Sənaye boru tipli reaktor-polimerizatorlar “boruda boru” tipli seriyalı birləşdirilmiş istilik dəyişdiriciləridir. Reaktor boruları dəyişən diametrə malikdir (50 - 70 mm). "Boruvari" nin ayrı əlaqələri kütləvi içi boş plitələr-rulonlarla bağlanır. Borular və rulonlar bir-biri ilə ardıcıl birləşdirilmiş gödəkçələrlə təchiz edilmişdir. Etilenin qızdırılması və artıq istiliyin çıxarılması üçün istilik daşıyıcısı kimi, çox qızdırılmış su etilenə və reaksiya kütləsinin axınına əks cərəyan edən boru reaktorunun gödəkçəsinə daxil olan 190 - 230 0 C temperaturda. Boru divarlarında bir polimer filmin meydana gəlməsinin qarşısını almaq üçün yüksək temperaturun istifadəsi lazımdır. Sabit saxlamaq üçün temperatur rejimi reaktorda və səmərəli istiliyin çıxarılmasını təmin etmək üçün reaktorun uzunluğu boyunca müxtəlif zonalara əlavə etilen və başlatıcı daxil edilir. Çox zonalı reaktor tək zonalıdan daha məhsuldardır. Maksimum reaksiya temperaturunda (300 0 C) bir zonalı reaktor bir keçiddə 15-17% etilen çevrilməsini təmin edir. İki zonalı reaktor eyni temperaturda 21-24% çevrilməyə çatır. Üç zonalı reaktorda çevrilmə dərəcəsi 26-30% -ə qədər artır. Dörd zonalı cihazın məhsuldarlığı üç zonalı ilə müqayisədə bir qədər artır.
Polietilenin xassələrinin sabit göstəricilərini əldə etmək üçün reaktorda zonalar üzrə temperaturu eyni səviyyədə saxlamaq lazımdır.
Reaktorun performansı onun ölçüsündən asılıdır, buna görə də hazırda istifadə olunur müxtəlif uzunluqlar borular və diametri. Reaktorlar üçün yüksək güc boru uzunluğu 1000 m və ya daha çox çatır.
Polietilen istehsalının texnoloji prosesi yüksək təzyiq boru reaktorunda aşağıdakı mərhələlərdən ibarətdir:
təzə etilenin qaytarılan qaz və oksigenlə qarışdırılması,
iki mərhələli qaz sıxılması,
etilenin qatılaşdırılmış fazada polimerləşməsi (etilenin sıxlığı 400 - 500 kq / m 3),
təkrar emala daxil olan yüksək təzyiqli polietilenin və reaksiyaya girməmiş etilenin ayrılması,
polietilen qranulyasiyası.
Boyama, sabitləşdirmə və doldurma üçün yüksək sıxlıqlı polietilenə müvafiq əlavələr daxil edilir, bundan sonra əridilir və qranullaşdırılır.
Fig.1-də. təqdim etdi dövrə diaqramı boru reaktorunda davamlı şəkildə yüksək təzyiqli polietilenin istehsalı.
Qaz ayırma sexindən 0,8 - 1,1 MPa təzyiqdə təzə etilen kollektora daxil olur. 1 və sonra mikserə 2 , geri dönən etilen ilə təzyiq olmadığı. Sonra axına oksigen daxil edilir və qarışıq birinci mərhələnin üç mərhələli kompressoruna daxil olur. 3 , burada 25 MPa-a qədər sıxılır. Hər sıxılma mərhələsindən sonra etilen soyuducularda soyudulur, separatorlarda sürtkü yağından ayrılır və sonra qarışdırıcıya daxil olur. 4 , burada separatordan qaytarılan yüksək təzyiqli etilenlə qarışdırılır 7 . Sonra qarışıq iki mərhələli kompressora göndərilir 5 ikinci mərhələ, burada 245 MPa-a qədər sıxılır. Sıxılmanın birinci mərhələsindən sonra etilen soyuducuda soyudulur, separatorlarda yağdan təmizlənir və ikinci mərhələdən sonra təxminən 70 0 C temperaturda soyudulmadan üç girişdən boru reaktoruna daxil olur. 6 polimerləşmə üçün.
