Химия и промышленность

        Химизация народного хозяйства – один из решающих рычагов повышения эффективности производства и качества работы во всех сферах деятельности человека.

       Важнейшим преимуществом применения  химических процессов и материалов  является возможность создания  материалов с заранее заданными  свойствами, обладающими необходимой  легкостью и прочностью, антикоррозийными и диэлектрическими свойствами, способностью работать в экстремальных условиях.

      Применение  искусственных и синтетических  материалов обеспечивает значительное, часто  решающее, повышение производительности  труда, снижение себестоимости выпускаемой продукции, улучшение ее качества, облегчает условия и повышает культуру производства, высвобождает трудовые и материальные ресурсы.

      Полимерные материалы вызвали  подлинную революцию почти во  всех отраслях экономики. Применение  пластмасс, резины, лакокрасочных материалов и химических волокон облегчает массу самолетов, кораблей, автомобилей, увеличивает их скорости, сберегает значительное количество дорогих и дефицитных материалов, продлевает жизнь машин и оборудования, повышает их производительность.

       Особенно широко используются  в машиностроении пластмассы  и синтетические смолы, синтетический  каучук и резины, химические волокна  и изделия из них, краски  и лаки.

       В сельском хозяйстве основная  часть прироста урожая достигается  за счет применения минеральных удобрений, химических средств защиты растений.

       В некоторых случаях, особенно для новых отраслей техники, химические продукты оказываются незаменимыми (в микроэлектронике, приборостроении, атомной и ракетной технике).

       Внедрение в производство продуктов  химии приводит к громадному  народнохозяйственному эффекту  в виде экономии дефицитных  и дорогостоящих природных материалов.

         

3. Размещение отрасли и ее структура.

           

        Размещение отраслей химической промышленности находится под влиянием факторов, среди которых наибольшую роль играют сырьевой, энергетический, водный, потребительский, трудовой, экологический, инфраструктурный. Химическая промышленность в целом – высокосырьеемкая отрасль. Затраты на сырье из-за высокой ценности сырья или значительных удельных его расходов составляют от 40 до 90% в расчете на производство 1 т годовой продукции. Характерно использование в отрасли огромного числа наименований сырья минерального, растительного, животного происхождения, а также воздуха, воды, всевозможных промышленных газовых выбросов – отходов цветной и черной металлургии. В современной химической промышленности органического синтеза большую роль играет углеводородное нефтегазовое сырье.

        Чрезвычайно важно комплексно использовать сырье, особенно углеводородное, для получения многих видов химикатов и химических материалов. Широкое развитие в химии получило внутриотраслевое и межотраслевое комбинирование и кооперирование производств. Возникли химические и нефтехимические комбинаты, в комплексе с газо- и нефтепереработкой.

          

Схема 1 

Упрощенная  схема производства нефтехимической  продукции – основного  сырья для органической и полимерной химии.  

I фракция – углеводородное сырье   II фракция – керосиновая    III фракция – лигроиновый    

         дистиллят   

Каталитический  риформинг

(установка Л-35-12/1000)

Катализат фракции 62-180 (блок экстракции

укрупненной комбинированной установки)

                         Бензол                Ксилолы             Толуолы           Бензин прямогонный  

Капролактам –  полупродукт     Параксилол -                                         Пиролиз 

для получения  химического     полупродукт                                          бензина

волокна                                       для получения

                                                    химического волокна 

       Этилен     Пропилен    БДФ    

Нитрил акриловой кислоты (НАК) –                                                                             полупродукт для получения                                                                                           химического волокна

Готовая продукция полимерной химии

Капрон-химическое волокно      Лавсан-химическое волокно  Нитрон-химическое волокно 

         Химические производства подразделяются  на трудоемкие (химические волокна,  пластмассы), средней трудоемкости, малотрудоемкие и нетрудоемкие. Трудоемкие производства целесообразно создавать в районах с избыточными трудовыми ресурсами, нетрудоемкие – в районах с дефицитом трудовых ресурсов.         

        Размещение отрасли можно представить  в виде перечня экономических  районов, специализирующихся на химической промышленности. Высоки коэффициенты специализации химической промышленности в районах европейской части страны: Поволжском, Волго-Вятском, Центрально-Черноземном, Северо-Западном. Значительны они также в Центральном, Уральском, Северо-Кавказском и Западно-Сибирском.

         Отсюда можно сделать вывод: химическая промышленность развита как отрасль специализации во всех районах, кроме окраинных, удаленных, не обладающих достаточно мощным социально-экономическим фактором – нет большого количества населения, квалифицированных трудовых ресурсов и потребителя (Северный, Восточно-Сибирский, Дальневосточный). Исключением здесь является Западно-Сибирский район, специализация которого на химии органического синтеза обусловлена большими объемами добычи углеводородного сырья в основной нефтегазоносной провинции страны и строительством здесь новых перерабатывающих заводов. Наиболее крупными узлами химической промышленности в России являются города: Нижнекамск, Тольятти, Москва, Уфа, Стерлитамак, Дзержинск, Санкт-Петербург.  

