Como abrir uma produção industrial de sacolas plásticas. Matéria-prima para filme de polietileno

A primeira experiência de polimerização de etileno em final do século XIX século foi recebido por um nativo da Rússia - cientista Gustavson, realizando este processo com um catalisador AlBr3. Para por longos anos o polietileno era produzido em pequenas quantidades, mas em 1938 os britânicos dominaram o processo de produção industrial. Naquela época, o método de polimerização ainda não era perfeito.

1952 viu um avanço no processo de produção industrial. O químico alemão Ziegler inventou uma versão eficaz da polimerização do etileno sob a ação de catalisadores metal-orgânicos. Contudo, a presente tecnologia para a produção de polietileno baseia-se precisamente neste método.

Matérias-primas

O material de partida para a produção é o eteno, o representante mais simples de vários alcenos. A simplicidade desse método de produção depende muito da disponibilidade do álcool etílico, que é utilizado como matéria-prima. As modernas linhas industriais para produção de polímeros são projetadas levando em consideração suas trabalhar com petróleo e gases associados– frações de óleo facilmente acessíveis.

Esses gases são liberados durante a pirólise ou craqueamento de produtos petrolíferos em temperaturas muito altas e contêm impurezas H2, CH4, C2H6 e outros gases. O gás associado, por sua vez, contém componentes como os gases parafínicos, portanto, quando submetido ao tratamento térmico, o etileno é obtido com alto rendimento.

Tecnologia de produção de polietileno de alta densidade

O processo de obtenção de PE segue um mecanismo radical. Ao realizar o uso vários tipos iniciadores para diminuir o limiar de ativação da molécula. Exemplos destes incluem peróxido de hidrogênio, peróxidos orgânicos, O2 e nitrilas. O mecanismo radical, em geral, não difere da polimerização convencional:

  • Etapa 1 – iniciação;
  • Etapa 2 – aumento da cadeia;
  • Etapa 3 – interrupção do circuito.

A cadeia é iniciada pela liberação de radicais livres após tratamento térmico de sua fonte. O eteno reage com o radical liberado e é dotado de um certo Eact, aumentando assim o número de moléculas de monômero ao seu redor. Posteriormente, observa-se um aumento na cadeia.

Processo tecnológico

Existem duas opções para o processo de polimerização - o polietileno é formado a granel ou em suspensão. O primeiro recebeu e representa uma coleção de processos.

O gás etileno, que é uma mistura e não uma substância pura, passa primeiro pela filtração através de um filtro de tecido que retém impurezas mecânicas. A seguir, o iniciador é fornecido ao eteno purificado em um cilindro, cujo volume é calculado com base nas condições do processo. A correção é feita maior rendimento polímero.

Depois, a mistura é transportada, filtrada e comprimida em duas etapas. Na saída do reator obtém-se polietileno quase puro com uma mistura de etileno, que é eliminado estrangulando a mistura em um receptor sob baixa pressão.

Tecnologia de produção de polietileno de baixa densidade

As fontes de matéria-prima para a produção desse tipo de polietileno são o etileno puro, isento de impurezas e um catalisador - trietilato de alumínio e tetracloreto de Ti. Um substituto para Al(C2H5)3 pode ser cloreto de dietilalumínio ou dicloreto de etóxido de alumínio. O catalisador é obtido em 2 etapas.

Processo tecnológico

Para este processo de obtenção de PE pressão baixa caracterizado pela periodicidade e continuidade. O projeto do processo também depende da escolha da tecnologia, cada uma delas diferente no projeto do equipamento, no volume dos reatores, no método de purificação do polietileno de impurezas, etc.

O esquema de produção de polímero mais comum inclui três etapas contínuas: polimerização da matéria-prima, purificação do produto dos resíduos do catalisador e sua secagem. Os dispositivos de alimentação do catalisador separam uma solução de 5% do catalisador misturado em copos medidores, após o que ele entra em um tanque no qual é misturado com um solvente orgânico até a concentração necessária de 0,2%. Do tanque, a mistura catalítica acabada é descarregada no reator, onde é mantida na pressão necessária.

O etileno é fornecido ao reator por baixo, onde é posteriormente misturado com o catalisador para formar uma mistura de trabalho. A produção de polietileno a pressão reduzida é caracterizada pela contaminação do produto com resíduos da mistura catalítica, que mudam sua cor para marrom. O produto principal é purificado pelo aquecimento da mistura, resultando na destruição do catalisador, posterior separação das impurezas e sua filtração direta do polietileno.

O produto umedecido é enviado para secagem nas câmaras de secagem do bunker, onde é totalmente purificado em leito fluidizado de nitrogênio (T = 373 K). O pó seco é despejado da tremonha para uma linha pneumática, de onde é enviado para granulação. O pó com partículas de polietileno remanescentes após a purificação do nitrogênio é enviado para a mesma linha.

    Uma característica fundamental da estrutura molecular do polietileno de alta densidade, como observam os especialistas da Alita, é a ramificação das ligações poliméricas, o que leva à formação de uma estrutura cristalina amorfa e à diminuição da densidade.

