3. Технологии производства полиэтилена

Производство полиэтилена высокого давления (ПВД) или низкой плотности (ПНП).

В промышленности ПВД получают при высоком давлении путем полимеризации этилена в автоклаве или в трубчатом реакторе. Процесс в реакторе происходит по радикальному механизму под действием кислорода, органических пероксидов (лаурил, бензоил) или их смесей. Смешанный с инициатором, нагретый до семисот градусов и сжатый компрессором до двадцати пяти мегапаскаль, этилен сначала поступает в первую часть реактора, где разогревается до тысяча восемьсот градусов, а потом во вторую - для полимеризации при температуре от 190 до 300 градусов и давлении от 130 до 250 мегапаскалей. В среднем этилен находится в реакторе от 70 до 100 секунд. Степень превращения до двадцати процентов, все зависит от типа и количества инициатора. Из полученного полиэтилена удаляют не прореагировавший этилен, затем его охлаждают и гранулируют. Гранулы подсушивают и упаковывают. Товарный ПВД выпускают в виде неокрашенных и окрашенных гранул.

Производство полиэтилена низкого давления (ПНД) или высокой плотности (ПВП).

ПНД получают в промышленности с помощью низкого давлении. Для этого используют три основных технологии:

• полимеризация происходит в суспензии;

• полимеризация происходит в растворе (гексане);

• газофазная полимеризация.

9

Самый распространенный способ — это полимеризация в растворе. Полимеризация в растворе проводится при температуре от 160 до 2500 градусов и давлении от 3,4 до 5,3 мегапаскалей, контакт с катализатором происходит в течение 10-15 минут. Выделяется полиэтилен из раствора с помощью удаления растворителя: сначала в испарителе, потом в сепараторе и затем в вакуумной камере гранулятора. Гранулированный полиэтилен пропаривается водяным паром (температура, превышающая температуру плавления полиэтилена). Товарный ПНД выпускают в виде неокрашенных и окрашенных гранул и иногда в порошке.

Производство полиэтилена среднего давления (ПСД). ПСД получают в промышленности при среднем давлении путем полимеризации этилена в растворе. Полиэтилен СД образуется при:

• температуре - 150 градусов;

• давление до 4 мегапаскалей;

• наличие катализатора (Циглера-Натта).

ПСД из раствора выпадает в виде хлопьев.

Полиэтилен, полученный таким образом, имеет:

• средневесовой молекулярный вес до 400 000;

• степень кристалличности до 90 процентов.

Производство линейного полиэтилена высокого давления (ЛПВД) или низкой плотности (ЛПНП). Линейный полиэтилен высокого давления получают с помощью химической модификации ПВД (при температуре в 150 градусов и 30-40 атмосферах).

10

ЛПНП по структуре подобен ПЭВП, но имеет более длинные и многочисленные боковые ответвления. Производство линейного полиэтилена происходит двумя способами:

• газофазная полимеризация;

• полимеризация в жидкой фазе -- наиболее популярный.

Производство линейного полиэтилена вторым способом происходит в реакторе с сжиженным слоем. В основание реактора подается этилен, полимер же отводят непрерывно, при этом постоянно сохраняя в реакторе уровень сжиженного слоя. Условия: температура около ста градусов, давление от 689 до 2068 кН/м². Эффективность способа полимеризации в жидкой фазе ниже (два процента превращения за цикл), чем у газофазного (до тридцати процентов превращения за цикл). Однако данный способ имеет и свои плюсы — размер установки значительно меньшее, чем у оборудования для газофазной полимеризации, и существенно ниже капиталовложения. Практически идентичным является способ в реакторе с устройством для перемешивания с использованием циглеровских катализаторов, при этом получается наиболее высокий выход.

С недавних пор для производства линейного полиэтилена начали применять технологию, в которой используются металлоценовые катализаторы. Данная технология позволяет получить более высокую молекулярную массу полимера, что способствует увеличению прочности изделия.

Наряду с выше перечисленными способами полимеризации этилена существуют и другие, однако промышленного распространения они не получили.

Обычно производственный бизнес связан с большими первоначальными затратами и для неспециалиста может быть довольно сложным. Бизнес по производству полиэтилена является исключением из этого правила.

11

Основная линия по производству продукции из полимеров включает в себя целый ряд изделий - от полиэтиленовых пленок и пакетов до крышек для банок, ящиков, труб, бочек, пробок для бутылок и т.п. Но дешевле и рентабельнее входить на этот рынок именно как производитель пленки и пакетов, а со временем расширять количество наименований продукции.

Уровень рентабельности бизнеса по производству полиэтилена составляет 15% и более.

До старта следует оформить соответствующие разрешения контролирующих органов: администрации, экологов, энергонадзора, СЭС, пожарной охраны. При активном подходе этот процесс займет около месяца времени и обойдется в сумму около 15 тысяч рублей.

До начала организации производства хорошо продумайте, как можно утилизировать отходы. Можно перерабатывать вторичное сырье, оставшееся от производства полиэтилена в пакеты для мусора или отправлять отходы на предприятие по переработке пластмасс. Второй вариант более простой, но иногда труднореализуем – не в каждом регионе есть такой завод.

Оборудование для производства полиэтилена (см. приложения). Покупка основного набора оборудования для производства полиэтилена и изделий из него обойдется в 45-120 тысяч долларов, при этом иностранное оборудование стоит от 80 до 120 тысяч долларов, а качественное отечественное от 45 до 60 тысяч долларов, флексограф – аппарат для нанесения рисунка на полиэтилен. Флексограф стоит еще около 60 тысяч долларов. Еще одним способом экономии может быть приобретения б.у. линии по производству полиэтилена, но в этом случае нужно осуществлять покупку с опытным специалистом, чтобы не купить некачественное, слишком изношенное оборудование.

Помещение и сырье для производства полиэтилена. Технологический процесс производства полиэтилена сопровождается определенным количеством выхлопов. Поэтому предприятие следует размещать вдали от жилых домов – на окраине города в производственной зоне.

12

Есть определенные санитарные и технические требования к помещению: по площади оно должно быть не менее 100 кв.м., с высотой потолков не ниже 10 метров. Производственные и складские помещения должны иметь противопожарную защиту и хорошую вентиляцию. Сырье для производства - гранулированный полиэтилен или полиэтиленовая пленка. Найти оптовых продавцов гранулированного полиэтилена не составит труда, в интернете и в местных тематических изданиях много объявлений о продаже сырья для производства полиэтилена, остается только выбрать наиболее выгодное предложение.

Сбыт продукции. Рынки сбыта полиэтилена и изделий из него: торговые и производственные компании, которые нуждаются в пакетах с логотипами, рекламные агентства, торговые точки, теплицы и другие объекты сельского хозяйства. Перед тем, как активно приступить к созданию бизнеса, нужно провести маркетинговое исследование рынка, изучить спрос, цены реализации и составить бизнес план, в котором рассчитать все затраты, оценить себестоимость продукции, найти рынки сбыта. Только когда перед вами будет точный расчет, показывающий прибыльность бизнеса производства полиэтилена в вашем городе, можно приступать к активным шагам по открытию собственного производства.

13