Тема 1. Введение. Технико -экономические показатели

==========================================================

Лекция. 1 Значение органического синтеза и его перспективы

==========================================================

1.1 Исторический обзор. Производство органических веществ первона-

сально базировалась на переработке растительного или животного сырья и заключалось в выделении ценных веществ (сахар, масла) или их расщеплении (мыло, спирт и др.)

Органический синтез, т.е. получение сложных веществ из сравнительно простых соединений, зародилась в начале ХIХ века на основе продуктов коксования каменного угля, содержащих ароматические соединения.

В двадцатом веке в качестве источника органического сырья основную роль стали играть нефть и газ, добыча, транспорт и переработка которых более экономичны по сравнению с каменным углем.

На этих трех видах сырья в настоящее время и базируется промышленность органического синтеза.

1.2 Перспективы развития. Промышленность основного органического и нефтехимического синтеза представляет собой мощную отрасль с огромным разнообразием получаемых продуктов, реакций их синтеза и процессов разделения веществ.

Крупные масштабы производства определяют широкое распространение высокоэффективных технологических процессов, характеризующихся непрерывностью, высоким уровнем автоматизации и высокопроизводительным оборудованием.

1.3 Динамизм отрасли определяется :

а) освоением выпуска новых видов продукции;

б) разработкой новых реакций;

в) совершенствованием новых технологических процессов;

г) разработкой новых каталитических систем;

д) использованием новых типов аппаратуры.

В разработке, проектировании и управлении производством применяются современные методы математического моделирования, оптимизации и автоматизации исследований.

1.4 Главные задачи при создании новых и совершенствовании действующих

производственных процессов:

• экономия материальных, энергетических и трудовых ресурсов;

• комплексное использование высококачественного сырья;

• создание безотходных и малоотходных технологий на основе максимально использования и утилизации побочных продуктов и отходов производства;

• снижение потерь сырья и продуктов;

• охрана окружающей среды.

1.5 Пути экономии материальных ресурсов. Затрати на сырье и основную часть себестоимости продукции (до2/3), чем обусловлено:

• перебазирование синтезов с каменного угля на нефть и углеводородные газы;

• замена дорогостоящего ацетилена на этан и этилен;

• развитие синтезов на основе СО и водорода;

• замена дорогостоящих окислителей (пероксида водорода, азотной кислоты) на воздух и восстановителей (на водород).

1.6 Основные тенденции развития:

• разработка одностадийных, совмещенных процессов и прямых медотов синтеза (например, в синтезах ДМТ, уксусной кислоты и ангидрида, прямая гидратация этилена взамен сернокислотной и др.);

• повышение селективности процессов выбором оптимальных параметров (температуры, давления, времени контакта) и каталитических систем;

• интенсификация производства – повышение удельной производительности оборудования применением новых каталитических систем, эффективностью взаимодействия фаз (перемешивание, барботаж и т. д.), повышением температуры и давления, совершенствованием конструкции оборудования.

• увеличение единичной мощности установок, агрегатов до оптимальных величин (экстенсивный путь развития) обеспечивающее снижение удельных капитальных затрат;

• автоматизация процесса-применение АСУ ТП (приводит к снижению затрат труда, повышает стабильность процесса и качество продукции);

• оптимизация-математический расчет оптимальных параметров процесса и оборудования;

• снижение потерь через неплотности оборудования, с отходящими газами, сточными водами, отходами (повышается выход целевого продукта и снижаются расходные коэффициенты);

• повышение надежности и долговечности оборудования (применение коррозионностойких и эффективных защитных материалов, снижение коррозионной активности продуктов приводит к снижению затрат на капитальные и текущие ремонты, устранению резервных линий, увеличивает срок эксплуатации оборудования);

• утилизация побочных продуктов, их комплексная переработка;

• экономия энергии (электрической, хладоагентов, топлива, пара), поскольку эти затраты составляют до 30% от стоимости продукции, а также утилизации тепла химических процессов.

Решение этих задач приводит к снижению расходных коэффициентов и себестоимости продукции.