    Propriedades do polietileno de alta densidade (HDPE):

  • peso molecular: (50-1000)*10^3
  • grau de cristalinidade: 70-90%
  • taxa de fluxo de fusão (g/10 min a 230 graus): 0,1-15
  • temperatura de transição vítrea: -120 graus
  • ponto de fusão: 130-140 graus
  • densidade: 0,94-0,96 g/cm3
  • encolhimento (na produção de produtos acabados): 1,5-2,0%.

Propriedades quimicas

Ambos os tipos de polietileno são caracterizados por baixa permeabilidade a vapor e gases e alta resistência química, dependendo da densidade e do peso molecular do polímero.

O polietileno não entra em reações químicas com álcalis, inclusive concentrados, e com soluções salinas. É resistente a ácidos carboxílicos, ácido clorídrico concentrado, ácido fluorídrico e vários outros ácidos, álcalis e solventes, álcool e gasolina, óleos e sucos vegetais.

A exposição a 50% de ácido nítrico, cloro e flúor leva à destruição do polietileno. O halogênio bromo mais pesado se difunde através do polietileno, assim como o iodo. O polietileno não se dissolve em solventes orgânicos, mas pode inchar.

Propriedades físicas

O polietileno é elástico e resistente a impactos, não quebra quando dobrado. É um dielétrico e possui baixa capacidade de absorção. Inodoro, fisiologicamente neutro.

Polietileno de alta pressão - material macio, polietileno de baixa densidade - mais rígido, até duro.

Desempenho

O polietileno retém sua estrutura polimérica quando aquecido no vácuo ou em um gás inerte, mas no ar, a desestruturação do polímero começa a uma temperatura de 80 graus.

O polietileno é caracterizado pelo efeito do fotoenvelhecimento sob a influência da radiação ultravioleta (em particular, sob a influência da luz solar direta). Portanto, na fabricação de produtos de polietileno que podem ser expostos à exposição prolongada à luz solar, são utilizados fotoestabilizadores - desde negro de fumo comum até derivados de benzofenona altamente eficazes.

No seu estado normal, o polietileno é ecologicamente correto, pois não libera substâncias perigosas ou nocivas ao meio ambiente.

Os principais tipos de copolímeros de polietileno e etileno produzidos atualmente pela indústria petroquímica global são:

Polietileno

  • Polietileno de alta densidade (polietileno de baixa densidade) - HDPE.
  • Polietileno de baixa densidade (polietileno de alta densidade) - PEBD.
  • Polietileno linear de baixa densidade - PEBDL.
  • Polietileno linear de baixa densidade metaloceno - mLLDPE, MPE.
  • Polietileno de média densidade - MDPE.
  • Polietileno de alto peso molecular - HMWPE VHMWPE.
  • Polietileno de ultra alto peso molecular - UHMWPE.
  • Polietileno espumante - EPE.
  • Polietileno Clorado – PEC.

Copolímeros de etileno

  • Copolímero de etileno e ácido acrílico - EAA.
  • Copolímero de etileno e acrilato de butila - EBA, E/BA, EBAC.
  • Copolímero de etileno e acrilato de etila - EEA.
  • Copolímero de etileno e acrilato de metila - EMA.
  • Copolímero de etileno-ácido metacrílico, Copolímero de etileno-metil metil acrilato - EMAA.
  • Copolímero de etileno e ácido metilmetacrílico - EMMA.
  • Copolímero de etileno e acetato de vinila - EVA, E/VA, E/VAC, EVAC.
  • Copolímero de etileno e álcool vinílico - EVOH, EVAL, E/VAL.
  • Plastômeros de poliolefinas - POP, POE.
  • Copolímeros ternários de etileno - Terpolímero de etileno.

Áreas de uso de polietileno

Apesar de o progresso não parar e novos surgirem a cada ano materiais poliméricos Com excelentes propriedades, o polietileno ainda é o polímero mais utilizado no mundo.

Para produzir produtos finais a partir de grânulos de polietileno, qualquer método disponível de processamento de plástico pode ser usado. E a maioria destes métodos não requer equipamento altamente especializado. Isto se compara favoravelmente ao polietileno, por exemplo, do cloreto de polivinila (PVC).

O método de extrusão permite a produção de filmes de polietileno para os mais diversos fins, folhas de polietileno, tubos e cabos. Recipientes e recipientes (em particular garrafas de plástico) são fabricados pelo método de moldagem por extrusão e sopro. Para a produção de produtos volumétricos e ocos, incluindo materiais de embalagem, são utilizados diversos recipientes, materiais domésticos, brinquedos, moldagem por injeção, método rotacional e moldagem por termo-vácuo.

Polietileno reticulado, polietileno clorossulfonado e espumado são amplamente utilizados na construção. O polietileno com reforço metálico, como observam os especialistas da Alita, pode ser utilizado como material estrutural de construção.