Различаются следующие группы химических производств:

1. сырьевой ориентации: горно-химические производства, утилизирующие нетранспортабельное сырье (кокосовый газ, сернистый газ) или характеризующиеся высоким сырьевым индексом (производство кальцинированной соды);
2. топливно-энергетической и сырьевой ориентации: высокоэнергоемкие производства (полимеры, синтетический каучук, химические волокна, синтетические смолы и пластмассы, каустическая сода);
3. потребительской ориентации: производства с высокими транспортными затратами на доставку продукции к потребителю или производства по выпуску труднотранспортабельных продуктов (серная кислота).

      Химическая промышленность состоит  из двух основных частей: химии органического синтеза и полимеров (или органической химии) и основной (неорганической) химии, включающей и горно-химическую промышленность. Кроме того, выделяется группа прочих отраслей, в которую входят лакокрасочная, анилинокрасочная, фотохимическая и др. 

I.Химия органического синтеза и полимеров.

    

       Это сравнительно новая отрасль,  использующая в качестве сырья  преимущественно нефть, попутный  и природный газ, уголь. Нефте-  и газохимия базируются на  нефте- и газопереработке (топливная  промышленность), применяя не первичные  источники углеводородного сырья (нефть, природный и попутный газ), а продукты их переработки: бензин, пропан, бутан и другое сырье для производств полимерной химии. Промышленность полимерных материалов включает, прежде всего, производство мономерных материалов и полимерных полупродуктов (этилен- полиэтилен; пропилен – полипропилен и др.).

         Таким образом, предприятия топливной  промышленности центральных районов  страны, использующие привозные  нефть и газ, выбрасывают сырье  для химической промышленности, являющееся уже как бы их собственным сырьем. Размещаются эти предприятия, как правило, в центральных районах европейской части страны, в конечных пунктах нефте- и газопроводов или по их трассам, а также в районах добычи топлива.

         Поскольку возможности комбинирования производства в нефтегазохимии чрезвычайно широки – от мощных комбинатов полного цикла до отдельных производств сырьевой или завершающей стадии – можно выделить в этом многостадийном процессе следующие отдельные производства.

         Промышленность пластмасс и синтетических смол возникла первоначально в Центральном, Волго-Вятском, Уральском районах на привозном сырье. Эта промышленность выделяется наиболее крупными масштабами производства среди всех отраслей промышленности полимерных материалов, в связи с широким применением пластмасс в качестве современного конструкционного материала, замены ею ценных цветных металлов (меди, никеля), стекла, дерева и других. Из пластмассы производят множество предметов народного потребления.

         Объемы производства пластмасс и синтетических смол в стране пока еще недостаточны: если в России на душу населения в 1997 г. их произведено 11 кг, то в экономически развитых странах – в 10-13 раз больше (Германия – 143, США – 125, Япония – 116 кг).

          Производство широко распространено по индустриальным районам европейской части страны: Центральный экономический район (Москва, Владимир, Орехово-Зуево); Северо-Западный (Санкт-Петербург); Поволжье (Казань, Волгоград, Самара); Волго-Вятский район (Дзержинск); Урал (Екатеринбург, Нижний Тагил, Уфа, Салават); а также в Западной Сибири (Тюмень, Новосибирск, Кемерово, Томск).

           Среди стран СНГ по производству  пластмасс выделяются Украина  (Лисичанск, Горловка); Белоруссия (Гродно, Новополоцк); Грузия (Рустави). В таблице №3 представлены страны-лидеры по производству пластмасс и синтетических смол. 

Таблица 3 

Страны-лидеры по производству пластмасс  и синтетических  смол (в млн т) 

 

          Промышленность химических волокон и нитей в последние годы изменила структуру за счет роста производства синтетических волокон (капрон, лавсан, нейлон), с уменьшением в них доли искусственных, прежде всего вискозных, изготовляющихся в основном из целлюлозы, и ацетатных, сырьем для которых является линт – хлопковый пух. Сырьем для получения химических синтетических изделий служат синтетические смолы, полученные на базе переработки нефти, попутных нефтяных и природных газов и угля.

         Синтетические волокна широко используются для изготовления разнообразных тканей, трикотажных и ковровых изделий, парашютного шелка, рыболовных сетей, корда для шин, кожзаменителей и многих других видов продукции.

          Объемы производства химических  волокон и нитей и, следовательно, уровень их использования в отечественной текстильной промышленности в 5-8 раз меньше объемов, производимых в экономически развитых странах. Если в России на душу населения в 1997 г. их произведено всего около 1 кг, то в экономически развитых странах – более 10 (США – 17, Япония – 14, Германия – 13 кг).

          Предприятия тяготеют к районам  сосредоточения текстильной промышленности, среди которых выделяется Центральный  экономический район (Серпухов, Клин, Тверь, Рязань, Шуя), Северо-Западный (Санкт-Петербург), Поволжье (Саратов, Балаково, Энгельс). Отдельные крупные предприятия размещаются в Центрально-Черноземном районе – Курск (9%), Западной Сибири - Барнаул, Восточной Сибири - Красноярск.

          Производство синтетических волокон  имеется на Украине (Киев, Черкассы, Чернигов); в Белоруссии (Могилев, Гродно); в Грузии (Рустави). В таблице №4 представлены страны-лидеры по производству химических волокон.

Таблица 4 

Страны-лидеры по производству химических волокон (в млн  т)