Химический комплекс.
Отраслевая структура химической и нефтехимической промышленности.
Технологические особенности отраслей химической промышленности.
Экономические особенности.
Экологические особенности химических производств
Факторы и принципы размещения
1. Отраслевая структура химической и нефтехимической промышленности.
Химическая промышленность: 1. горно-химическая а)апатито-нифериновая, б) апатитовая, в) калийная, г)добыча руд S, B, Ba; 2. основная химия: а) азотная, б) фосфорно-серная кислота, в) содовая, г) хлорная, д) йодо-бромная, е) прочих продуктов основной химии (О2, Н2); 3. промышленность волокон; 4. промышленность синтетических смол, пластмасс; 5. промышленность пластмассовых изделий; 6. промышленность лакокрасочных изделий; 7. промышленность химических реактивов и чистых веществ; 8. промышленность синтетических красителей; 9. химико-фотографическая промышленность (Казань); 10.промышленность бытовой химии (Барановичи, Борисов); 11. Другие отрасли химической промышленности – производство активированного угля, кремнеорганических соединений.
Нефтехимическая промышленность. 1. производство синтетических каучуков (Бобруйск); 2. производство продуктов основного органического синтеза (Новополоцк). 3. сажевая промышленность (резина); 4. резино-асбестовая промышленность а) шинная, б) шиноремонтная (Костюковичи), в)резино-технических изделий, г) асбесто-технических изделий, д) резиновой обуви, е) изделий широкого потребления (противогазы, резиновые шарики). 2. Технологические особенности отраслей химической промышленности. Химическая промышленность имеет неограниченную сырьевую базу, т.е. можно развивать везде. Из N воздуха, CH4 получают аммиак – азотные удобрения, но основой являются сырье => высокая материалоемкость (себестоимость до 90% составляет сырье).
1 т капролоктана – 8 т сырья 1 т аммиака – 5,5 т сырья Большинство химических реакций проходит в воде => высокая водоемкость. Энергоемкость современных производств, не все реакции являются изотермическими, т.е. выделяют энергию. Энергоемкость 1 т синтетического каучука – 15 тыс. кВт электроэнергии.
Отходы серьезная проблема (отвалы). Фосфогипс 1 млн т в год накапливаются, малорастворимы, медленно проникают в грунт. Галиты – в Солигорске до 15-20 млн. тонн ежегодно. Но есть такие вещества, отходы которых в граммах и микрограммах способны уничтожить все вокруг, цианистые соединения на Полимере в реке привели к вымиранию органической жизни. Производство H2SO4.
Источники: сульфиды, самородная сера=> сжигая => сырье для производства H2SO4, то есть серный ангидрит SO3+ H2O= H2SO4. H2SO4 еще и насыщают SO3 и получают олиум, то есть перенасыщенная H2SO4. Fe и концентрированная H2SO4 Чистое железо не окисляется, не разрушается.
Fe+H2SO4концентрированная не окисляется, а в слабой H2SO4 окисляется. Это применяют в железных цистернах, которые делают из низкоуглеродистой стали. Получение N2: Из воздуха, много также в CH4 и H2O. Ориентация заводов по азотным удобрениям: 1. газопроводы, 2. потребителя, 3. коксохимия.
