1. Пирометаллургический цикл черных металлов

Характерен для районов, располагающих значительными ресурсами железных руд и коксующихся углей, например для Урала, Кузбасса и других районов.

Цикл включает добычу и обогащение сырья и топлива, металлургический предел (чугун-сталь-прокат); коксование угля с получением бензола и других полупродуктов тяжелого органического синтеза; утилизацию коксового газа для производства аммиака и ацетилена, а на их базе азотных удобрений (аммиачная селитра, карбамид) и разнообразной химической продукции (капролактам, винил ацетатные платики и т.д.); производство строительных материалов (особенно цемента) с использованием доменных шлаков; металлоемкое машиностроение (в том числе производство металлоконструкций).

В перспективе возможна дальнейшая химизация цикла по двум родственным направлениям:

а) утилизация доменного газа, который в результате кислородного дутья становится по составу близким к синтез-газу, с целью получения аммиака и метанола;

б) конверсия доменного газа водяным паром, в результате чего весь углерод природного газа, используемого в доменном процессе, превращается в углекислоту, а последняя служит сырьем для производства нового вида азотных удобрений- углекислого аммония.

Пилометаллургия черных металлов в отдельных районах страны, располагающих крупными ресурсами как технологического, так и энергетического топлива, тесно связана с теплоэнергопромышленным циклом (на основе утилизации доменных газов для нагревательных целей и использования электроэнергии) и углеэнергохимическим циклом (через коксование угля).

2. Пирометаллургический цикл цветных металлов

Характерен для Урала, Сибири и других районов, где расположены источники руд цветных металлов.

Цикл охватывает добычу, обогащение и металлургический передел исходного сырья с многократным использованием промежуточных продуктов для извлечения спутников основных компонентов; рафинирование черновых металлов; производство сплавов; утилизацию серосодержащих отходов (главным образом газов) для получения серной кислоты и отдельных продуктов на базе серной кислоты (например, фосфатных удобрений); машиностроение, связанное с массовым расходом цветных металлов (электротехника, кабельное производство и др.).

В некоторых районах пилометаллургия цветных металлов контактирует с гидроэнергопромышленным циклом вследствие массового использования электроэнергии ГЭС для получения цинка гидрометаллургическим способом.

3. Химико-металлургический цикл редких металлов

Обычно представлен в тех районах, что и порометаллургия цветных металлов. В составе этого цикла находятся добыча и обогащение исключительно многотоннажного (в расчете на единицу готовой продукции) сырья, реже - его передел с помощью химических или электрохимических методов. В отличие от предыдущего цикла он почти не имеет сопутствующих производств, что объясняется спецификой использования редких металлов.

4. Нефтеэнергохимический цикл

Типичен для районов, имеющих нефть и попутные нефтяные газы, например для Волго-Уральского района, Северного Кавказ, Западно-Сибирской равнины. В связи с широким развитием трубопроводного транспорта формируется также и вдали от мест добычи сырья - у потребителей нефтепродуктов.

Цикл включает переработку нефти (перегонка, крекинг, пиролиз, риформинг) на моторные топлива, смазочные масла и мазут; использование углеводородов нефтепереработки и попутных нефтяных газов (газового бензина) для получения многочисленных полупродуктов (мономеров) органического синтеза (этилен, пропилен, ацетилен, изопрен, дивинил, стирол, акрилонитрил,. бензол, толуол, а также ксилол и др.) и на основе - синтетических смол и пластических масс, синтетического спирта, различных синтетических каучуков и волокон.

Органический синтез на нефтегазовом сырье дает две ветви в сторону основной химии:

а) производство аммиака (из ацетилена) и азотных удобрений;

б) производство серной кислоты и серы путем утилизации отходов гидроочистки нефти и нефтепродуктов (сероводород).

Кроме того, в состав цикла входит нефтяное и химическое машиностроение.

При использовании на месте мазута, крекинг остатка и сухого газа, образующихся при переработке нефти, этот цикл "срастается" с теплоэнергопромышленным циклом.