O polietileno pode ser soldado por qualquer meio - soldagem por resistência, fricção, haste de enchimento, gás quente. Isso amplia significativamente as possibilidades de seu uso em uma ampla variedade de indústrias e construção. As propriedades dielétricas do polietileno são especialmente valiosas para a indústria de cabos, bem como na fabricação de aparelhos elétricos e eletrônicos.

Mas, sem dúvida, a área de aplicação mais importante do polietileno é a embalagem. Tipos diferentes Este material é adequado para embalagens industriais, atacadistas e varejistas de mercadorias e cargas. O polietileno é utilizado para embalagens e embalagens de produtos industriais e alimentícios. Por um lado, é barato e, por outro, protege perfeitamente os produtos embalados de quaisquer influências externas durante o transporte e durante o armazenamento, e Comercio de varejo- permite exibir efetivamente o produto graças à transparência e à disponibilidade de efeitos decorativos.

Existem muitos pigmentos projetados para colorir polietileno e embalagens, assim como outros produtos feitos de polietileno colorido, são amplamente populares.

Hoje em dia, como observam os especialistas da Alita, novas áreas de utilização estão se abrindo para o polietileno. A criação do polietileno de ultra-alto peso molecular abriu caminho para os polímeros naquelas áreas onde antes apenas metais ou cerâmicas podiam ser usados.

O polietileno com estrutura supermolecular possui propriedades únicas. É extremamente durável e pode ser usado em temperaturas de -260 a +120 graus. Ao mesmo tempo, possui um coeficiente de atrito extremamente baixo e uma resistência ao desgaste extremamente alta. Portanto, o polietileno de ultra-alto peso molecular é um material ideal para a fabricação de peças para dispositivos rotativos - eixos, rolos, engrenagens, buchas. Também é usado na construção.

Novas variedades de polietileno fizeram uma verdadeira revolução na medicina. Eles são usados ​​para fazer articulações e ossos protéticos duráveis ​​que não são rejeitados pelo corpo e permitem muito tempo manter a mobilidade e a qualidade de vida normal de pessoas com lesões graves e doenças do sistema músculo-esquelético.

Uma vantagem valiosa do polietileno (inclusive em comparação com o PVC e muitos outros polímeros) é a facilidade de sua reciclagem, ou seja, a reciclagem. Com um sistema de recolha de reciclagem estabelecido, a poluição pode ser significativamente reduzida ambiente restos de polietileno usado. Quase todo o polietileno pode ser devolvido à produção. Ao mesmo tempo, o consumo de matérias-primas petroquímicas primárias, que, como se sabe, em últimos anos está cada vez mais caro.

Desde que o polietileno entrou no dia a dia das pessoas ao redor do mundo, ele se tornou um dos símbolos de uma vida confortável. E é improvável que quaisquer outros materiais tomem conta dos polímeros num futuro próximo. Este material incrível combina muitas vantagens e benefícios.

Polietileno LDPE/termoplásticos de uso geral Polietileno HDPE/poliolefinas/termoplásticos de uso geral
Estrutura Material cristalizador. Material cristalizador.
Temperatura de operação Material com resistência ao calor de curto prazo em alguns graus até 110 °C. Permite o resfriamento até -80 °C. Ponto de fusão das classes: 120 - 135 °C. Material com resistência térmica de curta duração sem carga até 60 °C (para algumas marcas até 90 °C). Permite refrigeração (vários graus variando de -45 a -120 °C).
Propriedades mecânicas Caracterizado pela boa resistência ao impacto em comparação com o HDPE. Alta fluência é observada sob carregamento prolongado. Propenso a rachar sob carregamento.
Propriedades elétricas Possui excelentes características dielétricas. Possui excelentes características dielétricas. Resistência às intempéries. Não resistente à radiação UV.
Resistência química Possui resistência química muito alta (mais que o HDPE). Possui resistência química muito alta. Não resistente a gorduras e óleos.
Contato Alimentar Permitido. Biologicamente inerte.
Reciclando Facilmente reciclável. Facilmente reciclável. Não difere na estabilidade dimensional.
Aplicativo Um dos materiais de uso geral mais utilizados.
Notas As propriedades são altamente dependentes da densidade do material. Um aumento na densidade leva a um aumento na resistência, rigidez, dureza e resistência química. Ao mesmo tempo, com o aumento da densidade, a resistência ao impacto em baixas temperaturas, o alongamento na ruptura e a permeabilidade a gases e vapores diminuem. Dá uma superfície brilhante. Análogos mais próximos: polietileno, poliolefinas. As propriedades são altamente dependentes da densidade do material. Um aumento na densidade leva a um aumento na resistência, rigidez, dureza e resistência química. Ao mesmo tempo, à medida que a densidade aumenta, a resistência ao impacto a baixas temperaturas, o alongamento na ruptura, a resistência à fissuração e a permeabilidade a gases e vapores diminuem. Distingue-se pelo aumento da resistência à radiação. Análogos mais próximos: polietileno, poliolefinas.

