Лабораторная работа: Химическая промышленность мира
Лабораторная работа: Химическая промышленность мира
Лабораторная работа 6
Химическая промышленность мира
Задание №1
К
какой отраслевой группе относится отрасль химической промышленности. Почему
химическая промышленность является базовой отраслью для ряда других отраслей
хозяйства
Химическая промышленность – комплексная отрасль, определяющая,
наряду с машиностроением, уровень НТП, обеспечивающая все отрасли народного
хозяйства химическими технологиями и материалами, в том числе новыми,
прогрессивными и производящая товары массового народного потребления.
Химическая
промышленность представляет собой одну из ведущих отраслей тяжелой индустрии,
является научно-технической и материальной базой химизации народного хозяйства
и играет исключительно важную роль в развитии производительных сил, укреплению
обороноспособности государства и в обеспечении жизненных потребностей общества.
Она объединяет целый комплекс отраслей производства, в которых преобладают
химические методы переработки предметов овеществленного труда (сырья,
материалов), позволяет решить технические, технологические и экономические
проблемы, создавать новые материалы с заранее заданными свойствами, заменять
металл в строительстве, машиностроении, повышать производительность и экономить
затраты общественного труда. Химическая промышленность включает производство
нескольких тысяч различных видов продукции, по количеству которых уступает
только машиностроению.
Значение
химической промышленности выражается в прогрессивной химизации всего
народнохозяйственного комплекса: расширяется производство ценных промышленных
продуктов; происходит замена дорогого и дефицитного сырья более дешевым и
распространенным; производится комплексное использование сырья; улавливаются и
утилизируются многие производственные отходы, в том числе вредные в
экологическом отношении. На базе комплексного использования разнообразного
сырья и утилизации производственных отходов химическая индустрия образует
сложную систему связей со многими отраслями промышленности и комбинируется с
переработкой нефти, газа, угля, с черной и цветной металлургией, лесной
промышленностью. Из таких сочетаний складываются целые промышленные комплексы.
Задание №2
Какие
отрасли включает в себя химическая промышленность
Подотрасль
Примеры
Неорганическая химия
Производство аммиака, Содовые производства, Сернокислотные
производства
Дайте
характеристику отраслям нефтепереработки и нефтехимии. Какова география этих
отраслей
Бурное
развитие нефтехимия начала в 30-х г. XX в. Динамику развития можно оценить по
объёму мирового производства (в млн. тонн): 1950 — 3, 1960 — 11, 1970 — 40,
1980—100! В 90-е годы нефтехимические продукты составляли более половины
мирового объема производства органических веществ и более одной трети продукции
всей химической промышленности.
Основными
тенденциями развития являются: повышение единичной мощности установок до
оптимальных (с позиций себестоимости продукции), повышение селективности для
экономии сырья, снижение энергоёмкости и замыкание потоков энергии путём
рекуперации, вовлечение в переработку новых видов сырья (в том числе тяжёлых
остатков, а также побочных продуктов других процессов). По объёму производства нефтехимической продукции Россия
занимает ~19-е место в мире (1 % мирового объема), по объему на душу
населения — 11-е место.
Цель
переработки нефти (нефтепереработки) —
производство нефтепродуктов, прежде всего, различных топлив (автомобильных,
авиационных, котельных и т. д.) и сырья для последующей химической
переработки.
Первичные процессы переработки
не предполагают химических изменений нефти и представляют собой ее физическое
разделение на фракции.
Подготовка нефти
Нефть поступает на НПЗ в
подготовленном для транспортировки виде. На заводе она подвергается
дополнительной очистке от механических примесей, удалению растворённых лёгких
углеводородов (С1-С4) и обезвоживанию на электрообессоливающих установках
(ЭЛОУ).
Атмосферная перегонка
Нефть поступает в
ректификационные колонны на атмосферную перегонку (перегонку при атмосферном
давлении), где разделяется на несколько фракций: легкую и тяжёлую бензиновые
фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной
перегонки — мазут. Качество получаемых фракций не соответствует
требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому фракции
подвергают дальнейшей (вторичной) переработке.
Вакуумная
дистилляция — процесс отгонки из мазута (остатка атмосферной перегонки)
фракций, пригодных для переработки в моторные топлива, масла, парафины и
церезины и другую продукцию нефтепереработки и нефтехимического синтеза.
Остающийся после этого тяжелый остаток называется гудроном. Может служить
сырьем для получения битумов.
Вторичные процессы
Целью
вторичных процессов является увеличение количества производимых моторных
топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в
состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления
формы.
По своим
направлениям, все вторичные процессы можно разделить на 3 вида:
·
Углубляющие: каталитический
крекинг, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, гидрокрекинг,
производство битумов и т.д.
·
Облагораживающие:
риформинг, гидроочистка, изомеризация и т.д.
·
Прочие: процессы
по производству масел, МТБЭ, алкилирования, производство ароматических
углеводородов и т.д.
