Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Branża chemiczna w Polsce

-- czwartek, 05 październik 2017

Przemysł chemiczny, na który składają się segment chemiczny i paliwowy, to kluczowy sektor polskiej gospodarki, odpowiadający za znaczną część krajowego eksportu. Jest silnie powiązany z innymi branżami, a wytwarzane przezeń produkty wykorzystywane są praktycznie we wszystkich obszarach gospodarki. Żeby zaistnieć na tym rynku, firmy muszą jednak wykazać się innowacyjnością stosowanych rozwiązań. Dużą rolę odgrywają tu automatyzacja, robotyzacja oraz informatyzacja produkcji.

Przemysł chemiczny odgrywa bardzo ważną rolę w globalnej gospodarce. Po pierwsze, dostarcza wyroby i materiały będące bazą dla produktów powiązanych z niemalże wszystkimi branżami. Po drugie, jest źródłem paliwa, umożliwiając funkcjonowanie sektora transportowego.

Z uwagi na różnorodność procesów technologicznych branża chemiczna pozostaje jedną z najbardziej wymagających gałęzi przemysłu. Niebezpieczne warunki pracy, skrajnie wysokie temperatury i szkodliwe substancje chemiczne wymuszają zastosowanie nowoczesnych zautomatyzowanych i zrobotyzowanych linii produkcyjnych, stojących na straży bezpieczeństwa pracowników i zapewniających przewagę konkurencyjną. Korzyściami wynikającymi z wdrożenia automatyki przemysłowej w zakładach chemicznych są m.in.: zwiększenie jakości finalnego produktu, poprawa kontroli nad wszystkimi parametrami procesu produkcji, skrócenie czasu produkcji oraz redukcja odpadów powstających podczas procesu produkcji. Dzięki wprowadzeniu do procesu przemysłowej automatyki oraz robotyki podniesione zostają zatem parametry bezpieczeństwa, szybkości i dokładności procesu produkcyjnego.

Ogólna charakterystyka sektora

Polski przemysł chemiczny ma bogatą przeszłość. W XIX wieku to właśnie na terenie naszego kraju (pod zaborami) ropa naftowa została po raz pierwszy przetworzona i wykorzystana na masową skalę przez Ignacego Łukasiewicza, pioniera przemysłu naftowego.

Dziś, zgodnie z klasyfikacją GUS, sektor ten obejmuje produkcję chemikaliów i wyrobów chemicznych, farmaceutycznych, z gumy, tworzyw sztucznych oraz produktów rafinacji ropy naftowej. W ubiegłym roku odpowiadał za produkcję o wartości ok. 206 mld zł, co stanowiło prawie 17% rocznej wartości produkcji sprzedanej całego krajowego przetwórstwa przemysłowego. Można go podzielić na cztery podstawowe obszary:

-> chemia masowa (tzw. wielka chemia) – produkty wysokotonażowe i masowo stosowane;

-> przetwórstwo chemiczne – wytwarzanie produktów końcowych na bazie produktów wysokotonażowych;

-> paliwa;

-> chemia niskotonażowa – stosowane w niewielkich ilościach produkty wysokomarżowe.

Chemia masowa i przetwórstwo chemiczne oraz produkcja paliw stanowią łącznie prawie 90% wartości produkcji sprzedanej wyrobów przemysłu chemicznego w Polsce.

Na tle największych światowych gospodarek polski segment chemiczny rozwija się dynamicznie. Tempo jego wzrostu w latach 20152016 było większe niż Niemiec, Francji czy USA
– i tylko o niecały punkt procentowy mniejsze niż odnotowane w tym samym okresie w Chinach. Wzrasta poziom nakładów inwestycyjnych oraz wartość międzynarodowej wymiany handlowej. Warto przy tym pamiętać, że uwarunkowania geologiczne Polski bardzo utrudniają krajowym firmom uzyskanie przewagi konkurencyjnej na rynku międzynarodowym – zdecydowana większość surowców i szereg chemikaliów bazowych musi być bowiem importowanych.

