گلوگاه های تولید گرید لوله HDPE PE ۱۰۰ در کشور

به گزارش آژانس رویدادهای مهم نفت و انرژی " نفت ما " ، گرید لولهHDPE کلاس 100که اصطلاحا PE100 نامیده می شود را می توان آخرین نسل گریدهای تجاری شده در سطح جهانی دانست. یگرچه در برخی فناوری ها هم ادعا می شود قابلیت تولید PE 120 هم فراهم شده است اما در حال حاضر PE 100 تجاری ترین و مقبولترین گرید لوله در سراسر جهان خصوصا در بحث انتقال گاز است. دیواره لوله حاصل از گرید PE 100 می تواند به طور استاندارد در طول 50 سال سرویس دهی خود، تنشی حلقوی (HOOP STRESS) را به میزان 10 MPa را در 20 درجه سانتیگراد تحمل کند. به طور کلی لوله حاصل از PE100 دارای سه ویژگی اصلی است. خصوصیت اول استحکام یا STRENGTH بالا است که معنای مقاومت بالای لوله در مقابل تغییر شکل ناشی از فشار است. دومین ویژگی ضربه پذیری یا TOUGHNESS بسیار بالاست که به معنای مقاومت قابل توجه در مقابل شکستن و ترک برداشتن شکننده یا BRITTLE است. سومین ویژگی هم مقاومت بالا در مقابل تماس با مواد شیمیایی یا CHEMICAL RESISTANCE است. معمولا رزین های پلیمری لوله های PE100 به طور کلی با مواد پایدار کننده در مقابل پرتوهای فرابنفش کامپاند می گردند. مهمترین افزودنی در این زمینه خصوصا در مورد کاربرد های رو زمینی کربن بلاک است که به میزان 2 تا 2.5 درصد به رزین اولیه اضافه می شود. لازم به ذکر است کربن بلاک به کار رفته در کامپاند باید اولا نوعی خاص یا اصلاحا گرید پلاستیک باشد که قیمت آن چندین برابر کربن بلاک گرید لاستیک است و ثانیا باید در سطح پلیمر به صورت کاملا یکنواخت توزیع و پراکنش یابد. مهندسین حوزه طراحی و نصب لوله های آب و گاز ترجیح می دهند از لوله های PE100 استفاده کنند. چرا که هزینه عملیات اجرایی نصب یک خط لوله زیرزمینی بیشترین سهم از هزینه کل پروژه طراحی و نصب خط انتقال یک سیال را به خود اختصاص می دهد (چیزی حدود 85% از هزینه کل پروژه) بنابراین تعویض آن یا بخشی که خراب شده مستلزم صرف هزینه زیادی است. از این رو انتخاب لوله ای که دارای طول عمر زیاد بوده و احتمال خرابی آن در خلال کارکرد مورد انتظارش بسیار ناچیز باشد مرجح است. در عین حال در فشار کاربری ثابت به علت خواص بالاتر به ضخامت کمتری از جداره لوله احتیاج است که وزن مواد اولیه مصرفی را کاهش می دهد. این مزایا سبب شده است در کشور های اروپایی منحصرا از لوله های PE100 در خطوط انتقال گاز استفاده شود و در موارد انتقال آب نیز در 80% موارد استفاده از این گرید مد نظر قرار گیرد. در ایران مصرف PE100 مشکی در حوزه انتقال گاز حدود 350 هزار تن در سال ارزیابی می شود که مداما در حال رشد سالیانه خواهد بود. لازم به ذکر است برترین نوع PE100 مشکی است نوعی است که در واحد تولیدی صنعتی مستقیما از اضافه شده پودر کربن بلاک به پودر پلیمر در مرحله اکستروژن تهیه شده باشد. اضافه کردن کربن بلک به صورت مستربچ توسط تولید کننده رزین یا تولید کننده لوله بر خواص نهایی لوله تاثیر گذاشته و بعضا سبب کاهش پارامترهای کنترل کیفی می گردد. البته اضافه کردن مستقیم پودر کربن بلاک در مناطق مرطوب به علت خاصیت آب دوستی بسیار بالای دوده عملا امکان پذیر نیست و تولید کنندگان رزین در این نوع مناطقی آب و هوایی عملا چاره ای به جز اضافه کردن مستربچ ندارند که بهای تمام شده محصول نهایی را افزایش خواهد داد. در واحدهای HDPE دوغابی صنعت پروشیمی ایران تولید گرید PE 100 با چالش های بزرگی همراه بوده است. اولا به لحاظ طراحی و معماری مولکولی خاص میکروساختار زنجیره های پلیمری، حتما باید از کاتالیست ویژه استفاده شود. در تکنولوژی بازل این کاتالیست که اصلاحا THS یا Z501 نامیده می شود مشمول تحریم قرار گرفته است و جایگزینی این کاتالیست ویژه HIGH TEC همواره با چالش های عدم گذر محصول از آزمون های کنترل کیفی و یا ایجاد گرفتگی ها در راکتورها یا مسیرهای انتقال و مشکلات خشک سازی فرایندی همراه بوده است. ثانیا به لحاظ فرایندی مشخصه های تولید بسیار حساس تر می شود و به طور اخص باید خلوص رقیق کننده مورد استفاده که هگزان است در راکتور اول معادل حلال هگزان مقطر باشد. این به معنای انتقال بار عملیاتی بسیار سنگین به بخش تقطیر و خالص سازی حلال در واحد است. این گلوگاه فرایندی از دلایل اصلی عدم امکان تولید پایدار در واحدهای