Ən çox tələb olunan polimer olan polietilenin istehsalı etilen qazının polimerləşmə reaksiyasına əsaslanır. Bu, üzvi polifenollar sinfi olan termoplastik polimerdir. Onun populyarlığı ondan çoxlu məişət məhsulları və müxtəlif sahələr üçün məhsullar istehsal etməyə imkan verən bütün texnoloji xüsusiyyətlərlə izah olunur. sənaye istehsalı. Bu materiala tələbatın mühüm amili onun eyni sahələrdə istifadə edilən analoqlarla müqayisədə aşağı qiymətidir.
Qısa biznes təhlili:
Biznesin qurulması xərcləri:150 - 250 min dollar
Əhalisi olan şəhərlər üçün uyğundur: heç bir məhdudiyyət olmadan
Sənayedə vəziyyət:aşağı rəqabət
Bir işin təşkilinin mürəkkəbliyi: 4/5
Geri ödəmə: 12-14 ay
Polietilenin əsas növləri
- HDPE - polietilen aşağı təzyiq, və ya PVP - yüksək sıxlıq;
- LDPE - yüksək təzyiq və ya PNP - aşağı sıxlıq;
- PSD - orta təzyiq və ya PSP - orta sıxlıq.
Bu növ polimerlərə əlavə olaraq başqaları da var: çarpaz bağlı - PEX, köpüklü və xlorosulfonatlı (CSP) polietilenlər.
Polietilen ən çox istifadə edilənlərdən biridir müasir materiallar istehsalda:
- qablaşdırma, shrink, kənd təsərrüfatı və digər növ plyonkalar;
- su, qaz və digər növ borular;
- müxtəlif sintetik liflər;
- müxtəlif növ mayelər üçün qablar;
- tikinti materiallarının geniş çeşidi;
- sanitariya məhsulları;
- qab-qacaq və məişət əşyaları;
- elektrik kabelləri üçün izolyasiya materialları;
- avtomobil hissələri, dəzgahlar, müxtəlif avadanlıqlar, alətlər və digər avadanlıqlar;
- stomatologiya və digər endoprotez növləri üçün protezlər;
- polietilen köpük.
Polietilenin geniş istehlak xüsusiyyətləri bu materialın bütün kimyəvi, fiziki, mexaniki və dielektrik xüsusiyyətlərinə bağlıdır. Buna görə də, radioelektrotexniki, kabel, kimya, tikinti, tibb və bir çox başqa sənaye sahələrində tələbat var.
İstehsalda bu materialın xüsusi sortları, məsələn, polietilen köpük, çarpaz bağlı, supermolekulyar, xlorosulfonatlı, səmərəli istifadə olunur. Tikinti materiallari. Polietilenin özü strukturda struktur olmasa da, fiberglas möhkəmləndirilməsi onu struktur kompozit məhsullarda istifadə etməyə imkan verir.
Polietilen də təkrar emal edilə bilən material kimi istifadə olunur. Onun tullantıları sonrakı istifadə üçün mükəmməl şəkildə təkrar emal olunur.
Polietilen istehsalı texnologiyası
Müxtəlif şəraitdə və müəyyən katalizatorların iştirakı ilə etilenin polimerləşməsi üçün kimyəvi reaksiya nəticəsində polietilen polimer alınır. Reaksiya şəraitindən - temperaturdan, təzyiqdən və katalizatorlardan asılı olaraq polietilen kökündən fərqli xüsusiyyətlər əldə edir.
Çox vaxt üç növ polietilen praktik əhəmiyyətə malikdir - aşağı, orta və yüksək təzyiq. Buna görə də, bu xüsusi materialların əldə edilməsi texnologiyasını nəzərdən keçirməyə dəyər. Qeyd etmək lazımdır ki, orta təzyiqli polietilen yalnız bir HDPE növü hesab olunur və onların istehsalı texnologiyası fərqli deyil.
Aşağı sıxlıqlı polietilenin istehsalı
HDPE təmizlənmiş etilen qazından istehsal olunur. Proses 100-150°C temperaturda 4 MPa-a qədər təzyiqdə baş verir. Polimerləşmə reaksiyasında katalizator olmalıdır: ya trietilaluminium, ya da titan tetraklorid. Proses fasilələrlə və ya qısamüddətli ola bilər.
