Содержание
Что такое пластик и из чего его делают?
Нашу цивилизацию можно назвать цивилизацией пластика: разнообразные виды пластмасс и полимерных материалов можно встретить буквально повсюду.
Однако обычный человек вряд ли хорошо представляет себе, что такое пластик и из чего его делают.
Что такое пластик?
В настоящее время пластиками, или пластмассами, называют целую группу материалов искусственного (синтетического) происхождения. Их производят путём цепочки химических реакций из органического сырья, преимущественно из природного газа и тяжёлых фракций нефти. Пластики представляют собой органические вещества с длинными полимерными молекулами, которые состоят из соединённых между собой молекул более простых веществ.
Изменяя условия полимеризации, химики получают пластики с нужными свойствами: мягкие или твёрдые, прозрачные или непрозрачные и т.д. Пластики сегодня используются буквально во всех сферах жизни, от производства компьютерной техники до ухода за маленькими детьми.
Как были изобретены пластмассы?
Первый в мире пластик был изготовлен в английском городе Бирмингем специалистом-металлургом А. Парксом. Это случилось в 1855 году: изучая свойства целлюлозы, изобретатель обработал её азотной кислотой, благодаря чему запустил процесс полимеризации, получив нитроцеллюлозу. Созданное им вещество изобретатель назвал собственным именем – паркезин. Паркс открыл собственную компанию по производству паркезина, который вскоре стали называть искусственной слоновой костью. Однако качество пластика было низким, и компания вскоре разорилась.
В дальнейшем технология была усовершенствована, и выпуск пластика продолжил Дж.У. Хайт, который назвал свой материал целлулоидом. Из него изготавливались самые разные товары, от воротничков, которые не нуждались в стирке, до бильярдных шаров.
В 1899 году был изобретён полиэтилен, и интерес к возможностям органической химии многократно вырос. Но до середины ХХ века пластики занимали довольно узкую нишу рынка, и только создание технологии производства ПВХ позволило изготавливать из них широчайший спектр бытовых и промышленных изделий.
Разновидности пластиков
В настоящее время промышленностью выпускается и используется множество разновидностей пластиков.
По своему составу пластмассы подразделяются на:
– листовые термопластические массы – оргстекло, винилпласты, состоящие из смол, пластификатора и стабилизатора;
– слоистые пластики, армированные одним или несколькими слоями бумаги, стеклоткани и т.д.;
– волокниты – пластики, армированные стекловолокном, асбестовым волокном, хлопчатобумажным и т.д.;
– литьевые массы – пластики, не имеющие в составе других компонентов, кроме полимерных соединений;
– пресс-порошки – пластики с порошкообразными добавками.
По типу полимерного связующего пластики подразделяются на:
– фенопласты, которые изготавливаются из фенолформальдегидных смол;
– аминопласты, изготавливаемые из меламинформальдегидных и мочевиноформальдегидных смол;
– эпоксипласты, использующие в качестве связующего эпоксидные смолы.
По внутренней структуре и свойствам пластики делятся на две большие группы:
– термопласты, которые при нагреве плавятся, но после охлаждения сохраняют свою первоначальную структуру;
– реактопласты, с исходной структурой линейного типа, при отверждении приобретающие сетчатую структуру, но при повторном нагреве полностью теряющие свои свойства.
Термопласты могут использоваться неоднократно, для этого их достаточно измельчить и расплавить. Реактопласты по рабочим качествам, как правило, несколько лучше термопластов, но при сильном нагреве их молекулярная структура разрушается и в дальнейшем не восстанавливается.
Из чего делают пластики?
Исходным сырьём для подавляющего большинства видов пластиков служат уголь, природный газ и нефть. Из них путём химических реакций выделяют простые (низкомолекулярные) газообразные вещества – этилен, бензол, фенол, ацетилен и др., которые затем в ходе реакций полимеризации, поликонденсации и полиприсоединения превращаются в синтетические полимеры. Превосходные свойства полимеров объясняются наличием высокомолекулярных связей с большим числом исходных (первичных) молекул.
