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

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

1952 viu um avanço na produção industrial. O químico alemão Ziegler inventou uma variante eficiente da polimerização do etileno sob a ação de catalisadores metal-orgânicos. No entanto, a presente tecnologia para a produção de polietileno baseia-se precisamente neste método.

Matérias-primas

O material de partida para a obtenção é o eteno - o representante mais simples de vários alcenos. A simplicidade deste método de produção é altamente dependente da disponibilidade de álcool etílico, que é utilizado como matéria-prima. As modernas linhas industriais de produção de polímeros são desenvolvidas levando em consideração suas trabalho em petróleo e gases associados- frações de óleo prontamente disponíveis.

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

Tecnologia de produção de polietileno de alta pressão

O processo de obtenção do PE passa por um mecanismo radical. Ao realizar a aplicação tipos diferentes iniciadores para diminuir o limiar de ativação da molécula. Exemplos destes são peróxido de hidrogénio, peróxidos orgânicos, O2, nitrilos. O mecanismo radicalar, em geral, não difere da polimerização convencional:

  • Etapa 1 - iniciação;
  • Etapa 2 - ampliação da cadeia;
  • Estágio 3 - circuito aberto.

A cadeia é iniciada pela liberação de radicais livres durante o tratamento térmico de sua fonte. O eteno reage com o radical liberado, é dotado de um certo Eact, aumentando assim o número de moléculas de monômero ao seu redor. No futuro, a cadeia cresce.

Processo tecnológico

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

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

Depois disso, a mistura é transportada, filtrada e comprimida em duas etapas. Na saída do reator, obtém-se polietileno praticamente puro com uma mistura de etileno, que é descartada por estrangulamento da mistura em um reservatório sob baixa pressão.

Tecnologia de produção de polietileno de baixa densidade

As fontes de matérias-primas para a obtenção desse tipo de polietileno são o etileno puro sem impurezas e um catalisador - trietilato de alumínio e tetracloreto de Ti. Tanto o cloreto de dietilalumínio quanto o dicloreto de etilato de alumínio podem servir como substitutos para Al (C2H5) 3. O catalisador é obtido em 2 etapas.

Processo tecnológico

Para este processo de obtenção de PE pressão baixa tanto a periodicidade quanto a continuidade são características. A escolha da tecnologia também depende do diagrama do processo, cada um dos quais é diferente em termos de projeto do equipamento, volume do reator, método de purificação do polietileno de impurezas, etc.

O esquema de produção de polímeros mais comum inclui três etapas contínuas: polimerização das matérias-primas, purificação do produto dos resíduos do catalisador e secagem. Os aparelhos de alimentação de catalisadores separam uma solução de catalisador misturado a 5% nos tanques de medição, após o que entra no tanque, no qual é misturado com um solvente orgânico até a concentração necessária de 0,2%. Do tanque, a mistura de catalisador acabada é descarregada no reator, onde é mantida na pressão necessária.

O etileno é alimentado no reator a partir do fundo, onde é posteriormente misturado com o catalisador para formar uma mistura de trabalho. A produção de polietileno sob pressão reduzida caracteriza-se pela contaminação do produto com resíduos da mistura catalisadora, que alteram sua cor para marrom. O produto principal é purificado aquecendo a mistura, resultando na destruição do catalisador, separação adicional de impurezas e sua filtração direta do polietileno.

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

    A principal característica da estrutura molecular do polietileno de alta pressão, conforme observado pelos especialistas da empresa Alita, é a ramificação das ligações do polímero, 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
  • 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
  • retração (na produção de produtos acabados): 1,5-2,0%.

Propriedades quimicas

Ambos os tipos de polietileno são caracterizados por baixa permeabilidade ao vapor e gás e alta resistência química, dependendo da densidade e 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, a álcalis e solventes, álcoois e gasolina, óleos e sucos vegetais.

A destruição do polietileno é causada pela exposição a 50% de ácido nítrico, cloro e flúor. Halogênio mais pesado - o bromo 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 choques, não quebra ao dobrar. É um dielétrico e tem uma baixa capacidade de absorção. Inodoro, fisiologicamente neutro.

