Kuidas polüetüleeni toodetakse? Lisavarustuse elemendid

Peamine tööstuslik meetod LDPE tootmiseks on lahtise etüleeni vabade radikaalide polümerisatsioon temperatuuril 200-320 °C ja rõhul 150-350 MPa. Polümeriseerimine toimub pidevas paigaldises erineva võimsusega 0,5 kuni 20 t/h.

LDPE tootmise tehnoloogiline protsess hõlmab järgmisi põhietappe: etüleeni kokkusurumine reaktsioonirõhuni; indikaatori doseerimine; modifikaatori doseerimine; etüleeni polümerisatsioon; polüetüleeni ja reageerimata etüleeni eraldamine; reageerimata etüleeni (tagasivoolugaasi) jahutamine ja puhastamine; sulatatud polüetüleeni granuleerimine; Kondiitritöö, sh polüetüleenigraanulite dehüdratsioon ja kuivatamine, analüüsikastidesse jaotamine ja polüetüleeni kvaliteedi määramine, partiide moodustamine kaubakastides, segamine, ladustamine; polüetüleeni laadimine paakidesse ja konteineritesse; pakendamine kottidesse; täiendav töötlemine - polüetüleenkompositsioonide saamine stabilisaatorite, värvainete, täiteainete ja muude lisanditega.

2.1. TEHNOLOOGILISED SKEEMID.

LDPE tootmine koosneb sünteesisõlmedest ning eeltöötlus- ja lisatöötlusüksustest.

Gaasieraldusseadmest või hoiuruumist tarnitakse etüleen rõhul 1–2 MPa ja temperatuuril 10–40 ° C vastuvõtjasse, kus sellesse juhitakse tagasi madala rõhuga etüleen ja hapnik (kui seda kasutatakse algataja). Segu pressitakse vaherõhuga kompressoriga 25-30 MPa-ni. on ühendatud vahepealse rõhu etüleeni tagasivooluga, surutakse reaktsioonirõhukompressori abil rõhuni 150-350 MPa ja saadetakse reaktorisse. Peroksiidinitsiaatorid, kui neid kasutatakse polümerisatsiooniprotsessis, viiakse reaktsioonisegusse pumba abil vahetult enne reaktorit. Reaktoris toimub etüleeni polümerisatsioon temperatuuril 200-320 C. Sellel diagrammil on kujutatud torutüüpi reaktor, kuid kasutada võib ka autoklaavreaktoreid.

Reaktoris moodustunud sula polüetüleen koos reageerimata etüleeniga (etüleeni muundumine polümeeriks 10-30%) eemaldatakse reaktorist pidevalt läbi drosselklapi ja siseneb vaherõhuseparaatorisse, kus rõhk 25-30 Säilitatakse MPa ja temperatuur 220-270 ° C. Nendes tingimustes toimub polüetüleeni ja reageerimata etüleeni eraldumine. Separaatori põhjast sulanud polüetüleen koos lahustunud etüleeniga siseneb drosselklapi kaudu separaatorisse madal rõhk. Separaatorist väljuv etüleen (keskrõhu tagastusgaas) läbib jahutus- ja puhastussüsteemi (külmikud, tsüklonid), kus toimub järkjärguline jahutamine temperatuurini 30–40 ° C ja madala molekulmassiga polüetüleen vabaneb ning suunatakse seejärel reaktsiooni imemisse. rõhu kompressor. Madalrõhuseparaatoris eraldub rõhul 0,1-0,5 MPa ja temperatuuril 200-250 °C polüetüleenist lahustunud ja mehaaniliselt kaasa haaratud etüleen (madala rõhuga tagasigaas), mis siseneb vastuvõtjasse läbi jahutuse ja puhastuse. süsteem (külmik, tsüklon) . Vastuvõtjast suunatakse rõhutõstekompressoriga (vajadusel lisatud modifikaatoriga) kokkusurutud madalrõhuga tagasigaas segamiseks värske etüleeniga.

Madalsurveseparaatorist sulanud polüetüleen siseneb ekstruuderisse ja sealt graanulite kujul saadetakse see pneumaatilise või hüdraulilise transpordiga pakendamiseks ja täiendavaks töötlemiseks.

