Basischemikalien

Es gibt mehrere Basischemikalien (oder Basischemikalien), die die Bausteine bei der Herstellung petrochemischer Produkte bilden: Ethylen, Propylen, Butadien und die sogenannten Aromaten (Benzol, Toluol und Xylene). 

Diese grundlegenden Chemikalien stammen selbst aus den Bestandteilen von Rohöl und Erdgas – wie in dieser Tabelle gezeigt:

Rohöl enthält eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen (Moleküle, die Wasserstoff und Kohlenstoff enthalten) verschiedener Größen und Siedepunkte. Wenn Rohöl erhitzt wird, verdampfen verschiedene Bestandteile und können wiedergewonnen werden. Propan und Butan treten zuerst auf, gefolgt von Naphtha, das dem Benzin ähnelt. An höheren Siedepunkten kommen Kerosin/Flugbenzin, Diesel, Heizöl (das für große Schiffe verwendet wird) und Bitumen hervor, das teerhaltige Material für Straßenoberflächen. Diese Prozesse finden in einer Ölraffinerie statt. 

In einem Dampfcracker (auch Ethylencracker genannt) wird Naphtha mit Dampf vermischt und in Öfen für einen sehr kurzen Zeitraum, typischerweise Sekundenbruchteile, auf etwa 850 °C erhitzt und dann sofort abgekühlt, um weitere Reaktionen zu verhindern. Diese Behandlung zerlegt die Naphthamoleküle – das sogenannte "Cracking" – in kleinere wie Ethylen (zwei Kohlenstoffatome), Propylen (drei Kohlenstoffatome), Butadien (vier Kohlenstoffatome) und Benzol (sechs Kohlenstoffatome in einem Ring). Der Dampf hilft, die Koksbildung in den Öfen zu reduzieren. 

Gas ist auch eine Rohstoffquelle für Dampfcracker. Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan, das für die Heizung im Haushalt und zur Stromerzeugung in Kraftwerken verwendet wird. Methan wird auch verbraucht, um Methanol herzustellen, eine weitere grundlegende Bausteinchemikalie. Etwas schwerere Moleküle wie Ethan und Propan sind in Erdgas nur wenige Prozent enthalten. Diese können in einem Dampfcracker getrennt und geknackt werden, um Ethylen und auch Propylen herzustellen. 

Neben dem Dampfcracken von Naphtha und Ethan/Propan im Erdgas werden einige Bausteine in Ölraffinerien während der Prozesse hergestellt, um die Qualität des Benzins zu verbessern. Beispiele sind Propylol aus katalytischem Cracken sowie Benzol, Toluol und Xylene aus katalytischen Reformern, ein Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl von Benzin. 

Ethylen

Ethylen ist ein brennbares Gas und ein primäres Olefin, das durch ein Dampfcrackverfahren gewonnen wird.  Es ist der Schlüsselbaustein zur Herstellung einer Vielzahl höherwertschöpfender Chemikalien, darunter Polyethylen, Polyvinylchlorid über Ethylendichlorid und Styrol über Ethylbenzol.

Propylen

Propylen ist ein brennbares Gas, das als Nebenprodukt entweder aus dem Raffineriefluid-Katalytik-Cracker-Prozess zur Herstellung von Benzin oder aus dem Dampfcrackverfahren zur Herstellung von Ethylen gewonnen wird.  In jüngerer Zeit wird Propylen auch durch Verfahren wie Propandehydrierung und Metathese produziert. Propylen ist ein wichtiger Rohstoff für eine bedeutende Anzahl industrieller Produkte und der Hauptrohstoff für Polypropylen und Acrylnitril.

Butadien

Butadien ist ein Gas und eines der Koprodukte des Dampfcrackverfahrens, das zur Herstellung von Ethylen und Propylen verwendet wird.  Butadien wird hauptsächlich bei der Herstellung von Polymeren verwendet, hauptsächlich synthetischen Kautschuken wie Styrol-Butadien-Kautschuk, der zur Herstellung von Reifen und anderen Gummiprodukten verwendet wird. Weitere aus Butadien hergestellte Polymere sind Acrylnitril-Butadien-Styrol und Styrol-Butadien-Latex. Butadien wird auch zur Herstellung von Ethyliden-Norbornen-Monomer verwendet.

Benzol

Benzol wird hauptsächlich aus Raffinerieprozessen oder als Koprodukt von Dampfcracker-Operationen hergestellt. Es wird verwendet, um eine Reihe petrochemischer Zwischenprodukte herzustellen, wie Styrol, Kumen für Phenol und Aceton, Cyclohexan und Nitrobenzol.

Toluol

Toluol ist eine farblose, hochentzündliche Flüssigkeit, die ein Olefin-Nebenprodukt ist, das während des Dampfcrackprozesses entsteht.  Es wird als Mischungskomponente für Benzin und als chemisches Rohmaterial zur Benzolerzeugung verwendet. Es wird auch als Weichmacher, chemisches Zwischenprodukt und Polyester-Zwischenprodukt verwendet.