Производство полиэтилена, наиболее востребованного полимера, основано на реакции полимеризации газа этилена. Это термопластичный полимер, класса органических полифенолов. Его популярность объясняется целым комплексом технологических свойств, позволяющих производить из него множество изделий бытового назначения и изделий для разных сфер промышленного производства. Немаловажным фактором востребованности данного материала является его низкая стоимость по сравнению с аналогами, использующимися в этих же сферах.
Оглавление:
- Основные виды полиэтилена
- Сферы применения полиэтилена
- Технология производства полиэтилена
- Производство полиэтилена низкого давления
- Производство полиэтилена высокого давления
- Производство вспененного полиэтилена
- Производство вторичного полиэтилена
- Оборудование для производства полиэтилена
- Как организовать завод по производству полиэтилена
- Составление бизнес-плана
- Помещение
- Персонал
- Оформление документов
- Расчет затрат
- Рентабельность бизнеса
Краткий анализ бизнеса:
Затраты на организацию бизнеса:150 – 250 тысяч долларов
Актуально для городов с населением:без ограничений
Ситуация в отрасли:низкая конкуренция
Сложность организации бизнеса:4/5
Окупаемость:12 – 14 месяцев
Основные виды полиэтилена
- ПНД – полиэтилен низкого давления, или ПВП – высокой плотности;
- ПВД – высокого давления, или ПНП – низкой плотности;
- ПСД – среднего давления, или ПСП – средней плотности.
Кроме этих видов полимеров, есть и другие: сшитый – PEX, вспененный и хлорсульфированный (ХСП) полиэтилены.
Сферы применения полиэтилена
Полиэтилен – один из самых широко применяемых современных материалов в производстве:
- упаковочных, термоусадочных, сельскохозяйственных и других видов пленки;
- водопроводных, газовых и других видов труб;
- различных синтетических волокон;
- емкостей для разного рода жидкостей;
- большого ассортимента стройматериалов;
- санитарно-технических изделий;
- посуды и предметов домашнего обихода;
- изоляционных материалов для электрических кабелей;
- деталей для автомобилей, станков, различного оборудования, инструментов и другой техники;
- протезов для стоматологии и других видов эндопротезирования;
- пенополиэтилена.
Широкий спектр потребительских свойств полиэтилена обусловлен целым комплексом химических, физико-механических и диэлектрических характеристик этого материала. Поэтому он востребован в радиоэлектротехнической, кабельной, химической, строительной, медицинской и многих других отраслях.
Специальные разновидности этого материала, такие как вспененный полиэтилен, сшитый, сверхмолекулярный, хлорсульфированный – эффективно используются в производстве строительных материалов. Хотя сам полиэтилен не конструкционный по структуре, но армирование стекловолокном дает возможность использовать его в конструкционных композитных изделиях.
Полиэтилен используется и как вторсырье. Его отходы отлично перерабатываются для дальнейшего применения.
к оглавлению ↑
Технология производства полиэтилена
Полиэтиленовый полимер получают в результате химической реакции полимеризации этилена в различно созданных условиях и в присутствии определенных катализаторов. В зависимости от условий протекания реакции – температуры, давления и катализаторов, полиэтилен приобретает кардинально отличающиеся характеристики.
Чаще всего практическую ценность имеют три вида полиэтилена – низкого, среднего и высокого давления. Поэтому стоит рассмотреть технологию получения именно этих материалов. Надо заметить, что полиэтилен среднего давления считается всего лишь разновидностью ПНД и технология их производства ничем не отличается.
к оглавлению ↑
Производство полиэтилена низкого давления
ПНД производится из очищенного газа этилена. Процесс идет при температуре 100-150°C при давлении до 4 МПа. В реакции полимеризации обязательно должен присутствовать катализатор: или триэтилаллюминий или четыреххлористый титан. Процесс может быть непрерывным или кратковременным, с перерывами.