Polietilen istehsalı üçün istifadə edilən strukturların növü, reaktorun ölçüləri və polimerin katalizatordan təmizlənməsi üsulu ilə fərqlənən bir sıra texnologiyalar mövcuddur. Bütöv texnoloji prosesüç mərhələyə bölünür:
- polietilenin polimerləşməsi;
- onu katalizatordan təmizləmək;
- qurutma.
Polimerləşmə reaksiyasının normal gedişi üçün zəruri şərt, verilən etilen və onun həcmlərinin köməyi ilə saxlanılan sabit temperaturdur. Katalizatorun iştirakı ilə polimerləşmə prosesinin çatışmazlıqları var - nəticədə alınan məhsul qaçılmaz olaraq katalizator qalıqları ilə çirklənir.
Yalnız polietileni qəbuledilməz şəkildə ləkələyir Qəhvəyi rəng, lakin onu pisləşdirir Kimyəvi xassələri. Bu çatışmazlığı aradan qaldırmaq üçün katalizator məhv edilir, sonra həll edilir və süzülür. Yaranan polimer xüsusi bir sentrifuqada yuyulur, ona metil spirti əlavə olunur.
Yuyulduqdan sonra sıxılır, üzərinə gücünü artıran maddələr əlavə edilir və görünüş. Xarici keyfiyyətləri yaxşılaşdırmaq üçün mum əlavə olunur ki, bu da polietilenə parlaqlıq verir. Daha sonra polimerləşmə məhsulu quruducu və qranulyasiya sexlərinə daxil olur. Polietilenin əsas növləri toz şəklində, kompozit siniflər - qranullar şəklində istehsal olunur.
Yüksək sıxlıqlı polietilen istehsalı
LDPE ən azı 200 ° C temperaturda, 150 ilə 300 MPa təzyiqdə istehsal olunur, oksigen reaksiyanın aktivatoru kimi çıxış edir. Polimer istehsalı avadanlığı - avtoklav və boru reaktorları.
Boru reaktoru, polimerləşmə reaksiyasının yüksək təzyiq altında baş verdiyi uzun boruşəkilli bir qabdır. Bir ərimə şəklində olan polimer reaktordan çıxarılır və reaksiyaya girməmiş etilendən təcrid olunduğu aralıq təzyiq ayırıcısına daxil olur. Sonra, uyğun olaraq texnoloji sxem qranullar şəklində ekstruderə daxil olur və çıxır və sonrakı emal üçün göndərilir. Bu texnologiya istehsalçılar arasında ən çox tələb olunur.
Avtoklav reaktorları, etilenin polimerləşməsinin reaksiya başlatıcısı ilə baş verdiyi silindrik, şaquli şəkildə qurulmuş qurğulardır. Reaktorlar reaksiya şəraitində, o cümlədən, istilik aradan qaldırılması şərtlərində fərqlənirlər. İnisiatorların konsentrasiyaları və reaksiya kütləsinin parametrləri.
Axın fərqləri kimyəvi reaksiyalar. Fərqli növlər avadanlıq və digər fərqlər səbəb olur struktur xüsusiyyətləri nəticədə polimerləşmə məhsulu.
Reaktorun növünə baxmayaraq, onlar üçün LDPE istehsalı sxemi eynidır:
- reaktorun qəbuledicisinə xammalın və təşəbbüskarın tədarükü;
- maddələrin qızdırılması və artan təzyiq parametrləri;
- xammal və təşəbbüskarın aralıq təchizatı;
- reaksiyaya girməmiş etilenin ayrılması və təkrar istifadə üçün toplanması;
- alınan polimerin soyudulması, təzyiqin azaldılması;
- son məhsulun qranulyasiyası, yuyulması, qurudulması, qablaşdırılması.
Köpüklü polietilen və ya PPE, məsaməli bir quruluşa və yüksək performansa malik bir polimerdir spesifikasiyalar. kimi geniş istifadə olunur istilik izolyasiya materialı tikinti və cihazqayırma mühəndisliyi, eləcə də qablaşdırma materialı və digər sahələrdə.