Polietileno de fabricação russa

Na Rússia e nos países da CEI, são utilizadas designações russas e internacionais para os principais tipos de polietileno. Assim, as letras LDPE, PELD e PEBD denotam polietileno de alta densidade (LDPE, LDPE) e HDPE ou PEHD - respectivamente, polietileno de baixa densidade (HDPE).

Mas além desses tipos mais comuns de polietileno, a indústria química moderna também produz outros polímeros da mesma série, inclusive aqueles que surgiram recentemente na esteira do desenvolvimento de novas tecnologias.

Assim, o polietileno de média densidade (MDPE) tem a designação internacional PEMD, e o polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) - LLDPE ou PELLD.

Muitos novos materiais não possuem designações nacionais padrão e no mercado russo estão presentes sob abreviações inglesas. São eles, em particular:

  • LMDPE - polietileno linear de média densidade
  • VLDPE - polietileno de muito baixa densidade
  • ULDPE - polietileno de ultra-baixa densidade
  • HMWPE ou PEHMW - polietileno de alto peso molecular
  • HMWNDRE - polietileno de alta densidade de alto peso molecular
  • PEUHMW - supermolecular
  • UHMWHDRE - polietileno de estrutura molecular ultra-alta

Outras designações frequentemente encontradas incluem o seguinte:

  • REX, XLPE- polietileno reticulado
  • EPE- espuma
  • PEC, CPE- clorado
  • EMA– polietileno de baixa densidade fabricado com catalisadores metalocenos.

Os padrões estaduais russos fornecem uma classificação digital dos tipos de polietileno produzidos pela indústria nacional. A designação de oito dígitos contém informações sobre o tipo de material, método de fabricação, número de série da marca, grupo de densidade e vazão. Como observam os especialistas da Alita, esses oito números podem ser complementados com uma indicação do GOST, de acordo com o qual o material foi produzido.

Assim, a marca 21008-075 indica que se trata de um PEAD do tipo suspensão elaborado com catalisadores organometálicos, possuindo densidade de 0,948-0,959 g/cm3 e fluidez de 7,5 g/10 min.

E a marca 11503-070 é polietileno de alta densidade, sem homogeneização (isso é indicado pelo quarto dígito - 0), com densidade de 0,917-0,921 g/cm3 e fluidez - 7 g/10 min.

Também é utilizada uma marcação de cinco dígitos, onde os três primeiros são o número da marca do polietileno, e os dois dígitos após o travessão são a formulação do aditivo.

A designação da marca do polietileno também pode indicar o tipo, cor do material pintado e Informações adicionais(por exemplo, números adicionais que indiquem que o polietileno se destina à utilização na indústria alimentar ou é adequado para a produção de brinquedos infantis).

Se a composição de polietileno for destinada à produção de cabos, isso pode ser indicado pela letra “K” após o número da marca base - por exemplo, 10209K GOST 16336-77.

No entanto, hoje muitos fabricantes russos usam rotulagem de produtos própria ou internacional.

A produção do polietileno, o polímero mais popular, baseia-se na reação de polimerização do gás etileno. Esse polímero termoplástico, uma classe de polifenóis orgânicos. Sua popularidade se explica por toda uma gama de propriedades tecnológicas que permitem produzir a partir dela diversos produtos domésticos e para Áreas diferentes produção industrial. Um fator importante na demanda deste materialé o seu baixo custo em comparação com análogos utilizados nas mesmas áreas.

Breve análise de negócios:
Custos de abertura de uma empresa:150 - 250 mil dólares
Relevante para cidades com população: sem limites
Situação da indústria:baixa concorrência
Dificuldade de organizar um negócio: 4/5
Retorno: 12 - 14 meses

Principais tipos de polietileno

  • PEAD – polietileno de baixa densidade, ou PEAD – alta densidade;
  • PEBD - alta pressão, ou PNP - baixa densidade;
  • MSD - pressão média, ou PSP - densidade média.

Além desses tipos de polímeros, existem outros: polietilenos reticulados - PEX, espumados e clorossulfonados (CSP).

O polietileno é um dos mais utilizados materiais modernos em produção:

  • filmes para embalagens, encolhíveis, agrícolas e outros tipos;
  • água, gás e outros tipos de tubulações;
  • diversas fibras sintéticas;
  • recipientes para vários tipos de líquidos;
  • uma ampla gama de materiais de construção;
  • produtos sanitários;
  • pratos e utensílios domésticos;
  • materiais isolantes para cabos elétricos;
  • peças para automóveis, máquinas-ferramentas, equipamentos diversos, ferramentas e outros equipamentos;
  • próteses para odontologia e outros tipos de endopróteses;
  • espuma de polietileno.

A ampla gama de propriedades de consumo do polietileno se deve a toda uma gama de características químicas, físico-mecânicas e dielétricas desse material. Portanto, é muito procurado nas indústrias radioelétrica, de cabos, química, de construção, médica e muitas outras.