Od podmiotów dużych do małych

Według raportu „Przemysł chemiczny w Polsce – pozycja, wyzwania, perspektywy” (opracowanego w ramach kampanii Polskiej Izby Przemysłu Chemicznego „Polska Chemia”, przy współpracy z koncernem audytorskim EY), przemysł chemiczny jest drugim pod względem wartości produkcji sprzedanej oraz trzecim pod względem zatrudnienia sektorem przemysłowym w Polsce. Tworzą go podmioty o różnej wielkości i specjalizacji – począwszy od dużych zintegrowanych grup chemicznych, a skończywszy na średnich i małych zakładach przetwórstwa chemicznego. Biorąc pod uwagę przychody oraz wolumen produkcji, segment chemiczny przemysłu chemicznego zdominowany jest przez duże podmioty produkujące przede wszystkim wysokotonażowe chemikalia w formach podstawowych oraz producentów opon – łączne przychody ośmiu największych grup chemicznych stanowią ok. 1/3 wartości produkcji chemicznej. Na pozostałe 2/3 rynku składa się ponad 10 tys. mniejszych podmiotów, głównie z obszaru przetwórstwa chemicznego. Z kolei w segmencie paliw przemysłu chemicznego dominują dwa największe podmioty – PKN ORLEN i Lotos.

Biorąc pod uwagę kryterium wielkości, warto wspomnieć też o Grupie Azoty, zajmującej się głównie produkcją nawozów, tworzyw i innych chemikaliów masowych. Ważną funkcję pełnią również prywatne krajowe spółki chemiczne – Synthos, CIECH oraz PCC Rokita, a także zakłady produkcji opon, które należą do międzynarodowych koncernów Michelin, Bridgestone i Goodyear. Istotną rolę odgrywają też zagraniczni producenci, oferujący swoje produkty na naszym rynku, takie jak np. BASF czy Bayer.

Zakłady produkcyjne największych producentów są umiejscowione na terenie całego kraju. Żeby zminimalizować koszty transportu i zwiększyć konkurencyjność, zakłady przetwórstwa są często lokalizowane w sąsiedztwie firm wytwarzających wykorzystywane przez nie chemikalia w formach podstawowych.

Przemysł chemiczny w Polsce to nie tylko firmy produkcyjne. Duże znaczenie mają także przedsiębiorstwa odpowiedzialne za logistykę surowców i produktów, dzięki którym możliwa jest ciągłość produkcji w zakładach segmentu chemicznego i paliwowego. Ważną rolę odgrywają też dystrybutorzy produktów chemicznych, zaopatrujący rozdrobniony rynek działających na niewielką skalę przetwórców chemicznych, którzy nie są w stanie nabywać komponentów bezpośrednio u producentów.

Trendy

Podobnie jak inne gałęzie przemysłu, również światowa branża przemysłowa podlega nieustannym zmianom, na które mają wpływ zarówno otoczenie regulacyjne, podejście do prowadzenia biznesu stosowane przez liderów branży, jak również aktualne trendy konsumenckie (m.in. ekologia i digitalizacja). Do trendów branżowych w przemyśle chemicznym należą np. intensyfikacja działań związanych z przemianą cyfrową prowadzonej działalności, proekologiczność, budowanie konkurencyjności poprzez dostęp do tanich surowców oraz rozwój innowacyjności.

W przypadku polskich spółek przemysłu chemicznego również prowadzone są działania wpisujące się w obecne globalne trendy branżowe, jednak intensywność tych działań jest mniejsza niż światowych i regionalnych liderów.

Jak wyjaśnia Marek Jagieła, dyrektor Działu Sprzedaży Chemii Przemysłowej oraz Działu Rozwoju Rynku w firmie BASF Polska, innowacje to właściwie jedyna droga do dalszego rozwoju europejskiej branży chemicznej na rynku globalnym. Ogromną szansę dla całego sektora stanowi cyfryzacja – m.in. umożliwia stworzenie z klientami zintegrowanego łańcucha dostaw oraz pozwala na wymianę istotnych danych logistycznych. Kolejną korzyścią jest np. indywidualizacja, dzięki której można optymalnie dostosować ofertę do potrzeb klientów w oparciu m.in. o specjalne modele symulacyjne, umożliwiające prognozowanie wyników.

