پتروشیمی ها

تعمیر و نگهداری پیش بینی
تجزیه و تحلیل پیشرفته مزایای قابل توجهی را برای صنعت پتروشیمی ارائه می دهد که تعمیر و نگهداری پیش بینی یکی از جنبه های مهم آن است. از طریق این تکنیک، شرکت ها از داده های حسگر و سایر منابع برای شناسایی خرابی های احتمالی تجهیزات قبل از وقوع استفاده می کنند. این رویکرد پیشگیرانه به آنها اجازه می دهد تا از خرابی، افزایش بهره وری و صرفه جویی در هزینه ها جلوگیری کنند.
به عنوان مثال، صنعت نفت و گاز بالادست از "درختان کریسمس" استفاده می کند - مجموعه ای از دریچه ها و سنج هایی که برای کنترل جریان نفت و گاز از دهانه چاه استفاده می شود. این شرکت‌ها با به کارگیری تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده می‌توانند عملکرد تجهیزات را زیر نظر بگیرند و هرگونه نشانه‌ای از سایش یا خرابی را شناسایی کنند. سپس می توان از این اطلاعات برای برنامه ریزی تعمیر و نگهداری در لحظه بهینه استفاده کرد و از نیاز به تعمیرات پرهزینه جلوگیری کرد و همچنین خطر خرابی برنامه ریزی نشده را کاهش داد.

بهینه سازی فرآیند
یکی دیگر از مزایای استفاده از تجزیه و تحلیل پیشرفته در صنعت پتروشیمی، فرصت بهینه سازی فرآیند است. تجزیه و تحلیل داده‌ها در زمان واقعی به شرکت‌ها امکان می‌دهد فرآیندهای تولید را بهبود بخشند، ضایعات را به حداقل برسانند و کیفیت محصول را بهبود بخشند. با استفاده از این، الگوریتم‌های یادگیری ماشینی می‌توانند الگوها و روندهایی را که شناسایی آنها برای انسان چالش برانگیز است، شناسایی کنند.
با استفاده از تجزیه و تحلیل پیشرفته، صنایع مختلف می توانند فرآیندهای تولید خود را در زمان واقعی نظارت کنند، هرگونه انحراف از شرایط بهینه را تشخیص دهند و پارامترهای ماشین (مانند دما و فشار) را از طریق الگوریتم های یادگیری ماشین به طور خودکار تنظیم کنند. این رویکرد می تواند ضایعات را کاهش دهد، کیفیت محصول را بهبود بخشد و کارایی را افزایش دهد.

تجزیه و تحلیل اثرات زیست محیطی
تجزیه و تحلیل پیشرفته می تواند برای کمک به شرکت های پتروشیمی در کاهش اثرات زیست محیطی خود استفاده شود. با تجزیه و تحلیل داده ها در مورد عواملی مانند مصرف انرژی و تولید ضایعات، شرکت ها می توانند مناطقی را که می توانند در آنها بهبود پیدا کنند، شناسایی کنند.
به عنوان مثال، می توان مصرف انرژی را در طول فرآیند تولید محصولات مختلف بررسی کرد و مناطقی را که انرژی در آنها هدر می رود شناسایی کرد. سپس می توان از این اطلاعات برای ایجاد تنظیماتی در فرآیند، مانند بهینه سازی تنظیمات تجهیزات، برای کاهش مصرف انرژی یا کاهش انتشار کربن استفاده کرد.