Mõned kompositsioonid on võimalik saada primaarses granuleerimisekstruuderis. Sel juhul on ekstruuder varustatud lisaseadmetega vedelate või tahkete lisandite sisestamiseks.

Paljudel lisakomponentidel, võrreldes traditsioonilise LDPE sünteesi tehnoloogilise skeemiga, on lineaarse polüetüleeni tootmise tehnoloogiline skeem kõrgsurve, mis on etüleeni kopolümeer kõrgema a-olefiiniga (buteen-1, hekseen-1, okteen-1) ja mis on saadud kopolümerisatsioonil anioonse koordinatsioonimehhanismi järgi keeruliste metallorgaaniliste katalüsaatorite mõjul. Seega läbib taime sisenev etüleen täiendava puhastamise. Pärast jahutamist ja puhastamist juhitakse keskmise rõhuga tagasivoolugaasi komonomeer a-olefiin. Pärast reaktorit lisatakse desaktivaator, et vältida polümerisatsiooni toimumist polümeeri-monomeeri eraldussüsteemis. Katalüsaatorid juhitakse otse reaktorisse.

IN viimased aastad mitmed välismaised LDPE tootmisettevõtted korraldasid LLDPE tootmist tööstuslikes LDPE käitistes, varustades neid vajalike lisaseadmetega.

Sünteesiseadmest saadud granuleeritud polüetüleen, mis on segatud veega, juhitakse polüetüleenist dehüdratsiooni- ja kuivatusseadmesse, mis koosneb veeseparaatorist ja tsentrifuugist. Kuivatatud polüetüleen siseneb vastuvõtupunkrisse ja sealt läbi automaatse kaalu ühte analüüsipunkritest. Analüüsikastid on ette nähtud polüetüleeni säilitamiseks analüüsi ajaks ja täidetakse ükshaaval. Pärast omaduste määramist saadetakse polüetüleen pneumaatilise transpordi abil õhusegistisse, mittestandardsesse tootepunkrisse või kaubanduslikesse tootepunkritesse.

Õhusegistis arvutatakse polüetüleen keskmistamiseks, et võrdsustada selle omadused partiis, mis koosneb mitmest analüüsikastist pärit toodetest.

Segistist suunatakse polüetüleen kaubandusliku toote punkritesse, kust see tarnitakse raudteetankidesse, paakautodesse või konteineritesse saatmiseks, samuti kottidesse pakkimiseks. Kõik prügikastid puhastatakse õhuga, et vältida etüleeni kogunemist.

Kompositsioonide saamiseks siseneb kaubanduslikust tootekastist pärit polüetüleen tarnekasti. Stabilisaatorid, värvained või muud lisandid tarnitakse toitepunkrisse, tavaliselt granuleeritud kontsentraadi kujul polüetüleenist. Dosaatorite kaudu siseneb segistisse polüetüleen ja lisandid. Segistist saadetakse segu ekstruuderisse. Pärast granuleerimist veealuses granulaatoris, vee eraldamist veeseparaatoris ja kuivatamist tsentrifuugis siseneb polüetüleenkompositsioon kaubanduslikesse tootekastidesse. Prügikastidest saadetakse toode saatmiseks või pakkimiseks.

Nagu Alita spetsialistid märgivad, on suure tihedusega polüetüleeni molekulaarstruktuuri põhijooneks polümeersidemete hargnemine, mis viib amorfse kristalse struktuuri moodustumiseni ja tiheduse vähenemiseni.

Kõrge tihedusega polüetüleeni (HDPE) omadused:

• molekulmass: (50-1000)*10^3
• kristallilisusaste: 70-90%
• sulamisvoolu kiirus (g/10 min 230 kraadi juures): 0,1-15
• klaasistumistemperatuur: -120 kraadi
• sulamistemperatuur: 130-140 kraadi
• tihedus: 0,94-0,96 g/cm3
• kokkutõmbumine (tootmise ajal valmistooted): 1,5-2,0%.

Keemilised omadused

Mõlemat tüüpi polüetüleeni iseloomustab madal auru- ja gaasiläbilaskvus ning kõrge keemiline vastupidavus, olenevalt polümeeri tihedusest ja molekulmassist.