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

Desempenho

O polietileno retém sua estrutura de polímero quando aquecido em vácuo ou gás inerte, no entanto, no ar, a degradação 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 fuligem comum até derivados de benzofenona altamente eficazes.

Em seu estado normal, o polietileno é ecologicamente correto, pois não emite substâncias perigosas e prejudiciais ao meio ambiente.

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

Polietileno

  • Polietileno de alta densidade (polietileno de baixa pressão) - PEAD.
  • Polietileno de baixa densidade (polietileno de alta densidade) - PEBD.
  • Polietileno Linear de Baixa Densidade - PEBDL.
  • Polietileno linear metaloceno de baixa densidade - mLLDPE, MPE.
  • Polietileno de média densidade - MDPE.
  • Polietileno de alto peso molecular - HMWPE VHMWPE.
  • Polietileno de ultra-alto peso molecular - UHMWPE.
  • Polietileno expansível - EPE.
  • Polietileno Clorado - PEC.

Copolímeros de etileno

  • Copolímero de etileno e ácido acrílico - EAA.
  • Copolímero de etileno butil acrilato - EBA, E/BA, EBAC.
  • Copolímero de etileno e acrilato de etila - EEE.
  • Copolímero de etileno metil acrilato - EMA.
  • Copolímero de etileno e ácido metacrílico, Copolímero de etileno e metil metil acrilato - EMAA.
  • Copolímero de etileno e ácido metil metacrílico - EMMA.
  • Copolímero de etileno vinil acetato - EVA, E/VA, E/VAC, EVAC.
  • Copolímero de álcool etileno vinílico - EVOH, EVAL, E/VAL.
  • Plastômeros de poliolefina - POP, POE.
  • Copolímeros ternários de etileno - terpolímero de etileno.

Áreas de uso de polietileno

Apesar do progresso não parar e novos aparecerem todos os anos materiais poliméricos Com excelentes propriedades, o polietileno continua sendo o polímero mais utilizado no mundo.

Para a fabricação de produtos finais a partir de grânulos de polietileno, podem ser usados ​​quaisquer métodos de processamento de plástico disponíveis. E a maioria desses métodos não requer equipamentos altamente especializados. Neste, o polietileno se compara favoravelmente com, por exemplo, cloreto de polivinila (PVC).

O método de extrusão permite a produção de filmes de polietileno para diversos fins, folhas de polietileno, tubos e cabos. Recipientes e recipientes (em particular, garrafas plásticas) são fabricados por moldagem por extrusão e sopro. Para a produção de produtos a granel e ocos, incluindo materiais de embalagem, vários recipientes, materiais domésticos, brinquedos, moldagem por injeção, método rotativo, moldagem a vácuo.

Polietileno reticulado, polietileno clorossulfonado e espumado são amplamente utilizados na construção. O polietileno com reforço metálico, conforme observado pelos especialistas da empresa Alita, pode ser usado como material de construção estrutural.

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

Mas, sem dúvida, o campo de aplicação mais importante do polietileno é a embalagem. Tipos diferentes Este material é adequado para embalagens industriais e de atacado e varejo de mercadorias e cargas. O polietileno é utilizado para embalagens e acondicionamento de produtos industriais e alimentícios. Por um lado, é barato e, por outro, protege perfeitamente os produtos embalados de quaisquer influências externas no caminho e durante o armazenamento e, por outro retalho- permite que você mostre efetivamente o produto com seu rosto devido à transparência e disponibilidade de efeitos decorativos.

Existem muitos pigmentos disponíveis para colorir polietileno e embalagens, e outros produtos de polietileno colorido são amplamente populares.

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

O polietileno supermolecular tem propriedades únicas. É extremamente durável e pode ser operado em temperaturas que variam 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, roletes, engrenagens, buchas. Também é usado na construção.

Novas variedades de polietileno fizeram uma verdadeira revolução na medicina. Eles são usados ​​para fazer próteses articulares e ósseas duráveis ​​que não são rejeitadas pelo corpo e permitem muito tempo para manter a mobilidade e uma qualidade de vida normal para 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 sua facilidade de reciclagem, ou seja, processamento secundário. Com um sistema de coleta de materiais recicláveis ​​bem estabelecido, a poluição pode ser significativamente reduzida ambiente resíduos de polietileno usado. Quase todo o polietileno pode ser devolvido à produção. Ao mesmo tempo, o consumo de matérias-primas petroquímicas primárias, que, como sabem, em últimos anos está cada vez mais caro.