Некоторые этапы производства полимеров представляют собой сложные и чрезвычайно опасные для окружающей среды процессы, поэтому производство пластиков становится доступным лишь на высоком технологическом уровне. При этом конечные продукты, т.е. пластмассы, как правило, абсолютно нейтральны и не оказывают никакого негативного воздействия на здоровье людей.
Насколько вреден пластик? Нужно ли от него отказаться? И куда его сдать? Важные вопросы про пластик — Meduza
Enrique Ramos / Shutterstock
Во всем мире говорят про проблемы пластиковых отходов. В Европе запрещают пластиковую посуду, модные бренды выпускают купальники и кроссовки из переработанного пластика. Российские супермаркеты перестают бесконтрольно раздавать пластиковые пакеты. Правда ли, что пластик такой вредный для экологии? Можно ли от него совсем отказаться? Разбираемся вместе с журналом «Нефтехимия РФ».
Почему весь мир, кажется, ополчился на пластик?
Rich Carey / Shutterstock
Потому что с каждым днем пластика становится все больше и больше. Хотя производить пластмассу в промышленных масштабах начали лишь 70 лет назад, человечество уже успело создать более 9 миллиардов тонн разных пластиковых изделий: от ланчбоксов и шариковых ручек до электростолбов и мебели. В основном критику вызывают те пластиковые изделия, у которых короткий срок жизни, прежде всего упаковка. Каждую секунду в мире производят по 20 тысяч новых пластиковых бутылок. И большинство из них после использования попадает на свалку.
Есть вообще что-то хорошее в пластике?
Arno van Dulmen / Shutterstock
Есть. Сам по себе пластик — полезный материал, поэтому его и становится больше. Легкий, стойкий и доступный по цене, он стал удобной заменой металлу, стеклу и дереву, упростил человечеству жизнь и двинул прогресс вперед. Полимеры произвели революцию в разных сферах. Из пластика стали делать одноразовые шприцы, пакеты для переливания крови и протезы. Пластиковые трубы — долговечны и практичны. Пластмассовые детали помогают снизить вес машин и самолетов, а значит, позволяют экономить их топливо. Герметичная и простая в производстве пластиковая упаковка упростила хранение и транспортировку продуктов питания и воды, что критично для растущего населения планеты.
Как и из чего делают пластик?
Big Foot Productions / Shutterstock
Пластик — это искусственно созданный материал, состоящий из полимеров: веществ, построенных из длинных цепочек крупных молекул (отсюда научное название пластика — полимер). Главное свойство материала — пластичность: при нагревании пластик легко меняет форму, а потом, когда остывает, стойко ее удерживает. При этом пластиком сегодня мы называем целую группу материалов с разными свойствами: полипропилен, полиэтилен, ПВХ и так далее. В зависимости от того, из каких соединений складываются молекулярные цепочки и под каким давлением и температурой обрабатывается материал, он может обладать разными свойствами. Один и тот же полимер — полиэтилентерефталат — может быть основой как для бутылок, так и для одежды (всем нам он известен как полиэстер).
Пластик производят из веществ, выделяемых из нефти, природного газа или угля. К ним относится попутный нефтяной газ, растворенный в добываемой нефти. И это его самое полезное применение. Дело в том, что свежедобытую нефть нельзя сразу направить в магистральный нефтепровод — перед этим газ нужно каким-то образом утилизировать. 12% от всех российских выбросов вредных веществ в атмосферу составляют именно выбросы при сжигании попутного нефтяного газа. Но нефтехимические компании закупают у нефтяников и перерабатывают попутный газ для производства полимеров. Так, например, компания «СИБУР», с которой сотрудничает журнал «Нефтехимия РФ», ежегодно предотвращает выброс в атмосферу около 7 миллионов тонн загрязняющих веществ и 71 миллиона тонн парниковых газов — это можно сравнить с выбросами от половины автопарка России.
Часто вижу на пластиковых крышках и бутылках какие-то цифры в треугольниках. Это зачем?
JohnKwan / Shutterstock
Это обязательные маркировки, обозначающие, из какого типа пластика сделан предмет. Закольцованный треугольник из стрелок означает, что изделие можно перерабатывать. Сами цифры как раз определяют, из какого типа материала изготовлена вещь. Всего меток семь.
- Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — пластик, из которого делают бутылки, одежду, одноразовые контейнеры, упаковку для соусов и косметики
- Полиэтилен высокой плотности (ПВП или ПЭНД) — из него делают трубы для водо- и газоснабжения, флаконы для бытовой химии, пакеты, игрушки, бронежилеты, импланты
- Поливинилхлорид (ПВХ) — из него делают оконные профили, натяжные потолки, напольные покрытия, обои, баннеры, искусственную кожу, пластиковые детали в автомобилях
- Полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭВД) — пищевая пленка, пакеты и мешки, теплицы, медицинские изделия
- Полипропилен (ПП) — из него делают контейнеры для еды, детские бутылочки, одноразовые шприцы, подгузники, упаковку для косметики, трубы, ковры, кресла для стадионов
- Полистирол (ПС) — из него делают утепляющие материалы, упаковку, одноразовую посуду, дорожные материалы
- Другие виды пластика — поликарбонат, полиамид и остальные виды, которые в первые шесть групп не вошли, или сочетание этих веществ
Пластик безопасен для здоровья? Говорят, он выделяет вредные вещества
Tinxi / Shutterstock
Как мы уже выяснили, словом «пластик» называют самые разные материалы. В последние годы появляется все больше данных о том, что некоторые материалы при определенных условиях могут вредить здоровью людей. Например, в поликарбонатных пластиках содержится биологически активное химическое вещество — бисфенол А (BPA), которое может выделяться при нагревании от 150 °С. Но вообще измерить комплексное воздействие пластиковых предметов на здоровье очень сложно, так как эти химические вещества находятся вокруг нас постоянно. При этом в большинстве случаев пластиковые товары могут считаться безопасными, если имеют сертификаты от фирмы-производителя. Особенно жесткие требования предъявляются для медицинских, детских товаров и пластиков, контактирующих с пищей. Поэтому стоит следить, чтобы маркировка пластика соответствовала назначению товара. Если сертификатов нет, то этот товар контрафактный, а значит, его производители могут использовать некачественное сырье. Один из возможных индикаторов «неправильного» пластика — резкий неприятный запах. Такие товары лучше не использовать.
Правда, что одноразовый пластик уже много где запретили?
Sergio Foto / Shutterstock
Правда, но это касается только отдельных категорий одноразовых пластиковых изделий — пластиковой посуды, трубочек, ватных палочек и других вещей, которые трудно поддаются раздельному сбору и вторичной переработке. С 2021 года такие вещи будут запрещены в Евросоюзе, уже сегодня запреты постепенно распространяются в Индии и других странах.
Более глобальная европейская инициатива связана не с запретом, а со стимулированием переработки пластиковых отходов. Прежде всего она касается бутылок — на них приходится от 20 до 40% пластиковых отходов, при этом они могут быть переработаны на 100%. В Британии, например, перерабатывают около половины ПЭТ-бутылок, а в некоторых странах, — в частности, в Германии — больше 90%. В России объемы сбора и переработки ПЭТ-упаковки достигли 25%, и они продолжают расти. Сегодня в стране насчитывается около 200 предприятий по переработке пластика, а к 2024 году обещают построить целую систему заводов по переработке.
С пластиковыми пакетами тоже борются?
Bowonpat Sakaew / Shutterstock
На пластиковые пакеты есть запреты или ограничения в отдельных государствах: например, в Шри-Ланке, Руанде, Кении, Камеруне, Мали, Танзании, Уганде, Эфиопии. При этом в европейских странах, где экологические стратегии по пластику проработаны более комплексно, таких запретов нет. Дело в том, что при отказе от пакетов нужно найти ему альтернативу — и это не так просто. Например, по данным Greenpeace, при производстве бумажных пакетов в атмосферу попадает почти в полтора раза больше вредных веществ, а в водоемы — в 50 раз. Лучше пользоваться многоразовыми сумками из натуральных или синтетических материалов или делать покупки в магазинах с концепцией Zero Waste, где товары продаются без упаковки. Можно также сократить избыточное потребление и стараться использовать вещи как можно дольше — как пластиковые, так и из других материалов. Все это — базовые экологические привычки.