Polüetüleen ei sisene keemilised reaktsioonid leelistega, sealhulgas kontsentreeritud, ja soolalahustega. See on vastupidav karboksüülhapetele, kontsentreeritud vesinikkloriidhape, vesinikfluoriidhape ja mitmed teised happed, leelised ja lahustid, alkoholid ja bensiin, õlid ja taimemahlad.

Kokkupuude 50% lämmastikhappe, kloori ja fluoriga viib polüetüleeni hävimiseni. Raskem halogeenbroom difundeerub läbi polüetüleeni, nagu ka jood. Polüetüleen ei lahustu orgaanilistes lahustites, kuid võib paisuda.

Füüsikalised omadused

Polüetüleen on elastne ja löögikindel, ei purune painutamisel. See on dielektrik ja sellel on madal neeldumisvõime. Lõhnatu, füsioloogiliselt neutraalne.

Suure tihedusega polüetüleen on pehme materjal, madala tihedusega polüetüleen on jäigem, isegi kõva.

Esitus

Polüetüleen säilitab vaakumis või inertgaasis kuumutamisel oma polümeeri struktuuri, õhus aga algab polümeeri destruktureerimine 80 kraadi juures.

Polüetüleeni iseloomustab fotovananemine ultraviolettkiirguse mõjul (eriti otsese päikesekiired). Seetõttu polüetüleenist toodete valmistamisel, mis võivad kokku puutuda pikaajalise kokkupuutega päikesevalgus, kasutatakse fotostabilisaatoreid – tavalisest tahmast kuni ülitõhusate bensofenooni derivaatideni.

Tavalises olekus on polüetüleen keskkonnasõbralik, kuna see ei eralda keskkonda ohtlikke ega kahjulikke aineid.

Peamised polüetüleeni ja etüleeni kopolümeeride tüübid, mida praegu toodab globaalne naftakeemiatööstus, on:

Polüetüleen

• Kõrge tihedusega polüetüleen (madala tihedusega polüetüleen) - HDPE.
• Madala tihedusega polüetüleen (kõrge tihedusega polüetüleen) - LDPE.
• Lineaarne madala tihedusega polüetüleen - LLDPE.
• Metallotseen lineaarne madala tihedusega polüetüleen - mLLDPE, MPE.
• Keskmise tihedusega polüetüleen - MDPE.
• Kõrgmolekulaarne polüetüleen – HMWPE VHMWPE.
• Ülikõrge molekulmassiga polüetüleen – UHMWPE.
• Vahtpolüetüleen - EPE.
• Klooritud polüetüleen - PEC.

Etüleeni kopolümeerid

• Etüleeni ja akrüülhappe kopolümeer - EAA.
• Etüleeni ja butüülakrülaadi kopolümeer - EBA, E/BA, EBAC.
• Etüleeni ja etüülakrülaadi kopolümeer – EEA.
• Etüleeni ja metüülakrülaadi kopolümeer - EMA.
• Etüleen-metakrüülhappe kopolümeer, Etüleen-metüülmetüülakrülaadi kopolümeer - EMAA.
• Etüleeni ja metüülmetakrüülhappe kopolümeer - EMMA.
• Etüleeni ja vinüülatsetaadi kopolümeer - EVA, E/VA, E/VAC, EVAC.
• Etüleeni ja vinüülalkoholi kopolümeer - EVOH, EVAL, E/VAL.
• Polüolefiinplastomeerid - POP, POE.
• Etüleeni kolmekomponentsed kopolümeerid – etüleenterpolümeer.

Polüetüleeni kasutusvaldkonnad

Hoolimata sellest, et edusammud ei seisa ja igal aastal ilmub uusi polümeermaterjalid Silmapaistvate omadustega polüetüleen on endiselt maailmas enimkasutatav polümeer.

Lõpptoodete valmistamiseks polüetüleengraanulitest, mis tahes kättesaadavad meetodid plasti töötlemine. Ja enamik neist meetoditest ei nõua väga spetsialiseeritud seadmeid. See on soodne võrreldes polüetüleeniga, näiteks polüvinüülkloriidist (PVC).