Bu polimerin istehsal texnologiyası müəyyən bir mürəkkəblik ilə xarakterizə olunur. Tam dövrü üçün xüsusi avadanlıq lazımdır: qarışdırıcılar, yükləyicilər, soyutma cihazları, yüksək təzyiqli nasoslar. Lakin polietilen köpük istehsalında ən vacib avadanlıq ekstruderlərdir. LDPE xammal kimi istifadə olunur, freonlar və alkan qarışıqları, məsələn, butan, üfürən maddələr kimi istifadə olunur.
İstehsal texnologiyasının xüsusiyyətlərindən asılı olaraq, iki növ PPE fərqlənir - çarpaz bağlanmış və çarpaz olmayan. Köpükləmə prosesi müəyyən təzyiq və yüksək temperaturda baş verir. Texnoloji prosesin mərhələləri:
Polimerlərin geniş miqyaslı istehsalı xərclərinin qarşısını almaq üçün onların təkrar emalından istifadə etmək olar. Yüksək keyfiyyətli dənəvər polimer məhsulu təkrar emal edilmiş materiallardan istehsal olunur ki, bu da öz xüsusiyyətlərinə görə əldə edilən ilkin polimer məhsulundan heç bir şəkildə aşağı deyil.
Xammal əzilir. Sonra yuyulur və sentrifuqada qurudulur. Təmizlənmiş xammal aqlomerasiya əməliyyatından keçir və qranulyasiyaya keçir. Bu, polietilenin təkrar emalının son məhsuludur.
Polietilen istehsalı üçün avadanlıq emal edilmiş xammalın təyinatına və növünə uyğun olaraq fərqlənir. Texnoloji zəncir aşağıdakı avadanlıqla təmsil olunur:
- bir və ya bir neçə ekstruder-qranulyator;
- kəsici maşın;
- vakuum əsasında işləyən yükləyicilər;
- ərimələr üçün filtrlərlə təchiz edilmiş nasoslar;
- vibrasiya ekranları;
- soyuducu vannalar;
- konveyerlər;
- xammal tədarükü üçün bunker;
- dəyirmanlar.
Polietilen istehsalı üçün yeni əsas avadanlığın alınması 120-200 min dollar aralığında ola bilər.Yeni yerli avadanlığın qiyməti yarıbayarı baha olacaq.
Polietilen istehsalı zavodunu necə təşkil etmək olar
Hər hansı istehsal işi biznes planının hazırlanması ilə başlayır.
Biznes planının tərtib edilməsi
Biznes planının məqsədi təmin etməkdir ümumi məlumat layihənin müəllifi haqqında, onun istehsal edəcəyi məhsulların təsviri. Layihənin məqsədləri də açıqlanmalı, istehsal texnologiyası ətraflı təsvir edilməlidir.
Bu texnologiya yenidirsə, biznes planında onun təhlükəsizliyinə dair müvafiq orqanların nəticələri təqdim edilməlidir mühit və insanların sağlamlığı.
otaq
İstehsal sahəsində polietilen istehsalı olan sənaye istehsalı yerləşməlidir məhəllə. üçün istehsal yerləri müəyyən sanitar və texniki tələblər var. Mərtəbə sahəsi 100 kvadratmetrdən az olmamalıdır. metr, hündürlüyü 10 metrdən aşağı olmamalıdır. İstehsalat sexlərində olmalıdır yanğından mühafizə və yaxşı havalandırma.
Sənəd işləri
Əvvəlcə biznesinizi qeydiyyatdan keçirməlisiniz. Fərdi sahibkar və ya MMC ola bilər. Həmçinin belə hallarda icazə almaq lazımdır:
- Şəhər Administrasiyası;
- yanğın, ekoloji və sanitar-epidemioloji xidmətlər;
- elektrik nəzarəti.
Xərclərin hesablanması
Əvvəlcə istehsaldan əldə olunan gəlir hesablanır:
- müəyyən həcmdə məhsul istehsalına orta hesabla nə qədər vəsait xərclənir;
- onun bazar dəyəri nədir;
- gəlir nədir.
- icazələrin dəyəri;
- binaların hazırlanması;
- avadanlıqların alınması;
- xammalın alınması.
