Petroquímics

Manteniment predictiu
L'anàlisi avançada ofereix avantatges importants a la indústria petroquímica, amb el manteniment predictiu un aspecte important d'aquesta. Mitjançant aquesta tècnica, les empreses aprofiten les dades dels sensors i altres fonts per detectar possibles fallades dels equips abans que es produeixin. Aquest enfocament proactiu els permet evitar temps d'inactivitat, augmentar la productivitat i estalviar costos.
Per exemple, la indústria de petroli i gas aigües amunt utilitza els "arbres de Nadal", un conjunt de vàlvules i manòmetres que s'utilitzen per controlar el flux de petroli i gas procedent d'un pou. Mitjançant l'ús de manteniment predictiu, aquestes empreses poden controlar el rendiment de l'equip i identificar qualsevol signe de desgast o fallada. Aquesta informació es pot utilitzar per programar el manteniment en el moment òptim, evitant la necessitat de reparacions costoses i reduint també el risc d'aturades no planificades.

Optimització de processos
Un altre avantatge d'aplicar analítiques avançades a la indústria petroquímica és l'oportunitat d'optimitzar els processos. L'anàlisi de dades-en temps real permet a les empreses millorar els processos de producció, minimitzar els residus i millorar la qualitat dels productes. Amb això, els algorismes d'aprenentatge automàtic poden detectar patrons i tendències que poden ser difícils d'identificar per als humans.
Mitjançant l'ús d'analítica avançada, diferents indústries poden controlar els seus processos de producció en temps real, detectar qualsevol desviació de les condicions òptimes i ajustar automàticament els paràmetres de la màquina (com la temperatura i la pressió) mitjançant algorismes d'aprenentatge automàtic. Aquest enfocament pot reduir els residus, millorar la qualitat del producte i augmentar l'eficiència.

Anàlisi d'impacte ambiental
Les analítiques avançades es poden utilitzar per ajudar les empreses petroquímiques a reduir el seu impacte ambiental. Mitjançant l'anàlisi de dades sobre factors com el consum d'energia i la producció de residus, les empreses poden identificar àrees on poden fer millores.
Per exemple, és possible controlar el consum d'energia durant el procés de producció de diferents productes i identificar les zones on es malgasta energia. Aquesta informació es pot utilitzar per fer ajustos al procés, com ara optimitzar la configuració de l'equip, per reduir el consum d'energia o reduir les emissions de carboni.

No hi ha (o molt poques) aplicacions on el cru s'utilitzi directament, perquè el seu baix poder calorífic, contingut d'aigua, metalls i contaminants poden afectar negativament qualsevol tipus d'instal·lació de combustió (o altres tipus de dispositius que utilitzin petroli cru). Abans del seu ús, el petroli cru i qualsevol altra forma de petroli s'han de refinar i convertir en combustibles més valuosos denominats combustibles petroquímics. Aquests tenen un valor baix en el seu estat original i no tenen aplicacions pràctiques. Alguns exemples de combustibles petroquímics són el gas liquat del petroli (GLP), el querosè, el dièsel, la gasolina i els combustibles per a avions. Tingueu en compte que una refineria produeix altres productes valuosos com ceres, asfalts, materials plàstics, lubricants i greixos.

Fins i tot després de la separació de l'aigua, el sulfur d'hidrogen i altres components, el petroli cru segueix sent una barreja de molts hidrocarburs que van des de components molt lleugers fins a molt pesats. En una refineria, el cru ha de passar per processos químics i físics successius com ara dessalinització i neteja, destil·lació, hidro-tractament, etc. La destil·lació separa el cru en diferents fraccions en funció de la diferència de temperatures d'ebullició. La destil·lació atmosfèrica s'aplica per separar els compostos lleugers, mentre que la destil·lació al buit extreu els combustibles més pesats.

Petroquímica, en el sentit més estricte, qualsevol d'un gran grup de productes químics (a diferència dels combustibles) derivats del petroli i del gas natural i utilitzats per a una varietat de finalitats comercials. La definició, però, s'ha ampliat per incloure tota la gamma de productes químics orgànics alifàtics, aromàtics i naftènics, així com el negre de carboni i materials inorgànics com el sofre i l'amoníac. En molts casos, una substància química específica inclosa entre els productes petroquímics també es pot obtenir d'altres fonts, com ara carbó, coc o productes vegetals. Per exemple, materials com el benzè i el naftalè es poden fer a partir de petroli o de carbó, mentre que l'alcohol etílic pot ser d'origen petroquímic o vegetal. Això dificulta la classificació d'una substància específica com, estrictament parlant, petroquímica o no petroquímica.