Ekstrusioonimeetod võimaldab toota polüetüleenkiled erinevatel eesmärkidel polüetüleenist lehed, torud ja kaablid. Konteinerid ja anumad on valmistatud ekstrusioonpuhumisvormimise meetodil (eelkõige plastpudelid). Mahuliste ja õõnestoodete, sh pakkematerjalide, tootmiseks kasutatakse erinevaid mahuteid, majapidamismaterjale, mänguasju, survevalu, rotatsioonimeetodit ja termovaakumvormimist.

Ehituses kasutatakse laialdaselt ristseotud polüetüleeni, klorosulfoonitud ja vahtpolüetüleeni. Nagu Alita spetsialistid märgivad, saab metalltugevdusega polüetüleeni kasutada struktuurse ehitusmaterjalina.

Polüetüleeni saab keevitada mis tahes vahenditega - takistuskeevitus, hõõrdumine, täitevarras, kuum gaas. See avardab oluliselt selle kasutusvõimalusi erinevatest tööstusharudest tööstus ja ehitus. Polüetüleeni dielektrilised omadused on eriti väärtuslikud kaablitööstuses ja ka tootmises elektriseadmed ja elektroonikaseadmed.

Kuid kahtlemata kõige olulisem valdkond Polüetüleeni kasutusalad on pakendamine. Erinevad tüübid See materjal sobib nii kaupade ja veoste tööstuslikuks, hulgi- kui ka jaemüügiks pakendamiseks. Polüetüleeni kasutatakse tööstus- ja toiduainete pakendamiseks ja pakendamiseks. Ühelt poolt on see odav ja teisest küljest kaitseb see suurepäraselt pakendatud tooteid transpordi ja ladustamise ajal välismõjude eest ning jaekaubandus- tänu läbipaistvusele ja dekoratiivsete efektide olemasolule võimaldab teil toodet tõhusalt näidata.

Polüetüleeni ja pakendite värvimiseks on palju pigmente, aga ka muud värvilisest polüetüleenist valmistatud tooted on laialt populaarsed.

Tänapäeval, nagu Alita spetsialistid märgivad, on polüetüleenile avanemas uued kasutusvaldkonnad. Ülikõrge molekulmassiga polüetüleeni loomine avas polümeeridele tee nendesse piirkondadesse, kus varem sai kasutada ainult metalle või keraamikat.

Supermolekulaarse struktuuriga polüetüleenil on ainulaadsed omadused. See on äärmiselt vastupidav ja seda saab kasutada temperatuuril -260 kuni +120 kraadi. Samas on sellel ülimadal hõõrdetegur ja ülikõrge kulumiskindlus. Seetõttu on ülikõrge molekulmassiga polüetüleen ideaalne materjal pöörlevate seadmete osade – võllide, rullide, hammasrataste, pukside – valmistamiseks. Seda kasutatakse ka ehituses.

Uued polüetüleeni sordid on teinud meditsiinis tõelise revolutsiooni. Neid kasutatakse vastupidavate proteeside ja luude valmistamiseks, mida keha ei lükka tagasi ning mis võimaldavad raskete vigastuste ja lihasluukonna haigustega inimestel säilitada liikuvust ja normaalset elukvaliteeti pikka aega.

Polüetüleeni väärtuslik eelis (sealhulgas võrreldes PVC ja paljude teiste polümeeridega) on selle ringlussevõtu lihtsus, see tähendab ringlussevõtt. Väljakujunenud ringlussevõtu kogumissüsteemiga saab saastet oluliselt vähendada keskkond kasutatud polüetüleeni jäänused. Peaaegu kogu polüetüleeni saab tootmisse tagasi saata. Samal ajal vähendatakse naftakeemia esmase tooraine tarbimist, mis teatavasti on viimastel aastatel pidevalt kallinenud.

Kuna polüetüleen sisenes igapäevane elu inimesi üle maailma, on sellest saanud üks sümboleid mugav elu. Ja on ebatõenäoline, et lähitulevikus võtavad polümeeride hulgast peopesa üle mõni muu materjal. See hämmastav materjal ühendab endas liiga palju eeliseid ja eeliseid.

