Химическая промышленность. 7

Оглавление

Химическая промышленность 2

Структура химической промышленности 2

Особенность химической промышленности 3

Размещение отрасли и факторы размещения 3

Основные тенденции развития современной химической промышленности 5

Состояние химической промышленности в России на 2012 год 7

Литература 8

Химическая промышленность

Химическая  промышленность, одна из отраслей тяжёлой  промышленности, материально-техническая  база химизации народного хозяйства. Производит разнообразные виды химической продукции: горно-химическое сырьё, продукты основной химии (аммиак, неорганические кислоты, щёлочи, минеральные удобрения, соду, хлор и хлоропродукты, сжиженные газы и др.), синтетические смолы и пластические массы, химические волокна и нити, материалы и изделия из пластических масс и стеклопластиков, лакокрасочные материалы, синтетические красители, химические реактивы, фотохимическую продукцию, товары бытовой химии и др.

Химическая промышленность является одной из основных ведущих отраслей. Ассортимент выпускаемой ей продукции  чрезвычайно велик и разнообразен: в настоящее время отечественная химическаяпромышленность выпускает более 50 тыс. наименований продукции. Важнейшими химическими продуктами являются удобрения, ядохимикаты, кислоты и щелочи, лаки и краски, синтетические волокна, пластические массы, синтетический каучук, многочисленные производные углеводородов и т.д. Огромное значение имеет химическая переработка каменного угля, нефти, природного газа, дерева и другого углеродосодержащего сырья. Велико значение химической промышленности в области производства атомной энергии, оборонной промышленности, освоения космоса и др.

Одной из главных задач отраслей химического  комплекса является развитие химического материаловедения. Создание и производство новых химических материалов, развитие технологии их переработки радикальным образом влияют на повышение надежности и долговечности машин и оборудования, снижение их материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости изготовления, а также на экономию черных, цветных и редких металлов.

Структура химической промышленности

Химическая промышленность относится к сложным отраслям. В ее отраслевой структуре выделяют такие ведущие отрасли:

1. Горно-химическая промышленность: добыча и обогащение химического  сырья.

2. Основная химия: азотная  промышленность, производство фосфатных  удобрений и другой продукции  неорганической химии, содовая  промышленность, хлорная промышленность, йодо-бромная промышленность, производство других продуктов основной химии.

3. Химия полимеров и  органического синтеза:

• производство синтетического каучука;
• резинотехническая промышленность;
• шинная промышленность;
• промышленность синтетических смол и пластмасс;
• промышленность синтетических волокон и ниток;

4. Бытовая химия. Синтетические  моющие средства

5. Фармацевтическая промышленность 

Особенность химической промышленности

Особенность химической промышленности — очень  широкая, разнообразная по составу  сырьевая база. Она включает горнохимическую промышленность (добычу серы, фосфоритов, калийных солей, поваренной соли и т.д.). Ее обычно в большинстве стран мира (кроме России) относят к добывающей. Важнейшими поставщиками сырья являются также отрасли, которые не входят в состав самой химической промышленности (нефтехимическая, коксохимическая, газохимическая, лесохимическая, сланцехимическая). Они поставляют не только сырье (чаще всего углеводородное, серу и т.д.), но и полупродукты (серную кислоту, спирты и т.д.). Важнейший результат НТП во второй половине XX в. — повсеместный и широкий переход химической промышленности на использование продуктов переработки нефти, попутного и природного газа: из них получают подавляющую часть продукции отрасли. 

Размещение отрасли и  факторы размещения

Размещение  отраслей химической промышленности находится  под влиянием факторов, среди которых  наибольшую роль играют сырьевой, энергетический, водный, потребительский, трудовой, экологический, инфраструктурный. Роль каждого из них различна в зависимости от технологических особенностей различных химических производств.

Специфические особенности  химической промышленности, влияющие на ее размещение, следующие:

• очень высокая энергоемкость (в первую очередь теплоемкость) в отраслях, связанных со структурной перестройкой вещества (получение полимерных материалов, продукция органического синтеза, электрохимические процессы и др.);
• высокая водоемкость производств (охлаждение агрегатов, технологические процессы);
• невысокая трудоемкость большинства производств отрасли;
• очень высокая капиталоемкость;
• большие объемы используемого сырья и многих видов готовой продукции;
• экологические проблемы, обусловленные производством и потреблением ряда химических продуктов.