Desde que o polietileno entrou na vida cotidiana das pessoas em todo o mundo, tornou-se um dos símbolos de uma vida confortável. E é improvável que quaisquer outros materiais tomem dele a palma entre os polímeros em um futuro próximo. Muitas vantagens e benefícios são combinados neste material incrível.

PEBD Polietileno / Termoplásticos para uso geral Polietileno HDPE / Poliolefinas / Termoplásticos de Uso Geral
Estrutura Cristalização de material. Cristalização de material.
Temperatura de operação Material com resistência ao calor de curto prazo de marcas selecionadas até 110 ° C. Pode ser resfriado a -80 ° C. Temperatura de fusão dos graus: 120 - 135 ° C. Material com resistência ao calor sem carga de curto prazo até 60 ° C (para algumas marcas até 90 ° C). Pode ser resfriado (vários graus que variam de -45 a -120 ° C).
Propriedades mecânicas Caracteriza-se pela boa resistência ao impacto em comparação com o HDPE. Alta fluência é observada sob carregamento prolongado. Propenso a rachaduras por estresse.
Propriedades elétricas Possui excelentes características dielétricas. Possui excelentes características dielétricas. Resistência às intempéries. Não resistente aos raios UV.
Resistência química Tem uma resistência química muito alta (mais de HDPE). Tem uma resistência química muito alta. Não resistente a gorduras, óleos.
Contato com alimentos Permitido. Biologicamente inerte.
Em processamento Facilmente reciclável. Facilmente reciclável. Não difere na estabilidade dimensional.
Aplicativo Um dos materiais de uso geral mais utilizados.
Notas (editar) As propriedades são altamente dependentes da densidade do material. Um aumento na densidade leva a um aumento na resistência, rigidez, dureza, 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. Os 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, resistência química. Ao mesmo tempo, com o aumento da densidade, a resistência ao impacto em baixas temperaturas, o alongamento na ruptura, a resistência à rachadura e a permeabilidade a gases e vapores diminuem. Difere no aumento da resistência à radiação. Os análogos mais próximos: polietileno, poliolefinas.

Polietileno de produção russa

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

Mas além desses tipos mais comuns de polietileno, a indústria química moderna também produz outros polímeros da mesma série, incluindo 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 russas padrão e, no mercado russo, estão presentes sob abreviações em inglês. Estes são, nomeadamente:

  • LMDPE - Polietileno de Média Densidade Linear
  • 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 ultra alto peso molecular

Outras designações comuns incluem o seguinte:

  • REX, XLPE- polietileno reticulado
  • EPE- espumante
  • PE, CPE- clorado
  • MPE- polietileno de baixa densidade feito com catalisadores metaloceno.

As normas estatais russas prevêem uma classificação digital dos graus de polietileno produzidos pela indústria nacional. A designação de oito dígitos contém informações sobre o tipo de material, o método de fabricação, o número de série da marca, o grupo de densidade e a vazão. Como observam os especialistas da empresa Alita, pode-se acrescentar a esses oito números uma indicação do GOST, de acordo com o qual o material foi produzido.

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

E o grau 11503-070 é polietileno de alta pressão, sem homogeneização (indicado pelo quarto dígito - 0), com índice de densidade de 0,917-0,921 g/cm3 e fluidez de 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.

Na designação do grau de polietileno, o grau, cor do material pintado e informação adicional(por exemplo, números adicionais indicando que este polietileno é destinado ao uso na indústria alimentícia ou 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 do grau base - por exemplo, 10209K GOST 16336-77.

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

A produção de polietileno, o polímero mais popular, é baseada na reação de polimerização do gás etileno. Isto polímero termoplástico, uma classe de polifenóis orgânicos. Sua popularidade é explicada por toda uma gama de propriedades tecnológicas que permitem produzir muitos produtos domésticos e produtos para esferas diferentes produção industrial. Um fator importante na demanda deste materialé o seu baixo custo em comparação com análogos usados ​​nas mesmas áreas.