فرایندی بوده است. در واحدهای HDPE با حجم تولید بالا نیز برخی مشکلات انتقال حرارت و گریز دمایی در راکتور ها به علت عدم اختلاط و گردش دوغاب در راکتورها مشاهده است که سبب افت ظرفیت تولید می گردد. پس می توان گفت ایجاد قابلیت تولید PE100 در یک واحد صنعتی HDPE دوغابی بدون مشاوره صاحب تکنولوژی و در عدم بهره مندی از کاتالیست منطبق بر فرایند تفویضی لایسنسور، در حد یک پروژه بهسازی تولید یا REVAMP است و نمی توان آن را صرفا یک تغییر کاتالیست معمولی دانست. به جز دو پتروشیمی مهر وایلام که از لیسانس میتسویی استفاده می کنند کلیه واحد های HDPE دوغابی در مدار تولید و طرح های ثبت شده کشور بر اساس تکنولوژی لیوندل بازل هستند. در لیسانس بازل گرید معادل PE100 با نام CRP100 عرضه می شود. گرچه لیوندل بازل تست های 500 ساعته رشد آهسته ترک و انتشار سریع ترک را جریی از تست های روتین کنترل کیفی گرید لوله خود قرار نداده است و چنانچه گریدی این تست های تکمیلی را با موفقیت به پایان برساند بنا به نگاه انجمن جهانی PE 100+ آن را یک رزین فراتر از PE100 می توان به حساب آورد. معمولا گریدهای CRP100 قابلیت گذر از آزمون های تحلیل ترک را داشته و PE 100+ محسوب می شوند. هم اکنون تفاوت قیمت پایه گرید PE100 با PE 80 در بورس کالا حدود 240 تومان بر کیلوگرم است و درصورت محسوب شدن گرید PE100 تولیدی در گروه PE100+ که خانواده CRP100 را شامل می شود همانند آنچه برای محصول جم لحاظ شده است این تفاضل قیمت به حدود 370 تومان بر کیلوگرم خواهد رسید. در صورتی که گرید به صورت مشکی یعنی CRP100B عرضه شود 350 تومان دیگر هم به این تفاضل اضافه شده و کل حد مرغوبیت به 720 تومان بر کیلوگرم خواهد رسید که تقریبا معادل 180 دلار بر تن است. در حال حاضر تفاوت قیمت PE 100 مشکی نسبت به PE80 در بازار چین حدود 260 دلار بر تن و در بازار ترکیه حدود 190 دلار بر تن است. یادآور می شود طی دوسال گذشته متوسط تفاضل قیمت PE100B نسبت به PE80 در بازار ترکیه به نقل از موسسه CHEMORBIS حدود 120 دلار بر تن بوده است. به طور کلی برنامه اکثریت واحدهای HDPE دوغابی کشور ایجاد قابلیت گرید PE100 و حضور در بازارهای صادراتی است تا ارز ارزش افزوده خاص این گرید نسبت به دیگر انواع گریدهای HDPE مثل گریدهای فیلم و بادی بهره مند گردند. به عنوان مثال در کشور چین به علت مقررات سخت گیرانه دولت در رابطه با ملاحظات زیست محیطی، برخی واحدهای تولیدی در حال تغییر سیستم تامین انرژی خود از زغال سنگ به سمت گاز می باشند که مصرف گرید PE100 B را به طور قابل ملاحظه ای افزایش داده است. این تقاضای مازاد در حال حاضر دلیل اصلی صعود قیمت PE100B در چین و به تبع آن در دیگر مناطق آسیایی می باشد. به هرو نهضت تولید گرید با ارزش PE100 در کشور نیازمند یک نگاه ملی است. در درجه اول باید کاتالیست ویژه تولید این گرید به که لحاظ معماری مولکولی رزین تولیدی، پاسخ به هیدروژن، قابلیت توزیع یکنواخت کومونومر در زنجیره های بلند، عدم ایجاد ذرات پودر زیر یا FINE (ضخامت کمتر از 60 میکرون) کاملا منحصر به فرد تلقی می شود بومی سازی گردد. و در مرحله بعد با تعریف طرح های مهندسی نسبت به بهینه سازی فرایند تولید جهت جلوگیری از کارافتادگی ها و افزایش راندمان بخش تقطیر هگزان اقدام شود. در انتها هم REVAMP واحدهای تولیدی به سمت سیستم سه راکتوری خاص که اصلاحا ADVANCED CASCADE POLYMERIZATION یا اختصارا ACP نامیده می شود و راه را برای تولید PE 120 هموار می سازد باید با دقت و قوت دنبال شود. گلوگاه نهایی هم در بخش مشکی سازی عدم تولید گرید دوده صنعتی گرید پلاستیک در کشور است. هم اکنون عموما از دوده گرید لاستیک برای تولید مستربچ های مشکی سازی لوله استفاده می شود که به لحاظ ساختار مولکولی و شیمیایی منطبق بر خواص نهایی PE 100 نیست و سبب افت خواص رزین پایه می گردد.

با سلام
من در حال تحقیق یک پروژه در پتروشیمی هستم. یک سوال تخصصی داشتم
میخواستم بدون ماده ای به نام viton freeflow چه نقش درواحد پلی اتیلن سنگین پتروشیمی دارد و مواد تشکیل دهنده این ماده چیست.
ممنون میشم راهنمایی کنید

۲ ۰

با سلام
میخواستم بدون ماده ای بنام viton freeflow چه نقش درواحد پلی اتیلن سنگین پتروشیمی دارد و مواد تشکیل دهنده این ماده چیست.
ممنون میشمو راهنمایی کنید

۰ ۰