Селитр – готовые азотные удобрения, такие месторождения есть в Чили. NH3 производят в аммиачных колонах, требует огромное количество электроэнергии, производят с помощью катализаторов, также является материалоемким. Сода Na2CO3 производят на основе поваренной соли. Минеральные удобрения. Калийные; азотные на газопроводы, коксохимию. Фосфорные к месторождению фосфоритов или апатитов. Если при сложных условиях, то на потребителя. 1 т фосфатов – 3-5 тонн апатитов. 2й суперфосфат – 2 тонны сырья (ориентируется на потребителя). Органические вещества получают из природного газа, нефти и нефтехимических продуктов. Реакция получения полиэтиленового порошка очень дорогостоящая, происходит долго. Получение вторичного полиэтилена более дорогостоящее, но менее качественное. Реакция полимеризации. Мономерные вещества – сложная молекула соединения C и H2, они соединяют друг с другом длинную цепь. Каучук: 1. натуральный из гевеи, коксогаз. 2. синтетический. Млечный сок гевей на воздухе застывает, специально сворачивающий латекс=> высушивают и получают натуральный каучук. Изопреновый каучук – это каучук, а млечный сок – мономер. Синтетический каучук – заменитель натурального, он потребовался, когда стала развиваться индустрия, то есть ощущалась потребность в резине. Современные химики в 20е годы изобрели натриево-полителеновый каучук, на основе спирта. Также на основе спирта производили полимеры. 1 тонна каучука из 2 тонн спирта до 20 тонн исходного сырья. Из спирта получали бутогиент. Na не соединяется с с каучуком, а служит катализатором. В 40е годы в СССР стали производить гидролизный спирт. Легнин, отходы от гидрологического спирта => в качестве топлива. Получение гидролизного спирта => облегчение получения каучука. В 50е годы получение этилового спирта на основе природного газа получают этилен => спирт – бутодиен + полимизатор + катализатор=> Na бутодиенов каучук (полимер). С получением технологий получения каучука из этилового спирта сменилась ориентацией с картофеля на нефтехимические заводы (Уфа, Самара)
Коагуляция мономера проходит при участии уксусной кислой. Особенности синтетического каучука: 1. низкая морозостойкость, качество; 2. высокая водоемкость воды 1 тонна. Для современных каучуков из резины характерно высокое качество, морозоустойчивость. Для производства резины из каучука осуществляют вулканизацию – это не химический, а физический процесс. Каучук нагревают + сажа => сажа не соединяется с молекулой полимера, а в этой молекуле равномерно распространяется. Это происходит при высокой температуре => он более твердый, упругий, цвет становится черным.
3. Экономические особенности. Характерна неограниченная сырьевая база, но в тоже время есть ресурсная зависимость. Характерна чрезвычайная экономичность. R=P/C*100%. Химическая промышленность всегда высоко рентабельна. Себестоимость лавсана в 10 раз меньше шерсти
Капрона в 30 раз меньше шелка 1 тонна синтетического каучука экономит 22 тонны картофеля и 8 тонн зерна. Экономические проблемы – отходы, их массовость В РБ – 0,9 млн. т. фосфогипса, до 50 т вторичных полимерных отходов, до 15-20 т галитов. 4. Экологические особенности химических производств Если отходы газообразны (СО2, СО) попадают в атмосферу в избыточном количестве и соединяются с парами воды, то образуются осадки (кислотные дожди). Для РБ загрязнение воды (в Светлогорске, Могилеве) сероуглеродом; засоление почв (Солигорский район); галитовые отходы, фосфогипс, вторичные полимеры, изношенные шины. Большая концентрация в атмосфере крупных городов SO2, фенолов, формальдеждов.5. Факторы и принципы размещения
Ориентация производства серной кислоты на потребителя. Очень высокая материалоемкость (производство минеральных удобрений, каучук). Натуральный каучук на выращивание деревьев, синтезированный на сырье. Природно-географические факторы (Чилийская селитра – азотные удобрения). Политические. В 60 е годы в СССР химизация народного хозяйства, колониальная политика. США построило предприятия в Индии, так как оно экологически вредно + дешевая рабочая сила. Светлогорск, Химволокно для скрытия экономики секретного объекта. Экологические факторы. Мозырский НПЗ за 20 км от черты города. Гомельский химзавод со стороны господствующих ветров и жилых районов. Выбросы в атмосферу SO2, SO3 => на поля, агрокомбинаты. В соответствии с закономерностями, факторами размещения формируются принципы. Производство H2SO4 – на потребителя, из-за сложной перевозки, азотные и фосфорные удобрения – на потребителя, сырье. Сода – на поваренную соль. Энергоемкость, водоемкость обуславливают размещение многих производств. Химволокно – энергоемкое (В Таджикистане)