Análise resumida do negócio:
Custos de configuração do negócio:150 - 250 mil dólares
Relevante para cidades com população: sem limites
Situação da indústria:baixa concorrência
A complexidade de organizar um negócio: 4/5
Retorno: 12 - 14 meses

Os principais tipos de polietileno

  • HDPE - polietileno de baixa pressão, ou PVP - alta densidade;
  • LDPE - alta pressão, ou LDPE - baixa densidade;
  • PSD - pressão média, ou PSP - densidade média.

Além desses tipos de polímeros, existem outros: reticulado - PEX, polietileno espumado e clorossulfonado (CSP).

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

  • embalagem, psiquiatra, agrícola e outros tipos de filmes;
  • água, gás e outros tipos de tubos;
  • várias fibras sintéticas;
  • recipientes para todos os tipos de líquidos;
  • uma grande variedade de materiais de construção;
  • louças sanitárias;
  • pratos e utensílios domésticos;
  • materiais isolantes para cabos elétricos;
  • peças para automóveis, máquinas-ferramentas, equipamentos diversos, ferramentas e outros equipamentos;
  • próteses dentárias e outros tipos de endopróteses;
  • espuma de polietileno.

Uma ampla gama de propriedades de consumo do polietileno se deve a toda uma gama de características químicas, físico-mecânicas e dielétricas deste material. Portanto, está em demanda em radioeletrônica, cabo, química, construção, médica e muitas outras indústrias.

Variedades especiais deste material, como espuma de polietileno, reticulado, ultramolecular, clorossulfonado, são efetivamente utilizadas na produção materiais de construção... Embora o polietileno em si não seja estrutural em estrutura, o reforço de fibra de vidro possibilita seu uso em produtos estruturais compósitos.

O polietileno também é usado como material reciclável. Seus resíduos são excelentemente reciclados para uso posterior.

Tecnologia de produção de polietileno

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

Na maioria das vezes, três tipos de polietileno são de valor prático - baixa, média e alta pressão. Portanto, vale a pena considerar a tecnologia para obter precisamente esses materiais. Cabe ressaltar que o polietileno de média pressão é considerado apenas um tipo de PEAD e a tecnologia de sua produção não é diferente.

Produção de polietileno de baixa densidade

O HDPE é produzido a partir de 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: trietilalumínio ou tetracloreto de titânio. O processo pode ser contínuo ou de curto prazo, com interrupções.

Existem várias tecnologias para a produção de polietileno, que diferem no tipo de estrutura utilizada, no tamanho do reator e no método de purificação do polímero a partir do catalisador. O todo processo tecnológico dividido em três etapas:

  • polimerização de polietileno;
  • limpá-lo do catalisador;
  • secagem.

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

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

Após a lavagem, é espremido, são adicionadas substâncias que aumentam sua força e aparência. Para melhorar as qualidades externas, adiciona-se cera, que dá brilho ao polietileno. Além disso, o produto de polimerização entra no aparelho de secagem e nas oficinas de granulação. Os principais tipos de polietileno são produzidos em forma de pó, graus compostos - na forma de grânulos.

Produção de polietileno de alta pressão

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

Um reator tubular é um reservatório tubular longo no qual ocorre a reação de polimerização de alta pressão. O polímero, na forma de um fundido, é removido do reator e entra no separador de pressão intermediária, onde é isolado do etileno não reagido. Então, de acordo com o esquema tecnológico, ele entra e sai da extrusora na forma de grânulos e é enviado para processamento adicional. Esta tecnologia é a mais popular entre os fabricantes.

Os reatores de autoclave são unidades cilíndricas dispostas verticalmente nas quais ocorre a 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 mistura de reação.

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

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

  • alimentação ao receptor das matérias-primas e do iniciador do reator;
  • aquecer ingredientes e aumentar os parâmetros de pressão;
  • fornecimento intermediário de matérias-primas e iniciador;
  • isolamento do etileno não reagido e sua coleta para reutilização;
  • resfriamento do polímero obtido, despressurização;
  • granulação do produto final, lavagem, secagem, embalagem.