Aylıq xərclər:
- işçilərin əmək haqqı;
- binaların icarə haqqının ödənilməsi;
- vergilər və kommunal xidmətlər.
Biznesin gəlirliliyi
Müəssisənin stabil işləməsi və avadanlıqların alınması üçün yaxşı başlanğıc kapitalı ilə bu biznes 12-14 ay ərzində öz bəhrəsini verir. Bir il stabil fəaliyyət göstərdikdən sonra avadanlıqların dəyəri tam ödəyə bilər və zavod xalis mənfəət gətirəcəkdir.
Etilen. Etilen - kimyəvi birləşmə, C2H4 düsturu ilə təsvir edilmişdir, yüngül bir qoxu olan rəngsiz bir qaz. Ən sadə alkendir (olefin). İkiqat bağ ehtiva edir və buna görə də doymamış birləşmələrə aiddir, yüksək reaktivliyə malikdir. Etilen təbiətdə demək olar ki, tapılmır. Az miqdarda bitki və heyvanların toxumalarında maddələr mübadiləsinin aralıq məhsulu kimi əmələ gəlir. Sənayedə son dərəcə əhəmiyyətli rol oynayan, dünyada ən çox istehsal edilən üzvi birləşmədir.
Hal-hazırda etilen istehsalının əsas mənbəyi qaz və maye ilə doymuş karbohidrogenlərin: etan, propan və birbaşa işləyən benzinlərin pirolizidir.
Etilen xüsusiyyətləri:
Kimyəvi formula H2C=CH2
Molekulyar çəki 28.05
Dövlət - qazlı
Ərimə nöqtəsi 103,8 K (-169,2°C)
Qaynama nöqtəsi 169,3 K (-103,7°C)
Normal şəraitdə sıxlıq 1,26 kq / m 3
163,2 K (-109,8 ° C) maye etilenin sıxlığı - 610 kq / m 3
Alışma temperaturu 728 K (455°C)
Etilen təmizliyi. Polimerləşmə üçün etilen çirklərdən hərtərəfli təmizlənməlidir. Etilenin çirkləri iki əsas qrupa bölünür - inert və aktiv. Gözə çarpan miqdarda, məsələn, 5-10% olan təsirsiz bir çirk, etilenin aşağı sıxılma qabiliyyətini nəzərə alaraq, etilenin konsentrasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Etilenə aktiv aşqarlar, məsələn, vinil tipli birləşmələr, adətən etilenlə kopolimerləşir, əmələ gələn polimerin xassələrini dəyişir və polimerləşmə sürətinə təsir göstərir.
Çirklərin tərkibindən asılı olaraq spesifikasiyalar mayeləşdirilmiş etilenin üç çeşidinin istehsalı planlaşdırılır: A, B və C. A və B markalı etilen polietilen və etilen oksidinin istehsalı üçün istifadə olunur. Etilen dərəcəli B - digər üzvi məhsulların istehsalı üçün. Mayeləşdirilmiş etilen tələblərə və standartlara uyğun olmalıdır.
Katalizatorlar (təşəbbüskarlar). Etilenin polimerləşməsi üçün katalizatorlar kimi əsasən molekulyar oksigen və üzvi peroksidlər istifadə olunur. Sənayedə olan peroksidlərdən di-tert-butil, tert-butilperbenzoat və s. peroksid ən çox istifadə yeri tapmışdır.İnsiatorun təsiri onun verilmiş temperaturda parçalanma dərəcəsindən və sürətindən və qabiliyyətindən asılıdır. monomerlə reaksiya vermək üçün əmələ gələn radikallar.
Təşəbbüskarı xarakterizə edən başqa bir amil aktiv oksigenin tərkibidir, yəni. təmiz peroksiddə aktiv oksigenin nəzəri faizi.
Quru formada peroksidlər partlayıcıdır, onların üzvi həlledicilərdəki məhlulları daha sabit və daha az partlayıcıdır. Təşəbbüskarların saxlanması müəyyən temperatur şəraitində aparılmalıdır.
Ən çox yayılmış peroksid təşəbbüskarlarının əsas xüsusiyyətləri aşağıda təsvir edilmişdir.
