PETROLKÉMIA Tehenics István 2010 I. félév.

Az előadások a következő témára: "PETROLKÉMIA Tehenics István 2010 I. félév."— Előadás másolata:

1 PETROLKÉMIA Tehenics István 2010 I. félév

2 Műanyagok, élet nélkülük?
BME-VEMT

3 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Vízgőzös pirolizáló (olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Nem MOL csoport magtevékenységhez kapcsolódó petrolkémiai termékek Pannon Egyetem

4 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Stream cracker(olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Nem MOL csoport core tevékenységhez kapcsolódó petrolkémiai iparok BME-VEMT

5 A kőolajfinomító petrolkémiai termékei
BME-VEMT

6 A petrolkémia területei általában
Általában a petrolkémia termékeit kőolaj frakciókból és földgázból állítják elő. Olefinek (etilén, propilén) Polietilén Polipropilén PVC Etilén származékok, etilén glikolok Aromások: benzol, toluol, xilol Benzol származékok, kumol, fenol, aceton, etil-benzol Sztirol, polisztirol C4 származékok, butadién, polibutadién, szintetikus gumik (SBR) Maleinsav-anhidrid (MSA), fumársav Egyebek (nem a MOL csoport által gyártott termékek) BME-VEMT

7 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Vízgőzös pirolizáló (olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Nem MOL csoport core tevékenységhez kapcsolódó petrolkémiai iparok BME-VEMT

8 A polimer gyártás technológiája – I
A vízgőzös pirolizáló (olefingyár) alapanyagai, termékei Alapanyagok Etán – főleg Közép-keleten, és Mexikói-öböl Könnyűgázok – propán, n-bután, bután-elegy, pentán Benzin - vegyipari benzin, gáz kondenzátum Gázolaj Nehéz desztillátum (speciális esetekben) Termékek Hidrogén Etilén, propilén (monomerek) C4-ek (pl.: i-butilén, butadién, butén-1) Benzol-toluol frakció C8 frakció (motorbenzin komponens) C9 frakció (fűtőolaj komponens) C10 frakció – pirolízis olaj, pirolitikus kátrány (fűtőolaj komponens, koromgyári alapanyag) BME-VEMT

9 A polimer gyártás technológiája – II
Olefin gyár technológiája Krakkolás Alapanyag előmelegítés Krakkolás gőzzel, kemencében ( ºC) Hűtés (gyors lehűtés) Szeparálás/elválasztás C1/C4 Pirolízis benzin Hidrogénezés/Stabilizálás Telítés Kén eltávolítás Gőz rendszer Központi kazán üzemeltetés Fűtőgáz rendszer Hidrogén, metán, etán BME-VEMT

10 A polimer gyártás technológiája – III
LDPE – kis sűrűségű polietilén HDPE – nagy sűrűségű polietilén PP – polipropilén Homopolimer Kopolimer BME-VEMT

11 Az LDPE gyártás technológiája – I
Mi az LDPE ? Low Density PolyEthylene Jellemző tulajdonságok Sűrűség g/cm3 Olvadás index 0.3->20 g/10 min (190ºC/2.16 kg) Olvadáspont ºC Alkalmazás BME-VEMT

12 Az LDPE gyártás technológiája – II
LDPE, alacsony sűrűségű PE technológiák Autoklávos Csöves Folyamat lépései - 1 Kompresszió Beérkező etilén nyomásának növelése a reakció nyomására Nem reagált etilén visszavezetése Modifikáló és komonomer adagolása Reakció – bar Iniciátorok beadagolása Hőmérséklet ellenőrzése a szükséges terméktulajdonságok elérése érdekében Egyfázisú reakció – két fázis, csak alacsonyabb nyomás és hőmérséklet Rövid tartózkodási idő – néhány perc BME-VEMT

13 Az LDPE gyártás technológiája – III
Folyamat lépései - 2 HP szeparáció olvadt LDPE és a nem reagált etilén elválasztása LP szeparáció nem reagált etilén visszavezetése az extruder-anyagtartályból HP újrafeldolgozás Alacsony molekulasúlyú polimer (wax) visszavezetése Lehűtött etilén újrafeldolgozása LP újrafeldolgozás Alacsony molekulasúlyú polimer (wax, olajok) visszavezetése BME-VEMT