Zdaniem eksperta, perspektywy globalne wskazują na konieczność zaangażowania się w koncepcje związane z ideą Przemysłu 4.0. Wdrożenie cyfrowych i inteligentnych technologii mogłoby w znacznym stopniu zwiększyć możliwości w zakresie produkcji wyrobów chemicznych. Zastosowanie tego typu rozwiązań zapewnia zwiększenie wydajności i efektywności procesów związanych z produkcją i transportem. Zintegrowane wykorzystanie danych mogłoby wzmocnić również potencjał innowacyjny. Przykładem takich działań jest współpraca BASF Polska z firmą Hewlett Packard Enterprise w zakresie jednego z największych na świecie superkomputerów do badań z dziedziny chemii przemysłowej. Celem współpracy jest wykonanie milowego kroku w symulacji komputerowej i modelowaniu eksperymentów.

Wyzwania

W ocenie członków Polskiej Izby Przemysłu Chemicznego do największych wyzwań dla przedsiębiorstw branży chemicznej w Polsce w najbliższych latach należą m.in. konieczność dostosowania się do wymogów regulacyjnych oraz poprawa innowacyjności. Ogromnym wyzwaniem jest też brak dostępu do surowców w konkurencyjnych cenach. Sytuację tę może zmienić większa intensywność działań w zakresie pozyskiwania złóż oraz próba wykorzystania nowych metod produkcji – np. zgazowanie węgla.

Co do przepisów prawnych, to, jak wyjaśnia Mariusz Szwagrzyk, opiekun
branży chemicznej w firmie Endress+Hauser Polska, nowa ustawa o efektywności energetycznej zobowiązuje duże zakłady chemiczne i petrochemiczne, aby do 30 września br. przeprowadziły u siebie audyt energetyczny. Powinien on objąć 90% zużywanych nośników energii. Zużycie wody, pary, sprężonego powietrza, paliw płynnych i gazowych, gazów technicznych oraz prądu elektrycznego stanowi aż do 30% kosztów operacyjnych. Osoby kierujące dużymi zakładami, które zdają sobie z tego sprawę, przeprowadziły już audyt w tym zakresie lub właśnie to robią. Jego efekty nakreślą zakres niezbędnych nakładów finansowych w branży AKPiA (Aparatury Kontrolno-Pomiarowej i Automatyki) w najbliższych miesiącach.

Program Zapobiegania Awariom (PZA) w zakładzie chemicznym to element wdrażania zapisów znowelizowanej ustawy Prawo Ochrony Środowiska. Nakazuje ona m.in. określić prawdopodobieństwo zagrożenia awarią przemysłową. Dodatkowo, zgodnie z zaleceniami, należy monitorować funkcjonowanie urządzeń instalacji produkcyjnej z uwzględnieniem najlepszych dostępnych praktyk. Kierownictwo techniczne i inżynierowie automatycy intensywnie szkolą się w tym zakresie, prowadzą analizy HAZOP (Hazard and Operability Study) oraz wdrażają wspólnie z ekspertami z zakresu bezpieczeństwa funkcjonalnego (SIL – Safety Integrity Level) niezbędne obwody automatyki blokadowej, których zadaniem jest tworzenie jednej z warstw chroniących instalacje zakładu przed zagrożeniami i wypadkami.

