خط جت میل کاتالیست
کاتالیست ها به عنوان قلب واحد پتروشیمی نقش مهمی در تولید محصولات متنوع در این صنعت دارند. پلی اتیلن (PE) و پلی پروپیلن (PP) مهمترین پلیمرهای جهان هستند: در سال 2010، مقادیر تولید شده برای هر دو ماده پلاستیکی در مجموع به بیش از 120 میلیون تن رسید. ظرفیت برآورد شده در سراسر جهان برای هر دو کلاس پلیمر بیش از 160 میلیون تن است.
پلی اتیلن (PE) و پلی پروپیلن (PP)، هر دو پلیمرهای ترموپلاستیک هستند که به ترتیب از پلیمریزاسیون اتیلن و پروپیلن ساخته می‌شوند. پلی اتیلن در قالب گیری بادی، قالب گیری تزریقی یا پوشش اکستروژن کاربرد دارد. این ماده رایج ترین نوع پلیمر تولیدی است. پلی پروپیلن (PP) نیز در بسیاری از کاربردها از جمله بسته بندی مواد غذایی، طناب، منسوجات، قطعات پلاستیکی و ظروف چند بار مصرف، تجهیزات آزمایشگاهی، بلندگوها، قطعات خودرو و اسکناس های پلیمری استفاده می شود.
تولید صنعتی پلی‌اتیلن به چهار روش اصلی: فرآیند فشار بالا، دوغابی (زیگلر-ناتا)، فیلیپس و نفت استاندارد انجام می‌شود. حجم بالایی از پلی اتیلن مصرفی در دنیا در واحدهای صنعتی با استفاده از کاتالیست های زیگلر- ناتا تولید می شود.
کاتالیزور زیگلر-ناتا (ZN)، که به موجب آن کارل زیگلر و جولیو ناتا در سال 1963 جایزه نوبل شیمی را دریافت کردند؛ امروزه به طور گسترده برای توسعه آلفا الفین ها مورد استفاده قرار می گیرد. این کاتالیست ها در 50% موارد در تولید پلی اتیلن و در بیش از 95% موارد در تولید PP استفاده می شود.
شرکت اونیک (Evonik)، یکی از تامین کنندگان اصلی کاتالیست های محصولات پلیمری در دنیاست. جدول زیر نمونه ای از تولیدات این شرکت می باشد.
پلی اتیلن های تولیدی به واسطه کاتالیست های زیگلر-ناتا، سه دسته اصلی هستند:
HDPE یک هموپلیمر خطی است که به دلیل استحکام کششی زیاد، در ظروف زباله، بطری های شوینده و لوله های آب کاربرد گسترده ای دارد. در مقایسه با HDPE که درجه شاخه ای بودن آن بسیار پایین است، LLDPE شاخه های کوتاه متعددی دارد. استحکام، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ترک خوردگی، این ماده را برای کارکرد در مواردی مانند پوشش کابل، بسته بندی و ... مناسب می کند. UHMWPE نیز از نوع پلی اتیلن بوده و بسیار سخت و از نظر شیمیایی مقاوم است؛ بنابراین اغلب برای ساخت دنده ها و اتصالات مصنوعی استفاده می شود.
در مقایسه با پلی اتیلن، پلی پروپیلن به دلیل داشتن گروه متیل اضافی، خاصیت مکانیکی و مقاومت حرارتی بالاتری دارد. علاوه بر این، پلی پروپیلن ایزوتاکتیک نسبت به پلی پروپیلنِ آتاکتیک مقاوم تر و نسبت به خزش مقاوم تر است. پلی پروپیلن کاربردهای گسترده ای در پوشاک، پلاستیک پزشکی، بسته بندی مواد غذایی و ساخت و ساز دارد.
تولید و آماده سازی این کاتالیست ها، نیازمند میکرونایزر (جت میل) ویژه ای است که ضمن رعایت الزامات پروسه، کاتالیست را آماده و به راکتور تزریق کند. جت میل های پکصا، برای دستیابی به قابلیت کاربری در صنایع پتروشیمی، سفارشی سازی شده ند؛ صحت این امر در همکاری با شرکت های پتروشیمی جم، پلیمر کرمانشاه و شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی در فرآوری کاتالیست BCC-518 ،BCC-100 و BCC-530 به اثبات رسیده است. صنایع پتروشیمی، محدودیت های تحمیل شده توسط شرکت بازل (Basell) در تأمین کاتالیست های مورد نیاز برای تولید گرید استراتژیک PE100 (با کاربری در صنایع لوله سازی کشور) را بی اثر کردند.
