Як зробити пластик - блог nwradu

Охіометрично майже третина поверхні нафтопереробного заводу "Петромідія" зайнята нафтохімія, де певні побічні продукти переробки сирої нафти використовуються для врешті-решт виробництва пластмас.

Я детально писав про те, як отримати бензин, дизель, скраплений нафтовий газ та авіаційне паливо. За тією ж моделлю, ось як працює нафтохімічна частина нафтопереробного заводу. «Петромідія» залишалася єдиним виробником нафтохімії в Румунії після закриття «Арпехім Пітешті» в 2011 році.

Тут отримують три продукти:

поліпропілен (PP)
поліетилен низького тиску (PJP)
поліетилен високого тиску (PIP)

Кінцева продукція має форму невеликих гранул, які упаковують у мішки та продають у промисловості, де їх плавлять, фарбують та відливають у необхідні форми. Хтось робить пластикову автомобільну дошку, хтось пляшки, хтось усілякі фольги. Думаю, я не повинен розповідати вам, скільки предметів зроблено з пластику; більшість пластиків виробляється з трьох вищезазначених продуктів.

Я вже говорив вам у попередній статті, що в процесі переробки отримують сиру нафту дьоготь, з якого потім отримують речовину, яка називається очищений вакуумний дистилят. Він потрапляє на завод каталітичного крекінгу, в результаті якого утворюється суміш бензину, нафтового газу та двох видів дизельного палива. Відповідні гази, суміш пропан і пропілен, є однією з сировинних матеріалів у нафтохімії.

ПОЛІПРОПІЛЕН

Починається з тієї суміші пропану та пропілену, від якої останній слід відокремити та очистити. Розділення здійснюється піролізом, розтріскуванням при високих температурах вуглецевих ланцюгів. Згодом пропілен потрапляє на завод Олефін, де інші хімічні реакції підвищують його чистоту до 99,6-99,7%, чистоту, при якій він може бути полімеризований, і вилучає інші речовини, які могли б "отруїти" цю майбутню операцію.

Полімеризація - це хімічна реакція, завдяки якій утворюються дуже довгі молекулярні ланцюги, і в цьому випадку пропілен стає поліпропіленом.

Реакція відбувається в присутності каталізатора і в гексановому середовищі. Каталізатор є речовиною на основі титану на основі магнію і коштує близько 300 доларів за кілограм, але дуже ефективний: 1 грам каталізатора призводить до утворення 28 кілограмів ПП, хороший вихід.

У виробничому ланцюзі використовуються три реактори, в які вводиться рідкий пропілен, відповідний каталізатор та гексан, який є ще одним рідким продуктом, отриманим на нафтопереробному заводі. Серія реакторів (три з чотирьох на зображенні нижче) працює при температурі від 72 до 78 градусів Цельсія та тиску від 11,5 до 5 бар.

(жовта будівля - це 5-поверховий завод; праворуч - реактори D201-D204, а білі резервуари містять гексан та інші продукти реакції; ліворуч сірі силоси зберігають кінцевий продукт)

На виході з останнього реактора центрифуга відокремлює ПП від гексану. Поліпропілен висихає і виглядає як густий порошок, потім плавиться, перетворюючись на білу пасту, яка з часом охолоджується водою і стає твердою, тоді як машина, схожа на м’ясорубку, використовує для її виготовлення ножі. нарізати на ті дрібні зерна, які представляють кінцевий продукт.

Ось машина зупинена, а люк відкритий. Ви можете побачити, як вийшла ця паста, і ніж зліва просувається в область, де виходить паста, де він негайно ріже поліпропілен на гранули.

Як я вже говорив, їх продають у мішках по 25 кг на різні малі та великі заводи, які потім їх плавлять, фарбують та виробляють з них тисячі різноманітних продуктів. Занадто багато, якщо ви запитуєте мене, я інше писав, скільки всього пластику у світі використовується лише один раз, а потім його викидають, а його переробка все ще недостатньо розвинена.

