290 likes | 452 Views
Nya vägar till polyolefiner. IVA 22 februari 2011 Thomas Hjertberg Borealis AB. Borealis at a Glance. Leading provider of chemical and innovative plastics solutions that create value for society More than 50 years of experience
E N D
Nya vägar till polyolefiner IVA 22 februari 2011 Thomas Hjertberg Borealis AB
Borealis at a Glance Leading provider of chemical and innovative plastics solutions that create value for society More than 50 years of experience Unique Borstar® technology to develop polyolefin solutions that are tailored to customers’ needs 5,200 employees in over 20 countries Ownership 64% IPIC / 36% OMV Joint venture in Middle East and Asia: Borouge (Abu Dhabi)
Borealis and Borouge locations Borealis locations Production Plants: Austria, Belgium, Brazil, Finland, Germany, Italy, Sweden, United States Innovation Centres: Austria, Finland, Sweden Customer Service Centres: Abu Dhabi, Austria, Belgium, Finland, Hungary, Italy, Singapore, Turkey, United States Head Office: Austria Borouge locations Production Plant:Ruwais (UAE) Customer Service Centres:Abu Dhabi (UAE), China, India, Singapore Sales Offices:Abu Dhabi,Australia, China, Lebanon, New Zealand, Saudi Arabia Head Offices:Abu Dhabi, Singapore
Providing Solutions in Polyolefins Infrastructure Mobility Advanced Packaging
Vilka plaster finns? Den totala världsproduktionen av polymerer är ca 250 Mton/år. Det finns många olika plaster men 5 olika svarar för ca 75 %. Polyeten 28% Övriga 20% Bilden visar fördelningen på olika plasttyper i Europa. Bilden ser ungefär lika ut inom andra områden. Polyuretan 7% PET 7% Polystyren 8% Polypropen 18% PVC 12% Presentation title
Varför använder vi plast? Användningen av plast har ökat med ca 9 % per år sedan 1950 och plast är nu den största materialgruppen. Det är några saker som har bidragit till plastens frammarsch: Låg vikt Liten energiförbrukning vid framställning Lätt att forma till komplicerade strukturer Lätta att färga Lätt att variera egenskaperna Presentation title
Hur använder vi olja? Användning av olja i Västeuropa Uppvärmning 35% Polymerer 4% Petrokemi 3% Övrigt 7% Transport 29% Elektricitet 22% Källa: APME, 1998 Presentation title
Fossil eller förnyelsebar råvara till plast? • Av oljeanvändningen används 4 – 5 % för att tillverka plast • Den totala tillverkningen av polymerer är ca 250 Mton/år • Råvara • 99,9 % fossil • 0,1 % förnyelsebar (produktionskapacitet 2008 - 270 kton)
mostcellulose derivatives, sugarbased PE+ PVC, castoroilbased PU+PA, P3GT Starchblends, Cellophane, PLA, PHA, biomass biodegradable non-biodegradable PCL, PBAT, PBS, .... PVOH/PVA, Additiv. PE or PP Plastics majority PE, PP, PS, PVC, PET, PMMA, PU, PA,..... fossil Vadmenarvimedbioplaster? Presentation title
Förnyelsebara råvaror till plast -- möjligheter • Polymerer från naturen, t.ex. stärkelse, biofiber • Polymerer genom bioprocess, t.ex. PHB mha bakterier • Monomerer genom bioprocess, t.ex mjölksyra (PLA) mha jäst eller propandiol (Sonora, DuPont) • Förnyelsebar råvara för dagens syntetpolymerer som PE, PP, PVC,……..
Plast baserad på biopolymerer • förnyelsebar råvara • hydrolyserbara – komposterbara • korttidsapplikationer eller specifika egenskaper • prisnivå?? - PHB ~100kr/kg PLA 25-35 kr/kg • ofta känsligt för vatten, bl.a. permeabilitet • om krav på lång livslängd?? • LCA – bionedbrytbara polymerer ?? Total produktionskapacitet 2008: ca 270 000 ton
BiomassaEtanolEten Biomassa Syntetgas Metanol Eten Propen Buten Biomassa Synfuel Nafta Solceller Vätgas Metanol Förnyelsebar råvara för petrokemi Eten är den kemikalie som har störst produktionsvolym, ca 120 Mton/år (PE, vinylklorid, styren, etenoxid, …..). Det finns flera möjligheter baserade på förnyelsebara råvaror, t.ex.:
World outlook -- ethylene and PE • Announced production of green ethylene - Braskem; 200 000 t/a, start 2010; 200 000 t/a planned start 2013 - Crystalev + Dow; 350 000 t/y; planned start 2011 - Solvay in Brasilia; 60 000 t/a; planned start 2010; for PVC - SongyuanJi`an Biochemical; 300 000 t/a start ? • Statement from Dow - 2020 the market share for bio-ethylene can be 12 % or ca 20 mt/a Financial crisis!!?!?
