Ako vyrobiť plast - nwradu blog

Ochiometricky takmer tretinu povrchu rafinérie Petromidia zaberá petrochémia, kde sa určité vedľajšie produkty ropy používajú na konečnú výrobu plastov.

Podrobne som písal o tom, ako získať benzín, naftu, skvapalnený ropný plyn a palivo pre lietadlá. Na rovnakom modeli funguje petrochemická časť rafinérie. Po zatvorení spoločnosti Arpechim Pitești v roku 2011 zostala Petromidia jediným petrochemickým výrobcom v Rumunsku.

Tu sa získavajú tri produkty:

1. polypropylén (PP)
2. nízkotlakový polyetylén (PJP)
3. vysokotlakový polyetylén (PIP)

Konečné výrobky sú vo forme malých granúl, ktoré sú balené vo vreciach a predávané v priemysle, kde sú roztavené, zafarbené a odliate do požadovaných tvarov. Niektorí vyrábajú plastovú dosku do auta, iní fľaše, iní všelijaké fólie. Asi by som vám nemal povedať, koľko predmetov je vyrobených z plastu; väčšina plastov sa vyrába z troch vyššie uvedených výrobkov.

V predchádzajúcom článku som vám povedal, že v procese rafinácie sa získava ropa decht, z ktorého sa potom získa látka zvaná vyčistený vákuový destilát. Vstupuje do zariadenia na katalytické krakovanie, ktorého výsledkom je zmes benzínu, ropného plynu a dvoch druhov nafty. Príslušné plyny, zmes propán a propylén, je jednou zo surovín v petrochémii.

polypropylén

Začína sa to zmesou propánu a propylénu, z ktorých sa tento musí oddeliť a vyčistiť. Separácia sa uskutočňuje pyrolýzou, praskaním uhlíkových reťazcov pri vysokých teplotách. Následne propylén vstupuje do závodu na výrobu olefínov, kde ďalšie chemické reakcie zvyšujú jeho čistotu až na 99,6-99,7%, čo je čistota, pri ktorej môže byť polymerizovaný, a vylučuje ďalšie látky, ktoré by „otrávili“ túto budúcu operáciu.

Polymerizácia je chemická reakcia, ktorá vytvára veľmi dlhé molekulárne reťazce, a v tomto prípade sa z propylénu stane polypropylén.

Reakcia prebieha v prítomnosti katalyzátora a v hexánovom prostredí. katalyzátor je látka na báze titánu na báze horčíka a stojí asi 300 dolárov za kilogram, ale je veľmi efektívna: 1 gram katalyzátora vedie k tvorbe 28 kilogramov PP, dobrý výťažok.

Výrobný reťazec používa tri reaktory, do ktorých sa zavádza kvapalný propylén, príslušný katalyzátor a hexán, čo je ďalší kvapalný produkt získaný v rafinérii. Séria reaktorov (tri zo štyroch na obrázku nižšie) pracujú pri teplotách od 72 do 78 stupňov Celzia a tlakoch medzi 11,5 a 5 barmi.

(žltá budova je päťpodlažný výrobný závod; napravo sú reaktory D201-D204 a biele nádrže obsahujú hexán a ďalšie reakčné produkty; vľavo sú šedé zásobníky konečného produktu).

Na výstupe z posledného reaktora oddeľuje odstredivka PP od hexánu. Polypropylén vysuší a vyzerá ako hustý prášok, potom sa roztaví a stane sa z neho biela pasta, ktorá sa nakoniec ochladí vodou a stane sa tuhou, zatiaľ čo stroj, ktorý vyzerá ako mlynček na mäso, na jeho výrobu používa nože. nakrájame na tie malé zrná, ktoré predstavujú konečný produkt.

Tu je stroj zastavený a otvorená šachta. Môžete vidieť, ako táto pasta vyšla, a nôž vľavo postupuje do oblasti, z ktorej vychádza pasta, kde okamžite krája polypropylén na granule.

Ako som už povedal, predávajú sa v 25 kg vreciach rôznym malým i veľkým továrňam, ktoré ich potom roztavia, zafarbia a vyrobia z nich tisíce rôznych výrobkov. Príliš veľa, ak sa ma pýtate, že som pri iných príležitostiach napísal, koľko svetového plastu sa použije iba raz a potom sa vyhodí, a jeho recyklácia stále nie je dobre vyvinutá.