Venemaal toodetud polüetüleen

Venemaal ja SRÜ riikides kasutatakse peamiste polüetüleenitüüpide jaoks nii vene kui ka rahvusvahelisi tähiseid. Seega tähistavad tähed LDPE, PELD ja PEBD suure tihedusega polüetüleeni (LDPE, LDPE) ja HDPE või PEHD - vastavalt madala tihedusega polüetüleeni (HDPE).

Kuid lisaks neile enamlevinud polüetüleenitüüpidele toodab kaasaegne keemiatööstus ka teisi sama seeria polümeere, sealhulgas neid, mis ilmusid üsna hiljuti uute tehnoloogiate väljatöötamise kiiluvees.

Seega kannab keskmise tihedusega polüetüleen (MDPE) rahvusvahelist nimetust PEMD ja lineaarne madala tihedusega polüetüleen (LLDPE) - LLDPE või PELLD.

Paljudel uutel materjalidel puuduvad standardsed kodumaised tähised ja Venemaa turul on need ingliskeelsete lühendite all. Need on eelkõige:

• LMDPE - lineaarne keskmise tihedusega polüetüleen
• VLDPE - väga madala tihedusega polüetüleen
• ULDPE – ülimadala tihedusega polüetüleen
• HMWPE või PEHMW – suure molekulmassiga polüetüleen
• HMWNDRE - suure molekulmassiga suure tihedusega polüetüleen
• PEUHMW – supermolekulaarne
• UHMWHDRE – ülikõrge molekulaarstruktuuriga polüetüleen

Muud sageli esinevad nimetused on järgmised:

• REX, XLPE- ristseotud polüetüleen
• EPE- vahutav
• PEC, CPE- klooritud
• MPE– metallotseenkatalüsaatorite abil valmistatud madala tihedusega polüetüleen.

vene keel osariigi standardid pakutakse kodumaise tööstuse toodetud polüetüleeni klasside digitaalset klassifikatsiooni. Kaheksakohaline tähistus sisaldab teavet materjali tüübi, selle valmistamismeetodi, kaubamärgi seerianumbri, tihedusrühma ja voolukiiruse kohta. Nagu Alita spetsialistid märgivad, saab neid kaheksat numbrit täiendada GOST-i tähisega, mille kohaselt materjal toodeti.

Seega näitab kaubamärk 21008-075, et tegemist on metallorgaaniliste katalüsaatorite abil valmistatud suspensiooni tüüpi HDPE-ga, mille tihedus on 0,948–0,959 g/cm3 ja voolavus 7,5 g/10 min.

Ja kaubamärk 11503-070 on suure tihedusega polüetüleen, ilma homogeniseerimiseta (seda tähistab neljas number - 0), tihedusega 0,917-0,921 g / cm3 ja voolavus - 7 g / 10 min.

Kasutatakse ka viiest numbrist koosnevat märgistust, kus kolm esimest on polüetüleeni kaubamärgi number ja kaks numbrit pärast kriipsu on lisaaine koostis.

Polüetüleeni kaubamärgi tähistus võib näidata ka värvitud materjali klassi, värvi ja Lisainformatsioon(näiteks lisanumbrid, mis näitavad, et see polüetüleen on ette nähtud kasutamiseks Toidutööstus või sobib laste mänguasjade tootmiseks).

Kui polüetüleenkompositsioon on ette nähtud kaablite tootmiseks, võib seda tähistada tähega “K” pärast põhimarginumbrit - näiteks 10209K GOST 16336-77.

Kuid tänapäeval kasutavad paljud Venemaa tootjad oma või rahvusvahelist tootemärgistust.

Polüetüleen on polümeer, mis sünteesitakse etüleeni polümerisatsioonil erinevates tingimustes ja erinevate katalüsaatoritega. Sõltuvalt temperatuurist, rõhust ja erinevate katalüsaatorite olemasolust on võimalik saada põhimõtteliselt erinevate omadustega materjale.

Tooraine polüetüleeni tootmiseks

• Monomeer - etüleen. See on lihtsaim olefiin (või alkeen). toatemperatuuril See on värvitu tuleohtlik gaas, mis on õhust kergem.
• Reaktsiooni toimumiseks vajalikud ained. Kõrge tihedusega polüetüleeni (HDPE) puhul võib polümerisatsioonireaktsiooni initsiaatorina kasutada hapnikku või peroksiidi. Madala tihedusega polüetüleeni (HDPE) jaoks kasutatakse Ziegler-Natta katalüsaatoreid.
• Muud monomeerid, mis võivad reageerida, et saada paremate omadustega etüleeni kopolümeere. Näiteks buteen või hekseen.
• Lisa- ja abiained, mis muudavad materjali lõplikke kaubanduslikke omadusi. Näiteks mõned lisandid suurendavad materjali vastupidavust, mõned kiirendavad kristalliseerumisprotsessi jne.