Variedades especiais deste material, como espuma de polietileno, reticulada, supermolecular, clorossulfonada, são efetivamente utilizadas na produção materiais de construção. Embora o polietileno em si não tenha estrutura estrutural, o reforço de fibra de vidro torna possível sua utilização em produtos compósitos estruturais.

O polietileno também é utilizado como material reciclável. Seus resíduos são perfeitamente reciclados para uso posterior.

Tecnologia de produção de polietileno

O polímero de polietileno é obtido como resultado de uma reação química de polimerização do etileno sob diversas condições e na presença de determinados catalisadores. Dependendo das condições de reação - temperatura, pressão e catalisadores, o polietileno adquire características radicalmente diferentes.

Na maioria das vezes, três tipos de polietileno têm valor prático - baixa, média e alta pressão. Portanto, vale a pena considerar a tecnologia de obtenção desses materiais específicos. Ressalta-se que o polietileno de média densidade é considerado apenas um tipo de PEAD e sua tecnologia de produção não é diferente.

Produção de polietileno de baixa densidade

O HDPE é produzido a partir do gás etileno purificado. O processo ocorre a uma temperatura de 100-150°C a uma pressão de até 4 MPa. Um catalisador deve estar presente na reação de polimerização: trietil alumínio ou tetracloreto de titânio. O processo pode ser contínuo ou de curta duração, com interrupções.

Existem várias tecnologias para a produção de polietileno, diferindo no tipo de estruturas utilizadas, no tamanho do reator e no método de purificação do polímero do catalisador. Todos processo tecnológico dividido em três etapas:

  • polimerização de polietileno;
  • limpando-o do catalisador;
  • secagem.

Uma condição necessária para a ocorrência normal da reação de polimerização é a temperatura constante, que é mantida pelo etileno fornecido e seus volumes. O processo de polimerização com a participação de um catalisador tem suas desvantagens - ocorre contaminação inevitável do produto resultante com resíduos de catalisador.

Não só colore o polietileno inaceitavelmente cor marrom, mas também piora Propriedades quimicas. Para eliminar esta desvantagem, o catalisador é destruído e depois dissolvido e filtrado. O polímero resultante é lavado em uma centrífuga especial à qual é adicionado álcool metílico.

Após a lavagem, é torcido e são adicionadas substâncias que aumentam sua resistência e aparência. Para melhorar as qualidades externas, é adicionada cera, que dá brilho ao polietileno. Em seguida, o produto da polimerização entra em secadores e granuladores. Os principais tipos de polietileno são produzidos na forma de pó, enquanto os tipos compostos são produzidos na forma de grânulos.

Produção de polietileno de alta densidade

O HDPE é produzido a uma temperatura de pelo menos 200 °C, a uma pressão de 150 a 300 MPa, o oxigênio atua como ativador da reação. Equipamentos para produção de polímeros – autoclaves e reatores tubulares.

Um reator tubular é um tanque longo em forma de tubo no qual a reação de polimerização ocorre sob alta pressão. O polímero, na forma de fundido, é removido do reator e entra em um separador de pressão intermediária, onde é isolado do etileno que não reagiu. Em seguida, de acordo com o esquema tecnológico, entra na extrusora e sai na forma de grânulos, sendo enviado para processamento adicional. Esta tecnologia é a mais popular entre os fabricantes.

Os reatores de autoclave são unidades cilíndricas localizadas verticalmente nas quais ocorre a reação de polimerização do etileno com um iniciador de reação. Os reatores diferem nas condições de reação, incluindo as condições de remoção de calor. Concentrações de iniciadores e parâmetros da massa de reação.

Diferenças no curso das reações químicas. Diferentes tipos de equipamentos e outras diferenças causam características estruturais o produto de polimerização resultante.

Independentemente do tipo de reator, o esquema de produção do PEBD é o mesmo para eles:

  • fornecimento de matéria-prima e iniciador ao receptor do reator;
  • aquecer ingredientes e aumentar os parâmetros de pressão;
  • fornecimento intermediário de matéria-prima e iniciador;
  • isolamento do etileno que não reagiu e sua coleta para reaproveitamento;
  • resfriar o polímero resultante, liberando pressão;
  • granulação do produto final, lavagem, secagem, embalagem.

O polietileno espumado, ou EPI, é um polímero caracterizado por uma estrutura porosa e possui alto desempenho e especificações. É amplamente utilizado como material de isolamento térmico em máquinas de construção e fabricação de instrumentos, bem como material de embalagem e outros campos.

A tecnologia de produção deste polímero é um tanto complexa. Para seu ciclo completo são necessários equipamentos especiais: misturadores, carregadeiras, dispositivos de refrigeração, bombas de alta pressão. Mas o equipamento mais importante na produção de espuma de polietileno são as extrusoras. O LDPE é usado como matéria-prima, e freons e misturas de alcanos, por exemplo, butano, são usados ​​​​como agentes espumantes.