14 Az LDPE gyártás technológiája – IV
Folyamat lépései - 3 Extrudálás Homogenizálás Adalék adagolás Apró golyókká történő formálás Gázmentesítés Maradék etilén visszavezetése (általában kisebb, mint 1000 ppm) LDPE– silókba kerül tárolásra BME-VEMT

15 Autoklávos vs. csöves folyamat
Konverzió 21% - adiabatikus, reakció hő visszavezetés a reagens számára bar nyomás „hiper” kompresszor magasabb kapacitása Szerves peroxid iniciátorok Speciális polimer képesség – EVA kopolimereken át 40% vinil-acetát Alacsonyabb reaktor kapacitás – 150 kt/y Csöves Konverzió 36% - a reakció hő részben visszavezethető hűtésre bar nyomás „hiper” kompresszor alacsonyabb kapacitása, de magasabb load olcsóbb oxigén iniciátor alkalmazható Fólia minőség magasabb tisztasággal, EVA 10% vinil-acetát Reaktor kapacitás 400 kt/y BME-VEMT

16 LDPE – Autoklávos gyártás
BME-VEMT

17 LDPE – Csöves gyártás BME-VEMT

18 Fújt fólia formázása BME-VEMT

19 Alkalmazás LDPE fontosabb tulajdonságai
Félkristályos, tejfehér színű, viaszos „tapintású” anyag Az LDPE: sok elágazás, lánc struktúrában. Az LDPE félrugalmas, könnyű anyag, kémiailag ellenálló, elektromos szigetelésnek kiváló Fentiek eredményeképpen a sűrűség és a kristályosodási hajlam csökken, míg a feldolgozhatósága számos konverziós technológiában nagymértékben javul LDPE jellemző felhasználási módja: Fólia (zsugorfólia, csomagoló fólia, műanyag táskák, bevásárló táskák) Kupakok, fedelek, lezárók, műszaki cikkek, szabadidő és sport felszerelés Drótok, huzalok bevonása BME-VEMT

20 A HDPE gyártás technológiája – I
Mi a HDPE ? High Density PolyEthylene Jellemző tulajdonságok Sűrűség g/cm3 Olvadás index >100 g/10 min (190ºC/2.16 kg) Olvadáspont ºC Alkalmazás (öntés, formázás, film, cső) BME-VEMT

21 A HDPE gyártás technológiája – II
Előkészítés Katalizátor betáplálás Etilén Co-monomer Reakció gáz fázisban 85-110ºC és barg Porelválasztás Gázmentesítés 85ºC és 0.1 barg Por adalékolás Extrudálás Formázás BME-VEMT

22 Polimerizáció gázfázisban
BME-VEMT

23 Adalékolás és granulálás
BME-VEMT

24 Polipropilén PoliPropilén Jellemzők Homopolimerek
Film 16% Fiber 18% Injection moulding 52% Tapes 2% Others 3% Sheet 5% Pipe Blow PoliPropilén Homopolimerek Véletlen kopolimerek 0.5-4% etilén koncentrációval Impact (tömb, heterofázis) kopolimerek 8-20% etilén koncentrációval Jellemzők Olvadás index 0.3->100 min (230ºC/2.16 kg) Olvadáspont (homopolimer, HECO): 165ºC Olvadáspont (RACO): 140ºC Mechanikai tulajdonságok széles skálája BME-VEMT

25 Spheripol folyamat – hurok reaktorok
BME-VEMT

26 GP Reaktor és Monomer visszanyerés
BME-VEMT

27 Adalékolás és granulálás
BME-VEMT

28 Jellemző paraméterek Spheripol Process Folyamat lépései
Hőmérséklet, [ºC] Nyomás, [barg] Katalizátor aktiválás 10 40 Előpolimerizáció 20 35 Polimerizáció – hurok reaktor 70 34 Magas nyomású elválasztás 90 18 Polimerizáció – gáz fázisú reaktor 75-80 10-14 Gőzölés 105 0.2 Szárítás 0.1 BME-VEMT

29 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Stream cracker(olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Nem MOL csoport core tevékenységhez kapcsolódó petrolkémiai iparok BME-VEMT

30 A MOL csoport Petrolkémiai divíziója
BME-VEMT

31 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Stream cracker(olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Nem MOL csoport core tevékenységhez kapcsolódó petrolkémiai iparok BME-VEMT

