Polyéthylène

L’histoire du polyéthylène

Au début des années 1950, la percée commerciale dans la production de polyéthylène est venue avec le développement du procédé catalytique de ZIEGLER-NATTA, qui utilise des catalyseurs à base de titane pour permettre la production sous pression de réaction, puis, par la suite, d’abaisser la température de réaction jusqu’à atteindre la pression normale et la température ambiante. Pour cette invention, Karl ZIEGLER et Giulio NATTA se sont vu décerner le prix Nobel de chimie par l’Académie royale des sciences de Suède en 1963.
De 1943 à 1969, ZIEGLER a été directeur de l’Institut Max PLANCK pour la recherche sur le charbon, fondé en 1912 à Mülheim an der Ruhr, en Allemagne, à environ 5 km de la société SIEBTECHNIK TEMA GmbH, qui fabrique des centrifugeuses sur ce site depuis 1922.

L’avenir est le développement durable

Jusqu’à présent, les matières premières utilisées, par exemple pour la fabrication de dérivés du polyéthylène, étaient le gaz naturel et le pétrole brut.

Plastiques

Toutes ces utilisations entraînent, entre autres, des émissions de carbone lors de la production, de l’utilisation et/ou de la fin de vie de ces produits. Il est donc nécessaire de recourir à des substituts aux combustibles fossiles neutres en carbone afin d’atteindre l’objectif global de zéro émission nette de carbone.

Dans un avenir proche, le secteur se tournera vers des matières premières durables pour l’industrie chimique, telles que l’éthylène synthétique. Dans ce domaine, des procédés spécifiques de conversion de l’énergie en produits chimiques sont déjà en place, comme la transformation du CO₂ issu du biogaz et de l’hydrogène vert (H₂) en méthanol à l’aide d’énergies renouvelables. Ce méthanol peut ensuite être converti par voie catalytique en éthylène synthétique grâce au procédé « Methanol-To-Olefins » (MTO).

Exemple de procédé de synthèse

De l’éthylène au polyéthylène

Les familles de catalyseur Ziegler et métallocènes se sont révélées très polyvalentes dans la copolymérisation de l’éthylène avec d’autres oléfines et constituent la base de la vaste gamme de résines de polyéthylène disponibles aujourd’hui.

Selon le procédé utilisé, il est possible de produire différents types de PE présentant des propriétés variées. Ceux-ci sont classés en fonction de leur densité, de leur poids moléculaire et de leur structure de ramification. On obtient ainsi différents types de polyéthylène, tels que le polyéthylène haute densité (PE-HD ou HDPE), le polyéthylène linéaire basse densité (PE-LLD ou LLDPE) et le polyéthylène basse densité (PE-LD ou LDPE).

L’industrie a mis au point des procédés en solution, en phase gazeuse et en suspension afin d’améliorer les propriétés spécifiques du PEHD et a ainsi créé une gamme de plus en plus variée de PEHD.

Comment sont utilisées les centrifugeuses ?

Polyéthylène haute densité (PE-HD ou HDPE)

Dès l’invention du procédé et sa première mise en œuvre dans la production industrielle, SIEBTECHNIK TEMA a fourni, dans les années 1960, les premières centrifugeuses décanteuses destinées à la séparation solide-liquide du PEHD. Les centrifugeuses décanteuses à fonctionnement continu de SIEBTECHNIK TEMA sont utilisées dans les procédés de traitement du PEHD en suspension, où les particules solides de PEHD sont séparées de l’hexane ou du pentane après plusieurs étapes de réaction.

Les procédés actuels de suspension à réacteurs multiples permettent la production d’une large gamme de dérivés du PEHD.

Process HDPE

Des procédés faisant appel à une cascade de réacteurs à plusieurs étages utilisant des catalyseurs de Ziegler, qui permettent d’obtenir la distribution multimodale du poids moléculaire requise pour chaque type de PEHD, sont utilisés dans le monde entier.

La forte demande en PEHD dans l’industrie et chez les particuliers nécessite aujourd’hui de grandes usines de production capables de fabriquer plusieurs centaines de milliers de tonnes de PEHD par an à l’aide de décanteurs SIEBTECHNIK TEMA.

La tendance s’oriente clairement vers les décanteurs de grande taille, que SIEBTECHNIK TEMA a considérablement perfectionnés afin qu’ils puissent offrir, pendant de nombreuses années, un fonctionnement performant et nécessitant peu d’entretien dans le cadre d’un processus étanche au gaz.
Outre les excellents résultats de séparation, nos clients apprécient la flexibilité de nos centrifugeuses décanteuses, même pour les produits HDPE difficiles présentant une teneur en cire très élevée et des débits de matières solides extrêmement importants.

Il existe de nombreux autres procédés de production à base de boues.

Recyclage du HDPE

De nouveaux procédés de recyclage permettant de séparer le PEHD des matériaux composites et de le retransformer en granulés à l’aide des centrifugeuses CONTURBEX de SIEBTECHNIK TEMA.