Dependendo das especificidades da tecnologia de produção, existem dois tipos de EPI - reticulados e não reticulados. O processo de formação de espuma ocorre sob certa pressão e alta temperatura. Etapas do processo:

  • mistura;
  • forçar a mistura através da extrusora;
  • costura de filme;
  • espuma;
  • obtenção de blanks em forma de placas, filmes e outros produtos semiacabados.
  • Para evitar os custos da produção em larga escala de polímeros, eles podem ser reciclados. Um produto polimérico granulado de alta qualidade é produzido a partir de materiais reciclados, que em suas características não é de forma alguma inferior ao produto polimérico originalmente obtido.

    As matérias-primas são trituradas. Em seguida, é lavado e seco em centrífuga. A matéria-prima purificada passa por uma operação de aglomeração e segue para granulação. Este é o produto final da reciclagem do polietileno.

    Os equipamentos para produção de polietileno variam de acordo com a finalidade e o tipo de matéria-prima processada. A cadeia tecnológica é representada pelos seguintes equipamentos:

    • um ou mais granuladores-extrusores;
    • máquina de corte;
    • carregadores baseados em vácuo;
    • bombas equipadas com filtros para fundidos;
    • peneiras vibratórias;
    • banhos refrescantes;
    • transportadores;
    • bunkers para fornecimento de matéria-prima;
    • moinhos.

    A compra de novos equipamentos básicos para a produção de polietileno pode custar entre 120 e 200 mil dólares. Novos equipamentos nacionais custarão a metade.

    Como organizar uma planta de produção de polietileno

    Todo negócio de manufatura começa com o desenvolvimento de um plano de negócios.

    Elaboração de um plano de negócios

    O objetivo do plano de negócios é fornecer informações gerais sobre o autor do projeto, uma descrição dos produtos que pretende produzir. Os objetivos do projeto também devem ser divulgados e a tecnologia de produção do produto deve ser descrita detalhadamente.

    Se esta tecnologia for nova, o plano de negócios deve apresentar as conclusões das autoridades competentes sobre a sua segurança para o ambiente e a saúde humana.

    Sala

    A produção industrial, como a produção de polietileno, deverá estar localizada na zona de produção da área povoada. Para instalações de produção Existem certos requisitos sanitários e técnicos. A área da sala não deve ser inferior a 100 metros quadrados. metros, sua altura não deve ser inferior a 10 metros. As oficinas de produção devem ter proteção contra incêndio e boa ventilação.

    Papelada

    Primeiro de tudo, você precisa registrar sua empresa. Pode ser um empresário individual ou LLC. Também é necessário obter licenças das seguintes autoridades:

    • Administração Municipal;
    • serviços de incêndio, ambientais e sanitário-epidemiológicos;
    • supervisão elétrica

    Calculo de custo

    Primeiro, a receita da produção de produtos é calculada:

    • quanto é gasto em média na produção de um determinado volume de produtos;
    • qual é o seu valor de mercado;
    • qual é a renda?
    • custo das licenças;
    • preparação das instalações;
    • compra de equipamentos;
    • compra de matéria-prima.

    Despesas mensais:

    • remuneração dos funcionários;
    • pagamento de aluguel de instalações;
    • impostos e serviços públicos.

    Rentabilidade do negócio

    Com operação estável do empreendimento e bom capital inicial para compra de equipamentos, esse negócio tem retorno em 12 a 14 meses. Após um ano de operação estável, os custos dos equipamentos poderão ser totalmente recuperados e a planta começará a gerar lucro líquido.

    Atualmente, o mercado nacional de polietileno está abstraído da influência da indústria global, que é provocada pelo aumento dos preços das matérias-primas e produtos importados. Isto criou novas condições para ativar os próprios recursos e capacidades. Como apontam os especialistas, a indústria russa de produção de polietileno possui todos os fatores necessários para um desenvolvimento independente bem-sucedido. Em particular, isto é garantido grande quantia fabricantes fortes, abastecendo anualmente o mercado com mais de 1,5 milhão de toneladas de polietileno de alta qualidade.

    Os três principais líderes na produção de polietileno na Rússia

    As empresas produtoras de polímeros de polietileno, via de regra, produzem uma ampla gama de produtos para a indústria química, o que garante uma produção abrangente, economia significativa de custos e, consequentemente, redução no custo do produto final. As seguintes empresas apresentaram os melhores resultados em 2015:

    • Kazanorgsintez;
    • Tomskneftekhim;
    • "Nizhnekamskneftekhim"

    O líder do mercado russo de polietileno é a PJSC Kazanorgsintez. Ao final de 2015, as fábricas deste empreendimento produziam cerca de 42% do volume total de PE. No total, a estrutura da empresa inclui 7 fábricas que produzem polietileno de baixa e alta densidade, além de uma ampla gama de outros polímeros. Os produtos entram no mercado interno russo e são exportados ativamente.