ПОЛІЕТИЛЕН ВИСОКОГО ТИСКУ

Його також називають поліетиленом низької щільності (ПЕВТ англійською мовою), але давайте використовувати назву заголовка та абревіатуру PIP. Напевно, вам цікаво, що означає високий тиск. У Petromidia, 3000 бар, майже в 3000 разів перевищує нормальний атмосферний тиск.

Це дуже високий тиск, і для установки PIP він використовується в Petromidia найпотужніший компресор в Румунії, обладнання на 6,8 мегават, встановлене і займає ту ж площу, що і квартира. Існує первинний компресор, який підвищує тиск до 250 бар і передає навантаження на вторинний, який підвищує приблизно до 3000 бар.

(первинний і вторинний компресор)

Будівництво реактора, в якому підтримувати такий тиск, є досить складним, але на щастя для PIP може бути використано трубчасті реактори, тобто дуже довга труба, в яку вводиться етилен, а під тиском 3000 бар поліетилен виходить на інший кінець.

У Petromidia цей трубчастий реактор полімеризації має довжину 1180 метрів і побудований у формі зигзагу, зміна напрямку також забезпечує гомогенізацію реакції. Сам трубопровід має діаметр лише 4 сантиметри, але він добре зміцнений і теплоізольований для збереження рівномірності реакції. Весь трубопровід оточений захисними стінами.

9 тонн етилену надходить у реактор щогодини. Годування етилену - ще одна цікава тема. Поставляється в рідкому вигляді, при -102 градусах Цельсія. Ось так воно надходить з корабля, який постійно підтримується при цій температурі, і Petromidia має всю кріогенну лінію, необхідну для його транспортування, утримуючи його на рівні -102 градусів Цельсія від портового причалу в етиленових резервуарах та до нафтохімічних установок, в яких він використовується. Він вводиться в газоподібну форму в реакторі.

Всього 32 трубки етилену знаходяться всередині трубчастого реактора, а в кінці йде поліетилен з виходом 25%. Щороку виробляється 70 000 тонн, а система подібна до системи ПП, тобто в’язка паста охолоджується і одночасно ріжеться у вигляді маленьких куль.

ПОЛІЕТИЛЕН З НИЗКИМ ТИСКОМ

Його також називають поліетиленом високої щільності (HDPE англійською мовою). Відмінності здалися мені незначними. Поліетилен низької щільності має щільність 0,92, високу щільність 0,95. Спосіб виробництва повністю відрізняється, що доводить, наскільки складна хімія.

(як я вже сказав, нафтопереробний завод переповнений трубопроводами, що перевозять різні речовини та реактори, які їх перетворюють)

PJP зустрічається лише при 4-8 бар в реакторах у гексановому середовищі. Газоподібний етилен у поєднанні з полімеризується пропіленом або 1-бутеном перетворюється на поліетилен низького тиску, з якого слідує той самий процес перетворення у маленькі кулі, які легко переносити.

Після завершення виробництва готову продукцію зберігають у великих вертикальних сірих силосах.

Petromidia також має там пакувальну лінію з машинами, які розгортають рулонні пакети, які вони автоматично заповнюють готовим продуктом, склеюють та піддають палетизації, звідки вони готові до транспортування. Загалом на рік з нафтохімічної галузі виїжджає близько 200 000 тонн. Різні типи PP, PIP і PJP отримують шляхом варіювання різних параметрів реакції або введення різних речовин в реактори. Тут працюють 200 чоловік у 5 змін, зупинити установки неможливо без необхідності подальших робіт з прибирання для перезапуску.

До речі, жувальна гумка виготовлена з поліетилену, але я не знаю, якого типу. І, до речі, багато інших продуктів виготовляються з олії; Наприклад, на нафтопереробному заводі Vega виготовляють бітум, олії, щось, що називається уайт-спіритом, добавки для різних галузей промисловості та багато іншого. Це дивовижна рідина, це масло. Мені справді цікаво, чи стільки різних продуктів виготовляється з іншої речовини.