Главная проблема в том, что пластик не разлагается? Это так?
Susanne Fritzsche / Shutterstock
Разлагается, но очень и очень медленно. Попадая на свалки и полигоны, пластик может разлагаться несколько сотен лет. Недавно Всемирный фонд дикой природы запустил прямую трансляцию процесса разложения пластиковой бутылки — потенциально самый длинный лайв на свете, который никто из нас не сможет досмотреть до конца. Через реки и подземные воды пластик может попасть в океан, где он распадается на частицы микропластика, вредящие животным. Через рыбу и морепродукты пластик проникает и в нас с вами. Этих последствий можно избежать, если отправлять пластик на переработку, чтобы произвести из него новые полезные вещи.
Также компании сегодня разрабатывают новые способы ускорить процесс разложения пластика и придумывают новые виды биоразлагаемых пластиков, которые распадаются за три-шесть месяцев. Такие материалы делаются не из нефтепродуктов, как обычные, а из крахмала, жиров, кукурузы или других биомасс. Но для увеличения производства этих материалов придется расширять посевные земли за счет сокращения лесов и других природных зон.
У меня дома скопилась пластиковая посуда и бутылки. Что с ними делать?
Iuliia lysa / Shutterstock
Отдать на переработку. Для начала — рассортировать по типам материала (цифра к цифре), а потом — узнать, какая компания в вашем городе какой тип пластика принимает. Перед сдачей пластик стоит промыть и смять: чем меньше он будет занимать места, тем лучше. Найти ближайший к вам контейнер или пункт приема, куда можно отнести вашу тару, можно на карте, которую составляет Greenpeace. Пока контейнеры в основном сосредоточены в крупных городах, но в связи с реформой «мусорного» законодательства ситуация может измениться.
Я сдаю пластик раздельно, но мне кажется, что его вывозят вместе с другими отходами. Все зря?
Aleksandra Suzi / Shutterstock
Мы не можем поручиться за все компании, которые занимаются вывозом и переработкой пластика. Но с точки зрения бизнеса перерабатываемое сырье — будь то пластик, металл, бумага или стекло — ценный ресурс. И если уж компания вложила деньги в раздельные контейнеры, а люди эти контейнеры заполнили, то из отходов, скорее всего, постараются извлечь прибыль. Бывает, что компании просто выгоднее вывозить разное вторсырье в одной машине, так как все отходы проходят досортировку на заводе.
Вот как обычно построен процесс переработки — на примере бутылок. После сортировки их моют с горячей водой, затем перебирают и измельчают в хлопья. Затем хлопья еще раз моют с щелочью, режут их в пыль и плавят при температуре 280 градусов. Из расплавленного материала делают пластиковые нити, а когда они затвердевают, их нарезают на гранулы. Это сырье уже можно использовать для новых пластиковых изделий.
Перерабатывать пластик вроде бы не так сложно. Почему с этим возникают проблемы?
Ivana P. Nikolic / Shutterstock
Главная проблема — в сборе. Чтобы наладить переработку, заводам постоянно требуется большой объем материала, а для этого нужна не только налаженная логистика и инфраструктура, но и желание людей. Если мусор не сортировать и не выбрасывать в специальные контейнеры, то перерабатывающим заводам трудно наладить бесперебойную работу. Проблем с переработкой будет тем меньше, чем больше людей начнет собирать мусор раздельно. Сейчас в России и частные компании, и государство пытаются придумать, как наладить взаимовыгодную бизнес-модель — когда она заработает, это станет большим технологическим прорывом.
Что можно сделать из переработанного пластика?
roundex / Shutterstock
Что угодно! Например, ткани, пленки, упаковочные ленты, бутылки, утеплитель, больничные бахилы. Из переработанного пластика даже спортивные свитеры для хоккеистов шьют. Понять, что вещь частично или полностью сделана из вторичного сырья, можно из этикетки — обычно об этом пишут прямым текстом (например, так). Кроме того, пластиком заменяют дерево. Например, в России из бутылок и пакетов делают полимерный профиль — доски из пластика, гораздо более устойчивые к непогоде, чем обычные деревянные. Переработанный пластик используется для строительства дорог. Например, в Москве на 22 участках трамвайных линий начали укладывать экологичные шпалы.