Bez automatyki ani rusz

Trudno wyobrazić sobie nowoczesne zakłady branży chemicznej bez automatyki przemysłowej. Dzięki automatyzacji poszczególnych procesów produkcja może przebiegać w sposób szybki, dokładny, efektywny, a także bezpieczny, co ma szczególne znaczenie ze względu na stosowanie substancji niebezpiecznych, toksycznych i wybuchowych. Istotnymi elementami należącymi do automatyki przemysłowej, znajdującymi zastosowanie w tej gałęzi przemysłu, są m.in.: systemy służące do przenoszenia oraz paletyzacji, linie pakujące i montażowe, prasy, roboty, urządzenia sterujące, systemy łączności, silniki, napędy, przepustnice, przetworniki, mierniki, czujniki, rejestratory oraz innego rodzaju aparatura kontrolno-pomiarowa.

Zakłady chemiczne w Polsce dążą do zmniejszenia liczby i czasu trwania postojów oraz do obniżenia kosztów operacyjnych. Młodzi pracownicy działów automatyki i służb UR często nie mają doświadczenia w przywracaniu do sprawności tradycyjnych, mechanicznych urządzeń pomiarowych. Budżety remontowe z roku na rok są coraz skromniejsze. Stąd modernizacje w branży AKPiA polegają bardzo często na wymianie wysłużonych mechanicznych przyrządów pomiarowych (sondy nurnikowe poziomu, przepływomierze turbinkowe, owalnokołowe, rotametry itd.) na ich nowoczesne odpowiedniki cyfrowe (sondy radarowe, przepływomierze Coriolisa, elektromagnetyczne itd.). Dzieje się to bez ingerencji w dwużyłowe trasy kablowe, co obniża koszty modernizacji, a jednocześnie tworzy nowe możliwości bezprzewodowej diagnostyki online urządzeń AKPiA, m.in. za pomocą Bluetooth i WLAN.

Wiele etapów – wiele rozwiązań

W zakładach działających w branży chemicznej proces produkcyjny składa się z wielu etapów, począwszy od doprowadzania surowców bazowych, a skończywszy na dystrybucji produktu końcowego. Jeśli chodzi o system przenoszenia, stosowane są różnego typu przenośniki, np. pneumatyczne systemy przeładunkowe, które mogą przenieść praktycznie każdą ilość materiałów na dowolną odległość. Natomiast przenośniki mechaniczne – wśród których znajdują się przenośniki ślimakowe oraz przeznaczone do dużych obciążeń łańcuchowe przenośniki zgarniakowe – używane są do przenoszenia materiałów proszkowych i pylących.

Z uwagi na złożoność procesu chemicznego, oprócz odpowiednich systemów przenoszenia zastosowanie znajdują również zautomatyzowane systemy magazynowania, dozowania, ważenia, przesiewania, pakowania itd. Zautomatyzowane linie pakowania są szczególnie istotne ze względu na dużą różnorodność pakowanych produktów chemicznych, wśród których znajdują się np. substancje pyliste, cząsteczki mające kilka milimetrów, a także bryły grubości pięści.

W zakładach o profilu chemicznym wykorzystywanych jest wiele urządzeń pomocniczych. Oprócz pakowaczek stosowane są m.in.: zakręcarki, etykieciarki, kartoniarki, saszetkarki, tubiarki, zgrzewarki czy rozlewaczki do rozlewu różnego rodzaju produktów (również łatwopalnych, wybuchowych o dużej lepkości itd.) w butelki, puszki, słoiki, kanistry oraz beczki.

Innymi urządzeniami, których odbiorcą jest przemysł chemiczny, są analizatory i systemy analityczne przeznaczone dla: różnego rodzaju chemicznych procesów technologicznych, łącznie z produkcją nawozów sztucznych, amoniaku czy metanolu; procesów petrochemicznych od olefinów do polimerów; produkcji płyt polimerowych, a także innych specjalnych procesów chemicznych.

Ważną rolę odgrywają też roboty przemysłowe. W tym często niebezpiecznym dla człowieka środowisku ich użycie staje się szczególnie uzasadnione.

Kontrola i pomiar

W zakładach chemicznych niezwykle ważną rolę odgrywa aparatura służąca do kontroli i pomiaru m.in.: poziomu, przepływu, temperatury, ciśnienia, a także do analizy cieczy (np. pomiar pH czy pomiar przewodności w procesach chemicznych).

