Производство ПЭТ-гранул - от сырья до готовой продукции

Проект по строительству завода «Титан-Полимер» в особой экономической зоне «Моглино» стал, пожалуй, одним из самых обсуждаемых инвестпроектов, реализованных когда-либо в Псковской области. Особую обеспокоенность в связи с грядущим строительством выразили жители регионального центра, ведь производство БОПЭТ-пленки и ПЭТ-гранул планируется расположить в 8 километрах от черты города.

Тема стала одной из самых резонансных за последнее время и вызвала широкое обсуждение среди жителей не только областного центра, но и региона в целом. Реакция псковичей понятна и объяснима. Далеко не все из нас тесно знакомы со сферой производства полимеров в целом и полиэстера в частности, поэтому возникла и масса вопросов, связанных с влиянием на окружающую среду и здоровье местных жителей. Многих попросту напугало само сочетание «химкобинат», а кто-то даже предположил, что под Псковом намерены запустить нефтехимпроизводство. 

Надо отдать должное представителям «Титан-Полимер», которые готовы к диалогу, не уходят даже от самых острых дискуссий и пытаются объяснить, что же все-таки будет из себя представлять их будущее производство. Однако вопросов по-прежнему много, и чтобы расставить точки над i, Псковская Лента Новостей попросила экспертов предприятия подробно рассказать о тонкостях производственного процесса будущего завода, как говорится, от и до.

Что будут производить

Пожалуй, начнем с повторения того, что завод «Титан-Полимер» в Псковской области будет построен в несколько этапов. Первый предполагает выпуск биаксиально-ориентированной пленки - сокращенно - БОПЭТ, мощностью до 70 тысяч тонн в год.

Биаксиально- или, по-другому, двуосно-ориентированная пленка - это пленка, которая вытягивается в продольном и поперечном направлениях по ходу экструзии пленки. Сырьем для нее служит ПЭТ-гранулят (полиэтилентерефталат, полиэстер), к которому мы еще вернемся.

БОПЭТ-пленка широко используется в промышленности и в быту. Ее применяют для различных видов упаковки - пищевых продуктов (молочных продуктов, соусов, кондитерских изделий, салатов, кофе, кетчупов и майонезов, снеков и пр.), печатной продукции, для защиты гаджетов, в качестве защитной пленки для стекол автомобилей и оконных стекол в домах, в микроэлектронике и для других целей.

На втором этапе «Титан-Полимер» планирует выпускать ПЭТ-гранулят (полиэтителентерефталат, полиэстэр) мощностью до 170 тысяч тонн в год. Из этого полимера изготавливают жизненно важные медицинские изделия - хирургические нити, протезы клапанов сердца и сосудов, упаковку для хранения компонентов крови, хирургических наборов. Также ПЭТ широко применяется при изготовлении лотков для салатов, йогуртов, молочной продукции (включая детское питание), соусов и прочих пищевых продуктов.

Кроме того, ПЭТ является сырьем для производства БОПЭТ-пленки (пищевого и технического назначения), применяется для производства текстильных материалов - нитей, волокон, тканей для повседневной одежды, нетканых материалов. Одежда из такого материала отличается высокой прочностью, износостойкостью, гигиеническими качествами, устойчивостью к воздействию внешней среды, гипоаллергенностью.

Уникальные свойства полиэстера делают его востребованным в таких отраслях, как станко-, приборо- и машиностроение, электротехника и электроника, строительство, сельское хозяйство и другие. ПЭТ широко применим при производстве композитных материалов, для армирования поверхностей и т.д.

Из чего и как делают ПЭТ-гранулы

Наибольшее количество вопросов возникает по производству ПЭТ-гранул, поэтому мы попросили экспертов подробно рассказать именно о нем. Давайте разберемся, есть ли здесь какие-то вредные составляющие. 

Сырьем для производства ПЭТ служат терефталевая кислота и этиленгликоль. Получают полиэтилентерефталат поликонденсацией терефталевой кислоты (белый порошок) с этиленгликолем (бесцветная жидкость) по периодической или непрерывной схеме. Но давайте рассмотрим всю производственную цепочку целиком.

Кстати, наглядно посмотреть на производственный процесс можно на нашей инфографике.

Что касается сырья, то этиленгликоль – это двухатомный спирт, который классифицируется как вещество III класса опасности. Отметим, что к этому классу относятся также уксусная кислота, перекись водорода, йод, соединения марганца и другие химические продукты, с которыми мы сталкиваемся не только в производстве, но и в быту.

Этиленгликоль, кстати, широко применяется в повседневной деятельности человека – как компонент автомобильных антифризов, а также в отопительных системах частных домов – в виде смеси с водой. Многих пугает слово «кислота», но терефталевая кислота – это нетоксичный порошок, который не растворяется не только в воде, но и в большинстве растворителей. 