    A segunda posição no final do ano passado foi ocupada pela Tomskneftekhim LLC, empresa formada pela PJSC SIBUR Holding, que é uma empresa integrada líder no setor petroquímico e de processamento de gás russo. Em 2015, a Tomskneftekhim produziu 14,6% do volume total de polietileno produzido na Rússia. A principal especialização da empresa é a produção de PEBD. As matérias-primas necessárias são totalmente produzidas em nossas próprias instalações de produção.

    PJSC Nizhnekamskneftekhim demonstra resultados consistentemente elevados. Com base nos resultados de 2015, esta empresa produziu 12,5 vezes o volume total de polietileno russo. A empresa faz parte do grupo TAIF, do qual também faz parte o líder do setor Kazanorgsintez. Nas instalações de produção da empresa Nizhnekamskneftekhim são produzidos diversos tipos de polímeros, sendo a produção de PE de diversas densidades uma das áreas prioritárias do empreendimento. Uma das características desta empresa é a sua infra-estrutura de produção desenvolvida - já há 40 anos organizou um gasoduto direto de etileno para Kazan, que tinha uma extensão de 280 km.

    Grande volume do polietileno produzido é vendido ao mercado interno. Muitas empresas estão empenhadas em sua implantação, em especial a Unitrade LLC, cujo sortimento inclui polietileno de grande quantidade produtores nacionais. Estas não são apenas empresas líderes, mas também outros players influentes neste nicho de mercado.

    Outros grandes fabricantes

    As seguintes empresas também produzem volumes significativos de polietileno:

    • PJSC "Ufaorgsintez";
    • OJSC "Salavatnefteorgsintez";
    • JSC "Stavrolen";
    • JSC "Planta Angarsk"

    A empresa Bashkir Ufaorgsintez está tecnologicamente integrada com a gigante petrolífera Bashneft. É especializada na produção de uma ampla gama de produtos de síntese orgânica, incluindo a produção de grandes volumes de polietilenos de diversos graus e densidades. Uma das áreas de atuação do empreendimento é o processamento de gases associados à indústria petroquímica, de onde são obtidas matérias-primas para a produção de polietileno. Esta característica da obra permite ao PJSC Ufaorgsintez otimizar tecnologicamente processo difícil Produção de PE.

    OJSC Salavatnefteorgsintez é uma planta completa que inclui um grande número de unidades de produção. Hoje a empresa está totalmente integrada na estrutura da PJSC Gazprom. A gama de produtos fabricados é variada; a fábrica produz não só diversas marcas de polietileno, mas também combustíveis, tintas e vernizes, fertilizantes, etc.

    Uma particularidade da JSC Stavrolen é o fato de a empresa inicialmente se especializar na produção de polietileno. Em 1998, a empresa passou a fazer parte da gigante Lukoil-Neftekhim, após o que se seguiu um reequipamento da produção em grande escala, a Stavrolen recebeu um fornecimento estável de matérias-primas e aumentou significativamente o volume de produtos produzidos. Hoje, a linha de produtos do fabricante inclui muitos tipos de polietileno de densidades variadas.

    Localizado em Sibéria Oriental JSC "Angarsk Plant" também é especializada na produção de um grande número de produtos petroquímicos, entre os quais o polietileno ocupa um lugar significativo. Em particular, a empresa produz volumes impressionantes de vários tipos de LDPE. A planta JSC Angarsk faz parte da PJSC NK Rosneft, que garante suprimentos grandes e estáveis ​​​​de matérias-primas, canais de vendas estabelecidos e estabilidade econômica.

    Como você pode perceber, a produção de polietileno na Rússia é realizada principalmente por empresas especializadas que fazem parte das maiores holdings petroquímicas do país. Isto proporciona, por um lado, uma abordagem qualificada a esta indústria intensiva em conhecimento, por outro lado, indicadores de desempenho estáveis ​​e a oportunidade de investir no desenvolvimento do setor produtivo nacional de PE.

    O principal método industrial para a produção de LDPE é a polimerização radicalar de etileno a granel a temperaturas de 200-320 °C e pressões de 150-350 MPa. A polimerização é realizada em instalações contínuas de diversas capacidades de 0,5 a 20 t/h.

    O processo tecnológico para produção de PEBD compreende as seguintes etapas principais: compressão do etileno à pressão de reação; dosagem indicadora; dosagem modificadora; polimerização de etileno; separação de polietileno e etileno que não reagiu; resfriamento e purificação de etileno que não reagiu (gás de retorno); granulação de polietileno fundido; Confecção, incluindo desidratação e secagem de grânulos de polietileno, distribuição em recipientes de análise e determinação da qualidade do polietileno, formação de lotes em recipientes de mercadorias, mistura, armazenamento; carregamento de polietileno em tanques e contêineres; embalagem em sacos; processamento adicional - obtenção de composições de polietileno com estabilizantes, corantes, cargas e outros aditivos.

    2.1. DIAGRAMAS TECNOLÓGICOS.

    A produção de LDPE consiste em unidades de síntese e unidades de pré-processamento e processamento adicional.