VYSOKOTLAKOVÝ POLYETYLÉN

Hovorí sa mu aj polyetylén s nízkou hustotou (anglicky LDPE), používajme však názov názvu a skratku PIP. Pravdepodobne by vás zaujímalo, čo znamená vysoký tlak. V spoločnosti Petromidia, 3 000 bar, takmer 3 000-násobok normálneho atmosférického tlaku.

Toto je veľmi vysoký tlak a pre inštaláciu PIP sa používa v spoločnosti Petromidia najvýkonnejší kompresor v Rumunsku, nainštalované 6,8 megawattové zariadenie, ktoré zaberá rovnakú plochu ako byt. Existuje primárny kompresor, ktorý zvyšuje tlak na 250 barov a prenáša zaťaženie na sekundárny, ktorý zvyšuje až na približne 3000 barov.

(primárny a sekundárny kompresor)

Stavba reaktora, v ktorom sa udržiava taký tlak, je dosť komplikovaná, ale našťastie pre PIP sa dá použiť rúrkové reaktory, to znamená veľmi dlhé potrubie, do ktorého sa zavádza etylén a pod tlakom 3000 barov na druhom konci vychádza polyetylén.

V spoločnosti Petromidia je tento rúrkový polymerizačný reaktor dlhý 1 180 metrov a je postavený do tvaru cikcaku. Zmeny smeru tiež zaisťujú homogenizáciu reakcie. Samotné potrubie má priemer iba 4 centimetre, ale je dobre vystužené a tepelne izolované, aby sa zachovala jednotnosť reakcie. Celé potrubie je obklopené ochrannými múrmi.

Každú hodinu vstupuje do reaktora 9 ton etylénu. Kŕmenie etylénom je ďalšou zaujímavou témou. Dodáva sa v tekutej forme, pri -102 stupňoch Celzia. Takto to pochádza z lode udržiavanej neustále pri tejto teplote a Petromidia má všetky potrebné kryogénne linky na jej prepravu, ktorá ju udržuje na -102 ° C od prístavu v etylénových nádržiach a do petrochemických zariadení, v ktorých sa používa. V reaktore sa zavádza do plynnej formy.

Celkovo je vo vnútri rúrkového reaktora 32 ton etylénu a na konci je polyetylén s výťažkom 25%. Ročne sa vyrobí 70 000 ton a systém je podobný ako v prípade PP, tj. Viskózna pasta sa ochladzuje a krája súčasne vo forme malých guľôčok.

POLYETYLÉN NÍZKOTLAKOVÝ

Tiež sa nazýva polyetylén s vysokou hustotou (anglicky HDPE). Rozdiely sa mi zdali nepodstatné. Polyetylén s nízkou hustotou má hustotu 0,92, vysokú hustotu 0,95. Spôsob výroby sa úplne líši, čo dokazuje, aká zložitá je chémia.

(ako som povedal, rafinéria je plná potrubí prepravujúcich rôzne látky a reaktorov, ktoré ich transformujú)

PJP sa vyskytuje v reaktoroch v hexánovom prostredí iba pri tlaku 4 až 8 bar. Plynný etylén v kombinácii s polymerizovateľným propylénom alebo 1-buténom sa transformuje na nízkotlakový polyetylén, z ktorého nasleduje rovnaký proces transformácie na malé ľahko prenosné guľôčky.

Po dokončení výroby sa hotové výrobky skladujú vo veľkých vertikálnych sivých silách.

Petromidia tam má aj baliacu linku so strojmi, ktoré odvíjajú vrecia sáčkov, ktoré automaticky plnia hotovým výrobkom, lepia a paletujú, odkiaľ sú pripravené na prepravu. Celkovo ročne opustí petrochemickú oblasť okolo 200 000 ton. Rôzne typy PP, PIP a PJP sa získavajú zmenou rôznych reakčných parametrov alebo zavedením rôznych látok do reaktorov. 200 ľudí tu pracuje v 5 smenách, pričom inštaláciu nie je možné zastaviť bez potreby následných čistiacich prác, aby bolo možné znovu spustiť.

Žuvačka je mimochodom vyrobená z polyetylénu, ale neviem aký typ. Mimochodom, veľa ďalších produktov sa vyrába z ropy; napríklad v rafinérii Vega vyrábajú bitúmen, oleje, niečo ako biely benzín, prísady pre rôzne priemyselné odvetvia a oveľa viac. Je to zázračná tekutina, tento olej. Naozaj by ma zaujímalo, či sa toľko rôznych produktov získa z inej látky.

---