Каталитический крекинг
Сырьем для
каталитического крекинга служат атмосферный и легкий вакуумный газойль, задачей
процесса является расщепление молекул тяжелых углеводородов, что позволило бы
использовать их для выпуска топлива. В процессе крекинга выделяется большое
количество жирных (пропан-бутан) газов, которые разделяются на отдельные
фракции и по большей части используются в третичных технологических процессах
на самом НПЗ. Основными продуктами крекинга являются пентан-гексановая фракция
(т. н. газовый бензин) и нафта крекинга, которые используются как
компоненты автобензина. Остаток крекинга является компонентом мазута.
Гидрокрекинг
Гидрокрекинг —
процесс расщепления молекул углеводородов в избытке водорода. Сырьем
гидрокрекинга является тяжелый вакуумный газойль (средняя фракция вакуумной
дистилляции). Главным источником водорода служит газ риформинга. Основными
продуктами гидрокрекинга являются дизельное топливо и т. н. бензин
гидрокрекинга (компонент автобензина).
Изомеризация
Процесс
получения изоуглевородов (изопентан, изогексан) из углеводородов нормального
строения. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического
производства (изопрен из изопентана) и высокооктановых компонентов автомобильных
бензинов.
Задание №4
На
к/к нанесите крупнейшие центра химической промышленности мира.
Задание №5
Проведите
группировку и классификацию стран и регионов по уровню развития химических производств.
Таблица.
Центры размещения химической промышленности мира (не менее 5 в каждой позиции)
Название
отрасли
Страна
Центр
Основная химия
Пр-во кислот (серная,
азотная, соляная)
Китай
Россия
Япония
США
Германия
Лучжоу, Шеньян, Гирин
Пермь, Оренбург, Астрахань,
Екатеренбург
Гирин, Токио, Нобеока
Батон-Руж
Дорстен, Леверкузен
Пр-во щелочей
Россия
Стерлитомак, Волгоград, Кемерово
Калийные
удобрения
Германия
Россия
США
Франция
Канада
Дрезден, Кассель
Березники, Соликамск
Чикаго, Гастония
Клермо-Ферран, Каркасон
Реджайна, Ванкувер
Фосфорные
удобрения
Россия
Германия
США
Канада
Белоруссия
Волхов, Санкт-Петербург, Уваров
Леверкузен, Дуйсбург
Ричмонд, Питтерсберг
Монреаль, Торонто
Минск, Гомель
Азотные
удобрения
Польша
Индия
Франция
Германия
Щецин, Гданьск
Нейвелы, Синдри
Тулуза, Страсбур
Дюссельдорф, Висбаден
Отрасли нефтехимии и
нефтепереработки
Пр-во
пластмасс
Россия
Германия
США
Япония
Республика Корея
Тюмень, Москва, Орехово-Зуево
Марсель, Роттердам
Бейкерсфилд
Муроран, Токуяма
Тэсан
Пр-во каучука
Россия
Германия
США
Япония
Китай
Воронеж, Ярославль
Дормаген, Дюссельдорф
Корпус-Кристи
Тиба, Окаяма
Шанхай, Датун
Пр-во хим.
волокон
Россия
США
Индия
Китай
Республика Корея
Курск, Саратов, Тверь, Барнаул,
Серпухов
Батон-Руж, Нью-Йорк
Дигбой, Кочин, Тромбей
Ляоян, Шанхай, Баодин
Тэсан, Ульсан
Задание №6
Опишите
современные тенденции развития отраслей химической промышленности. Как
изменилась отраслевая и территориальная структура отрасли за последние
десятилетие века. Каковы главные сдвиги в географии отрасли. Охарактеризуйте
три модели размещения предприятий отрасли.
Наиболее
высокими темпами мировая химическая промышленность развивалась с начала 50-х –
до середины 70-х гг. XX в. Затем, под влиянием энергетического и сырьевого
кризисов, эти темпы несколько замедлились: химической промышленности
потребовалось определенное время для новой структурно-технологической
перестройки. А далее они снова стали достаточно высокими и, что еще важнее,
стабильными. В результате в конце 1990-х гг. мировой выпуск химикатов достиг
1,5 млрд долл., так что по стоимости выпускаемой продукции эту отрасль
ныне опережает только электроника. В развитых странах по доле в структуре
промышленного производства она уступает только машиностроению.
Отраслевая
структура химической промышленности отличается очень большой сложностью: всего
разного рода подотраслей и производств в ней насчитывается свыше 200, а
ассортимент видов ее продукции доходит до 1 млн. Ясно, что необходима
группировка подотраслей химической промышленности, которая обычно бывает
трехчленной с подразделением на: 1) горно-химическую промышленность, связанную
с добычей и обогащением горно-химического сырья – фосфоритов, поваренных и
калийных солей, серы и др.; 2) основную химическую промышленность (производство
минеральных удобрений, кислот, солей, щелочей идр.); 3) промышленность
полимерных материалов, основанную прежде всего на органическом синтезе и
включающую производство синтетических смол и пластмасс, химических волокон,
синтетического каучука, синтетических красителей и др. Первые две группы
подотраслей образуют как бы «нижние этажи» этой комплексной отрасли, а третья –
ее «верхний этаж». К нему относят и производства, продукция которых
предназначена для удовлетворения потребительских нужд людей (фармацевтические
препараты, моющие средства, фотохимия, парфюмерно-косметические товары).