Produktionskostnad för eten Chemical Engineering Progress; Mar 2008; 104, 3; ABI/INFORM Trade & Industry, pg. S7
Produktionskostnad för eten Chemical Engineering Progress; Mar 2008; 104, 3; ABI/INFORM Trade & Industry, pg. S7
Produktionsvägar till förnyelsebaraolefiner Fermentation Sugar Starch; wheat maize Cellulose: Straw, Stalks, wood, paper 350°C Al-cat 32°C Yeast Ethanol 60% Ethylene 40% Water Fermentation E.g. Coskata Energy: 30 % yield, 1,7 SEK/l Gasification 1000°C 30bar 350°C Al-cat 17%Propylene Black liquor Wood chips Organic waste 250°C 70Bar Fe or Co-cat CO, CO2, H2 Methanol 17%Ethylene 5% Butene 2% C5+ 57% Water 2% Flue gas
Skall Sverige satsa på förnyelsebar råvara för kemi? Sverige, eller rättare Norden, har ett antal bra utgångspunkter för att kunna satsa på förnyelsebar råvara för kemikalieproduktion, inklusive polymerer: Mycket bioråvara jämfört med befolkningen. En väl utbyggd infrastruktur för att hantera skogsråvara, inklusive de stora skogsföretagen. Kemiindustrin i Stenungsund har stort intresse, se visionen Hållbar kemi 2030 Bitar av de nya strukturerna finns, bl.a. SEKAB och ett växande intresse för förgasning hos de stora energibolagen Stort politiskt intresse Bra forskningsstruktur Presentation title
Vad krävs för att en satsning skall lyckas? Även om många faktorer är positiva innebär övergång till förnyelsebar råvara ett stort steg för kemiindustrin, både mentalt och fysiskt. För att en satsning skall lyckas är bl.a. följande faktorer viktigt: Skapande av nya nätverk; t.ex. skogsindustrin – petrokemin – energibolagen Insikt om att ett samspel mellan energi, kemi och material kan utnyttjas synergistiskt för att få tillstånd en snabbare introduktion Politiskt stöd för att underlätta en snabbare introduktion. Det kan omfatta investeringsstöd, riktad forskning i samverkan med industrin, eventuellt initiala subventioneringar Presentation title
End of presentation Thomas Hjertberg 2011-02-22 The information contained herein is to our knowledge accurate and reliable as of the date of publication. Borealis extends no warranties and makes no representations as to the accuracy or completeness of the information contained herein, and assumes no responsibility regarding the consequences of its use or for any printing errors. Presentation title
Var använder vi plast? Plastmaterial har kommit in i alla tänkbara applikationer. Bilden visar fördelningen på olika applikationsområden i Europa. Övrigt 6% Förpackning 39% Fritid/sport 2% Husgeråd 4% Jordbruk 3% El/elektronik 6% Hälsa/hygien 3% Möbler 4% Redskap 2% Bilar/transport 7% Husbyggnad 21% Presentation title
Var är nyttan med plast? Många applikationer är synliga men i många fall tänker vi inte på att plast kan utgöra stora delar och/eller vara avgörande för olika produkter vi använder. Bilden visar en högspänningskabel där polyeten används i huvuddelen av konstruktionen utöver själva ledaren: halvledare isolation mantel (yttre skydd) Användning av polyeten sparar mycket resurser, både vid tillverkning och energiöverföring. Presentation title
Var är nyttan med plast? Inom det medicinska området har polymer blivit mycket viktigt. Några exempel; sprutor, plåster, katetrar, vätskepåsar implantat kontrollerad frisläppning av läkemedel viktiga komponenter i instrument mm Bilden visar ett höftledsimplantat. Skålen är tillverkad av polyeten av extra hög molekylvikt. Det ger låg friktion, litet slitage och hög seghet. UHMWPE Presentation title
Var är nyttan med plast? Förpackningar är det störst applikationsområdet för plast. För många representerar detta en dålig användning men plast i förpackningar leder också till fördelar: låg vikt bidrar till låg energiförbrukning plastförpackningar leder till litet spill plastförpackningar går att återvinna (material eller energi) Bilden visar betydelsen av plasters låga vikt för transport av vätskor. Används glas utgör förpackningen en stor del av vikten som transporteras. Presentation title
Vad är synen på plast? Samtidigt som plast är en viktig komponent i många produkter som vi använder har allmänheten en negativ bild av plast I förhållande till miljön. Vid en direkt fråga på varför får man lite olika svar: ???? det skräpar ner mycket onödig plast plast görs ju av olja Dessa synpunkter är relevanta men de måste vägas mot andra faktorer, bl.a. : nyttan av plast hur använder vi fossil råvara vad skulle hända om vi inte använde plast?
Vad skulle hända om vi ersatte plast med andra material? Om vi tog bort plast skulle det fortfarande finas behov att använda någonting. Jämfört med alternativa lösningar innebär tillverkning och användning av plastmaterial mindre hantering av massa, energianvändning och utsläpp av växthusgaser. Bilden visar effekten av att ersätta all plast som går att ersätta med andra material i Europa. The impact of plastics on life cycle energy consumption and greenhouse gas emissions in Europe, Report, PlasticsEurope, 2010 Presentation title
Vad kan industrin göra för att förbättra användning av plast relativt miljön? På kort sikt Förbättra sina processer -- mindre utsläpp, mindre energiåtgång Ersätta mindre lämpliga tillsatser Optimal livslängd Ökad återvinning På lång sikt Övergång till förnyelsebar råvara om det ger miljöfördelar och är ekonomiskt möjligt Presentation title
Återvinning av plast från hushållsavfall i Europa 2007 Material Energi Presentation title
Vad är plast? Plast = polymer + tillsatser En polymer är en molekyl som byggs upp genom att många små molekyler, monomer, sätts ihop, t.ex. för polyeten: Längden kan vara olika. I en vanlig plastpåse finns molekyler som består av allt från 50 till 20000 etenenheter. Presentation title
Vad är plast? Plast = polymer + tillsatser I nästan alla plastmaterial finns olika tillsatser som används för att ge material dess egenskaper, t.ex.: • Antioxidanter – skyddar plasten vid bearbetning och användning • UV-stabilisatorer – skyddar plasten vid utomhusanvändning • Fyllmedel – reducerar priset, höjer styvheten • Fiberförstärkning – höjer de mekaniska egenskaperna • Mjukgörare – gör plasten mjuk • Flamskyddsmedel – förhindrar eller bromsar brand • Färgtillsatser – ger plasten färg Presentation title