معرفی پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) کوپلیمری از اتیلن و آلفا الفینهایی چون 1-بوتن، 1-هگزن و 1-اکتن است که چگالی آن بین 0.915 تا 0.940 گرم بر سانتی متر مکعب...
۲۹ فروردین
۱۴ فروردین
۲۱ اسفند
معرفی
پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) کوپلیمری از اتیلن و آلفا الفینهایی چون ۱-بوتن، ۱-هگزن و ۱-اکتن است که چگالی آن بین ۰.۹۱۵ تا ۰.۹۴۰ گرم بر سانتی متر مکعب است. ساختار مولکولی LLDPE با یک زنجیره پلیمری خطی با انشعاب کم و کوتاه یا بدون انشعاب است. عدم وجود انشعاب بلند ساختار بسیار کریستالی ایجاد میکند که در مقایسه با پلی اتیلن سبک (LDPE) منجر به نقطه ذوب بالاتر و شفافیت کمتر میشود، اما LLDPE استحکام کششی و مقاومت در برابر سوراخ شدن و پارگی را نشان میدهد.
رزینهای LLDPE به طور کلی با چگالی و شاخص مذاب مشخص می شوند. چگالی با غلظت کومونومر در زنجیره پلیمر تعیین میشود. غلظت کومونومر مقدار انشعابهای کوتاه را کنترل میکند و طول انشعابها به نوع کومونومر بستگی دارد (هر چه غلظت کومونومر بیشتر باشد، چگالی پلی اتیلن کمتر میشود). از سوی دیگر، شاخص مذاب نماینده میانگین وزن مولکولی رزین است و در درجه اول توسط دمای واکنش کنترل میشود. میانگین وزن مولکولی به توزیع وزن مولکولی که عمدتاً تحت تأثیر نوع کاتالیزور است، مرتبط نیست.
فرآیندهای تولید
رزینهای LLDPE توسط هر دو فرآیند فاز مایع و گاز تولید میشوند.
سیستمهای فاز مایع برای LLDPE تحت سلطه فرآیندهای مبتنی بر محلول شرکتهای Dow Chemical ،NOVA Chemical Corporation و Mitsui هستند. این تکنولوژیها که معمولاً به عنوان فرآیندهای swing نامیده میشوند قابل استفاده جهت تولید هر دو محصول LLDPE و HDPE ( (پلی اتیلن سنگین) هستند. DSM همچنین یک فرآیند مبتنی بر محلول را توسعه داده است، اما دیگر لایسنس ارائه نمیدهد؛ فقط توسط DEX Plastomers در اروپا برای تولید پلاستومرها و مقادیر محدود LLDPE و همچنین توسط LG Chemicals در کره جنوبی استفاده میشود. واحدهای فاز مایع دوغابی نیز قادر به تولید LLDPE هستند. فناوریهای دو لایسنسور Chevron Phillips و LyondellBasell’s Hostalen نمونههایی از فناوری دوغابی هستند.
Univation Technologies و Innovene (INEOS کنونی) از لایسنسورهای اصلی فرآیندهای فاز گاز برای تولید LLDPE هستند. این دو فرآیند میتوانند LLDPE و HDPE را به جای یکدیگر تولید کنند. سوئیچهای مکرر بین LLDPE و HDPE پرهزینه است و به طور معمول انجام نمیشود. در سال ۲۰۲۰، حدود ۸۲ درصد از کل ظرفیت فرآیند swing مبتنی بر فناوری فاز گاز بود. نمودار شکل زیر توزیع ظرفیت جهانی LLDPE را بر اساس فناوری لایسنسور نشان میدهد. در ادامه فناوری UNIPOL II به عنوان یکی از فناوریهای رایج مختصراً معرفی شده است و میزان خوراک، یوتیلیتی و نیز هزینه سرمایهگذاری مربوط به آن ارائه گردیده است.
فناوری UNIPOL II
در این فناوری کاتالیزور در یک فرآیند بچ از مخلوطی از MgCl2 ،TiCl3 ،AICI و تتراهیدروفوران آغشته به سیلیس تهیه میشود. این پیشساز با دی اتیل آلومینیوم و n-هگزیل آلومینیوم تماس داده میشود سپس خشک شده و با محلول هگزان کوکاتالیست تری اتیل آلومینیوم مخلوط میشود. این محلول کاتالیزور، همراه با محلول کوکاتالیست تری اتیل آلومینیوم در هگزان، به صورت سری به یک سیستم واکنش متشکل از دو راکتور فاز گازی با بستر سیال فرستاده میشود. اتیلن خشک و ۱-هگزن خشک شده در حضور سیستم کاتالیست در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد (۱۷۶ درجه فارنهایت) و فشار (psig) 300 در اولین راکتور بستر سیال کوپلیمریزه میشوند. گاز خروجی راکتور که از بخش جداکننده راکتور خارج میشود، قبل از بازگشت به راکتور فشرده و خنک میشود. هیدروژن برای کنترل جرم مولکولی پلیمر اضافه میشود. محصول پلیمری با جرم مولکولی کم از راکتور اول، همراه با کومونومر اضافی، هیدروژن و کوکاتالیست مستقیماً به راکتور فاز گاز دوم ارسال میشود.
پلیمریزاسیون در دومین راکتور بستر سیال در دمای ۸۲ درجه سانتی گراد (۱۸۰ درجه فارنهایت) و فشار (psig) 300 ادامه دارد. گازهای خارج از راکتور فشرده، سرد میشوند و به راکتور دوم ارسال میشوند. پلیمر نهایی از راکتور از طریق یک سیستم air-lock به مخازن تخلیه فرستاده میشود و به purge bin میرود. کومونومرها و میعانات واکنش نداده بازیابی میشوند. پلیمر غربال میشود، با مواد افزودنی مایع و/یا جامد مخلوط میشود، پلت میشود و در یک اکسترودر خشک میشود و در انبار بستهبندی و ذخیره میشود یا برای حمل بر روی کامیونها یا واگنهای ریلی بارگیری میشود.
خوراک و یوتیلیتی مورد نیاز
در شکل زیر برای فناوری UNIPOL II، میزان و قیمت خوراک و همچنین مقدار یوتیلیتی مورد نیاز به ازای تولید هر تن LLDPE در سال ارائه گردیده است. قیمتهای ارائه شده میانگین قیمت محصول در آمریکا از سال ۲۰۱۲ تا سال ۲۰۲۱ میباشد.
هزینههای سرمایهگذاری
مجموع هزینه سرمایهگذاری [۱] (TFC) شامل هزینههای داخل محدوده فرآیند (ISBL) [۲] و هزینههای آفسایت [۳] (OSBL) مورد نیاز به ازای سه ظرفیت تولید مختلف LLDPE در شکل زیر برای فناوری UNIPOL II و با فرض موقعیت مکانی آمریکا و سال ۲۰۲۲ ارائه شده است. همچنین برای سه ظرفیت مذکور مقدار پتانسیل اقتصادی [۴] (EP) برآورد گردیده است.
[۱] Total Fixed Capital Cost
[۲] Inside Battery Limits
[۳] Outside Battery Limits
[۴] Economic Potential = Product Cost – Raw Material Cost
با تکمیل فرم زیر از جدیدترین اخبار و گزارشهای ما باخبر شوید.