Praktikas on kolme tüüpi polüetüleen: madal, keskmine ja kõrge rõhk. Madala ja kõrgsurve materjali vahel on põhimõtteline erinevus; keskmise rõhuga polüetüleeni võib pidada HDPE tüübiks. Seetõttu tasub kaaluda kahte radikaalselt erinevat polümerisatsiooniprotsessi:

• Kõrgsurve (või madala tihedusega) polüetüleeni toodetakse temperatuuril vähemalt 200 °C, rõhul 150–300 MPa hapnikuinitsiaatori juuresolekul. Tööstuslikes tingimustes kasutatakse autoklaave ja torureaktoreid. Polümerisatsioon toimub sulatis. Saadud vedel tooraine granuleeritakse, mille tulemuseks on väikesed valged graanulid.
• Madala tihedusega polüetüleeni (või kõrge tihedusega polüetüleeni) toodetakse temperatuuril 100 - 150 °C rõhul kuni 4 MPa. Nõutav tingimus reaktsioon - Ziegler-Natta katalüsaatori olemasolu, tööstuslikes tingimustes kasutatakse kõige sagedamini titaankloriidi ja trietüülalumiiniumi või muude alküülderivaatide segu. Kõige sagedamini toimub polümerisatsioon heksaani lahuses. Pärast polümerisatsiooni granuleeritakse aine vaakumi tingimustes, omandades kaubandusliku vormi.

Lineaarse keskmise ja madala tihedusega polüetüleeni tootmise tehnoloogia

Eraldi tuleks öelda lineaarse polüetüleeni tootmise kohta. See erineb tavalisest polümeerist selle poolest, et sellel on eriline struktuur: suur hulk lühikesi molekulaarahelaid, mis annavad materjalile erilised omadused. Toode ühendab endas elastsuse, kerguse ja suurenenud tugevuse.

Tootmisprotsess hõlmab teiste kopolümerisatsioonireaktsiooni monomeeride, kõige sagedamini buteeni või hekseeni ja harvadel juhtudel okteeni olemasolu. Enamik tõhus meetod tootmine - polümerisatsioon vedelas faasis, reaktoris, mille temperatuur on umbes 100 °C. Lineaarse polüetüleeni tiheduse suurendamiseks kasutatakse metallotseenkatalüsaatoreid.

Tööstuslikud torukujulised polümerisatsioonireaktorid on järjestikku ühendatud toru-torus soojusvahetid. Reaktori torud on muutuva läbimõõduga (50 – 70 mm). "Torukujulise" üksikud lülid on ühendatud massiivsete õõnesplaatidega. Torud ja rullid on varustatud üksteisega järjestikku ühendatud mantel. Etüleeni soojendamiseks ja liigse soojuse eemaldamiseks kasutatakse jahutusvedelikuna ülekuumutatud vett temperatuuriga 190–230 0 C, mis siseneb torureaktori kestale vastuvooluna etüleenile ja reaktsioonimassi voolule. Kõrgete temperatuuride kasutamine on vajalik selleks, et vältida polümeerkile moodustumist torude seintele. Pideva hoidmiseks temperatuuri režiim reaktoris ja efektiivse soojuse eemaldamise tagamiseks viiakse erinevatesse tsoonidesse piki reaktorit täiendavalt etüleeni ja initsiaatorit. Mitmetsooniline reaktor on tootlikum kui ühetsooniline reaktor. Ühetsooniline reaktor maksimaalsel reaktsioonitemperatuuril (300 0 C) tagab 15–17% etüleeni konversiooni ühe läbimisega. Kahetsooniline reaktor saavutab samal temperatuuril 21–24% konversiooni. Kolmetsoonilises reaktoris tõuseb konversiooniaste 26-30%-ni. Neljatsoonilise seadme tootlikkus tõuseb veidi võrreldes kolmetsoonilise seadmega.