    O etileno de uma unidade de separação de gás ou instalação de armazenamento é fornecido a uma pressão de 1-2 MPa e a uma temperatura de 10-40 ° C para o receptor, onde o etileno e o oxigênio de baixa pressão de retorno são introduzidos nele (quando usado como um iniciador). A mistura é comprimida por um compressor de pressão intermediária a 25-30 MPa. é conectado ao fluxo de retorno de etileno de pressão intermediária, comprimido por um compressor de pressão de reação a 150-350 MPa e enviado ao reator. Os iniciadores de peróxido, se utilizados no processo de polimerização, são introduzidos na mistura reacional utilizando uma bomba imediatamente antes do reator. No reator, a polimerização do etileno ocorre a uma temperatura de 200-320 C. Este diagrama mostra um reator do tipo tubular, mas também podem ser utilizados reatores autoclave.

    O polietileno fundido formado no reator junto com o etileno que não reagiu (a conversão de etileno em polímero é de 10-30%) é continuamente removido do reator através de uma válvula de estrangulamento e entra no separador de pressão intermediária, onde uma pressão de 25-30 MPa e uma temperatura de 220-270 ° C é mantida. Nestas condições, ocorre a separação do polietileno e do etileno que não reagiu. O polietileno derretido da parte inferior do separador, juntamente com o etileno dissolvido, entra no separador de baixa pressão através de uma válvula de estrangulamento. O etileno (gás de retorno de pressão intermediária) do separador passa por um sistema de resfriamento e purificação (geladeiras, ciclones), onde ocorre o resfriamento gradual até 30 - 40 ° C e o polietileno de baixo peso molecular é liberado, e então fornecido à sucção da reação compressor de pressão. No separador de baixa pressão a uma pressão de 0,1-0,5 MPa e uma temperatura de 200-250 °C, o etileno dissolvido e mecanicamente transportado (gás de retorno de baixa pressão) é liberado do polietileno, que entra no receptor através de um resfriamento e sistema de limpeza (geladeira, ciclone) . Do receptor, o gás de retorno de baixa pressão comprimido por um compressor booster (com um modificador adicionado, se necessário) é enviado para mistura com etileno fresco.

    O polietileno fundido do separador de baixa pressão entra na extrusora e dela na forma de grânulos é enviado por transporte pneumático ou hidráulico para embalagem e processamento adicional.

    É possível obter algumas composições em uma extrusora de granulação primária. Neste caso, a extrusora está equipada com unidades adicionais para introdução de aditivos líquidos ou sólidos.

    Uma série de componentes adicionais em relação ao esquema tecnológico para a síntese do PEBD tradicional possuem um esquema tecnológico para a produção de polietileno linear de alta densidade, que é um copolímero de etileno com uma a-olefina superior (1-buteno, 1-hexeno , 1-octeno) e obtido por copolimerização usando um mecanismo de coordenação de ânions sob a influência de catalisadores organometálicos complexos. Assim, o etileno que entra na planta passa por purificação adicional. Após resfriamento e purificação, um comonômero - a-olefina - é introduzido no gás de retorno de pressão intermediária. Após o reator, um desativador é adicionado para evitar que ocorra polimerização no sistema de separação polímero-monômero. Os catalisadores são alimentados diretamente no reator.

    Nos últimos anos, várias empresas estrangeiras fabricantes de LDPE organizaram a produção de LLDPE em fábricas industriais de LDPE, equipando-as com o equipamento adicional necessário.

    O polietileno granulado proveniente da unidade de síntese, misturado com água, será alimentado em uma unidade de desidratação e secagem de polietileno, composta por um separador de água e uma centrífuga. O polietileno seco entra na tremonha de recepção e, através de uma balança automática, chega a uma das tremonhas de análise. Os recipientes de análise são projetados para armazenar polietileno durante a análise e são preenchidos um por um. Após a determinação das propriedades, o polietileno é enviado por transporte pneumático para um misturador de ar, para um bunker de produtos abaixo do padrão ou para bunkers de produtos comerciais.

    Em um misturador de ar, o polietileno é calculado para equalizar suas propriedades em um lote composto por produtos de diversas caixas de análise.

    Da betoneira, o polietileno é enviado para os bunkers do produto comercial, de onde é fornecido para embarque em tanques ferroviários, caminhões-tanque ou contêineres, bem como para embalagem em sacos. Todas as caixas são purgadas com ar para evitar o acúmulo de etileno.

    Para obter composições, o polietileno das caixas de produtos comerciais entra na caixa de abastecimento. Estabilizantes, corantes ou outros aditivos são fornecidos à tremonha de abastecimento, geralmente na forma de concentrado granular em polietileno. Através dos dispensadores, o polietileno e os aditivos entram no misturador. Do misturador a mistura é enviada para a extrusora. Após granulação em granulador subaquático, separação da água em separador de água e secagem em centrífuga, a composição de polietileno entra nas caixas de produtos comerciais. Das caixas o produto é enviado para embarque ou embalagem.