Els productes fets amb petroquímics inclouen articles com ara plàstics, sabons i detergents, dissolvents, drogues, fertilitzants, pesticides, explosius, fibres i cautxús sintètiques, pintures, resines epoxi i materials per a sòls i aïllants. Els productes petroquímics es troben en productes tan diversos com l'aspirina, l'equipatge, els vaixells, els automòbils, els avions, la roba de polièster i els discos i cintes de gravació.

Igual que el petroli cru i el gas natural, els productes petroquímics es componen principalment de carboni i hidrogen i s'anomenen hidrocarburs. Si, a les molècules, els àtoms de carboni estan units per enllaços senzills, es diu que les molècules estan saturades. Si estan unides per un o més enllaços dobles, es diu que les molècules són insaturades. Els productes químics insaturats es prefereixen com a matèries primeres petroquímiques perquè són més reactius químicament i es poden canviar més fàcilment per altres productes petroquímics.

Els diferents components del petroli utilitzats com a matèries primeres en la producció d'altres productes químics es coneixen com a matèries primeres. Les matèries primeres petroquímiques es poden classificar en tres grups generals: olefines, aromàtiques i un tercer grup que inclou gasos de síntesi i inorgànics. Les olefines, les molècules de les quals formen cadenes rectes i són insaturades, inclouen etilè, propilè i butadiè. L'etilè és la matèria primera d'hidrocarburs utilitzada en major volum a la indústria petroquímica. A partir d'etilè, per exemple, es fabriquen etilenglicol, utilitzat en fibres i resines de polièster i en anticongelants; alcohol etílic, dissolvent i reactiu químic; polietilè, utilitzat en pel·lícules i plàstics; estirè, utilitzat en resines, cautxú sintètic, plàstics i polièsters; i el diclorur d'etilè, per al clorur de vinil, utilitzat en plàstics i fibres. El propilè s'utilitza en la fabricació de productes com acrílics, alcohol de fregament, cola epoxi i catifes. El butadiè s'utilitza en la fabricació de cautxú sintètic, fibres de catifes, recobriments de paper i canonades de plàstic.

Els aromàtics són molècules d'hidrocarburs que formen anells i estan insaturades. Les principals matèries primeres aromàtiques són el benzè, el toluè, el xilè i la naftalè. El benzè s'utilitza per fabricar estirè, l'ingredient bàsic dels plàstics de poliestirè. També s'utilitza per fer pintures, resines epoxi, coles i altres adhesius. El toluè s'utilitza principalment per fabricar dissolvents, additius de gasolina i explosius. El xilè s'utilitza en la fabricació de plàstics i fibres sintètiques i en el refinament de la gasolina. El naftalè s'utilitza especialment en insecticides.

El gas de síntesi s'utilitza per fer amoníac i metanol. L'amoníac s'utilitza principalment per formar nitrat d'amoni, una font de fertilitzant. Gran part del metanol produït s'utilitza per fabricar formaldehid. La resta s'utilitza per fabricar fibres de polièster, plàstics i cautxú de silicona.

El més important és que la indústria petroquímica ha treballat per augmentar les oportunitats laborals a tot el país.

Els productes petroquímics s'utilitzen per crear la majoria dels articles quotidians que fem servir. Des de vehicles fins a una varietat d'electrònica, gairebé totes les coses que fem servir avui en dia són alimentades o fetes de petroquímics. L'augment de la demanda de productes ha comportat la creació de més refineries i plantes i, per tant, la creació de més llocs de treball.

De fet, segons l'API, "La indústria del petroli i el gas natural és l'eix vertebrador de l'economia nord-americana". La indústria crea i dóna suport a més de 9 milions de llocs de treball nord-americans.

A més, s'espera que la indústria petroquímica esdevingui la indústria líder en creació d'ocupació. Es preveu la creació d'uns 700.000 llocs de treball per al 2030. A més d'oportunitats addicionals a l'exterior poden donar lloc a 100.000 nous llocs de treball a Florida a finals d'any.

Totes aquestes noves oportunitats laborals comportaran un augment dels ingressos del govern. Es preveu que la indústria petroquímica podria sumar 171.000 milions de dòlars als ingressos dels Estats Units el 2030.