11.5.2. Химическая отрасль на защите леса

Говоря о методах и способах защиты леса, следует выделить два основных направления такой защиты. Первое направление - сокращение объемов заготовки древесины, второе направление - защита лесов от вредных антропогенных воздействий. К первому направлению следует отнести:

сокращение потребности в деловой древесине за счет более широкого использования при проведении строительных работ кирпича, цемента, пластмасс, а также материалов из отходов деревообрабатывающей промышленности, таких как древесностружечные (ДСП) и древесноволокнистые (ДВП) плиты, изделия из прессованной древесины;

организацию сбора и переработки всех отходов, которые в настоящее время часто остаются на месте заготовки древесины, загрязняют лес и мешают проведению лесовосстановительных работ. Наряду с санитарным значением данное мероприятие имеет также большой экономический смысл, так как позволяет сэкономить деловую древесину.

Важную роль при решении проблемы защиты лесов по первому направлению играет химическая отрасль. Химические методы переработки отходов лесозаготовки и деревообработки все шире внедряются в практику хозяйствования, обеспечивая экономию деловой древесины. К числу таких производств в первую очередь следует отнести целлюлозно-бумажные предприятия, предприятия лесохимической и гидролизной промышленности.

Ежегодно в стране образуется свыше 170 млн. м3 древесных отходов, из которых только 20-25 % поступают в переработку. В то же время сфера использования древесных отходов достаточно широка. Из этих отходов делают древесноволокнистые и древесностружечные плиты, изделия из прессованной древесины, щиты, панели, плитки. Технологическая щепа, полученная из отходов деревообработки, является прекрасным сырьем для целлюлозно-бумажной, лесохимической и гидролизной промышленности. Из древесных отходов получают такие ценные химические продукты, как метиловый и этиловый спирты, муравьиная и уксусная кислоты, канифоль, талловое масло, кормовые дрожжи и т. п.

Перспективными видами сырья для химической и витаминной промышленности являются кора и техническая зелень (хвоя, листья). В настоящее время в деревообрабатывающей промышленности ежегодно образуется до 20 млн. м3 коры. Из этого количества лишь 40 % поступает в переработку, остальное направляется в отвалы. Расширение таких направлений использования коры, как получение на ее основе дубильных экстрактов и древесных плит, могло бы способствовать полной утилизации этого отхода. Из хвои и листьев может быть получена хлорофилло-каро-тиновая паста, используемая в качестве лечебного препарата, витамина и стимулятора роста домашней птицы. По расчетам специалистов использование в указанных направлениях 1 млн. м3 древесных отходов позволяет сэкономить до 6 тыс. га леса.

Организация производства ДСП и ДВП на базе древесных отходов стала возможна только благодаря разработке и внедрению в химической промышленности новых эффективных клеев.

Особо возрастает роль химической отрасли при рассмотрении методов и способов защиты лесов по второму направлению. Уже отмечалось, что основная причина ухудшения состояния лесов, их гибели заключается в высокой концентрации вредных веществ в атмосфере, источником которых являются промышленные предприятия, транспорт, городское

хозяйство. Высокий уровень очистки газовых промышленных выбросов, как и выбросов транспорта, от сернистых соединений, хлорсодержащих и фторсодержащих соединений, фенола и многих других вредных веществ не может быть достигнут механическими методами. Сжигание вредных веществ в печах приводит к образованию огромных количеств оксида и диоксида углерода, оксидов азота, серы и т. п. В этих условиях особое значение приобретают методы адсорбции вредных веществ на специальных сорбентах и каталитическое окисление вредных веществ до нейтральных соединений. Метод каталитического окисления (дожиг выхлопных газов) может быть использован и на транспорте.

11.6. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

11.6.1. СТРУКТУРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОТРЕБНОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Химическая отрасль относится к группе наиболее энергоемких, поскольку ее удельный вес в отраслевой структуре энергопотребления промышленности значительно выше, чем в отраслевой структуре промышленного производства. Так, в химической и нефтехимической промышленности расходуется свыше 15 % энергии от потребляемой в целом по промышленности, в то время как удельный вес этой отрасли в объеме производства продукции всей промышленности не превышает 10 %.

