Раздел 6. Химическая промышленность

1.

1. Производство кокса и нефтепродуктов

2. Химическое производство

3. Производство резины и пластмасс

Органическая химия появилась в 19в.

Производство анилиновых красителей – первое пр-во органической химии. Развитию отрасли способствовала угольно-металлургическая промышленность.

В середине 20 века – 4 НТР – развитее органической химии.

В состав отрасли входят: химическая и нефтехимическая промышленность(?)

В состав химической промышленности входят:

1. Горно-химическая добыча химического сырья и его первичная обработка.

2. Основная (неорганическая) химия: неорганических кислот, солей, щелочей + производство минеральных удобрений

3. Промышленность химических волокон

4. Промышленность синтетических смол и пластических масс

5. Промышленность пластмассовых изделий

6. Производство химических красителей

7. Промышленность хим. Реактивов и особо чистых веществ

8. Фотохимическая промышленность

9. Бытовая химия

Нефтехимическая промышленность включает:

1. Производство органического синтеза

2. Сажевая промышленность (для шин)

3. Резиноасбестовая промышленность

4. Производство синтетического каучука

Сырье

1. Минеральное химической сырье ( )

2. Минеральное сырье используемое в других промышленных отраслях (известняк, гипс и т.п.)

3. Минеральное топливо (газ, нефть)

4. Воздух и вода

5. Сырье растите льного происхождения

6. Отходы других производств

Самое масштабное производство в мире – удобрения

Самая развитое – производство полимерных материалов

2. Производство минеральных удобрений.

Лидер по использованию удобрений Голландия (800 кг на 1 Га), в то время как Россия (120 кг на 1 Га)

Азотные (сoединения N₂)

Азотные удобрения содержат химически связанный азот, гигроскопичны

Аммиак сжиженный/газообразный, карбамид = мочевина (синтез NH₃+CO₂=CO(NH₂)₂)

Аммиачная селитра, сульфат аммония

Синтез аммиака:

При t=450^o в присутствии катализатора, при повышенном p

Н₂ +N₂=2NH₃ , для 1 л требуется 1500м³ – Н₂, 1000м³ – N₂ (водород получают так:CO₂+H₂O=C0₃+H₂ )

Получение водорода из природного газа самый выгодный способ. Тольятти – самый крупный завод в Европе по производству аммиака.

Фосфорные (соединения P₂)

Стимулятор синтеза хлорофилла, содержат Р₂О₅, малорастворимые. Подразделяются по степени растворимости на: растворимы – аммофосы(двойной суперфосфат), усвояемые – растворяются в 2% р-ре лимонной к-ты и труднорастворимые - фосфорная мука. Превращение фосфата кальция в монокальций фосфат (Ca (H₃PO₄)₂ ) – лежит в основе производства. 70% серная к-та преводит соль фосфата кальция в водорастворимую

Ca₃(PO₄)₂+ 2H₂SO₄=>Ca(H₂PO₄)₂+2CaSO₄ Суперфосфат дозревает 20 дней для 1 т = 550 кг апатитового концентрата и 60 кг серной кислоты.

Калийные (соединения K)

Имеют рад преимуществ – не гигроскопичны, не сваливаются.

На 1 т Калийного удобрения 5 т –селенита, 11 т корнелита

Более 85 % удобрений комплексные.

3. Производство синтетического каучука.

Каучук – это полимер углеводорода изопрена. СН2=С-СН=СН2 (Натуральный каучук)

Выдерживает температуру до 200О, окисляется под воздействием солнечных лучей, (разбухает) растворяется в чем-либо.

«Слезы дерева» Гивея, первый каучук привезен из Бразилии. Обладает высокими тепло- и гидро- изоляционными показателями . К 60 годам объем производства достиг 2 млин.т/год. Впервые синтезирован в России 1931 г.

1.Бутодиен – этиловый спирт (при температуре 400С)

2.Полимеризация бутадиена в присутствии натриевого катализатора => натриево-бутодиеновый каучук.

Виды каучука:

Бутадиен (1)– стирольный каучук

Бутадиен (2) нитрильный каучук (стойкий к агрессивным средам)

Изопреновый каучук

Хлоропреновый каучук (высокопрочен, негорюч, но не выдерживает низких температур)

В целом по назначению каучуки делятся на:

- каучуки общего назначения

- каучуки специального назначения термостойкие, используется в ракетостроении (фторкаучук –, хлоропреновый каучук)

4. Химические волокна – это длинные, тонкие и прочные нити из полиматериалов.

Технологическая схема:

Из расплавов или водных растворов полимерных материалов, через фильеры (колпачек с большим количеством отверстий) формируются нити.

Виды:

1. Искусственные – при химической переработке природных полимеров (клетчатка,целлюлоза)

2. Синтетические – (лидируют) используются для технических целей в т.ч. для производства шин (корная ткань).Материал образован химическим путем, из продуктов органической химии- полимеров (этилен, ацитилен, фенол)

Основные виды:

Капрон, нейлон, акрил (нитрон), лавсан

Свойства:

- механическая прочность

- устойчивость к факторам среды

- несминаемость

Преимущества:

1. Неограниченный набор сырья

2. Химико физические свойства

-несминаемость

- прочность

- нет мокрой усадки

3. Выгоднее и экономичнее по сравнению с натуральными ( на 1 т шелка 35 000 чел/часов, в то время как 1 т капрона 1400 чел/часов).

Недостаток:

Не гигроскопичны (т.е. не пропускают влагу «не дышат»)

Прочность измеряется в разрывных км (это такая длина, при которой нить рвется под тяжестью собственного веса).