Химическая  промышленность - высокосырьеемкая отрасль. Затраты на сырьё из-за высокой ценности сырья или значительных удельных его расходов составляют от 40 до 90% в расчете на производство 1 т готовой продукции. Особенно высоки такие затраты в промышленности горно-химического сырья. Характерно в отрасли использование огромного числа наименований сырья минерального, растительного, животного происхождения, а также воздуха, воды, всевозможных промышленных газовых выбросов - отходов цветной и чёрной металлургии. В современной химической промышленности органического синтеза большую роль играет углеводородное нефтегазовое сырьё. Высокосырьеемкие производства, как правило тяготеют к источникам сырья.

Химическая  промышленность - отрасль энергоемкая, с высокими удельными расходами  электрической, тепловой энергии и  топлива прямого использования. Суммарное потребление ТЭР в  хим. комплексе составляет около 20-30% от всего потребления в промышленности. Поэтому энергоемкие производства чаще тяготеют к источникам дешёвой  электрической и тепловой энергии. Это также способствует эффективности внутриотраслевых и межотраслевых связей в химической и нефтехимической промышленности, что, в свою очередь, обеспечивает внутри- и межотраслевое комбинирование производств, внедрение энерготехнологических процессов.

Расход воды в химических производствах очень  велик. Вода расходуется на промывку, охлаждение агрегатов, разбавление  сточных промышленных вод. По суммарному водопотреблению химическая промышленность занимает первое место среди отраслей обрабатывающей промышленности. На производство 1 т волокна расходуется до 5 тыс. куб. м воды. Следовательно, размещать  водоёмкие производства целесообразно  в районах с благоприятным  водным балансом, у источников воды.

Химические производства подразделяются на трудоемкие (химические волокна, пластмассы), средней трудоёмкости, малотрудоёмкие и нетрудоёмкие. Трудоёмкие целесообразно создавать в районах с избыточными трудовыми ресурсами, нетрудоёмкие - в районах с дефицитом трудовых ресурсов.

Экологический фактор - это сохранение чистоты  окружающей атмосферы, земли, водоёмов. С учётом этого фактора в каждом районе формируется наиболее рациональная структура производства химической продукции по оптимальным технологиям.

Автоматизация и электрификация химического производства способствует сокращению трудоёмкости, увеличению производительности труда  и внедрению новых технологических  методов (плазма, лазер), реализация новых  научно-технических и технологических  решений.

Инфраструктурный  фактор (подготовка и обустройство территории к промышленному освоению) учитывается и играет важную роль при размещении промышленного производств, особенно в районах нового освоения.

Влияние тех  или иных факторов на размещение предприятий  весьма неодинаково для различных  отраслей химической промышленности.

Различаются следующие группы химических производств :

• сырьевой ориентации: горно-химические производства и производства, утилизирующие нетранспортабельное сырьё (коксовый газ, сернистый газ) или характеризующиеся высоким сырьевым индексом (производство кальцинированной соды);
• топливно-энергетической и сырьевой ориентации: высокоэнергоёмкие производства (полимеры, синтетический каучук, химические волокна, синтетические смолы и пластмассы, каустическая сода)
• потребительской ориентации: производства с высокими транспортными затратами на доставку продукции к потребителю или производства по выпуску трудно транспортабельных продуктов (серная кислота).

Зачастую  действие разных факторов проявляется  в противоположных направлениях в одном и том же районе. В  результате комплексного взаимодействия факторов размещения современная география химической промышленности характеризуется:

• высокой территориальной концентрацией предприятий преимущественно в европейской части Российской Федерации;
• отрывом производства продуктов химической промышленности от центров их потребления;
• уже сложившимся размещением химической промышленности в районах, дефицитных по водным и энергетическим ресурсам.

Основные тенденции  развития современной химической промышленности

Основные тенденции развития современной  химической промышленности связаны прежде всего с решением глобальных проблем человечества. К ним относятся продовольственные ресурсы Земли, ресурсы минерального сырья для промышленности, энергетические ресурсы, предотвращение загрязнения биосферы.