Технологической основой химической отрасли являются процессы химических превращений веществ, имеющихся в природе или созданных трудом человека. При осуществлении таких превращений активно используется химическая энергия, обусловленная наличием химических связей (ковалентной, ионной, водородной и металлической).

В химической отрасли наряду с химической энергией активно используются все виды физической энергии. Наиболее широкое применение имеют тепловая, электрическая и механическая. Без таких энергетических затрат не осуществляется ни одно химическое производство.

Электрическая энергия используется в химической отрасли для осуществления процессов электролиза, электротермии и т. п. Современная техника создает дополнительные возможности для эффективного применения новых электротехнологических процессов и автоматизированных средств управления химическим

производством, что способствует дальнейшему повышению значимости химической отрасли в общественном разделении труда, т. е. еще большему укреплению ее влияния на рынке товаров и услуг.

Структура потребности химической отрасли в электроэнергии (доля отдельных групп потребителей в общей потребности электроэнергии на предприятиях отрасли), % :

Технологические установки 40-50

Водоснабжение, охлаждение и канализация 20 - 30

Сырьевые промежуточные и товарные парки 15 - 20

Подсобно-вспомогательные объекты 15 - 20

Освещение 8 - 12

Тепловая энергия необходима для нагревания и охлаждения всех взаимодействующих в химическом процессе веществ, являющихся как предметами и продуктами труда (сырье, основные материалы и готовые продукты), так и средствами труда (вспомогательные материалы). При производстве химических продуктов тепловая энергия участвует в процессе труда посредством использования тепловых энергоносителей (теплоносителей и хладагентов) - воды, воздуха и других веществ (аммиак, фреоны и т. п.). При этом в энергетическом обеспечении химических производств вода находит применение в двух состояниях - газообразном (пар) и жидком (горячая или охлажденная). Твердое состояние воды (лед, снег) используется в редких случаях (в индивидуальном хозяйстве, в малотоннажном производстве и т. п.).

Для придания необходимых свойств энергоносителям в химической отрасли (на предприятиях отрасли) используются соответствующие технические средства, при эксплуатации которых расходуются различные виды топлива и электроэнергия. Исходя из этого, энергоемкость отдельных химических производств и всей химической отрасли характеризуется объемом потребления электроэнергии, топлива (различных его видов -газ, мазут, уголь, дрова, торф и т. п.), теплоносителей и хладагентов (пар, конденсат, вода горячая и охлажденная, аммиак и т. п.).

Большинство химических производств имеет повышенную энергоемкость, а некоторые - и сверхвысокую. К этой группе относятся предприятия по производству синтетического каучука (СК) и искусственного волокна. На производство каждой тонны СК расходуется свыше 10 т условного топлива (у. т.), а на 1 т искусственного волокна расходуется до 19 т у. т. Высокая энергоемкость характерна для предприятий азотной и содовой промышленности, повышенная энергоемкость - для производства жидкого кислорода. Данные, характеризующие масштабы энергопотребления отдельных групп производств химической отрасли, приведены в табл. 11.4.

ТАБЛИЦА 11.4

Доля энергозатрат отдельных групп производств

в общих энергозатратах химической промышленности (1) и себестоимости продукции (2), %

Производство химической продукции отличается разнообразием структуры энергопотребления - имеются производства с повышенной значимостью электроэнергии (к таким производствам относятся практически все производства электрохимического синтеза), много производств с большим удельным весом в структуре энергопотребления пара, топлива и других энергоносителей. Это наглядно демонстрирует структура энергопотребления предприятий химической отрасли, %:

Тепловая Электро-

Топливо

энергия энергия

Предприятия нефтеперерабатывающей 42,2 43,4 14,4

и нефтехимической промышленности

Химическая промышленность и про- 31,5 30,0 38,5

мышленность минеральных удобрений

В качестве примера в табл. 11.5 показана энергоемкость производства отдельных химических материалов.

Учитывая различия в структуре энергопотребления химических производств, следует обращать особое внимание на сопоставимость оценок используемых энергоресурсов. Установление расхода энергоресурсов в физических единицах не позволяет определять их суммарный расход, поскольку расход электроэнергии, топлива, пара, воды и т. п. указывается в разных единицах.