Как изготавливается пластик: проблема токсичных отходов
Пластик загрязняет окружающую среду на каждом этапе — от производства до утилизации. Защитники окружающей среды теперь называют этот процесс циклом «смерти» пластика из-за того, насколько вреден пластик для нашего здоровья и планеты. Фото: DeawSS через Shutterstock
Пластик повсюду — даже там, где вы меньше всего ожидаете, например, в жевательной резинке, чайных пакетиках, влажных салфетках, квитанциях, кофейных чашках и пакетах для попкорна, которые можно использовать в микроволновой печи. Подумайте об этом на минуту. Мы окружены пластиком — материалом, который, как мы знаем, угрожает нашему здоровью и окружающей среде. Тем не менее, производители продолжают производить все больше и больше пластика с каждым годом, хотя то, как производится пластик, подпитывает токсичный цикл производства, потребления и утилизации.
На самом деле мировое производство пластика резко возрастает — с 1,5 миллиона метрических тонн в 1950 году до примерно 367 миллионов метрических тонн в 2020 году. и для всех. Это начинается с понимания того, как производится пластик.
Фрекинг, треск и пупырышки… О боже! Вот как производится пластик
По своей сути пластик грязен, загрязняя ископаемое топливо. Но как из этих сырых веществ производится пластик? И почему эти материалы так опасны для нашего здоровья и окружающей среды?
Добыча: Компании, занимающиеся добычей ископаемого топлива, извлекают уголь, сырую нефть и природный газ из земли посредством крупномасштабных горнодобывающих и буровых работ. Это включает в себя опасную технику бурения, известную как фрекинг.
Воздействие: Копание глубоко под землей наносит ущерб почве и земле, а также делает территорию в целом более восприимчивой к стихийным бедствиям, таким как оползни и внезапные наводнения. Кроме того, добывающие компании обычно сбрасывают всю породу и почву, которые они выкапывают, в близлежащие водотоки и овраги, что прерывает поток воды и нарушает окружающие экосистемы. После гидроразрыва остается лагуна жидкости, содержащей радиоактивные материалы, тяжелые металлы и другие токсичные вещества. Если этого недостаточно, экстракция выбрасывает токсичные химические вещества в воздух. Если рабочие и близлежащие жители вдыхают или проглатывают их, это может привести к множеству проблем со здоровьем, включая рак.
Рафинирование и крекинг: Нефтеперерабатывающие заводы перерабатывают ископаемое топливо для получения химических соединений (этан и пропан), необходимых для производства пластика. Метод, называемый «крекинг», затем разрушает сложные молекулы, из которых состоят этан и пропан, превращая их в более мелкие, легкие и более широко действующие соединения, известные как этилен и пропилен.
Воздействие: Заводы по очистке и крекингу очень опасны: в воздух выбрасывается бесчисленное количество токсичных химических веществ, которые негативно влияют на наш климат и здоровье. Крупнейший в стране нефтехимический завод находится в Хьюстоне, штат Техас. И, к сожалению, этот объект сказался на соседних общинах.
Переработка и производство: Этилен и пропилен модифицируют рядом химических добавок для получения различных типов смол, которые, в свою очередь, формуются в пластиковые «гранулы» (или гранулы) размером с чечевицу. Производители по всему миру переплавляют пластиковые гранулы, чтобы создать любой пластиковый продукт, который вы только можете себе представить — вот как производится пластик.
Воздействие: При переработке и производстве пластмасс в воздух выбрасываются чрезвычайно токсичные вещества, которые влияют на климат Земли и могут привести к серьезным последствиям для здоровья. Вдобавок ко всему, многие пластиковые «кусочки» ускользают из этих объектов и попадают в наши водные пути и океан, где они подвергают опасности морскую жизнь и экосистемы.