Существует ряд технологий производства полиэтилена, отличающихся по типу используемых конструкций, размеру реактора, способу очистки полимера от катализатора. Весь технологический процесс разбит на три этапа:
- полимеризация полиэтилена;
- очистка его от катализатора;
- просушка.
Советуем прочитать:
- производство стрейч-пленки
- производство поролона
- производство стеклопластиковой арматуры
- производство пенопласта
Необходимое условие для нормального протекания реакции полимеризации – постоянная температура, которая поддерживается с помощью подаваемого этилена и его объемов. Процесс полимеризации с участием катализатора имеет свои недостатки – происходит неизбежное загрязнение полученного продукта остатками катализатора.
Он не только окрашивает полиэтилен в неприемлемый коричневый цвет, но и ухудшает его химические свойства. Для устранения этого недостатка катализатор разрушается, а потом растворяется и отфильтровывается. Отмывается полученный полимер в специальной центрифуге, в которую добавляют метиловый спирт.
После промывки он отжимается, к нему добавляют вещества, повышающие его прочность и внешний вид. Для улучшения внешних качеств добавляют воск, который придает полиэтилену блеск. Далее продукт полимеризации попадает в сушильные аппараты и в цеха грануляции. Основные марки полиэтилена производятся в порошкообразном виде, композиционные марки – в виде гранул. к оглавлению ↑
Производство полиэтилена высокого давления
ПВД производится при температуре не менее 200 °C, при давлении от 150 до 300 МПа, в качестве активатора реакции выступает кислород. Оборудование для получения полимера – автоклавные и трубчатые реакторы.
Трубчатый реактор – это длинный резервуар в виде трубы, в котором и происходит реакция полимеризации под высоким давлением. Полимер, в виде расплава выводится из реактора и поступает в отделитель промежуточного давления, где он изолируется от непрореагировавшего этилена. Затем, согласно технологической схеме он поступает на экструдер и выходит из него в виде гранул, и направляется на дополнительную обработку. Эта технология является наиболее востребованной среди производителей. Автоклавные реакторы – цилиндрические, вертикально расположенные агрегаты, в которых идет реакция полимеризации этилена с инициатором реакции. Реакторы отличаются условиями протекания реакций, в том числе условиями теплоотвода. Концентрации инициаторов и параметров реакционной массы.
Различия протекания химических реакций. Разные виды оборудования и другие различия обусловливают структурные особенности получаемого продукта полимеризации.
Советуем прочитать:
- производство пластиковых труб – https://business-poisk.com/proizvodstvo-plastikovyh-trub.html
- производство полипропиленовых мешков – https://business-poisk.com/proizvodstvo-polipropilenovyh-meshkov.html
Несмотря на тип реактора, схема производства ПВД для них одинаковая:
- подача в приемник реактора сырья и инициатора;
- разогрев ингредиентов и повышение параметров давления;
- промежуточная подача сырья и инициатора;
- изоляция непрореагировавшего этилена и его сбор для повторного использования;
- охлаждение полученного полимера, сброс давления;
- грануляция конечного продукта, промывка, сушка, упаковка.
к оглавлению ↑
Производство вспененного полиэтилена
Вспененный полиэтилен, или ППЭ – это полимер, отличающийся пористой структурой и имеющий высокие эксплуатационные и технические характеристики. Он широко используется как термоизоляционный материал в строительстве и в приборостроительном машиностроении, а также как упаковочный материал и в других сферах.
Технология производства этого полимера отличается определенной сложностью. Для ее полного цикла необходимо специальное оборудование: смесители, загрузчики, охлаждающие устройства, насосы высокого давления. Но самым главным оборудованием в производстве вспененного полиэтилена являются экструдеры. В качестве сырья используется ПВД, в качестве вспенивающих агентов – фреоны и алкановые смеси, например, бутан.