ТАБЛИЦА 11.5

Удельный расход энергоресурсов на 1 т продукции

Продукция	Электроэнергия, кВт * ч	Водяной пар, т	Вода, м3
Адипиновая кислота	920	27,2	1040
Ангидриды:
малеиновый	1850	4,0	120
фталевый	1100	6,6	135
Бутиловый спирт	349	8,2	260
Тетрагидрофуран	1290	6,9	560
2-Этилгексанол	184	6,6	198
Формальдегид	154	6,0	174
Бутадиен	320	16,0	556
Метилэтилкетон	494	32,0	1700
Масляные альдегиды	104	6,5	60
Сера элементарная	101	3,2	160

Эту проблему часто решают путем определения расхода всех видов энергоресурсов в единых физических единицах (кДж) или в единицах условного топлива. Но для экономической оценки такой метод определения расхода энергоресурсов мало привлекателен, поскольку не позволяет рассчитывать стоимостные показатели энергозатрат.

При определении стоимости энергозатрат соизмерение разных видов энергопотребления осуществляется с помощью цен на отдельные энергоресурсы. Такой метод оценки энергопотребления в химической отрасли делает результаты оценки зависимыми от политики ценообразования на энергоресурсы. Так, при пониженных ценах на природный газ определенные преимущества получают производства с высокой составляющей его в структуре энергопотребления. В противном случае, т. е. при повышенных ценах на природный газ, производства с такой структурой энергопотребления становятся менее рентабельными. Демонстрацией особенностей такого метода соизмерения различных энергоресурсов, применяемых в химической отрасли, может служить пример, приведенный в табл. 11.6.

Рассмотренный пример показывает, какое большое значение для химической отрасли имеет политика ценообразования на топливно-энергетические ресурсы. От направлений этой политики существенно зависит конъюнктура отдельных химических производств и групп таких производств. Например, ацетиленовое направление производства органических химических продуктов (т. е. получение продуктов органического синтеза через промежуточное получение ацетилена из карбида кальция) характеризуется

ТАБЛИЦА 11.6

Энергетические затраты для производства химического продукта при различных методах его получения

повышенным расходом электроэнергии (в несколько раз выше, чем в среднем расходуется при выработке 1 т химических продуктов). И развитие группы производств органического синтеза по этому направлению имеет перспективы только в том случае, если 1 т у. т. электроэнергии будет оцениваться в несколько раз меньше 1 т у. т. природного газа и тепловой энергии.

В 90-е годы XX столетия эффективность использования энергоресурсов в России практически во всех химических отраслях снизилась. Например, удельный расход условного топлива и электроэнергии при переработке нефти увеличился соответственно с 56,7 кг/т и 37,5 кВт • ч/т в 1991 г. до 73,5 кг/т и 49,6 кВт • ч/т в 1998 г. При этом в переработке нефтяных ресурсов не произошло каких-либо технических изменений, способствующих повышению энергоемкости производства (например, глубина переработки нефти осталась без изменений, существенно не изменились структура и состав вторичных процессов переработки нефтяных углеводородов).

Высокая энергоемкость химической отрасли предопределяет необходимость иметь особые отношения с предприятиями отрасли электроэнергетики и топливной промышленности. В силу постоянной потребности химических предприятий в энергоресурсах и комбинированного их использования в технологических целях для химической отрасли предпочтительны тесное кооперирование химических производств с теплоэлектроцентралями (ТЭЦ), создание в составе крупных химических комплексов специализированных энергетических производств, включение энергетических объектов в состав отдельных химических производств. Создание собственной энергетической базы особенно актуально для химических предприятий, использующих в качестве сырья и основных материалов природный газ и продукты нефтепереработки.

Дальнейшее укрепление позиций химической отрасли на рынке товаров и услуг в значительной мере зависит от реализации программы улучшения использования топливно-энергетических ресурсов.

Законодательно вопросы рационального использования энергоресурсов закреплены в Федеральном законе Российской Федерации «Об энергосбережении» от 03.04.1996 г. № 28-ФЗ.