PETROLKÉMIA Tehenics István 2010 I. félév

Műanyagok, élet nélkülük? BME-VEMT

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

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

A kőolajfinomító petrolkémiai termékei BME-VEMT

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

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

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

A polimer gyártás technológiája – II Olefin gyár technológiája Krakkolás Alapanyag előmelegítés Krakkolás gőzzel, kemencében (800-850ºC) 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

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

Az LDPE gyártás technológiája – I Mi az LDPE ? Low Density PolyEthylene Jellemző tulajdonságok Sűrűség 0.910-0.935 g/cm3 Olvadás index 0.3->20 g/10 min (190ºC/2.16 kg) Olvadáspont 105-115 ºC Alkalmazás BME-VEMT

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 – 1300-3000 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

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

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

Autoklávos vs. csöves folyamat Konverzió 21% - adiabatikus, reakció hő visszavezetés a reagens számára 1300-2000 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 2500-3200 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

LDPE – Autoklávos gyártás BME-VEMT

LDPE – Csöves gyártás BME-VEMT

Fújt fólia formázása BME-VEMT

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

A HDPE gyártás technológiája – I Mi a HDPE ? High Density PolyEthylene Jellemző tulajdonságok Sűrűség 0.94-0.97 g/cm3 Olvadás index 0.03 - >100 g/10 min (190ºC/2.16 kg) Olvadáspont 120-135ºC Alkalmazás (öntés, formázás, film, cső) BME-VEMT

A HDPE gyártás technológiája – II Előkészítés Katalizátor betáplálás Etilén Co-monomer Reakció gáz fázisban 85-110ºC és 20-25 barg Porelválasztás Gázmentesítés 85ºC és 0.1 barg Por adalékolás Extrudálás Formázás BME-VEMT

Polimerizáció gázfázisban BME-VEMT

Adalékolás és granulálás BME-VEMT

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

Spheripol folyamat – hurok reaktorok BME-VEMT

GP Reaktor és Monomer visszanyerés BME-VEMT

Adalékolás és granulálás BME-VEMT

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

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

A MOL csoport Petrolkémiai divíziója BME-VEMT

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

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

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

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

Being in Crisis in 2009

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

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

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

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

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

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

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

A világ propilén keresletének növekedése Million Metric Tons 120 *%AAGR 01-06 / %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

Nyugat-Európa PE exportjai Közép- és Kelet Európába Thousand Tons 1000 Average Annual Growth Rate 2001-2006 = 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

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 2004 2005 2006 Domestic markets Fast growing CE and EE markets Mature markets of WE Total Sales to Germany Earning Before Interest and Taxes BME-VEMT

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Köszönöm a figyelmet ! BME-VEMT