Petrokjemi, fagområde innen kjemisk industri der kjemiske produkter fremstilles av råolje og naturgass (petroleum). I den petrokjemiske industri produseres råstoffer for en rekke viktige produkter som plast, syntetisk gummi, syntetiske fibrer, maling, lakk, frostvæske og vaskemidler. Ca. 90 % av de utgangsstoffer som brukes til fremstilling av organisk-kjemiske produkter, er basert på olje og gass.

Ca. 4 % av verdens samlede produksjon av olje og gass går til petrokjemisk industri. Resten brukes i energisammenheng (varmekraft/elektrisk strøm, bensin, diesel, flydrivstoff, fyringsolje m.m.). Petrokjemisk virksomhet av noe omfang kom i gang i USA under og like etter den annen verdenskrig, i Europa og Japan fra omkring 1950. Petrokjemi har spilt en betydelig rolle for industriutviklingen i Norge siden 1950-årene.

Vanligvis mener man med petrokjemi fremstilling og videreforedling av petrokjemiske primærprodukter. De viktigste primærproduktene er 1) lavere olefiner (systematisk navn alkener) som etylen (systematisk navn eten), propylen (systematisk navn propen), butener og butadien, 2) aromater, særlig benzen, toluen og xylener, 3) syntesegass-komponentene karbonmonoksid og hydrogen, og 4) ammoniakk, som noen steder blir betraktet som primærprodukt. Primærproduktene, sammen med foredlingsproduktene, blir gjerne betegnet som petrokjemikalier.

Primærproduktene fremstilles ved petrokjemiske primærprosesser. Disse er i første rekke cracking, reforming og syntesegassfremstilling. Råstoffer ved primærprosessene er nafta (fra destillasjon av råolje, se oljeraffinering), etan/propan/butan (bl.a. fra våtgass) samt tørrgass (hovedsakelig metan). Nafta, som er det viktigste petrokjemiske råstoff i Europa, kan benyttes ved alle de tre nevnte primærprosessene.

Ved petrokjemisk cracking brytes hydrokarbonråstoffet ned til lavere olefiner, i første rekke etylen, propylen, butener og butadien. Etylen er det viktigste crackingproduktet. Fra crackeren får man også en del høyerekokende komponenter. Viktigst er her aromatene, først og fremst benzen, toluen og xylener (BTX). BTX-aromatene kan utvinnes av pyrolysebensinfraksjonen fra crackeren. Benyttes nafta og høyerekokende hydrokarboner som crackerråstoff («tyngre» råstoffer), får man foruten lavere olefiner også betydelige mengder aromater. «Lettere» råstoffer, som etan og propan, gir forholdsvis mye etylen og bare en liten del aromater.

Ved reformeringsprosessen, som finner sted i raffineri, fremstilles aromater fra nafta. I USA er reformering den viktigste prosessen for fremstilling av BTX-kjemikalier. Også i Europa er reformering en viktig prosess, selv om størstedelen av de aromater som trenges for kjemisk bruk her utvinnes av aromatiske fraksjoner fra petrokjemiske crackere.

Syntesegassproduktene, karbonmonoksid og hydrogen, fremstilles både fra gass- og væskeformige hydrokarboner, jfr. figur. De fremstilte stoffene blir vanligvis ikke isolert og lagret, men omsatt direkte videre i store, integrerte prosessanlegg, hvor det bl.a. produseres ammoniakk og metanol. Syntesegasskomponenter benyttes f.eks. også ved fremstilling av oksoprodukter, se oksosyntese.

Primærproduktene videreforedles ved flere prosesser (nedstrømsprosesser). Ofte fremstilles kjemikalier som så igjen foredles videre over mange trinn. Noen ganger benyttes bare ett av produktene alene, i andre tilfeller flere i kombinasjon. Dessuten benyttes luft eller oksygen, vann, klor, ammoniakk og flere andre kjemikalier. Det samlede foredlingsbilde er derfor komplekst og omfattende. Blant de viktigste foredlingsproduktene er basisplastene, som bearbeides videre av den plastbearbeidende industri. Eksempler er polyetylen, polyvinylklorid, polystyren, polyakrylnitril og polypropylen. Et meget viktig produkt er kunstgjødsel, som er av sentral betydning i verdens matvareproduksjon. Andre produkter er syntetisk gummi, forskjellige løsemidler og spesielle kjemiske mellomprodukter. Ved stadig høyere foredlingsgrad glir prosessene over mot tradisjonell organisk-kjemisk industri.