Polüetüleeni omaduste püsivate näitajate saamiseks on vaja hoida reaktoris temperatuur tsoonides samal tasemel.

Reaktori jõudlus sõltub selle suurusest, seetõttu kasutatakse neid praegu erineva pikkuse ja läbimõõduga torudega. Suure võimsusega reaktorite puhul ulatub toru pikkus 1000 m või rohkem.

Tehnoloogiline protsess Kõrge tihedusega polüetüleeni tootmine torureaktoris koosneb järgmistest etappidest:

· värske etüleeni segamine tagasivoolugaasi ja hapnikuga,

· kaheastmeline gaasi kokkusurumine,

· etüleeni polümerisatsioon kondenseeritud faasis (etüleeni tihedus 400 – 500 kg/m 3),

· ringlussevõtusse siseneva suure tihedusega polüetüleeni ja reageerimata etüleeni eraldamine,

· polüetüleenist granuleerimine.

Värvimiseks, stabiliseerimiseks ja täitmiseks süstitakse kõrge tihedusega polüetüleeni sobivate lisanditega, misjärel see sulatatakse ja granuleeritakse.

Joonisel 1. Esitatakse skemaatiline diagramm suure tihedusega polüetüleeni tootmisest torureaktoris pideval meetodil.

Gaasieraldustsehhist siseneb kollektorisse värske etüleen rõhuga 0,8–1,1 MPa 1 ja seejärel mikserisse 2 , milles tagasivoolu etüleeniga surve puudub. Järgmisena juhitakse voolu hapnik ja segu siseneb esimese astme kolmeastmelisse kompressorisse 3 , kus see surub kokku kuni 25 MPa. Pärast iga kokkusurumisetappi jahutatakse etüleen külmikutes, eraldatakse määrdeainest separaatorites ja siseneb seejärel segistisse. 4 , milles see segatakse separaatorist tagastatava kõrgsurveetüleeniga 7 . Seejärel saadetakse segu kaheastmelisse kompressorisse 5 teine ​​kaskaad, kus see surutakse kokku 245 MPa-ni. Pärast kompressiooni esimest etappi jahutatakse etüleen külmkapis, puhastatakse separaatorites määrdeainest ja pärast teist etappi temperatuuril umbes 70 0 C ilma jahutamiseta siseneb see kolme sisselaskeava kaudu torureaktorisse. 6 polümerisatsiooni jaoks.

Praegu on kodumaine polüetüleeniturg abstraheeritud globaalse tööstuse mõjust, mille põhjuseks on imporditud toorainete ja toodete hinnatõus. See lõi uued tingimused enda ressursside ja võimete aktiveerimiseks. Nagu eksperdid märgivad, on Venemaa polüetüleeni tootmistööstusel kõik vajalikud tegurid edukaks iseseisvaks arenguks. Eelkõige tagab selle suur hulk tugevaid tootjaid, kes tarnivad igal aastal turule üle 1,5 miljoni tonni kvaliteetset polüetüleeni.

Venemaa polüetüleenitootmise kolm tippjuhti

Polüetüleenpolümeeri tootvad ettevõtted toodavad tavaliselt laias valikus tooteid keemiatööstus, mis tagab tootmise integreerituse, olulise kulude kokkuhoiu ja sellest tulenevalt lõpptoote omahinna vähenemise. Parimad tulemused 2015. aastal näitasid järgmised ettevõtted:

• Kazanorgsintez;
• Tomskneftekhim;
• "Nižnekamskneftekhim"

Venemaa polüetüleenituru liider on PJSC Kazanorgsintez. 2015. aasta lõpus tootsid selle ettevõtte tehased umbes 42% PE kogumahust. Kokku kuulub ettevõtte struktuuri 7 tehast, mis toodavad nii madala kui ka suure tihedusega polüetüleeni ning laia valikut muid polümeere. Tooted tarnitakse kodumaistele Venemaa turg ja eksporditakse aktiivselt.