Все эти проблемы взаимосвязаны  и должны решаться комплексно. В их решении существенно возрастает роль биотехнологии. Биотехнические методы борьбы с токсикан-

тами, загрязнением почвы, воды и атмосферы, микробиологические методы извлечения полезных ископаемых, биологические методы производства ферментов и биологически активных веществ превосходят по эффективности возможности традиционных методов.

Основным путем увеличения производства продуктов питания и пополнения пищевых запасов является рациональная и обоснованная химизация сельского  хозяйства и животноводства.

Современный уровень химической технологии и особенно биотехнологии позволяют  получать в промышленном масштабе из непищевого растительного сырья моносахариды, этанол, глицерин, фурфурол, растительные дрожжи, аминокислоты, белково-витаминные концентраты и другие продукты.

Конечной целью химической технологии является производство пищевых продуктов  из минерального сырья, ресурсы которого практически неисчерпаемы. Это уменьшит зависимость человека от резких колебаний  в отдельные годы производства продуктов  питания биологическим путем.

Одной из ведущих тенденций химической технологии, в том числе химии  углеводородов и химической переработки  углей и сланцев, является создание крупномасштабных производств новых  видов химических продуктов и  сырья многоцелевого назначения. Такими продуктами являются молекулярный водород, аммиак, гидразин, метанол, которые  выполняют роль как химических компонентов, так и вторичных энергоносителей. Особое значение среди этих веществ имеет водород, наиболее чистым и практически неисчерпаемым источником которого является вода. Получение водорода из воды – задача стратегического значения.

Наиболее перспективные технологические  процессы использования водорода: синтез аммиака и метанола, синтез жидких и газообразных углеводородов (искусственное  жидкое топливо, метан), гидрогазификация твердых топлив, прямое восстановление руд черных и цветных металлов, спекание металлических порошков, авиационное, автомобильное и ракетное топливо, топливо для газовых турбин и магнитогидродинамических генераторов.

При наличии дешевого водорода можно  превращать диоксид углерода неисчерпаемых  природных запасов карбонатных  пород процессами гидрирования в  метанол, метан, оксид углерода, жидкие углеводороды, мочевину. В настоящее  время намечены некоторые направления  широкого использования водорода, связанные  с тем, что на никелевых, кобальтовых  и рутениевых катализаторах взаимодействие диоксида углерода с водородом дает метан, а на оксидных катализаторах  – метанол.

Во всех развитых странах мира ведется  работа по изысканию экономичных  способов крупномасштабного производства водорода и созданию водородной технологии. Серьезные перспективы имеет  радиационно-химический способ получения  водорода из воды, особенно в сочетании  с высокотемпературным термолизом. Он ориентирован на комплексное использование  излучения и теплоты ядерных  реакторов. С задачами водородной энергетики тесно связаны и проблемы эффективного использования солнечной энергии.Существенно возрастает роль химической энергетики. Ее целями является разработка высокоэф-

фективных способов аккумулирования энергии в энергоемких веществах типа водорода и метана, которые легко транспортируются и способны хранить спасенную энергию сколь угодно долго.

Переход на потребление водорода объединит  энергетику и химическую технологию, бытовое газоснабжение и металлургию, энергоснабжение автомобильного и  авиационного транспорта и производство синтетических углеводородов в  единую технологическую систему. Ресурсы  водорода неограниченны и возобновляемы. При использовании водородной технологии полностью снимаются экологические  и сырьевые проблемы.

Развитие ядерной энергетики для  производства электрической тепловой энергии позволяет высвободить  значительные количества органического  топлива для последующей его  комплексной переработки. Принципиально  новое направление крупномасштабной химической технологии основано на использовании  атомной энергии в химических целях. Новая технология базируется на энергоемких терморадиационных  процессах, осуществляемых за счет комбинированного использования тепловой и радиационной энергии ядерных энергоисточников (атомных реакторов, сильноточных ускорителей). Теплота атомных реакторов используется для проведения эндотермических высокотемпературных процессов, а энергия альфа-излучения – для осуществления радиационно-химических процессов синтеза и модифицирования материалов. Интеграция химической технологии и атомной энергетики окажет существенное влияние на ускорение научно-технического прогресса.

