Mi a petrolkémia?

A petrolkémia az emberi alapszükségletek kielégítéséhez - mint egészség, higiénia, lakhatás és táplálkozás – nagyszerűen alkalmazható tudomány. Ez sokak számára talán meglepő, hiszen maga a szó „kémia” világnyi titokzatosságot juttat az ember eszébe. Mégis, a petrolkémia maga a természetesség, egy lenyűgöző tudomány, ugyanakkor az új környezethez, új kihívásokhoz állandóan alkalmazkodó, megújulásra mindig kész iparág.

A kőolajból vagy földgázból előállított anyagok – a petrolkémiai termékek – a ma vegyiparának alapvető tényezői, bár a petrolkémia meglehetősen fiatal iparág. Igazi fejlődése csak az 1940-es években kezdődött, több mint 80 évvel az első ipari olajkút 1859-ben történt fúrása után. A II. Világháború által kiváltott egyre fokozódó igény, hogy a drága, sokszor kevéssé hatékony természetes anyagokat mesterséges, „szintetikus” anyagokkal pótolják, oda vezetett, hogy mára a petrolkémiai ipar a gazdasági és társadalmi élet igen jelentős szereplőjévé fejlődött.  Az első időkben a petrolkémia igencsak kísérleti szektor, ami az alapvető anyagokkal kezdődött: 1900-ban a műgumival, majd jött a „Bakelit”, az első petrolkémiai eredetű műanyag 1907-ben, megjelentek az első petrolkémiai oldószerek az 1920-as években, a polisztirol az 1930-as években, majd hihetetlen sok irányban hódított. Hódított a háztartásokban (konyhai eszközök, textíliák, bútorok), a gyógyászatban (szívritmus-szabályozók, infúziós tasakok), szabadidős tevékenységek terén (sportcipők, számítógépek), egészen olyan különleges területekig, mint például a régészet, vagy a bűnüldözés.

Mindezek a dolgok kevéssé ismertek, ugyanis a petrolkémiai termékek nem közvetlen formában jutnak el az igazi fogyasztóhoz, az utca emberéhez, hanem először a felhasználó iparágaknak adják el azokat, majd sok-sok átalakítás, továbbfeldolgozás után épülnek be a késztermékekbe, melyek látszólag semmiféle kapcsolatban nem állnak az eredeti alapanyaggal. Ez az oka, hogy csak kevesek tudják észrevenni a kapcsolatot a petrolkémiai ipar és a helymeghatározó készülékünk (GPS), a CD-nk, az élelmiszercsomagoló anyagunk, vagy a számítógépünk között; csak kevesen ismerik fel, hogy mennyi tudományos erőfeszítés eredménye épül be az ilyen mindennapi tárgyakba.

Bár igaz, hogy a petrolkémia szerepvállalásával készült termékek előnyeinek nap, mint nap hasznát látjuk, elég gyakori, hogy semmilyen nyilvánvaló kapcsolatot nem fedezünk fel ezen köznapi fogyasztási javak és a petrolkémia között. Hol kezdődik a petrolkémia, és hogyan alakul szerepe abban, hogy az alapanyagok az általunk naponta látott és használt termékekben öltsenek testet? Ha szeretne többet tudni erről, kattintson a Petrolkémiai Vállalkozások Európai Szövetsége - APPE - „eljárások” oldalára, ahol megtudhatja, hogy milyen folyamatok útján alakítható a kőolaj petrolkémiai anyagokká, és azokon keresztül hasznos fogyasztói javakká. Ellátogathat a „petrolkémia a mindennapi életünkben” oldalra, ahol hamar felfedezheti, hogy mennyi minden, az életünket könnyebbé, biztonságosabbá és kényelmesebbé tevő cikket és készüléket köszönhetünk a petrolkémiának.

A nyersolajtól a petrolkémiai anyagokig

Ha Ön inkább vizuális típus, és a szöveg átugrásával közvetlenül az interaktív folyamatábrát szeretné inkább megtekinteni, ahol nyomon követheti a nyersolaj és földgáz petrolkémiai anyagokká alakításának, majd ezek köznapi termékekké válásának lépéseit, akkor kattintson ide.

