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石油化学製品（略してペトケム[ 1 ]とも呼ばれる）は、石油を精製して得られる化学製品である。石油から作られる化学化合物の中には、石炭や天然ガスなどの他の化石燃料、あるいはトウモロコシ、パームフルーツ、サトウキビなどの再生可能な資源から得られるものもある。
最も一般的な石油化学製品の2つの分類は、オレフィン類（エチレンやプロピレンを含む）と芳香族化合物（ベンゼン、トルエン、キシレンの異性体を含む）である。
石油精製所では、石油留分の流動接触分解によりオレフィンと芳香族化合物を生産します。化学プラントでは、エタンやプロパンなどの天然ガス液の水蒸気分解によりオレフィンを生産します。芳香族化合物は、ナフサの接触改質により生産されます。オレフィンと芳香族化合物は、溶剤、洗剤、接着剤など、幅広い材料の構成要素です。オレフィンは、プラスチック、樹脂、繊維、エラストマー、潤滑剤、ゲルに使用されるポリマーとオリゴマーの基礎となります。[ 2 ] [ 3 ]
2019年の世界のエチレン生産量は1億9000万トン、プロピレン生産量は1億2000万トンでした。[ 4 ]芳香族化合物の生産量は約7000万トンです。最大の石油化学産業は米国と西ヨーロッパにありますが、新たな生産能力の大幅な増加は中東とアジアで見られます。地域間の石油化学製品の貿易は相当な規模です。
主要な石油化学製品は、その化学構造に基づいて3つのグループに分類されます。
2007年には、スチームクラッカーで生産されたエチレンとプロピレンの量はそれぞれ約115メガトンと70メガトンでした。[ 5 ]大型スチームクラッカーのエチレン生産能力は年間1.0～1.5メガトンに達しました。[ 6 ]
隣の図は、石油化学製品の製造に使用される主要な炭化水素源とプロセスを模式的に示しています。[ 2 ] [ 3 ] [ 7 ] [ 8 ]
石油化学製品は、汎用化学品と同様に、非常に大規模に生産されます。石油化学製品の製造工場は、汎用化学品工場とは異なり、多くの場合、複数の関連製品を生産します。これに対し、特殊化学品やファインケミカルの製造では、製品は個別のバッチプロセスで製造されます。
石油化学製品は、世界各地のごく少数の製造拠点で主に生産されています。例えば、サウジアラビアのジュベール工業都市とヤンブー工業都市、米国のテキサス州とルイジアナ州、英国のイングランド北東部のティーズサイド、カタルーニャ州のタラゴナ、オランダのロッテルダム、ベルギーのアントワープ、インドのジャムナガル、グジャラート州のダヘジ、そしてシンガポールなどです。化学産業で生産される石油化学製品や汎用化学品のすべてが単一の場所で生産されるわけではありませんが、関連する材料群は、産業共生、材料効率、ユーティリティ効率、その他の規模の経済性を促進するために、隣接する製造工場で生産されることがよくあります。これは、化学工学用語では統合生産と呼ばれています。特殊化学品やファインケミカル企業は、石油化学企業と同様の製造拠点に立地することもあるが、ほとんどの場合、石油化学企業ほど大規模なインフラ（パイプライン、貯蔵施設、港湾、電力など）を必要としないため、複数の業種が集積するビジネスパークに立地することが多い。
大規模な石油化学製品製造拠点は、発電所、貯蔵タンク、港湾施設、道路・鉄道ターミナルなどの公共設備や大規模インフラを共有する製造ユニットの集積地となっている。例えば、英国では、こうした製造拠点は主に4か所ある。イングランド北西部のマージー川付近、ヨークシャー東海岸のハンバー川沿い、スコットランドのフォース湾近くのグランジマス、そしてイングランド北東部プロセス産業クラスター（NEPIC）の一部であるティーズサイドである。集積と統合の例として、英国の石油化学製品および汎用化学品の約50%は、ティーズサイドにあるNEPIC産業クラスター企業によって生産されている。
1835年、フランスの化学者アンリ・ヴィクトル・レニョーは塩化ビニルを日光に当て、フラスコの底にポリ塩化ビニルである白い固体を発見した。1839年、エドゥアルト・シモンはストラックスを蒸留して偶然ポリスチレンを発見した。1856年、ウィリアム・ヘンリー・パーキンは最初の合成染料であるモーヴを発見した。1888年、オーストリアの植物科学者フリードリヒ・ライニッツァーは安息香酸コレステリルに2つの異なる融点があることを観察した。1909年、レオ・ヘンドリック・ベークランドはフェノールとホルムアルデヒドから作られたベークライトを発明した。1920年、ユニオン・カーバイドはウェストバージニア州に世界初の石油化学プラントを建設した。[ 9 ] 1928年、フィッシャー・トロプシュ法を用いて合成燃料が発明された。 1929年、ウォルター・ボックは、スチレンとブタジエンから作られ、自動車のタイヤの製造に使用される合成ゴムBuna-Sを発明しました。1933年、オットー・レームは最初のアクリルガラスであるメタクリル酸メチルを重合しました。1935年、マイケル・ペリンがポリエチレンを発明しました。 1937年、ウォレス・ヒューム・カロザースがナイロンを発明しました。1938年、オットー・バイヤーがポリウレタンを発明しました。1941年、ロイ・プランケットがテフロンを発明しました。1946年、彼はポリエステルを発明しました。ポリエチレンテレフタレート（PET）ボトルは、エチレンとパラキシレンから作られています。1949年、フリッツ・シュタストニーはポリスチレンをフォームに変えました。第二次世界大戦後、1950年代初頭にポリプロピレンが発見されました。1965年、ステファニー・クウォレックがケブラーを発明しました。[ 10 ]
以下は、主要な商業用石油化学製品とその誘導体の一部リストです。
経済的に最も重要な芳香族石油化学製品は、ナフサを分留することによって得られるいわゆるBTX留分（ベンゼン、トルエン、混合キシレン）です。より重い留分には、より重い芳香族化合物が含まれています。最も単純な多環芳香族化合物であるナフタレンは、原油やコールタールに含まれています。[ 14 ]ビチューメンに含まれる最も重い芳香族化合物はアスファルテンと呼ばれます。[ 15 ]
経済的に最も重要な芳香族石油化学製品は、ナフサを分留することによって得られるいわゆるBTX留分（ベンゼン、トルエン、混合キシレン）です。より重い留分には、より重い芳香族化合物が含まれています。最も単純な多環芳香族化合物であるナフタレンは、原油やコールタールに含まれています。[ 16 ]ビチューメンに含まれる最も重い芳香族化合物はアスファルテンと呼ばれます。[ 17 ]