32 A kitermeléstől az vevőkig
Kiskereskedelem Fogyasztók Végtermék Olefinek Alapanyag Műanyagok Over the past 5 years the industry has had to struggle with passing higher costs through the supply chain. The energy producers have had success at increasing prices while the retailers have had some success avoiding higher prices. This has led to a big margin squeeze for the companies in between. BME-VEMT

33 A globális polimer gyártási vonal vázlata
Tömegtermékek-átalakított termékek-fogyasztási cikkek Szénhidrogének értéke Munkaerő költsége Very efficient global supply chains have been developed based on: Low-cost raw materials in the Middle East Low wages and modern factories in China These supply chains have fed the major consumer markets of North America, West Europe and others. It is possible to bypass the middleman and go directly from the Middle East to end markets Felhasználói kereslet BME-VEMT

34 Gazdasági növekedés régiónként
Változás %-ban 12 10 8 6 4 2 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 -2 -4 -6 -8 World North America West Europe South East Asia China India BME-VEMT

35 Being in Crisis in 2009

36 Dél-kelet Ázsia - a kereslet motorja
1.4 1.9 13.0 14.6 16.2 18.4 1.8 1.4 17.4 24.4 4.3 2.9 3.7 2.5 2.5 2.0 3.7 4.6 4.7 6.2 2006 2011 Million Metric Tons BME-VEMT

37 Közép-Kelet - a PE kapacitás növekedési motorja
2.5 1.7 15.4 16.6 2.0 2.0 20.0 20.5 15.4 22.9 18.7 2.8 2.2 8.4 4.2 4.0 1.3 1.4 5.4 6.9 2006 2011 Million Metric Tons BME-VEMT

38 2011-re a poliolefinek felét Ázsiában használják fel
Total Polyolefin Demand, Million Metric Tons Az alacsony előállítási és munkaerő költségek, a világ legalacsonyabb polimer árai Ázsiát 2011-re a legnagyobb globális poli-olefin felhasználóvá teszik Ez Ázsiát, különösen Kínát vonzóvá teszik feldolgozott termékek gyártására 160 140 120 100 80 60 40 20 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Asia Polyolefin Demand Global Polyolefin Demand BME-VEMT

39 Mi befolyásolja a polimer árát?
Ár / Alapanyagok Nyersanyag árak Működési költségek Kereslet / Kínálat Üzem kihasználtsági mutatók Rendelkezésre álló kapacitás vesztesége (leállás) Készletváltozás (alapanyag, késztermékek, stb.) Exportok/ Importok (alapanyag, késztermékek, stb.) Egyéb tényezők Piaci várakozások, új kapacitások belépése Piac kívánsága Helyettesítő termékek árai Piac szabályozás Piaci momentum/légkör Természetes katasztrófák / Politikai helyzet/zavar BME-VEMT

40 Mi befolyásolja az etilén keresletet?
Millió t 160 140 2001 – 2011 növekedés ~ 45 MM - PE & EO 120 100 80 60 40 20 2001 2003 2005 2007 2009 2011 Polietilén EDC Etilén-oxid Etil-benzol Egyéb BME-VEMT

41 A világ etilén helyzete 2006-ban
Alapanyag szerint Felhasználás - Propán 7% PE Bután Etán 4% 59% 28% Egyéb 2% Egyéb 8% Gazolaj EBZ Ethilén 5% V. Benzin EDC 7% Oxid 54% 12% 14% Össztermelés = 110,2 Millió tonna BME-VEMT

42 A világ propilén kereslet - kínálata 2006-ban
Kereslet a végfelhasználás alapján Termelés Vízgőzös pirolízis PP 64% 65% Egyéb 3% Propilén-oxid Oxide Kumol Akrilsav 8% Egyéb FCC/ Deszt. Akrilnitril 4% 4% 6% 30% Oxo Alk. 9% 7% Total Production = 66.3 Million Metric Tons Domestic Demand = 66.1 Million Metric Tons BME-VEMT

43 A világ propilén keresletének növekedése
Million Metric Tons 120 *%AAGR / %AAGR 06-11 100 80 60 40 20 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Polypropylene 5.8 / 5.5 * Propylene Oxide 5.7 / 5.5 * Acrylic Acid 5.9 / 5.4 * Acrylonitril 2.7 / 3.9 * Cumene 5.7 / 3.8 * Oxo Alcohols 1.6 / 2.7 * Others 1.7 / 1.6 * Capacity 3.2 / 5.1 * BME-VEMT *Annual Average Growth Rate