Процесс производства пластика вызывает цикл «смерти» пластика
Процесс производства пластика явно угрожает нашему здоровью и окружающей среде. Но на этом угрозы не заканчиваются. Пластик загрязняет окружающую среду на каждом этапе — от производства до утилизации. Защитники окружающей среды теперь называют этот процесс циклом «смерти» пластика (а не «жизненным циклом») из-за того, насколько вреден пластик для нашего здоровья и планеты.
Вот разбивка этого цикла и риски, связанные с каждым этапом:
Даже после того, как пластик был отформован в упаковку или продукт, транспортировка этих товаров для распространения приводит к выбросам вредных для климата выбросов в воздух. Использование этих продуктов приводит к проникновению микропластика и нарушению окружающей среды. А еда или питье из пластиковых контейнеров может привести к тому, что мы проглотим вредные химические вещества. Более того, наши грязные методы утилизации приводят к огромному количеству пластика в наших сообществах и в нашем океане.
Хотя поток одноразового пластика, засоряющего нашу планету, привлек внимание в последние годы, этот мусор лишь поверхностно затрагивает проблему. Правда в том, что мы перерабатываем очень мало пластика. Фактически, только 8% из 35 680 тонн пластика, произведенного в США в 2018 году, было переработано в том же году. А куда делся остальной пластик? Ну, 75% ушло на свалки, которые производят токсичный мусорный сок, просачивающийся в грунтовые воды, а 16% было сожжено на мусоросжигательных заводах, которые выбрасывают токсичные загрязнения в воздух.
Решения по борьбе с загрязнением пластиком
Наша система переработки не может справиться с огромным разнообразием пластика, а это означает, что мы не можем решить проблему загрязнения пластиком путем переработки. Итак, нам нужно искать альтернативные решения, которые исключат пластик из уравнения.
Люди в Новой Англии и по всему миру борются с пластиковым кризисом и набирают силу. Только за последние несколько лет мы видели:
- Города и поселки по всей Новой Англии запрещают несколько видов одноразового пластика,
- Предприятия переходят к системам повторного использования и заправки — полностью отказываясь от пластика,
- Члены сообщества выступают за перемены в своих родных городах (и добиваются успеха),
- И законодательство, возлагающее на производителей пластика ответственность за создаваемые ими отходы. Фактически, штат Мэн вошел в историю, подписав первый в стране закон об ответственности производителя за упаковку. В этом году аналогичные законы приняли почти дюжина штатов, включая Вермонт и Массачусетс.
Разорвать порочный круг загрязнения пластиком
Изготовление пластика требует много времени, энергии и денег. Тем не менее, нефтехимическая промышленность продолжает добывать ископаемое топливо только для производителей, чтобы создавать продукты , которые мы обычно используем один раз, прежде чем выбросить их (не говоря уже об упаковке для этих продуктов). И все это время непрерывный цикл производства, потребления и утилизации пластика угрожает нашему здоровью и окружающей среде.
Нам нужно покончить с нежизнеспособным циклом пластикового загрязнения. И мы можем сделать это, изменив дизайн нашей продукции, чтобы использовать более экологичные материалы, переосмыслив наши системы управления отходами и привлекая производителей к ответственности за пластиковые отходы, которые они создают. Эти решения Zero Waste уже действуют по всему миру — и они работают.
Но мы не можем сделать это в одиночку. Ваш голос и поддержка имеют огромное значение. Призовите законодателей запретить одноразовый пластик в вашем штате и помогите нам избавиться от пластика.
Прежде чем вы уйдете… CLF каждый день работает над реальными системными изменениями в окружающей среде Новой Англии. И мы не можем решить эти большие проблемы без таких людей, как вы. Будете ли вы частью этого движения, рассмотрев возможность внести свой вклад сегодня? Если бы каждый, кто читает наш блог, дал всего 10 долларов, у нас было бы достаточно денег, чтобы финансировать наши юридические команды в следующем году.
Как из природного газа делают пластик
Мы видим это повсюду, от упаковки продуктов питания, медицинского оборудования, мебели и транспортных средств до игрушек, компьютеров и одежды. Но большинство людей не понимают, что природный газ — это место, где начинается производство большого количества пластика.