هیچ کاربرد (یا بسیار کمی) در مورد استفاده مستقیم از نفت خام وجود ندارد، زیرا ارزش حرارتی پایین، محتوای آب، فلزات و آلاینده‌های آن ممکن است بر هر نوع تأسیسات احتراق (یا سایر انواع دستگاه‌هایی که از نفت خام استفاده می‌کنند) تأثیر منفی بگذارد. قبل از استفاده، نفت خام و هر شکل دیگری از نفت باید پالایش شده و به سوخت‌های با ارزش‌تری که به عنوان سوخت پتروشیمی معرفی می‌شوند، تبدیل شوند. اینها در حالت اولیه ارزش کمی دارند و کاربرد عملی ندارند. نمونه هایی از سوخت های پتروشیمی عبارتند از: گاز مایع (LPG)، نفت سفید، گازوئیل، بنزین و سوخت جت. توجه داشته باشید که یک پالایشگاه محصولات ارزشمند دیگری مانند واکس، آسفالت، مواد پلاستیکی، روان کننده ها و گریس ها را تولید می کند.

حتی پس از جداسازی آب، سولفید هیدروژن و سایر اجزاء، نفت خام هنوز مخلوطی از هیدروکربن‌های بسیار سبک تا اجزای بسیار سنگین است. در یک پالایشگاه، نفت خام باید از طریق فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی متوالی مانند نمک‌زدایی و تمیز کردن، تقطیر، تصفیه هیدرو{1} و غیره بگذرد. ​​تقطیر، نفت خام را بسته به تفاوت دمای جوش به بخش‌های مختلف جدا می‌کند. تقطیر اتمسفر برای جداسازی ترکیبات سبک اعمال می شود، در حالی که تقطیر خلاء سوخت های سنگین تر را استخراج می کند.

پتروشیمی، به معنای دقیق، هر یک از گروه بزرگی از مواد شیمیایی (متمایز از سوخت) که از نفت و گاز طبیعی مشتق شده و برای اهداف تجاری مختلف استفاده می شود. با این حال، این تعریف گسترده شده است تا طیف وسیعی از مواد شیمیایی آلی آلیفاتیک، معطر، و نفتنیک و همچنین کربن سیاه و مواد معدنی مانند گوگرد و آمونیاک را در بر گیرد. در بسیاری از موارد، یک ماده شیمیایی خاص که در بین پتروشیمی ها گنجانده شده است ممکن است از منابع دیگر مانند زغال سنگ، کک یا محصولات گیاهی نیز به دست آید. به عنوان مثال، موادی مانند بنزن و نفتالین را می توان از نفت یا زغال سنگ تهیه کرد، در حالی که الکل اتیلیک ممکن است منشا پتروشیمی یا گیاهی داشته باشد. این امر طبقه بندی یک ماده خاص را به طور دقیق به عنوان پتروشیمی یا غیرپتروشیمی دشوار می کند.

محصولات ساخته شده از پتروشیمی شامل مواردی مانند پلاستیک، صابون و مواد شوینده، حلال ها، داروها، کودها، آفت کش ها، مواد منفجره، الیاف مصنوعی و لاستیک ها، رنگ ها، رزین های اپوکسی و کفپوش ها و مواد عایق می باشد. پتروشیمی ها در محصولات متنوعی مانند آسپرین، چمدان، قایق، خودرو، هواپیما، لباس های پلی استر و دیسک ها و نوارهای ضبط یافت می شوند.

مانند نفت خام و گاز طبیعی، پتروشیمی ها عمدتاً از کربن و هیدروژن تشکیل شده اند و هیدروکربن نامیده می شوند. اگر در مولکول‌ها، اتم‌های کربن با پیوندهای منفرد به هم متصل شوند، گفته می‌شود که مولکول‌ها اشباع شده‌اند. اگر با یک یا چند پیوند دوگانه به هم متصل شوند، مولکول ها غیراشباع هستند. مواد شیمیایی غیراشباع به عنوان خوراک پتروشیمی ترجیح داده می شوند زیرا از نظر شیمیایی واکنش پذیرتر هستند و به راحتی می توانند به سایر پتروشیمی ها تبدیل شوند.