По технологии терефталевая кислота сначала смешивается с этиленгликолем в среде азота с образованием суспензии, что исключает образование взрывоопасной смеси. Затем готовая суспензия поступает в абсолютно герметичный этерификатор, в котором проводится этерификация кислоты этиленгликолем. Ее проводят при температуре 260-270 градусов Цельсия и давлении 0,1-0,2 Мпа (сопоставимо с давлением в автомобильных шинах). Если прекратится подача тепла, например, в случае внезапного отключения электроэнергии, никакого ЧП не произойдет, реакция просто остановится.

Побочный продукт этерификации, к слову, обычная вода с крайне незначительным содержанием этиленгликоля. Поступать эта вода будет на установку системы биологической очистки с «активным илом» (это микроорганизмы разного видового состава, используемые для биологического очищения промышленных стоков). Объем направленной на биоочистку воды составляет до 150 кубометров в сутки (при максимальной производительности). Для понимания, примерно такой же объем используется в многоэтажном доме. Очищенная вода после проведения необходимых анализов будет направляться в коллектор канализации сточных вод.

Активный ил для биоочистки стоит достаточно дорого, поэтому производитель заинтересован в том, чтобы в попадающей сюда воде не было никаких вредных веществ, кроме питательного для него этиленгликоля.

Полученную смесь бис-(2-гидроксиэтил) терефталата с его олигомерами (молекула в виде цепочки из небольшого числа одинаковых составных звеньев - этим олигомеры отличаются от полимеров, в которых число звеньев теоретически не ограничено) подвергают поликонденсации в присутствии катализатора в нескольких последовательно расположенных аппаратах, также абсолютно герметичных, снабженных мешалками, при постепенном повышении температуры от 270 до 285 градусов Цельсия и при глубоком вакууме от 6600 до 66 Па.

После завершения процесса расплав полиэтилентерефталата выдавливается через фильеру в виде тонких жилок, которые охлаждаются водой и режутся на цилиндрические гранулы на специальном устройстве гранулятора.

После гранулирования продукт отправляется в сушилку-центрифугу, затем гранулят поступает на вибросито, в котором отделяются мелкие и крупные частицы. Гранулы нестандартного размера в утиль при этом не отправляются, их снова пускают в переработку. Производство является безотходным.

Далее с помощью пневмотранспорта готовые гранулы поступают в силосы хранения, откуда уже направляются либо на продажу, либо используются для производства БОПЭТ-пленки.

Безопасность превыше всего

«Почти весь процесс производства ПЭТ проводится в условиях вакуума или в среде инертного газа (азота). Какие-либо вредные стоки от процесса сведены на нет. Выбросы в атмосферу настолько минимальны, что сравнимы, пожалуй, лишь с горением дров. На мировой арене полиэтилентерефталат признан экологически безопасным материалом по всем показателям – от производства до продажи. Синтез ПЭТ из терефталевой кислоты и этиленгликоля в промышленных масштабах считается одним из самых экологически чистых и безопасных производств», – заверили эксперты «Титан-Полимера».

Лучшим доказательством их слов является тот факт, что ПЭТ сегодня используется в странах с самыми жесткими стандартами безопасности в пищевой промышленности – Швейцарии, Франции, Германии, США и др. Инженеры Германии, Японии и Соединенных Штатов совместно разработали оптимальное и практически идеальное по экологическим параметрам оборудование для изготовления ПЭТ. Добавим, что «Титан-Полимер» будет использовать европейское оборудование от мировых лидеров отрасли.

Чистота ПЭТ подтверждена регламентом комиссии ЕС по пластиковым материалам и изделиям, предназначенным для контакта с пищевыми продуктами, в США – Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA), Европейским агентством по безопасности продуктов питания (EFSA), а высокие барьерные свойства ПЭТ доказали в отечественном Аналитическом центре МГУ.

К слову, для псковского проекта по производству ПЭТ-гранулята при проведении предОВОС (предварительной оценки воздействия на окружающую среду) была учтена даже та самая «роза ветров», которой пугают псковичей противники строительства завода.

«В соответствии с выполненным предОВОС учтены все факторы данной территории, в том числе направление движения воздушных масс. Отметим, что выбросы в атмосферу от производства практически отсутствуют. Даже на границе санитарно-защитной зоны они намного ниже гигиенических нормативов ГН 2.1.6.3492-17 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений». Единственным источником эмиссий является труба котельной, выбросы от которой ничем не отличаются от аналогичных котельных, отапливающих жилые дома Пскова», – пояснили специалисты «Титан-Полимера».

Добавим, что задать свой вопрос по проекту строительства завода по производству БОПЭТ-пленки и ПЭТ-гранул в Псковской области можно в информационном центре «Титан-Полимер» (Псков, ул. Ленина, 17), предварительно записавшись по телефону (8112) 33-30-99.

Также свой вопрос можно оставить на сайте «Титан-Полимера». Для этого нужно заполнить простую форму.