Teisele positsioonile asus möödunud aasta lõpus PJSC SIBUR Holding moodustatud ettevõte Tomskneftekhim LLC, mis on Venemaa gaasitöötlemise ja naftakeemiasektori juhtiv integreeritud ettevõte. 2015. aastal tootis Tomskneftekhim 14,6% Venemaal toodetud polüetüleeni kogumahust. Ettevõtte peamine spetsialiseerumine on LDPE tootmine. Vajalik tooraine toodetakse täielikult ise tootmisruumide.

PJSC Nizhnekamskneftekhim näitab pidevalt kõrgeid tulemusi. 2015. aasta tulemuste põhjal tootis see ettevõte 12,5 Venemaa polüetüleeni kogumahust. Ettevõte kuulub TAIF-i gruppi, millesse kuulub ka tööstusharu liider Kazanorgsintez. Ettevõtte Nizhnekamskneftekhim tootmisrajatistes toodetakse mitut tüüpi polümeere ja erineva tihedusega PE tootmine on ettevõtte üks prioriteetseid valdkondi. Selle ettevõtte üks omadusi on arenenud tootmisinfrastruktuur - juba 40 aastat tagasi korraldas ta Kaasanisse otse etüleeni torujuhtme, mille pikkus oli 280 km.

Suures koguses toodetud polüetüleeni müüakse siseturule. Selle rakendamisega tegelevad paljud ettevõtted, eriti Unitrade LLC, kelle sortiment sisaldab polüetüleeni suur kogus kodumaised tootjad. Need pole mitte ainult juhtivad ettevõtted, vaid ka teised selle turuniši mõjukad tegijad.

Teised suuremad tootjad

Järgmised ettevõtted toodavad ka märkimisväärses koguses polüetüleeni:

• PJSC "Ufaorgsintez";
• OJSC "Salavatnefteorgsintez";
• JSC "Stavrolen";
• JSC "Angarski tehas"

Baškiiri ettevõte Ufaorgsintez on tehnoloogiliselt integreeritud naftahiiglase Bashneftiga. Ettevõte on spetsialiseerunud paljude orgaanilise sünteesi toodete tootmisele, sealhulgas suures koguses erineva klassi ja tihedusega polüetüleenide tootmisele. Ettevõtte üheks tegevusalaks on naftakeemiatööstuse seotud gaaside töötlemine, millest saadakse toorainet polüetüleeni tootmiseks. See töö omadus võimaldab PJSC Ufaorgsintezil optimeerida tehnoloogiliselt keerukat PE tootmise protsessi.

OJSC Salavatnefteorgsintez on täisväärtuslik tehas, mis hõlmab suurt hulka tootmisüksusi. Täna on ettevõte täielikult integreeritud PJSC Gazpromi struktuuri. Valmistatavate toodete valik on mitmekesine, tehas toodab lisaks erinevate kaubamärkide polüetüleenile ka kütust, värve ja lakke, väetisi jne.

JSC Stavroleni eripäraks on asjaolu, et ettevõte oli algselt spetsialiseerunud polüetüleeni tootmisele. Aastal 1998 sai ettevõte osaks hiiglaslikust Lukoil-Neftekhimist, mille järel järgnes ulatuslik tootmise ümberseade, Stavrolen sai stabiilse tooraine tarnimise ja suurendas oluliselt toodetavate toodete mahtu. Tänapäeval on tootja tootevalikus palju erineva tihedusega polüetüleeni sorte.

Ida-Siberis asuv JSC Angarsk Plant on spetsialiseerunud ka suure hulga naftakeemiatoodete tootmisele, mille hulgas on polüetüleenil märkimisväärne koht. Eelkõige toodab ettevõte muljetavaldavalt palju erinevat tüüpi LDPE-d. JSC Angarski tehas on osa PJSC NK Rosneftist, mis tagab stabiilsed ja suured toorainetarned, väljakujunenud müügikanalid ja majandusliku stabiilsuse.

Nagu näete, tegelevad polüetüleeni tootmisega Venemaal peamiselt spetsialiseerunud ettevõtted, mis on osa riigi suurimatest naftakeemiaettevõtetest. See annab ühelt poolt kvalifitseeritud lähenemise sellele teadmistemahukale tööstusharule, teisalt stabiilsed tulemusnäitajad ja võimaluse investeerida kodumaise PE tootmissektori arengusse.