В условиях ограничения ресурсов нефти  огромное значение приобретает уголь  в качестве нового вида сырья для  химических и нефтехимических продуктов. В настоящее время проводится работа по созданию и освоению экономичных процессов и способов комплексной переработки углей и других ненефтяных видов горючих ископаемых в облагороженные твердые, жидкие и газообразные виды топлива и химического сырья, по использованию продуктов переработки в энергетике, металлургии, химии и нефтехимии, транспортировке топлива и передаче электрической энергии с целью увеличения ресурсов топлива, химического сырья и энергии.

Одной из важных проблем является широкое использование возобновляемых источников сырья и энергии, особенно биомассы. Около 90 % биомассы биосферы составляет биомасса наземных растений. Остальная часть приходится на водную растительность и гетеротрофные  организмы. Общие запасы биомассы на Земле оцениваются в 1836 млрд. т  с энергосодержанием 27 500 млрд. ГДж, что эквивалентно 640 млрд. т нефти. Первичным источником биомассы являются деревья, сельскохозяйственные культуры и водные растения. Биомасса по своему составу может быть углеродосодержащей (растительный материал, древесная щепа, опилки, морские водоросли, зерно, бумага, упаковочная тара) или сахаросодержащей (сахарная свекла, сахарный тростник, сорго). Биомасса является крупным возобновляемым источником энергии и может быть использована для получения водорода, газообразных, жидких, твердых углеводородов и химического сырья ежегодный прирост только лесов мира составляет около

50 млрд. т, а продукция всего годового  фотосинтеза достигает 57 × 1015 т углерода в год, что в несколько раз превышает потребление энергии человечеством. В последние годы наметились основные пути химической и биохимической трансформации биомассы в топливо и продукты органического синтеза.

Возросшие масштабы деятельности человека становятся сопоставимыми с действием  природных процессов, вызывая необратимые  нарушения биосферы. Рациональное использование  биосферы и ее охрана от вредных  техногенных процессов приобретает  все возрастающее значение. Химической технологии принадлежит решающая роль в совершенствова-

нии и разработке новых эффективных способов очистки промышленных выбросов от вредных примесей. Одна из важнейших задач современной технологии – разработка технологических процессов, исключающих вредные выбросы в атмосферу и водоемы. Главным направлением решения экологических проблем является комплексное использование сырья и ускоренное внедрение малоотходных технологических процессов и безотходных производств.

К важнейшим направлениям фундаментальных  и прикладных исследований относятся:

• новые конструкционные и функциональные органические и неорганические материалы (полимерные, композиционные, керамические и металлические), эластомеры, искусственные и синтетические волокна, а также способы их защиты от коррозии и износа;
• химическая безопасность и охрана окружающей среды;
• тонкий органический, неорганический и элементоорганический синтез с целью создания новых веществ и материалов;
• новые высокоэффективные химико-технологические процессы, включая каталитические, мембранные, металлургические, электрохимические, а также процессы, связанные с применением высоких энергий и физических методов ускорения химических реакций;
• новые процессы углубленной и комплексной химической переработки минерального сырья, нефти, газа и твердых горючих ископаемых;
• химическая энергетика и создание новых химических источников тока и систем преобразования энергии;
• новые методы инструментального химического анализа, химический мониторинг и диагностика химических процессов, свойств материалов и изделий;
• химическая информатика

Для успешного решения задач  по ускоренному развитию отраслей химического  комплекса, коренному повышению  технологического уровня и эксплуатационной надежности химического оборудования требуется опережающее развитие химического машиностроения и, естественно, повышение уровня химико-технологической  подготовки инженеров-механиков.

Основной чертой новой технологической  идеологии является научный системный  подход, рассматривающий в единстве физико-химический, физико-математический, инженерно-технический, экономический, экологический и социальный аспекты  организации производства. Такое  понимание должно быть нацелено на создание малостадийных (в идеале – одностадийных), надежных, безопасных, малоэнергоемких, высокопроизводительных и экономичных, непрерывных и безотходных, гибких (легко перестраиваемых) по сырью и целевым продуктам производств. Создание таких производств неразрывно связано с изменением подходов к аппаратурному оформлению технологических схем, разработке новейших принципов разделения сред, интенсификации тепло- и массообмена, а также широкому внедрению методов математического моделирования и оптимизации как реакторной части технологической схемы, так и всей схемы в целом.