O polietileno espumado, ou PPE, é um polímero com estrutura porosa e alto desempenho e especificações... É amplamente utilizado como material de isolamento térmico na construção e engenharia de instrumentos, bem como material de embalagem em outros campos.

A tecnologia para a produção deste polímero destaca-se por uma certa complexidade. Para o seu ciclo completo, são necessários equipamentos especiais: misturadores, carregadores, dispositivos de refrigeração, bombas de alta pressão. Mas o equipamento mais importante na produção de polietileno espumado são as extrusoras. O LDPE é usado como matéria-prima, freons e misturas de alcanos, por exemplo, butano, são usados ​​como agentes espumantes.

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

  • mistura;
  • forçar a mistura através de uma extrusora;
  • filmes de costura;
  • espuma;
  • obtenção de blanks na forma de chapas, filmes e outros produtos semi-acabados.
  • Para evitar os custos da produção de polímeros em larga escala, você pode usar a reciclagem. Um produto polimérico granular de alta qualidade é produzido a partir de materiais reciclados, que em suas características não é de forma alguma inferior ao produto polimérico obtido inicialmente.

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

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

    • uma ou mais extrusoras de peletização;
    • máquina de corte;
    • carregadores que funcionam com base em vácuo;
    • bombas equipadas com filtros de fusão;
    • peneiras vibratórias;
    • banhos de resfriamento;
    • transportadores;
    • bunker para fornecimento de matéria-prima;
    • moinhos.

    A compra de novos equipamentos básicos para a produção de polietileno pode ficar na faixa de 120 a 200 mil dólares, novos equipamentos nacionais custarão a metade.

    Como organizar uma planta 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 ele vai produzir. As tarefas do projeto também devem ser divulgadas, a tecnologia de produção dos produtos deve ser descrita em detalhes.

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

    Instalações

    A produção industrial, que é a produção de polietileno, deve estar localizada na área de produção do assentamento. Por instalações industriais existem certos requisitos sanitários e técnicos. A área da sala não deve ser inferior a 100 m². metros, sua altura não deve ser inferior a 10 metros. As salas de produção devem ter proteção contra incêndio e boa ventilação.

    Papelada

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

    • Administração Municipal;
    • bombeiros, serviços ambientais e sanitário-epidemiológicos;
    • supervisão eletrônica.

    Calculo de custo

    Primeiro, a receita da produção de produtos é calculada:

    • quanto é gasto em média para a produção de um determinado volume de produtos;
    • qual é o seu valor de mercado;
    • qual o valor da renda.
    • custo das licenças;
    • preparação das instalações;
    • compra de equipamentos;
    • compra de matérias-primas.

    Despesas mensais:

    • remuneração dos funcionários;
    • pagamento do aluguel do local;
    • impostos e utilidades.

    Lucratividade do negócio

    Com a operação estável da empresa e com um bom capital inicial para a compra de equipamentos, esse negócio se paga em 12 a 14 meses. Após um ano de operação estável, o custo do equipamento pode ser totalmente recuperado e a planta trará um lucro líquido.

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

    Três líderes da produção de polietileno na Rússia

    As empresas produtoras de polímero de polietileno, em regra, produzem uma extensa gama de produtos químicos, o que proporciona um caráter integrado de produção, significativa redução de custos e, consequentemente, diminuição do custo do produto final. As seguintes empresas apresentaram os melhores resultados em 2015:

    • Kazanorgsintez;
    • Tomskneftekhim;
    • Nizhnekamskneftekhim.

    A líder do mercado russo de polietileno é a Kazanorgsintez PJSC. No final de 2015, cerca de 42% do volume total de PE era fabricado nas fábricas desta empresa. No total, a estrutura da empresa inclui 7 fábricas que produzem polietilenos de baixa e alta pressão, além de uma ampla gama de outros polímeros. Os produtos são fornecidos ao mercado doméstico russo e são exportados ativamente.

