Как производят полимеры?

Для многих воронежцев не секрет, что одно из старейших предприятий города ОАО «Воронежсинтезкаучук» (ВСК) ныне является дочерним предприятием СИБУРа (крупнейший нефтехимический холдинг России). ВСК, в свою очередь, является одним из крупнейших производителей высококачественных каучуков, латексов и термоэластопластов в России. Продукция завода реализуется как на внутреннем рынке, так и за рубежом. Экспортные поставки занимают около 50% объема производимой продукции и осуществляются в Испанию, Италию, Германию, Австрию, Финляндию, Китай, Тайвань, Индонезию, США и другие страны.

В середине августа этого года на территории завода было введено в эксплуатацию новое производство современных полимерных материалов — бутадиен-стирольных термоэластопластов (ТЭПов). Это полимеры, которые используется в дорожном строительстве (добавляются в битум и способствуют увеличению срока службы дорожного полотна), при изготовлении мягких кровельных материалов, при изготовление клеев, различных пластмасс, а так же в обувной промышленности. По некоторым данным, если на вас сейчас обувь российского производства, то, скорее всего, её подошва сделана из термоэластопласта, произведенного на ВСК. Дело в том, что завод занимается производством ТЭПов с начала 90-х. Более того, ВСК является единственным производителем этой продукции в странах СНГ. До недавних пор годовой объем выпуска составлял 35 тысяч тонн в год, которых катастрофически не хватало для использования одновременно нужд РФ, стран СНГ и экспорта. После запуска нового производства общая мощность предприятия по выпуску термоэластопластов составит уже 85 тысяч тонн.

В начале сентября мне довелось погулять по новому технологическому объекту и немного пофотографировать.
Буду откровенен — химия мне в школе давалась с трудом. Хорошо помню только H2O, H2SO4 и как на практике высыпал в карман рубашки какой-то кристаллический порошок (крупинки напоминали драгоценные камни), после чего в моей рубашке «прогорела» дырка. Посему данный репортаж может содержать некоторые неточности, но желающие, надеюсь, всё же поймут основной принцип работы участка ТЭП-50. За непонятными словами типа «полимер», «катализатор», «ингибитор» и т.д., пожалуйста, обращаемся к википедии или учебнику химии.

Итак, основным исходным сырьем для производства термоэластопласта являются стирол и бутадиен. Поскольку это мономеры, чтобы получить полимер, надо химически связать между собой определенное количество мономеров. Причем не только связать, а связать в определенном количестве, соотношении и правильной пространственной ориентации. Итак, вкратце: необходимое количество мономера (стирола) помещается в специальный реактор и с помощью катализатора процесса (бутила лития) производим «сшивку» стирола.

02. На фото узел приема и приготовления катализатора – бутила лития:
ТЭП-50

Получили активный полимер стирола. В этот активный или, как говорят, «живой» полистирол добавляют необходимое количество бутадиена. Проводится вторая реакция полимеризации и образуется новый активный полимер, состоящий уже из полимерных цепей стирола и присоединенного к ним бутадиена. Это полупродукт, из которого можно будет получить термоэластопласт с нужными потребительскими свойствами. Надо только эти полимерные цепочки правильно между собой «связать». Если по длине, то получится ТЭП с линейной структурой (этот продукт необходим для улучшения качества дорог), а если их «связать» крестом, то получим ТЭП с уже разветвленной структурой. Этот продукт нужен для улучшения мастик и битумов в кровельных материалах.

03. На фото реакторы и все необходимое для процесса полимеризации оборудование:
ТЭП-50

Химический процесс полимеризации проходит с выделением большого количество тепла, а готовый продукт ТЭП физически представляет из себя твердое вещество. Одним словом, просто так синтез не проведешь. Выход из этой ситуации – провести процесс в жидкости, которая растворяет ТЭП и не мешает процессу полимеризации. Также в жидкой фазе легко отвести избыточное тепло процесса синтеза. В качестве растворителя используется смесь циклогексана и гексана.

04. Благодаря этим насосам, растворитель постоянно участвует в процессе, поступая на полимеризацию и возвращаясь обратно после водной отпарки.
ТЭП-50 насосы

05. Мой сопровождающий Роман на пути к участку подготовки мономеров и растворителей.
ТЭП-50 Воронеж

06. Безопасность — главное. На всякий пожарный случай по всему оборудованию установлены пожарные гидранты.
ТЭП-50 гидрант

07. Заглянем на минутку в ЦПУ (Центральный пульт управления). На больших экранах выводится изображение с видеокамер, установленных, в том числе, и внутри технологических резервуаров, а сотрудницы внимательно следят за мониторами. Это распределенная система управления (РСУ). Предназначена для автоматизации контроля и управления технологическими процессами и позволяет удаленно в режиме реального времени получать информацию о технологических процессах на участках и в лабораториях производства. Непосредственно на рабочем месте оператор может визуально отслеживать изменение большинства технологических параметров, получать данные анализов, контролировать подачу требуемых компонентов для постановки синтезов, расход на колонны сушки растворителя, подачу на дегазацию и, наконец, выработку, то есть количество готовой продукции.
ТЭП-50 ЦУП

Но продолжаем разговор о технологическом процессе. После проведения всех стадий полимеризации получаем раствор ТЭП в растворителе. Он представляет из себя хорошо сваренный кисель: чем холоднее, тем гуще. «Кисель» собирают в больших емкостях для определения качественных показателей ТЭП.