Kezdetben volt a kőolaj…

Minden a kőolajjal (petroleum) és a fölgázzal kezdődik. A kőolaj és a földgáz a földkéregben találhatók, ahol sok millió évvel ezelőtt a mélyen eltemetett, elhalt állati és növényi szervezetekből hatalmas nyomás alatt lassú, hosszadalmas folyamatok eredményeként keletkeztek.

A kőolajat és földgázt a földből, a föld felszínéről, vagy az óceánokból olajkút lefúrásával termelik ki. A kitermelt olajat, vagy gázt hajóval és/vagy szivattyúkkal, szelepekkel és más, a jellegzetesen folyadékok és gázok szállítására alkalmas különféle készülékekkel felszerelt csővezeték rendszereken a finomítókba szállítják.  

Mi történik a finomítóban?

A finomítás rendeltetése, hogy rendkívül specializált eljárások sora révén fizikailag és kémiailag alakítsák át a kőolajat és a földgázt. Az egyik ilyen eljárás a desztillálás, azaz a nehéz nyersolaj könnyebb szénhidrogéneket tartalmazó részekre (frakciókra) bontása lepárlással.  Ezek közül kettő közismert: az egyik a fűtőolaj, amit fűtésre és autó dízel üzemanyagként használnak, a másik a vegyipari benzin, amit a motorbenzinben, de a petrolkémiai származékok elsődleges forrásaként is, használnak.   

És itt lép be a petrolkémia…

Az olajipar a finomítással véget ér, s a folytatás már a petrolkémiáé. A petrolkémia nyersanyaga a finomítóban nyert vegyipari benzin, valamint a földgáz összetevői, úgymint bután, illetve a finomítás melléktermékei: az etán és a propán. Ezeket az alapanyagokat tovább feldolgozzák a bontásnak nevezett eljárással.

A bontás – leegyszerűsítve – az olaj nehezebb vegyületeinek (molekuláinak) kisebb, könnyebb és értékesebb vegyületek frakcióira történő bontása, szó szerint tördelése. A gőzbontáshoz magas hőmérséklet szükséges. Ha katalizátort használnak a folyamatban, az katalitikus bontásként ismeretes. Azt az üzemi berendezést, ahol a folyamat végbemegy, logikusan, bontónak hívjuk.  

A bontás megtörténtével új, a petrolkémiai ipar építőkockáinak számító új termékeket, olefineket kapunk: főként etilént, propilént, az úgynevezett C4 származékokat, beleértve a butadiént, valamint aromás vegyületeket, főleg benzolt, toluolt és xilolt, melyeket jellegzetes szaguk miatt hívjuk aromásoknak.

A titokzatostól a köznapi termékekig

Ezeket a termékeket (etilén, propilén, butadién, benzol, toluol, xilolok…) a petrolkémiai üzemekben speciálisabb termékekké dolgozzák fel – sok esetben egynél több lépés szükséges, hogy ezek az anyagok alkalmasak legyenek a továbbfeldolgozó petrolkémiai iparágakban történő felhasználásra. Csupán egy, bár meglehetősen összetett eljárásra van szükségünk, hogy az etiléntől eljussunk a jólismert polietilén műanyagig, de már több, mint hét lépés szükséges ahhoz, hogy a benzolból elő tudjuk állítani a ruházatunk és sportcikkek gyártásában használatos nylont!

A petrolkémiai anyagok végül a mindannyiunk által megszokott termékekké alakulnak, mint például műanyagok, szappanok és mosószerek, gyógyszerek (aszpirin), szintetikus szálak a ruházathoz, valamint bútorok, gumik, festék, szigetelő anyagok.

Ám a petrolkémia túl hatalmas ahhoz, hogy néhány fejezetben összefüggő képet alkothassunk róla. Ha szeretné tudni, mi történik, amíg a petrolkémiai anyagokból CD, gyógyeszköz, vagy harisnyanadrág lesz, vessen egy pillantást az APPE interaktív folyamatábrájára. Ha pedig érdeklődik a petrolkémia iránt, a folyamatábrától eljuthat azokig az ipari vállalatokig, amelyek az Ön által keresett, vagy éppen megtekintett termékekkel foglalkoznak.