Di-tert-butil peroksid (С8Н18О2)
Tətbiq temperaturu 513-553 K (240-280°C)
Molekulyar çəki 146.2
Maye, sıxlıq 793 kq/m3
0,1 MPa - 463 K (190 ° C) qaynama nöqtəsi
Peroksid suda həll olunmur, əksər üzvi həlledicilərdə həll olunur
Saxlama temperaturu 298 K (20°C).
Tert-butilperbenzoat (С11Н14О3)
Tətbiq temperaturu 453-513 K (180-240°C)
Molekulyar çəki 194
Maye, sıxlıq 293 K (20 ° C) - 1040 kq / m 3
0,1 MPa - 397 K (124°C) qaynama nöqtəsi
Saxlama temperaturu 293 K (20°C).
Polietilen plyonkaların istehsalı üçün xammal etilenin polimerləşməsi nəticəsində əldə edilən polietilen qranullardır. Yüksək və aşağı təzyiqli polietilenin istehsalı üçün iki texnologiyadan istifadə olunur ki, bu da prosesin keçidini əhatə edir. müxtəlif şərtlər polimerləşmə. HDPE və LDPE müxtəlif temperatur və təzyiqlərdə istehsal olunur. Nəticədə materiallar müxtəlif fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlər əldə edir.
İstehsal texnologiyası haqqında bir az
Yüksək təzyiq altında (1000-3000 kq/sm 2) əldə edilən qranulların daha aşağı daxili sıxlığı 0,925 q/sm 3 olur. Bu şəkildə əldə edilən film toxunuşda daha "yağlı" olur. Nisbətən şəffafdır və cırılmadan yaxşı uzanır. Material daha qısa polimer zəncirləri ilə xarakterizə olunur. Daha az kristaldir və 100 C-dən yuxarı temperaturda əriyir. Bu xüsusiyyətlər çox vaxt LDPE adlanan yüksək sıxlıqlı polietilenə aiddir.
Aşağı təzyiqli polietilen və ya HDPE 1-5 kq/sm 2 təzyiqdə polimerləşir və 0,945 q/sm 3 sıxlığa çatır. Bu tip polietilen plyonka daha kristaldir, içindəki polimer zəncirləri daha uzundur və şəffaflıq daha azdır. -dən çox tələb edir istilik- 120C-dən, buna görə də onun istehsalı üçün enerji xərcləri daha yüksəkdir. Ancaq bu tip əməliyyat zamanı belə polietilen film daha yüksək temperaturlara dözə bilir.
Populyar faktlar
LDPE-ni HDPE-dən gözlə ayırmaq çox asandır: aşağı təzyiqli materialdan hazırlanmış polietilen plyonka həmişə əzilən zaman “xışıltı” verir. Yerli abbreviaturalar xarici LDPE-dən fərqlidir, LDPE (Aşağı Sıxlıqlı Polietilen) və HDPE - HDPE (Yüksək Sıxlıqlı Polietilen) uyğun gəlir. Bu, Rusiyada təsnifatın polietilenin polimerləşməsi zamanı təzyiqə və ondan kənarda - istifadə olunan qranulların sıxlığına əsaslandığı ilə bağlıdır. Yüksək təzyiqdə hazırlanmış material aşağı sıxlığa malikdir, aşağı təzyiqdə isə əksinə, yüksək sıxlığa malikdir.
Plastik film məhsullarını ən çox harada görürük? Təbii ki, mağazalarda. Xışıltılı tutqun qablaşdırma çantalarını və köynək çantalarını düşünün və onların HDPE-dən hazırlandığını bilin. Hamar qablaşdırma çantaları və qaynaqlanmış və kəsilmiş tutacaqları olan çantalar yüksək təzyiqli aşağı sıxlıqlı polietilendən hazırlanır. PVD məhsulları daha estetik görünüşə malikdir və onların səthinə parlaq, rəngli naxışların çəkilməsinə imkan verir.
Sonda demək lazımdır ki, hazırda polietilen ən çox yayılmış növə çevrilmişdir polimer material qablaşdırma sənayesində istifadə olunur. Əvvəlcə icad edildi, lakin hələ də qablaşdırmada populyarlığı ən yüksəklərdən biri olaraq qalır.