Przepływ jest kontrolowany za pomocą przepływomierzy, takich jak np. przepływomierz masowy Coriolisa dla cieczy i gazów, przepływomierz elektromagnetyczny służący do pomiaru przepływu cieczy przewodzących, przepływomierz wirowy dla cieczy, pary i gazów itd.

Pomiar i sygnalizacja poziomu odbywają się za pomocą m.in. radarów bezkontaktowych lub wersji z falowodem w kontakcie z substancją mierzoną, sygnalizatorów wibracyjnych, pojemnościowych lub mikrofalowych, a także nowoczesnych sond hydrostatycznych, pozbawionych separatorów membranowych, zwanych przetwornikami elektrycznej różnicy ciśnień. Wszystkie one gwarantują najwyższą jakość.

W polskiej chemii rośnie też udział urządzeń pomiarowych do kontroli online cech fizykochemicznych cieczy (pH, przewodność, stężenie, gęstość itp.), na stosowanie których naciskają technologowie i inspektorzy od kontroli jakości oraz – coraz częściej – laboratoria zakładowe, odpowiedzialne za kontrolę wskazań wspomnianych urządzeń pomiarowych.

Ponieważ procesy przetwórcze w branży chemicznej nagminnie odbywają się z użyciem wysokich temperatur i ciśnień, ogromną rolę odgrywają tu spełniające najostrzejsze wymogi przetworniki ciśnienia absolutnego i względnego czy przetworniki różnicy ciśnień, dzięki którym można osiągnąć bardzo wysoką dokładność. Wysokie wymagania muszą również spełniać przetworniki temperatury (np. obiektowe, główkowe), które dzięki iskrobezpiecznemu wykonaniu można stosować w strefach zagrożonych wybuchem.

Przemysł chemiczny stawia bardzo wysokie wymagania przed wszystkimi urządzeniami stosowanymi w procesach produkcyjnych. Elektroniczne i mechaniczne przyrządy pomiaru ciśnienia, temperatury i poziomu itp. wykorzystywane są zarówno w aplikacjach ogólnego stosowania, jak i w obszarach potencjalnie zagrożonych wybuchem, w związku z czym muszą działać w zadowalający sposób w środowiskach agresywnych i nieagresywnych. Materiałem używanym jako standard w technologii procesów chemicznych jest stal nierdzewna, cechująca się odpornością na korozję. W ofercie rynkowej znajdują się również specjalistyczne rozwiązania przeznaczone dla procesów chemicznych z mediami bardzo agresywnymi. Dostępne są zarówno separatory membranowe/manometry z membraną do pomiaru ciśnienia lub osłony termometryczne do pomiaru temperatury, jak i komory bypass oraz rury do pomiaru poziomu, wykonane ze specjalnych materiałów, mniej lub bardziej odpornych chemicznie.

Systemy informatyczne

Przedsiębiorstwa reprezentujące przemysł chemiczny muszą elastycznie reagować na wyzwania rynkowe i być zyskowne. Wahające się ceny surowców, zarządzanie materiałami niebezpiecznymi w zakładzie, duża różnorodność produktów oraz surowe wymagania ustawowe to tylko niektóre kwestie, z którymi muszą się zmierzyć. Koniecznością staje się więc wykorzystanie specjalistycznych technologii informatycznych. Takie systemy jak ERP (Enterprise Resource Planning – wspomagające zarządzanie zasobami przedsiębiorstwa), CRM (Customer Relationship Management – służące zarządzaniu relacjami z klientami) czy DMS (Document Management System – umożliwiające archiwizację dokumentów, zarządzanie nimi i ich obiegiem) nie są już wystarczające. Proces produkcji wyrobów chemicznych wymaga zastosowania najnowocześniejszych systemów wspomagających i nadzorujących produkcję oraz gwarantujących wysoką jakość produktów. Mowa tu o systemach wizualizacji produkcji, zarządzania produkcją wsadową, zarządzania przeglądami okresowymi, parkiem maszynowym, systemach logistycznych i dystrybucyjnych, a także o systemach odpowiedzialnych za szczegółowy monitoring procesów, pozwalających optymalnie zaplanować wszystkie etapy produkcji i zminimalizować ryzyko jej zatrzymania. Dzięki temu możliwy staje się dostęp do wiarygodnych informacji o procesach i produkcji w czasie rzeczywistym, co finalnie pozwala podejmować trafne decyzje biznesowe.