08. В этих емкостях (4 штуки вместимостью 340 м3 каждая) после проведения полимеризации в реакторах собирается раствор ТЭП. Далее он будет проанализирован по качественным показателям и отправлен на водную отгонку растворителей из раствора.
ТЭП-50 Воронеж

09. Для того, что бы извлечь ТЭП в чистом виде на первом этапе применяют метод водной отгонки растворителя из раствора. На фото узел водной отгонки растворителей из раствора ТЭП.
ТЭП-50 Воронеж

10. Далее в аппарат с горячей водой и при активном перемешивании подают пар и раствор полимера. Растворитель испаряется и выводится из аппарата и потом повторно используется в процессе, а твердый ТЭП в виде мелких пористых хлопьев вместе с водой отправляется на установку сушки. Сначала эти хлопья задерживают на сетке как на дуршлаке. На фото как раз эта наклонная сетка типа «дуршлака»:
ТЭП-50

11. Затем мокрые хлопья отправляют в отжимные машины. Вот они на фото:

12. В них основная часть воды отжимается, а ТЭП в твердом виде и с малым содержанием воды досушивается в сушилках за счет обдува горячим воздухом. Вот так выглядят эти сушилки. Совершеннейший стимпанк, не так ли?

13. Всё. Готовый продукт получен.

14. Осталось его упаковать. Для этого применяются разные упаковочные машины – от полиэтиленовых мешков весом 15кг до больших «биг-бегов» весом в 800 кг. На фото упаковка в маленькие мешки по15 кг:

15. А это упаковка в большие биг-беги:

16. Как и любой товар, до продажи готовый ТЭП нужно где-то хранить.

17. Перемещаемся на склад. Сюда же с помощью погрузчиков перемещают и готовую продукцию.

18. Которая, кстати, уже находит своего потребителя. Первым стала компания «ТехноНИКОЛЬ». Это крупнейший производитель и поставщик кровельных, гидроизоляционных и теплоизоляционных материалов. При этом ВСК рассчитывает и на интерес к продукции со стороны дорожников. Термоэластопласты давно применяются во всем мире при производстве полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) — одного из элементов верхнего слоя дорожного покрытия. Применение ПБВ обеспечивает увеличение межремонтных сроков службы покрытия дорог с 3–4 лет до 7–10 лет. Доля полимерно-битумных вяжущих в общем объеме потребления дорожных битумов в нашей стране за последние три года выросла с 1% до 3%, при этом она до сих пор существенно ниже, чем в других странах. Для сравнения, в Германии этот показатель превышает 30%.

19. Отгрузка потребителю.

Вот такой, вкратце, технологический процесс. Бонусом еще несколько видов производства.

20. Колонны очистки бутадиена и осушки растворителей.
Они же на титульном фото.
ТЭП-50 Воронеж

21. Цех выделения продукта.
ТЭП-50

22. Многие километры труб…

23. Панорама производства.

24. Вот, в целом, и всё, что касается производства ТЭП-50. Но до кучи покажу, что еще попало в поле зрения моей камеры. Административно – бытовое здание с лабораторией.

25. Наверное, самый неизвестный памятник в Воронеже — товарищу Кирову у первой проходной ВСК.

26. Сотрудница. Заметил, что на ВСК очень молодой коллектив. Особенно относительно «классических» заводов.

27. Хотя, как я уже писал выше, ВСК — одно из старейших предприятий города (основан в 1932 году под вывеской СК-2) и имеет богатейшую историю. Впрочем, об этом сегодня я писать, пожалуй, не буду. Может, в следующий раз. Тем более, что в пресс-службе мне подарили раритетную книгу о истории завода буквально с момента строительства, когда левый берег Воронежа еще представлял собой практически степь. Персональное спасибо за книгу и экскурсию руководителю отдела корпоративных коммуникаций Ксении Барыниной и инженеру-технологу производства ТЭП-50 Роману Малинову.

Источник: блог Андрея Кирнова


Хотите повысить доверие к вашей торговой марке, товару или услуге? Закажите у нас репортаж! Минимальный охват публикаций на наших ресурсах - 20.000 уникальных пользователей! Кликайте!

Поделитесь, пожалуйста, записью с друзьями. Спасибо!

Рекомендуем к просмотру...


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

20 + 13 =