اجزای مختلف نفت که به عنوان مواد اولیه در تولید سایر مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند، به عنوان مواد اولیه شناخته می شوند. مواد اولیه پتروشیمی را می توان به سه گروه کلی الفین ها، آروماتیک ها و گروه سوم که شامل گازهای سنتز و غیر آلی است طبقه بندی کرد. الفین ها که مولکول های آنها زنجیره های مستقیم و غیراشباع را تشکیل می دهند شامل اتیلن، پروپیلن و بوتادین هستند. اتیلن ماده اولیه هیدروکربنی است که بیشترین حجم را در صنعت پتروشیمی مورد استفاده قرار می دهد. به عنوان مثال، از اتیلن، اتیلن گلیکول ساخته می شود که در الیاف پلی استر و رزین ها و در ضد یخ ها استفاده می شود. اتیل الکل، یک حلال و معرف شیمیایی؛ پلی اتیلن، مورد استفاده در فیلم و پلاستیک؛ استایرن، مورد استفاده در رزین، لاستیک مصنوعی، پلاستیک و پلی استر. و اتیلن دی کلرید، برای وینیل کلرید، مورد استفاده در پلاستیک و الیاف. پروپیلن در ساخت محصولاتی مانند اکریلیک، الکل مالشی، چسب اپوکسی و فرش استفاده می شود. بوتادین در ساخت لاستیک مصنوعی، الیاف فرش، پوشش های کاغذی و لوله های پلاستیکی استفاده می شود.

آروماتیک ها مولکول های هیدروکربنی هستند که حلقه تشکیل می دهند و غیر اشباع هستند. مواد اولیه معطر اصلی عبارتند از بنزن، تولوئن، زایلن و نفتالین. از بنزن برای ساخت استایرن، ماده اولیه پلاستیک های پلی استایرن استفاده می شود. همچنین برای ساخت رنگ، رزین اپوکسی، چسب و سایر چسب ها استفاده می شود. تولوئن در درجه اول برای ساخت حلال ها، افزودنی های بنزین و مواد منفجره استفاده می شود. زایلن در ساخت پلاستیک و الیاف مصنوعی و در پالایش بنزین استفاده می شود. نفتالین به طور قابل توجهی در حشره کش ها استفاده می شود.

از گاز سنتز برای تولید آمونیاک و متانول استفاده می شود. آمونیاک در درجه اول برای تشکیل نیترات آمونیوم، منبع کود، استفاده می شود. بیشتر متانول تولید شده در ساخت فرمالدئید استفاده می شود. بقیه برای ساخت الیاف پلی استر، پلاستیک و لاستیک سیلیکونی استفاده می شود.

از همه مهمتر، صنعت پتروشیمی در افزایش فرصت های شغلی در سراسر کشور موثر بوده است.

پتروشیمی ها برای تولید بیشتر اقلام روزمره استفاده می شوند. از وسایل نقلیه گرفته تا انواع وسایل الکترونیکی، تقریباً همه چیزهایی که امروزه از آنها استفاده می کنیم از مواد پتروشیمی یا ساخته شده از آنها استفاده می کنند. افزایش تقاضا برای محصولات منجر به ایجاد پالایشگاه ها و کارخانه های بیشتر و در نتیجه ایجاد اشتغال بیشتر شده است.

در واقع، طبق API، "صنعت نفت و گاز طبیعی ستون فقرات اقتصاد آمریکا است." این صنعت بیش از 9 میلیون شغل در آمریکا ایجاد و پشتیبانی می کند.

علاوه بر این، انتظار می رود صنعت پتروشیمی به صنعت پیشرو در ایجاد اشتغال تبدیل شود. پیش بینی می شود تا سال 2030 حدود 700000 شغل ایجاد شود. به علاوه فرصت های فراساحلی اضافی ممکن است تا پایان سال منجر به 100000 شغل جدید در فلوریدا شود.

همه این فرصت های شغلی جدید منجر به افزایش درآمد دولت خواهد شد. پیش‌بینی می‌شود که صنعت پتروشیمی تا سال 2030 تا 171 میلیارد دلار به درآمد ایالات متحده اضافه کند.