Agata Abramczyk jest dziennikarką, publicystką, autorką tekstów, pasjonatką nowoczesnych technologii, od wielu lat związaną z branżą dziennikarską i wydawniczą.

Tekst pochodzi z nr 5/2017 magazynu "Control Engineering". Jeśli Cię zainteresował, ZAREJESTRUJ SIĘ w naszym serwisie, a uzyskasz dostęp do darmowej prenumeraty w formie drukowanej i/lub elektronicznej.


Przeczytaj także

Nowa, skalowalna platforma analityczna dla zastosowań przemysłowego IoT
Powszechne korzystanie z rozwiązań sieciowych i mocy obliczeniowej w przedsiębiorstwach przemysłowych spowodowało, że dostępność danych zrewolucjonizowała sposób rozwiązywania problemów i... więcej »
Siemens Advanced Machine Engineering usprawni proces budowania maszyn
Siemens Advanced Machine Engineering pozwala konstruktorom maszyn na wdrożenie procesu projektowania modułowego, co niesie korzyści w postaci zwiększonej elastyczności projektu oraz możliwości... więcej »
Podstawy projektowania efektywnego systemu zarządzania alarmami
Aby wdrożyć i utrzymywać efektywny system zarządzania alarmami, użytkownicy końcowi muszą już w fazie projektowania rozumieć wymagania, jakie stawia się tego typu rozwiązaniom, oraz zdawać... więcej »
Targi branżowych specjalistów – podsumowanie EUROTOOL®
Co stanowi o sile Międzynarodowych Targów Obrabiarek, Narzędzi i Urządzeń do Obróbki Materiałów EUROTOOL®? Międzynarodowy skład Wystawców, nowoczesna przestrzeń wystawiennicza, branżowi Zwiedzający,... więcej »
Raport: Czy ufamy chmurze?
Sieciowe infrastruktury akwizycji i przetwarzania danych bazujące na tzw. chmurze stanowią jedną z głównych sił napędowych cyfrowych technologii wchodzących w skład czwartej rewolucji... więcej »
Rozbudowany system sterowania pomaga Grupie Azoty zwiększyć produkcję poliamidu
Grupa Azoty uruchomiła nową wytwórnię poliamidu 6 (PA6) – tworzywa konstrukcyjnego wykorzystywanego m.in. w branży motoryzacyjnej. Inwestycja pozwoli zwiększyć jego produkcję o 80 tys. ton rocznie... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

INDUSTRYmeeting 2018
2018-02-20 - 2018-02-21
Miejsce: Sosnowiec
Technovation Forum
2018-03-14 - 2018-03-15
Miejsce: Bydgoszcz
AUTOMATICON Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów
2018-03-20 - 2018-03-23
Miejsce: Warszawa
PRZEMYSŁ 4.0
2018-04-10 - 2018-04-10
Miejsce: Warszawa
Hannover Messe
2018-04-23 - 2018-04-27
Miejsce: Niemcy

Katalog

UNILIFT Sp. z o.o. sp.k.
UNILIFT Sp. z o.o. sp.k.
Ołowiana 16
85-461 Bydgoszcz
tel. +48 52 581 05 15

Indusoft Polska Sp. z o.o.
Indusoft Polska Sp. z o.o.
St. Kunickiego 10A/II
54-514 WROCŁAW
tel. 071-7890881

zobacz wszystkie




SONDA


tak
nie
nie wiem


Wydania specjalne


Profesjonalne Tłumaczenia Techniczne
O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2017 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce