شفاف کننده

 کسب دانش فنی تولید شفاف کننده پلی­ پروپیلن

مواد هسته ­زا نقش مهمی در فرآوری پلیمرهای نیمه بلوری بر عهده دارند؛ زیرا این ترکیبات امکان تنظیم میکرو ساختار پلیمر را فراهم نموده و بدین­ ترتیب کنترل بیشتر خواص ماکروسکوپی پلیمرها را میسر می­سازند. استفاده از مواد هسته­ زا از نظر اقتصادی مقرون بصرفه است؛ زیرا این مواد دمای تبلور پلیمرها را افزایش داده و بدین طریق منجر به کوتاه شدن چرخه­ های فرآوری و صرفه ­جویی در مصرف انرژی می­شوند. شفاف کننده­ ها دسته­ای از مواد هسته­ ساز(Nucleating agents) محسوب می شوند که علاوه بر افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی رزین از طریق افزایش دانسیته هسته­ گذاری، کدورت پلیمر را بطور قابل ملاحظه­ ای کاهش می­دهند.

 

 e

 

پلی ­پروپیلن شفاف شده کاربرد گسترده­ای در کالاهای مصرفی و بازار تولیدات انبوه دارد؛ مثلا در ساخت بسته­ بندیهای غذایی استریل و مخصوص مایکروویو، بطری­های پرشونده با مواد داغ، جعبه­ های مواد غذایی، شیشه­ های مواد آرایشی و بسته­ بندی دارویی. در اینگونه کاربردها باید انواعی از افزودنی­های مواد پلاستیکی مورد استفاده قرار بگیرند که در طی فرآوری و عملیات ثانویه تخریب نشوند و از پوشش بسته­ بندی نیز خارج نگردند. بطورکلی عوامل شفاف ­کننده با توجه به کارایی کلی آن که بر اساس میزان تغییر در شفافیت و همچنین خواص اورگانولپتیک (ایجاد بو و مزه در محصول)، طبقه بندی می‌شوند‌. شفاف کننده جدید ساخته شده از آخرین نسل­های شفاف کننده ­های پروپیلن بوده که بدون ایجاد هر گونه بو و مزه بالاترین درجه شفافیت را به محصول اعطا می­کند.

با دستیابی به دانش فنی تولید شفاف کننده توسط شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، علاوه بر بومی سازی دانش فنی چرخه تولید پلی­پروپیلن شفاف نیز در کشور تکمیل می­گردد.

بدین ترتیب مهمترین ایراد پلی پروپیلن که قابلیت کاربرد آن را در بسیاری از مواد محدود می­نماید، با کسب دانش فنی تولید پلی­ پروپیلن شفاف مرتفع می­گردد که علاوه بر رفع مشکل شفافیت، خواص فیزیکی و مکانیکی و سرعت تولید قطعه نیز با افزایش شفافیت بهبود پیدا می­کند.

این طرح در قالب پروژه‌های پژوهشی در مقیاس بنچ تا مقیاس دموپلنت تحقیقاتی با ظرفیت تولید 2400 تن پلی‌پروپیلن در سال با مجموعه اهداف ذیل به فعالیت می‌پردازد.

  1. برنامه‌ریزی و اجرای طرح‌های تحقیقاتی به منظوردستیابی به دانش فنی کاتالیست‌ها و تولید کاتالیست‌های بومی
  2. شناخت، بهبود و توسعه‌ی فرآیندهای تولید پلی‌پروپیلن و رفع مشکلات واحدهای صنعتی مربوطه.
  3. توسعه محصولات پلیمری بر پایه پلی پروپیلن
  4.  مشارکت در تولید جهانی علم و حرکت در مرزهای دانش و نوآوری فناوری‌های جدید در زمینه‌‌ی پلی‌پروپیلن.

ضرورت اجرای پروژه‌های پژوهشی:

مهمترین عوامل تأثیرگزار بر اولویت‌بندی و ضرورت اجرایی شدن پروژه‌های پژوهشی طرح پلی‌پروپیلن به شرح ذیل است.

1.       شناخت و بررسی عملکرد کاتالیست‌های تجاری موجود در دموپلنت و مجتمع‌های تولیدی پلی‌پروپیلن

2.       ساخت کاتالیست‌های بومی مناسب پلیمریزاسیون پروپیلن

3.       شناخت و بررسی عملکرد کاتالیست های بومی ساخت شرکت در دموپلنت و مجتمع‌های تولیدی پلی‌پروپیلن

4.       شناسایی، بررسی و تعقیب فناوری‌های رقبا و شرکت های خارجی

5.       شناخت و حل مشکلات فرایندی واحد های تولیدی و بهبود خواص گریدهای تولیدی آن مجتمع‌ها

6.       بهینه سازی تولید انواع گریدهای پلی پروپیلن در مجتمع‌های پتروشیمی

7.       شناخت و بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی بر کیفیت پلی‌پروپیلن و دستیابی به گریدها

8.       بررسی گریدهای مختلف مجتمع‌ها جهت ارزیابی خواص و توسعه گریدها

9.       دستیابی به دستورالعمل گریدهای خاص پلی‌پروپیلن و تولید آن‌ها در دموپلنت

10.   مدل سازی و شبیه سازی تکنولوژی‌های مربوط به فرایندهای تولید پلی‌پروپیلن

11.   تهیه و تدوین بسته‌ی طراحی و مهندسی بومی تولید پلی‌پروپیلن در مقیاس صنعتی

 

دستاوردها:

مهمترین دستاوردهای طرح پلی‌پروپیلن به شرح ذیل است.

1.       دستیابی به گریدهای همو و رندوم پلی‌پروپیلن با استفاده از کاتالیست‌های تجاری و صنعتی

2.       تأمین داخلی تجهیزات در تکنولوژی بومی پلی‌پروپیلن

3.       ساخت کاتالیست زیگلرناتای بومی جهت پلیمریزاسیون پروپیلن در مقیاس پایلوت و برنامه‌ریزی جهت تولید در مقیاس صنعتی

4.       تست و بررسی عملکرد کاتالیست‌های منتخب تولیدی در مقیاس بنچ در دموپلنت

5.       طراحی، ساخت و راه‌اندازی سیستم تهیه خمیر کاتالیست جهت استفاده در دموپلنت

6.       سنتز دانرهای غیرفتالاتی مورد استفاده در تهیه پلی‌پروپیلن در مقیاس آزمایشگاهی

7.       طراحی خشک‌کن دموپلنت پلی‌پروپیلن با لحاظ بزرگنمایی مقیاس

8.       طراحی بخارزن (استیمر) دموپلنت پلی‌پروپیلن با لحاظ بزرگنمایی مقیاس

9.    مقایسه عملکرد کاتالیست‌های منتخب پلیمریزاسیون پروپیلن در فازهای دوغابی و توده جهت امکان‌سنجی پیش بینی رفتار کاتالیست در فاز توده از طریق انجام پلیمریزاسیون در فاز دوغابی

10.   کو و ترپلیمریزاسیون پروپیلن، اتیلن و بوتن-1 در مقیاس بنچ

11.  مدلسازی CFD هیدرودینامیک، انتقال حرارت و آنالیز مکانیکی به منظور تهیه داده‌های مهندسی برای تجهیزات راکتور پیش‌پلیمریزاسیون و دو لوپ راکتور پلیمریزاسیون R-281 و R-291 جهت بهره‌برداری در طراحی‌ها و بزرگنمایی مقیاس

12.  مدلسازی CFD هیدرودینامیک، انتقال حرارت و آنالیز مکانیکی به منظور تهیه داده‌های مهندسی برای تجهیزات Steamer (V-611) و Dryer (DR-621) جهت بهره‌برداری در طراحی‌ها و بزرگنمایی مقیاس

 

فرآیند طراحی‌شده‌ی تولید پلی‌پروپیلن شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی مرکز اراک شامل دو راکتور دوغابی سری لوپ با ظرفیت 2400 تن در سال است که به دنبال آن دو راکتور بستر سیال فاز گازی قرار دارد و سیستم کاتالیست مصرفی فرآیند معمولاً از دسته کاتالیست‌های زیگلر-ناتا است. این پیکربندی امکان تولید محدوده‌‎ی وسیعی از گریدهای پلی‌پروپیلن را دارد.

بخش‌های اصلی واحد به اختصار به صورت زیر است

-         خوراک‌دهی کاتالیست و مونومر

-         پیش‌پلیمریزاسیون و پلیمریزاسیون فاز توده

-         گاززدایی و بازیابی مونومرها و ذخیره‌سازی

-         پلیمریزاسیون فاز گازی

-         بخاردهی و خشک‌کن

-         سیستم‌ انتقال پنوماتیک و سیلوهای ذخیره‌ی محصول

-         سیستم دور ریز (Blow Down)

    سرویس‌ها و یوتیلیتی

ایجاد دانش فنی تولید کمک فرایند پلیمری غیر فلوئوره برای پلی اتیلن

این محصول به عنوان یک افزودنی برای بهبود فرایند پذیری پلی ­اتیلن سبک خطی و پلی ­اتیلن سنگین تولید و با موفقیت به کار گرفته شده و نتایج بسیار خوبی را ایجاد کرده است. دانش فنی این محصول هم اکنون در اختیار شرکت پژوهش وفناوری پتروشیمی قرار دارد. مزایای این محصول بدین شرح است:

1-  قیمت بسیار پایین­تر نسبت به کمک فرایندهای فلوئوروالاستومری

2-  حذف کامل پدیده­های شکست مذاب در فیلم­های پلی­ اتیلنی

3-  عملکرد بسیار خوب در کاهش انرژی و فشار فرایند و افزایش ظرفیت تولید

4-  حفظ و یا ارتقای خواص مکانیکی فیلم و محصولات قالبگیری دمشی

5-  سازگاری کامل با محیط زیست

87