh, 1-heksana dalam jumlah kecil dapat dikopolimerisasi dengan etilena untuk membentuk polietilena yang lebih fleksibel.
-
-
benzena - hidrokarbon aromatik paling sederhana
-
etilbenzena - dibuat dari benzena dan etilena/etena
-
stirena dibuat dengan dehidrogenasi etilbenzena; digunakan sebagai monomer
-
polistirena - polimer dengan stirena sebagai monomer
-
-
-
kumena - isopropilbenzena; bahan baku dalam proses kumena
-
fenol - hidroksibenzena; dibuat dengan proses kumena
-
aseton - dimetil keton; juga dibuat dari proses kumena
-
bisfenol A - sebuah tipe fenol "ganda" yang digunakan dalam polimerisasi resin epoksi dan bahan utama polikarbonat
-
resin epoksi - lem yang dibuat dari polimerisasi bisfenol A, epiklorohidrin, dan amina
-
polikarbonat - plastik yang dibuat dari bisfenol A dan fosgena (karbonil diklorida)
-
-
pelarut - cairan yang digunakan untuk melarutkan bahan, biasanya dibuat dari etanol, isopropil alkohol, aseton, benzena, toluena, dan xylena
-
-
sikloheksana - digunakan sebagai pelarut non-polar
-
asam adipat - asam dikarboksilat 6-karbon, digunakan sebagai bahan utama bersama dengan diamina untuk membentuk nilon.
-
nilon - sebuah tipe poliamida, dibuat dengan mengkopolimerisasi asam dikarboksilat atau turunannya dengan diamina
-
-
kaprolaktam - amida siklik 6 karbon
-
nilon - dapat juga dibuat dengan mempolimerisasi kaprolaktam
-
-
-
nitrobenzena - dalam dibuat dengan cara nitrasi tunggal dari benzena
-
anilina - aminobenzena
-
metilena difenil diisosianat (MDI) - digunakan sebagai ko-monomer dengan diol atau poliol untuk membentuk poliuretan. MDI juga dapat digunakan bersama dengan poliamina untuk membentuk poliurea
-
Polyuretan
-
-
-
-
alkilbenzena - tipe umum dari hidrokarbon aromatik, digunakan sebagai bahan pembuat deterjen sulfonat
-
deterjen - mengandung alkilbenzenasulfonat dan nonilfenol etoksilat
-
-
klorobenzena
-
-
toluena - metilbenzena; adalah pelarut atau bahan bakuL untuk kimia lainnya
-
Benzena
-
toluena diisosianat (TDI) - sebagai ko-monomer dengan polieter poliol untuk membentuk poliuretan atau dengan di- atau poliamina untuk membentuk poliurea poliuretan
-
asam benzoat - karboksibenzena
-
Kaprolaktam
-
nilon
-
-
-
-
campuran xylena - bisa menjadi pelarut tetapi umumnya digunakan sebagai reaktan produk kimia lainn
-
ortho-xylena - kedua gugus metil dapat dioksidasi untuk membentuk asam (orto-)ftalat
-
ftalat anhidrida
-
-
para-xylena - kedua gugus metil dapat dioksidasi untuk membentuk asam tereftalat
-
dimetil tereftalat - dipolimerisasi untuk membentuk berbagai poliester
-
poliester - meskipun ada banyak macamnya, polietilena tereftalat is made from petrochemical products and is very widely used.
-
-
asam tereftalat murni digunakan sebagai ko-polimer untuk membentuk polietilena tereftalat
-
Poliester
-
-
-
Meta-xylena
-
asam isoftalat
-
alkid resin
-
Resin Poliamida
-
Poliester tak jenuh
-
-
-
Produk petrokimia
Disadur dari: en.wikipedia.org