پلی اتیلن (PE) و پلی پروپیلن (PP)، هر دو پلیمرهای ترموپلاستیک هستند که به ترتیب از پلیمریزاسیون اتیلن و پروپیلن ساخته می‌شوند. پلی اتیلن در قالب گیری بادی، قالب گیری تزریقی یا پوشش اکستروژن کاربرد دارد. این ماده رایج ترین نوع پلیمر تولیدی است. پلی پروپیلن (PP) نیز در بسیاری از کاربردها از جمله بسته بندی مواد غذایی، طناب، منسوجات، قطعات پلاستیکی و ظروف چند بار مصرف، تجهیزات آزمایشگاهی، بلندگوها، قطعات خودرو و اسکناس های پلیمری استفاده می شود.
روش های تولید PP یا PE
تولید صنعتی پلی‌اتیلن به چهار روش اصلی: فرآیند فشار بالا، دوغابی (زیگلر-ناتا)، فیلیپس و نفت استاندارد انجام می‌شود. حجم بالایی از پلی اتیلن مصرفی در دنیا در واحدهای صنعتی با استفاده از کاتالیست های زیگلر- ناتا تولید می شود. کاتالیزور زیگلر-ناتا
کاتالیزور زیگلر-ناتا (ZN)، که به موجب آن کارل زیگلر و جولیو ناتا در سال 1963 جایزه نوبل شیمی را دریافت کردند؛ امروزه به طور گسترده برای توسعه آلفا الفین ها مورد استفاده قرار می گیرد. این کاتالیست ها در 50% موارد در تولید پلی اتیلن و در بیش از 95% موارد در تولید PP استفاده می شود.شرکت اونیک (Evonik)، یکی از تامین کنندگان اصلی کاتالیست های محصولات پلیمری در دنیاست. جدول زیر نمونه ای از تولیدات این شرکت می باشد.
| توضیحات | کاربری | |
|---|---|---|
| Catylen S 100 | بر پایه منیزیم اتوکساید (جامد) | PE (HDPE, UHMWPE), PP |
| Catylen S 200 | بر پایه منیزیم اتوکساید (جامد) | PE (HDPE, UHMWPE) |
| Catylen S 300 | بر پایه منیزیم اتوکساید (جامد) | PE, PP |
پلی اتیلن های تولیدی به واسطه کاتالیست های زیگلر-ناتا، سه دسته اصلی هستند:
HDPE
LLDPE
UHMWPE
در مقایسه با پلی اتیلن، پلی پروپیلن به دلیل داشتن گروه متیل اضافی، خاصیت مکانیکی و مقاومت حرارتی بالاتری دارد. علاوه بر این، پلی پروپیلن ایزوتاکتیک نسبت به پلی پروپیلنِ آتاکتیک مقاوم تر و نسبت به خزش مقاوم تر است. پلی پروپیلن کاربردهای گسترده ای در پوشاک، پلاستیک پزشکی، بسته بندی مواد غذایی و ساخت و ساز دارد.
جت میل های پکصا؛ عضوی جدا ناپذیر از صنایع شیمیایی.
تولید و آماده سازی این کاتالیست ها، نیازمند میکرونایزر (جت میل) ویژه ای است که ضمن رعایت الزامات پروسه، کاتالیست را آماده و به راکتور تزریق کند. جت میل های پکصا، برای دستیابی به قابلیت کاربری در صنایع پتروشیمی، سفارشی سازی شده ند؛ صحت این امر در همکاری با شرکت های پتروشیمی جم، پلیمر کرمانشاه و شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی در فرآوری کاتالیست BCC-518 ،BCC-100 و BCC-530 به اثبات رسیده است. صنایع پتروشیمی، محدودیت های تحمیل شده توسط شرکت بازل (Basell) در تأمین کاتالیست های مورد نیاز برای تولید گرید استراتژیک PE100 (با کاربری در صنایع لوله سازی کشور) را بی اثر کردند.
کاربری
کاتالیست: منیزیم اتوکساید، تیتانیوم بر پایه دی کلرید منیزیم
کوکاتالیست: تری اتیل آلومینیوم، دنور و اتمر