Petrokjemisk industri krever avansert og kostbart utstyr, og ved bedriftene er et høyt teknologisk nivå påkrevd. De tekniske anlegg er store, og det fremstilles relativt rimelige produkter i betydelige kvanta, dvs. fra 30 000–50 000 tonn per år og opptil over 1 000 000 tonn per år. Av tekniske og økonomiske årsaker foregår produksjonen som regel ved store industrikomplekser med integrerte anlegg. En cracker danner gjerne kjernen ved et slikt petrokjemisk kompleks, der flere videreforedlingsanlegg befinner seg i kort avstand fra crackinganlegget. Derved kan man utnytte de ofte gassformige og vanskelig transporterbare crackingproduktene (f.eks. etylen, propylen) på en økonomisk forsvarlig måte.

Import av petroleumsbaserte kjemikalier og råvarer gav grunnlag for betydelig industriell virksomhet i Norge lenge før funn av petroleum ble gjort på norsk kontinentalsokkel. Et eksempel er produksjon av ammoniakk. Etter at norsk produksjon av olje og gass kom i gang, gikk man over til å bruke norske råstoffer. Yara ASA produserer over 520 000 tonn ammoniakk per år med basis i petroleum. Ammoniakk benyttes ved fabrikasjon av forskjellige typer kunstgjødsel, og størstedelen av selskapets produksjon av slike stoffer blir eksportert.

I Bamble i Telemark ble det i 1970-årene bygd et stort petrokjemisk kompleks. Som crackerråstoff benyttes etan, propan og butan. Det «lette» råstoffet (se foran) gir som crackingprodukt forholdsvis mye etylen, en del propylen og forholdsvis små mengder høyerekokende olefiner og aromater. De viktigste videreforedlingsprodukter fra etylen og propylen er polyetylen, polypropylen, vinylklorid og polyvinylklorid. Tross sin betydelige størrelse og kompleksitet er petrokjemianlegget i Bamble forholdsvis enkelt sammenlignet med mange anlegg ellers i Europa der nafta benyttes som råstoff.

På verdensbasis har metan fått økt betydning som foredlingsråstoff de senere år. I Norge kom metanbasert virksomhet i gang 1997 på Tjeldbergodden, Nordmøre, som er ilandføringsstedet for naturgass fra feltene på Haltenbanken. Statoil Metanol ANS har der bygd et svært stort anlegg for fremstilling av metanol fra metan og oksygen. Kapasiteten er over 1 000 000 tonn per år. Et annet interessant industrielt produkt på Tjeldbergodden er proteiner.

Matproduksjon
Kunstgjødsel, insektmidler, midler mot plantesykdommer, konserveringsmidler, proteiner. Syntetiske polymerer og plaster til fiskegarn, liner, irrigasjonssystemer, emballasje m.m.
Klær, bolig, bygg
Syntetiske polymerer og plaster for fibrer, tekstiler, klær, sko, gulvbelegg, isolasjon, maling, lakk, lim, rør (vann, kloakk), husholdningsartikler, elektriske komponenter, møbler, profiler, puter og kontorutstyr
Helse, hygiene, personlige artikler
Vaskemidler, rense- og desinfeksjonsmidler, medisiner, kosmetika (leppestift, kremer, m.m.). Syntetiske polymerer og plaster i erstatning for kroppsdeler (blodårer, hjerteventiler, nagler); i kontaktlinser, brilleinnfatninger, sykehusutstyr, sports-og fritidsutstyr, leketøy (soveposer, ski, telt, akebrett, båter osv.), fotoartikler, kassetter og lydbånd, redningsvester, tannbørster
Transport, kommunikasjon
Syntetiske polymerer og plaster i artikler for biler (dekk, slanger, seter, emballasje, batterikasser, trekk, lister osv.); i komponenter for fjernsyn, radio, telefon og IT; trykksverte; komponenter for luft- og romfart
Produkt Produsent Produksjonskapasitet per år (1000 t) Råstoffer (norske og utenlandske)
Etylen Noretyl 550 etan/propan/butan
Propylen Noretyl 80 etan/propan/butan
Vinylklorid Norsk Hydro 500 etylen/klor
Polypropylen Borealis 175 propylen
Polyetylen (PEL/PEH) Borealis 270 etylen
Polyvinylklorid Norsk Hydro 150 vinylklorid
Polyestere, polyvinylacetat m.m. Reichold 40 ftalsyre, i-ftalsyre, maleinsyre-anhydrid, polyoler, vinylacetat m.m.
Alkyder Jotun 10 Organiske syrer, polyoler
Formalin (51 %) Dyno Industrier 80 metanol → formaldehyd
Lim, harpikser, alkyder o.a. bindemidler Dyno Industrier 110 formalin m.m.
Oljekjemikalier Dynea 15 formaldehyd
Ammoniakk Yara 520 petroleumsfraksjoner
Polystyren Brødr. Sunde 45 styren
Metanol Statoil Metanol 900 metan/oksygen

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.