Petrochemikalie

Eine Petrochemikalie ist eine organische Chemikalie, die aus Rohöl oder Erdgas als Rohstoff hergestellt wird. Im Gegensatz zu Brennstoffen, die zur Energieerzeugung verbrannt werden, dienen Petrochemikalien als Rohstoff für die Synthese von Kunststoffen, Kunstfasern, Waschmitteln, Düngemitteln, Pharmazeutika und tausenden anderen Produkten. Die Unterscheidung ist wichtig: Ein Barrel Rohöl für Benzin ist Brennstoff; ein Barrel für einen Steam Cracker ist eine petrochemische Operation.

Die primäre Auftrennung beginnt in der Raffinerie durch Fraktionierte Destillation, bei der Rohöl auf etwa 350 Grad Celsius erhitzt und in eine Fraktionierkolonne eingeleitet wird. Dies liefert Schnitte in verschiedenen Siedebereichen. Für die petrochemische Herstellung ist die Naphtha-Fraktion, die typischerweise zwischen 40 und 200 Grad Celsius siedet, am wertvollsten. Naphtha wird dann zu einem Steam Cracker geschickt, wo sie auf 800 bis 900 Grad Celsius in Gegenwart von Dampf erhitzt wird. Dieses thermische Cracken bricht lange Kohlenwasserstoffketten in leichtere Moleküle auf: Ethylen, Propylen und Butylen sind die Hauptprodukte, zusammen mit Aromaten wie Benzol, Toluol und Xylol.

Häufige Varianten und Anwendungen

Ethylen, die weltweit am meisten produzierte organische Verbindung, ist der Ausgangspunkt für Polyethylenkkunststoffe, Ethylenglykol (Frostschutzmittel und Polyesterfasern) und Essigsäure. Propylen wird zu Polypropylen, Isopropanol und Acrylfasern verarbeitet. Benzol fließt in die Herstellung von Phenol, Anilin und Cumen für Polycarbonatharze. Butadien ist für Synthesekautschuk unverzichtbar. Der Maßstab ist enorm: Die jährliche weltweite Ethylenproduktion übersteigt 150 Millionen Tonnen. Ein einzelner großer Steam Cracker kann 20.000 bis 40.000 Barrel pro Tag Naphtha verarbeiten.

Der Begriff Petrochemikalien entstand Mitte des 20. Jahrhunderts, als die Rohölraffinerungsindustrie von der reinen Brennstoffherstellung zur Herstellung von chemischen Zwischenprodukten überging. Der Name spiegelt das Rohmaterial wider, nicht das Endprodukt. Eine Kunststoffflasche ist selbst keine Petrochemikalie, aber die Harzpellets, aus denen sie geformt wird, sind es; die Flasche ist ein Kunststoffartikel aus Petrochemikalien.

Kosten und Verfügbarkeit von Rohöl und Erdgas bestimmen direkt die Petrochemikalien-Wirtschaft. Regionen mit Zugang zu billigem Erdgas, der Nahe Osten, Teile Südostasiens und Nordamerika haben Wettbewerbsvorteil beim Steam Cracking und bei der Herstellung von Methanol, Ammoniak und anderen gasstützigen Chemikalien. Preisschwankungen beim Rohöl können die Margen schnell verändern; eine 20-Dollar-pro-Barrel-Änderung bei den Naphtha-Kosten kann die Rentabilität eines ganzen Petrochemie-Komplexes verschieben. Lieferkettenunterbrechungen in Raffinerien oder Crackern wirken sich stromabwärts auf Kunststoffhersteller und Converter aus.