44 Nyugat-Európa PE exportjai Közép- és Kelet Európába
Thousand Tons 1000 Average Annual Growth Rate = 21.1 % 900 800 700 600 500 400 300 200 100 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Poland Russia Hungary Czech Republic Romania Other BME-VEMT

45 MOL Petrolkémia Termékek, Nyereség, Piacok és Teljesítmény
MOL PETROCHEMICALS (TVK & SPC) R aw - materials processed in 2005: Ä ~ 2,4 Mt 2006: ~ 2,3 P olymer output in 2005: LDPE : 280 kt HDPE 350 PP 440 output in 2006: 260 360 500 Sales by region Domestic markets Fast growing CE and EE markets Mature markets of WE Total Sales to Germany Earning Before Interest and Taxes BME-VEMT

46 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Stream cracker(olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Nem MOL csoport core tevékenységhez kapcsolódó petrolkémiai iparok BME-VEMT

47 Finomító-Olefingyár kapcsolatok - I
Alapanyag összetétel Mennyiségek, minőségek Tulajdonságok, könnyű – nehéz Import anyagok, keverés, logisztika Szénhidrogén disztribúció, paraffinok, forráspont görbe Szennyező anyagok, fémek, kén, stb. BME-VEMT

48 Finomító-Olefingyár kapcsolatok - II
Ikertermékek Hidrogén tisztaság C4 összetétel BT-frakció, H2S, olefin-koncentráció, AR- koncentráció C8 frakció, értékes motorbenzin keverőkomponens C9 fűtőérték Pirolízis benzin (SPC) Pirokátrány BME-VEMT

49 Alapanyag struktúra hatása a polimer gazdasági helyzetére
Alapanyag költsége Hozam különbségek, GPW (gross product worth – bruttó termék érték) Energiamérleg Kapacitás kihasználási mutatók, szűk keresztmetszetek Propilén ellátási terv, ütemezés Logisztika, csővezetékek, RTCs BME-VEMT

50 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Stream cracker(olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Nem MOL csoport core tevékenységhez kapcsolódó petrolkémiai iparok BME-VEMT

51 Ellátási Lánc Integrálása - HC & INFO
Szegmensek és szervezetek Célok: integráció az alapanyag forrásoktól a végtermékig, tervezési és optimalizálási stratégiák alapján a teljes értékláncon keresztül SCM Termelés K+F Kereskedelem Ellátás Pirolízis Iker-termékek Monomerek Polimerek Érték. Tervezés és Kontrolling Ellátási Lánc Integrálása - HC & INFO BME-VEMT 51

52 A petrolkémiai üzlet hatékony működtetése
Versenyképes alapanyag ellátás Magas kapacitás kihasználás A teljes értéklánc nyereségének maximalizálása Krakkolás szigorúsága P(ropilén)/E(tilén) arány Fűtőrendszer működése Pirolízisbenzin vágása Monomer egyensúly Polimer termékek optimálása, érték alapján Készlet menedzsment Ár előrejelzések BME-VEMT

53 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Stream cracker(olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Nem MOL csoport core tevékenységhez kapcsolódó petrolkémiai iparok BME-VEMT

54 Szinergiák kihasználása
Ciklikusság és szezonalítás Benzin vs. gázolaj ár mozgások Paraffinos komponensek felhasználása LPG menedzsment Hidrogén egyensúly Karbantartás összehangolás Aromások és vegyipari termékek Propilén Csoport szintű optimalizálás, összehangolt működés Összehangolt stratégia, üzletfejlesztés BME-VEMT

55 Tartalom A Petrolkémia területei általában
A polimer gyártás technológiája Stream cracker(olefingyár) alapanyagai, termékei, technológiája Polimer előállító technológiák ( polietilén, polipropilén gyártás) Fontosabb polimer termékek, tulajdonságaik, felhasználásuk A MOL csoport Petrolkémiai divíziója A polimerek piaca, jellemzői Világpiaci trendek, jellemzők A MOL csoport piacai, jellemzők Finomító-Olefingyár kapcsolatok Az Olefingyár alapanyagai A Finomítónak visszaadott „ikertermékek“ Az alapanyagok hatása a polimergyártás gazdaságosságára A petrolkémiai optimum Szinergiák kihasználása – Downstream optimum Egyéb petrolkémiai termékek BME-VEMT

56 Köszönöm a figyelmet ! BME-VEMT