    De acordo com os resultados do ano passado, a segunda posição foi ocupada pela OOO Tomskneftekhim, empresa formada pela PJSC SIBUR Holding, empresa integrada líder na indústria russa de processamento de gás e petroquímica. Em 2015, a Tomskneftekhim garantiu a produção de 14,6% do volume total de polietileno fabricado na Rússia. A principal especialização da empresa é a produção de PEBD. As matérias-primas necessárias são totalmente fabricadas em nossas próprias instalações de produção.

    PJSC "Nizhnekamskneftekhim" demonstra resultados consistentemente altos. Com base nos resultados de 2015, esta empresa produziu 12,5 do volume total de polietileno russo. A empresa faz parte do grupo TAIF, do qual também faz parte o líder da indústria Kazanorgsintez. Muitos tipos de polímeros são produzidos nas instalações de produção de Nizhnekamskneftekhim, e a produção de PE de várias densidades é uma das áreas prioritárias da empresa. Uma das características desta empresa é a infra-estrutura de produção desenvolvida - já há 40 anos organizou um gasoduto de eteno direto para Kazan, que tinha uma extensão de 280 km.

    Um grande volume de polietileno produzido é vendido para o mercado interno. Muitas empresas estão envolvidas em sua implementação, em particular a Unitrade LLC, cujo sortimento inclui polietileno de um grande número fabricantes nacionais. Estas não são apenas empresas líderes, mas também outros players influentes neste nicho de mercado.

    Outros grandes fabricantes

    Além disso, volumes significativos de polietileno produzidos são caracterizados por empresas como:

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

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

    JSC "Salavatnefteorgsintez" é uma planta completa, que inclui um grande número de divisões de produção. Hoje a empresa está totalmente integrada à estrutura da PJSC Gazprom. A gama de produtos fabricados é diversificada, a fábrica produz não apenas vários tipos de polietileno, mas também combustíveis, tintas e vernizes, fertilizantes, etc.

    A peculiaridade do JSC "Stavrolen" é o fato de a empresa se especializar inicialmente na produção de polietileno. Em 1998, a empresa tornou-se parte da gigante Lukoil-Neftekhim, seguida por um reequipamento de produção em larga escala, Stavrolen recebeu suprimentos estáveis ​​de matérias-primas e aumentou significativamente o volume de produção. Hoje, a nomenclatura do fabricante inclui muitos tipos de polietileno de várias densidades.

    Localizado em Leste da Sibéria A 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 várias marcas de PEBD. A Fábrica JSC Angarsk faz parte da PJSC NK Rosneft, que garante fornecimentos estáveis ​​e volumétricos de matérias-primas, canais de distribuição bem estabelecidos e estabilidade econômica.

    Como você pode ver, a produção de polietileno na Rússia é realizada principalmente por empresas especializadas que fazem parte das maiores holdings petroquímicas do país. Isso proporciona, por um lado, uma abordagem qualificada a essa indústria intensiva em ciência, por outro, indicadores de desempenho estáveis ​​e a possibilidade de investir no desenvolvimento da esfera nacional de produção de PE.

    O principal método industrial para a produção de LDPE é a polimerização por radicais livres do etileno a granel a uma temperatura de 200-320°C e pressões de 150-350 MPa. A polimerização é realizada em instalações contínuas de várias capacidades de 0,5 a 20 t/h.

    O processo tecnológico de produção de PEBD inclui as seguintes etapas principais: compressão do etileno até a pressão de reação; indicador de dosagem; dosagem do modificador; polimerização de etileno; separação de polietileno e etileno não reagido; resfriamento e purificação de etileno não reagido (gás de retorno); granulação de polietileno fundido; embalagem, incluindo desidratação e secagem de grânulos de polietileno, distribuição para recipientes de análise e determinação da qualidade do polietileno, formação de lotes em recipientes de commodities, 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. ESQUEMAS TECNOLÓGICOS.

    As instalações de produção de LDPE consistem em unidades de síntese e unidades de montagem e processamento adicional.