Первая остановка по переработке пластика из природного газа – завод по производству крекеров. Крекеры превращают нафту, продукт на основе сырой нефти, или этан, сжиженный природный газ, в этилен, являющийся отправной точкой для различных химических продуктов. В части богатых влажным газом сланцев Marcellus и Utica этан значительно дешевле нафты, и крекеры, использующие сжиженный природный газ, имеют значительное преимущество. «Сырье составляет от 60 до 70 процентов стоимости производства нефтехимической продукции», по данным американских производителей топлива и нефтехимии.
Этан образуется так же, как и другие углеводороды (например, нефть и газ). Сотни миллионов лет назад органический материал, такой как планктон, упал на дно моря. Со временем он оказался в ловушке в отложениях в бескислородной среде (не имея кислорода для полного разрушения этих органических материалов). Давление и температура превратили эти материалы в углеводороды.
Эти формации, содержащие углеводороды, созревали с разной скоростью, даже в пределах одной формации, в зависимости от температуры, времени и давления. Внутри формации в одной области может добываться нефть, в другой — «влажный» природный газ (природный газ, смешанный с жидкостями природного газа), а в третьей — только «сухой» газ (почти чистый метан).
Сжиженный природный газ (NGL) включает этан, пропан, бутан, изобутен и пентан. Они также включают небольшое количество более тяжелых углеводородов, таких как гексан, гептан и октан. Этан является основным компонентом ШФЛУ, особенно в формациях Марселлус, Ютика и Игл-Форд. В то время как все эти СПГ могут быть расщеплены и использованы для производства нефтехимических продуктов, этан часто является наименее дорогим для производства этилена в таких местах, как бассейн Аппалачей и побережье Мексиканского залива.
Этан, как и все СПГ, представляет собой жидкость под землей, но превращается в газ при стандартных поверхностных давлениях и температурах. Этан отделяют от газового потока на перерабатывающей установке, где применяются разные давления и температуры для отвода каждого из газов по отдельности. Деэтанизация происходит, когда достигается точка кипения только этана, превращая его в газ.
Газы улавливаются сверху дымовой трубы, а жидкости остаются внизу.
Чистый этан (не менее 90% этана, но обычно выше) затем перемещается по трубопроводу к месту назначения, к заводу по крекингу этана. На заводе по производству крекеров, который имеет доступ к большому источнику энергии, этан нагревается примерно до 1500 градусов по Фаренгейту. Этот процесс называется крекингом, потому что тепловая энергия используется для разделения или расщепления молекул с образованием новых молекул. При этой температуре молекулы этана (C2H6) теряют две молекулы водорода, которые отделяются с образованием отдельной стабильной молекулы водорода (h3), в результате чего остаются молекулы, состоящие примерно на 80 процентов из этилена (C2h5).
Этилен, образующийся в процессе крекинга, затем транспортируется по трубопроводу на другое предприятие для преобразования в полезные продукты, наиболее распространенным из которых является полиэтилен. Этилен в этот момент все еще является газом и нуждается в давлении и катализаторе, чтобы превратить его в полиэтилен, смолу. Процесс получения полиэтилена из этилена известен как полимеризация.
Термин «пластик» предполагает один материал, но на самом деле существуют сотни различных пластиковых полимеров. Полимеризация происходит, когда химическая реакция заставляет молекулы реагировать вместе с образованием полимерных цепей. Эти полимерные цепи могут быть спроектированы таким образом, чтобы контролировать конкретные физические свойства получаемой пластиковой смолы, что позволяет разрабатывать продукт для самых разных целей. Например, для некоторых пластиковых изделий может потребоваться дополнительная прочность, для некоторых требуется максимальная гибкость, а для третьих требуется устойчивость к растворителям. Все эти требования могут быть учтены полимерами, используемыми в процессе.
Полиэтилены могут маркироваться как полиэтилены низкой или высокой плотности (LDPE или HDPE) или иметь другие обозначения, которые можно увидеть на дне бытовых контейнеров.