Одним из условий успешного решения  этих задач является постоянное совершенствование  химической технологии, начиная с  развития ее теоретических основ  и кончая разработкой эффективных  технологических схем и созданием  современного химического машиностроения.

Состояние химической промышленности в России на 2012 год

Уже к 2009 г. доля России в мировом  химическом производстве возросла в 1,4 раза по сравнению с концом 90-х  – до 2,1%. Россия занимает второе место  в мире по поставкам фосфорных  и калийных удобрений.

 В 2012 г. отечественный химпром отгрузил товаров и выполнил услуг на сумму в 1,68 трлн руб. Это более чем в два раза превышает уровень 2006 г.

 Основная причина такого  успеха – рост цен на минеральные  удобрения. Их производство за  шесть лет несколько снизилось  (14,7 млн тонн против 16,2 млн тонн в 2006 г.), но доходы предприятий заметно растут.

 За тот же период более  чем в полтора раза, до 5,6 млн тонн, выросло производство синтетической смолы и пластических масс. Не отставала и шинная промышленность, выпустившая 57 млн покрышек – в 1,4 раза больше, чем в 2006 г.

 Отгрузку химической продукции  в 2012 г. обеспечивают 15,6 тыс. российских  предприятий. Ведущие позиции  по-прежнему сохраняют ОАО «Сибур», «Салаватнефтеоргсинтез», «Еврохим» и «Нижнекамскнефтехим».

 В отрасли занято 415 тыс. человек  – на 30% меньше, чем шесть лет  назад. Среднемесячная заработная  плата здесь достигла 28,6 тыс. руб.  Это почти в четыре раза  больше прожиточного минимума (6505 руб.) и эквивалентно 118 кг мяса, 106 кг сыра или 867 л молока.

 Крупнейшие химические предприятия  продолжают наращивать свои мощности. Серьезный инвестиционный проект  был осуществлен в городе Череповце:  компания «Аммофос» провела модернизацию  сернокислого производства, что  потребовало 150 млн долл. инвестиций.

 В 2009 г. «Нижнекамскнефтехим»  и «Салаватнефтеоргсинтез» запустили линии по производству полиэтилена – мощностью 230 и 120 тыс. тонн в год соответственно. «Омскшина» компании «Сибур» ввела в действие конвейерные линии по изготовлению легковых шин мощностью 1,3 млн штук в год. Приаргунское производственное горно-химическое объединение начало выпускать серную кислоту – 180 тыс. тонн в год.

 «Сибур» ведет в Тобольске строительство крупнейшего в стране комплекса по производству полипропилена мощностью 500 тыс. тонн в год. Ввод в эксплуатацию намечен на 2013 г. Объем инвестиций – 64 млрд руб., что сопоставимо с доходной частью бюджета среднего российского региона.

 Кроме того, в 2010 г. «Сибур» совместно с европейским лидером по производству поливинилхлорида SolVin начал строительство завода ПВХ в Нижегородской области. Проектная мощность предприятия – 330 тыс. тонн в год. Общий объем инвестиций составил 1 млрд евро. Запуск ожидается в 2013 г.

 Группа «Еврохим» реализует крупнейшие проекты в калийном и азотном сегментах. Общий объем инвестиций компании в освоение Гремячинского месторождения калийных солей в период 2008-2016 гг. оценивается в 99,3 млрд руб.

 В 2008 г. правительство России разработало Стратегию развития химической и нефтехимической промышленности на период до 2015 г. Документ предполагает увеличение объема отгруженных товаров отечественного химпрома к 2015 г. в 3,3 раза по сравнению с 2006 г. Доля отрасли в обрабатывающем производстве должна возрасти до 12,2%. Судя по объемам инвестиций и динамичности роста, эти цифры будут достигнуты даже раньше срока.

Литература

• http://путь.рф/industry/chemical_industry/2012/
• Экономика химической промышленности: Учеб. Пособие для вузов/ С.А. Трофимов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: ЮНИТИ, 2008 г. -248 с.
• http://www.xumuk.ru/bse/2993.html
• А.И. Леонтьева, К.В. Брянкин «ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»
• http://do.gendocs.ru/docs/index-39794.html