    O etileno da unidade de separação de gás ou instalação de armazenamento é fornecido sob uma pressão de 1-2 MPa e a uma temperatura de 10-40 ° C ao receptor, onde são introduzidos etileno e oxigênio de retorno de baixa pressão (quando usado como iniciador) afim disso. A mistura é comprimida por um compressor de pressão intermediária de até 25-30 MPa. é ligado ao fluxo de retorno de etileno de pressão intermediária, comprimido pelo compressor da pressão de reação a 150-350 MPa e enviado ao reator. Iniciadores de peróxido, se usados ​​no processo de polimerização, são introduzidos por meio de uma bomba na mistura de reação imediatamente antes do reator. No reator, a polimerização do etileno ocorre a uma temperatura de 200-320 C. Este diagrama mostra um reator tubular, mas reatores de autoclave também podem ser usados.

    O polietileno fundido formado no reator juntamente com o etileno não reagido (a conversão de etileno em polímero é de 10-30%) é continuamente removido do reator através da válvula de estrangulamento e entra no separador de pressão intermediário, onde uma pressão de 25-30 MPa e uma temperatura de 220-270 ° C são mantidas. Nestas condições, ocorre a separação do polietileno e do etileno não reagido. O polietileno fundido do fundo do separador, juntamente com o etileno dissolvido através de uma válvula de estrangulamento, entra no separador de baixa pressão. O etileno (gás de retorno de pressão intermediária) do separador passa pelo sistema de resfriamento e limpeza (refrigeradores, ciclones), onde ocorre o resfriamento gradual a 30 - 40 ° C e a liberação de polietileno de baixo peso molecular, e então é alimentado ao sucção do compressor de pressão de reação. Em um 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 arrastado (gás de retorno de baixa pressão) é liberado do polietileno, que flui através do sistema de resfriamento e limpeza ( geladeira, ciclone) no receptor ... Do receptor, o gás de retorno de baixa pressão comprimido pelo compressor booster (com um modificador adicionado a ele, se necessário) é enviado para mistura com etileno fresco.

    O polietileno fundido do separador de baixa pressão entra na extrusora, e dele na forma de grânulos por transporte pneumático ou hidrotransportado é enviado para montagem e processamento adicional.

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

    Algumas unidades adicionais em comparação com o esquema tecnológico para a síntese do LDPE tradicional possuem um esquema tecnológico para a produção de polietileno linear de alta pressão, que é um copolímero de etileno com uma a-olefina superior (buteno-1, hexeno- 1, octeno-1) e obtido por copolimerização de acordo com o mecanismo de coordenação aniônica sob a influência de catalisadores organometálicos complexos. Assim, o etileno fornecido à unidade passa por purificação adicional. Comonômero - a-olefina é introduzida no gás de retorno de pressão intermediária após seu resfriamento e purificação. Após o reator, um desativador é adicionado para evitar que ocorra a polimerização no sistema de separação polímero-monômero. Os catalisadores são alimentados diretamente ao reator.

    Nos últimos anos, vários fabricantes estrangeiros de LDPE organizaram a produção de LDPE em plantas industriais de LDPE, equipando-as com o equipamento adicional necessário.

    O polietileno granulado da unidade de síntese misturado com água é alimentado à unidade de desidratação e secagem de polietileno, que consiste em um separador de água e uma centrífuga. O polietileno seco entra na tremonha de recebimento e dele, através das balanças automáticas, em uma das tremonhas de análise. As caixas de análise são projetadas para armazenar polietileno durante a análise e são preenchidas uma a uma. Após a determinação das propriedades, o polietileno é enviado por transporte pneumático para um misturador de ar, para uma caixa de produtos abaixo do padrão ou para uma caixa de produtos comerciais.

    Em um misturador de ar, o polietileno é homogeneizado para equalizar suas propriedades em um lote formado por produtos de diversos silos de análise.

    Do misturador, o polietileno é encaminhado para os bunkers do produto comercial, de onde é encaminhado para embarque para tanques ferroviários, caminhões-tanque ou contêineres, bem como para acondicionamento em sacos. Todos os bunkers são purgados com ar para evitar o acúmulo de etileno.

    Para obter as composições, o polietileno dos bunkers do produto comercial entra no bunker de abastecimento. Estabilizantes, corantes ou outros aditivos são alimentados na tremonha de alimentação, geralmente na forma de um 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 submarino, separação da água em separador de água e secagem em centrífuga, a composição de polietileno entra nos silos do produto comercial. Das lixeiras, o produto é enviado para embarque ou embalagem.