В зависимости от особенностей технологии производства, различают два вида ППЭ – сшитый и несшитый. Процесс вспенивания идет под определенным давлением и с высокой температурой. Этапы технологического процесса:
- загрузка смеси;
- смешивание;
- продавливание смеси через экструдер;
- сшивание пленок;
- вспенивание;
- получение заготовок в виде плит, пленки и других полуфабрикатов.
к оглавлению ↑
Производство вторичного полиэтилена
Для того, чтобы избежать затрат на крупномасштабное производство полимеров, можно воспользоваться их вторичной переработкой. Из вторсырья производится высококачественный гранулированный полимерный продукт, который по своим характеристикам ничем не уступающий первично полученному полимерному продукту.
Сырье подвергается дроблению. Затем, оно моется и сушится в центрифуге. Очищенная сырьевая масса проходит операцию агломерации и идет на гранулирование. Это – конечный продукт вторичной переработки полиэтилена. к оглавлению ↑
Оборудование для производства полиэтилена
Оборудование для производства полиэтилена различается в соответствии с назначением и видом перерабатываемого сырья. Технологическая цепочка представлена следующим оборудованием:
- один или несколько экструдеров-грануляторов;
- машина для резки;
- загрузчики, работающие на основе вакуума;
- насосы, оснащенные фильтрами для расплавов;
- вибросита;
- ванны для охлаждения;
- транспортеры;
- бункера для подачи сырьевой массы;
- мельницы.
Покупка нового основного оборудования для производства полиэтилена может стать в пределах 120-200 тысяч долларов.Новое отечественное оборудование будет стоить меньше в два раза. к оглавлению ↑
Как организовать завод по производству полиэтилена
Всякий производственный бизнес начинается с разработки бизнес-плана.
Составление бизнес-плана
Цель бизнес-плана – предоставление общей информации об авторе проекта, описание продукции, которую он собирается производить. Также должна быть раскрыты задачи проекта, в подробностях должна быть описана технология производства продукции.
Если эта технология является новой, то в бизнес-плане должны быть представлены заключения соответствующих органов об ее безопасности для окружающей среды и здоровья людей. к оглавлению ↑
Помещение
Промышленное производство, каковым является выпуск полиэтилена, следует размещать в производственной зоне населенного пункта. Для производственного помещения существуют определенные санитарные и технические требования. Площадь помещения не должна быть меньше 100 кв. метров, высота его не должна быть ниже 10 метров. В производственных цехах должна быть противопожарная защита и хорошая вентиляция.
к оглавлению ↑
Персонал
Обеспечить производственный процесс может небольшой по численности коллектив:
- руководитель предприятия;
- бухгалтер;
- менеджер по продажам;
- технолог;
- рабочие по обслуживанию технологической линии – 4 человека.
Возможны и другие варианты штатного расписания.
к оглавлению ↑
Оформление документов
Прежде всего, необходимо зарегистрировать свое предприятие. Это может быть ИП или ООО. Также необходимо получить разрешительные документы в таких инстанциях:
- городская администрация;
- пожарная, экологическая и санитарно-эпидемиологическая службы;
- электронадзор.
Расчет затрат
Сначала производится расчет доходов от производства продукции:
- сколько затрачивается в среднем на производство определенного объема продукции;
- какова ее рыночная стоимость;
- каков размер дохода.
Затем надо посчитать все расходы:
- стоимость разрешительных документов;
- подготовка помещения;
- закупка оборудования;
- закупка сырья.
Ежемесячные расходы:
- оплата труда работникам;
- оплата аренды помещения;
- налоги и коммунальные услуги.
Далее выполняются расчеты окупаемости бизнеса и его прибыльности. к оглавлению ↑
Рентабельность бизнеса
При стабильной работе предприятия и при хорошем стартовом капитале на приобретение оборудования, этот бизнес окупается через 12-14 месяцев. Через год стабильной работы, затраты на оборудование могут полностью окупиться и завод станет приносить чистую прибыль.
Источник: