Размещение отраслей нефтехимической промышленности находится под влиянием факторов, среди которых наибольшую роль играют сырьевой, энергетический, водный, потребительский, трудовой, экологический, инфраструктурный. Роль каждого из них различна в зависимости от особенности производств. Однако обязателен комплексный учёт влияния всех взаимодействующих факторов размещения любого нефтехимического производства.
Нефтехимическая промышленность в целом – высокосырьеёмкая отрасль. Упрощенная схема производства нефтехимической промышленности представлена на рисунке.
Нефтехимическая промышленность – отрасль энергоёмкая, с высокими удельными расходами электрической, тепловой энергии и топлива прямого использования. Например, для производства 1 т химического волокна требуется до 15 – 20 тыс. кВт/ч электроэнергии и до 10 т топлива для выработки тепла (пара, горячей воды). Суммарное потребление ТЭР в нефтехимической и химической промышленностях составляет около 20 – 30% от всего потребления в промышленности. Поэтому энергоёмкие производства чаще тяготеют к источникам дешёвой электрической и тепловой энергии. Это также способствует эффективности внутреотраслевых и межотраслевых связей в нефтехимической и химической промышленности, что, в свою очередь, обеспечивает внутри- и межотраслевое комбинирование производств, внедрение энерготехнологических процессов.
Расход воды в нефтехимических производствах очень велик. Вода расходуется на промывку, охлаждение агрегатов, избавление от сточных промышленных вод. По суммарному потреблению нефтехимическая промышленность (вместе с химической) занимает первое место среди отраслей обрабатывающей промышленности. На производство 1 т волокна, например, расходуется до 5 тыс. куб. м воды, а в затратах на производство водоёмкой единицы продукции водная составляющая колеблется от10 до 30%.
Следовательно, размещать водоёмкие производства целесообразно в районах с благоприятным водным балансом, у источников воды.
Российская промышленность пластмасс и синтетических смол возникла первоначально в Центральном, Волго-Вятском, Уральском районах на привозном сырье. В настоящее время происходят значительные сдвиги в размещении отрасли в связи с широким использованием углеводородного нефтехимического сырья. Созданы производства синтетических смол и пластмасс в районах нефтепереработки, добычи нефти и по трассам нефтегазотрубопроводов: Поволжском (Новокуйбышевск, Волгоград, Волжский, Казань), Уральском (Уфа, Салават, Свердловск, Нижний Тагил), Центральном (Москва, Рязань, Ярославль), Северо-Кавказском (Буденновск), Северо-Западном (Санкт-Петербург), Западно-Сибирском (Тюмень, Новосибирск, Омск), Волго-Вятском (Дзержинск) районах.
В перспективе производство синтетических смол и пластмасс целесообразнее размещать в восточных районах (Западной и Восточной Сибири) на базе заводов по переработке западносибирской нефти в Омске, Томске, Тобольске, Ачинске, Ангарске, где существует благоприятное сочетание сырья, водных ресурсов и дешёвой электроэнергии, вырабатываемой на гидроэлектростанциях Восточной Сибири (Братской, Усть-Илимской, Красноярской, Саяно-Шушенской).
Промышленность синтетического каучука занимает заметное место в мире. Производства синтетического каучука (СК) возникли на базе пищевого спирта (в Красноярске). С переходом на углеводородное сырьё из нефти, попутных нефтяных газов и природного газа размещение производств СК претерпело значительные сдвиги. Преимущественной развитие получили производства в Центральном (Ярославль, Москва, Ефремов), Поволжском (Казань, Волжский, Тольятти, Новокуйбышевск, Саратов, Нижнекамск), Уральском (Уфа, Пермь, Орск, Стерлитамак), Западно-Сибирском (Омск), Восточно-Сибирском (Красноярск) районах с высокоразвитой нефтерперерабатывающей промышленностью. Главные из перечисленных районов – Поволжский, Уральский и Западно-Сибирский.
Наибольшее влияние на размещение производства СК оказывают сырьевой и энергетический факторы. В перспективе оно будет расширяться за счёт восточных районов страны на базе западносибирской нефти и попутных газов в составе Омского, Томского, Тобольского нефтеперерабатывающих и нефтехимических комплексов, а также нефтеперерабатывающих заводов Восточной Сибири (Ачинск, Ангарск) с благоприятными энергетическими возможностями (Братская, Красноярская, Саяно-Шушенская ГЭС).
Промышленность химических волокон, включающая производство искусственных и синтетических их видов, в качестве исходного сырья использует целлюлозу (для искусственных) и продукты переработки нефти (для синтетических видов волокна). В зависимости от вида производство химического волокна характеризуется высокими расходами сырья, топливно-энергетических, водных и трудовых ресурсов, а также значительными капитальными затратами. Поэтому правильное размещение этой отрасли требует комплексного учёта указанных факторов.
Первоначально появившись в старых промышленных районах с развитой химией, эта отрасль заняла прочные позиции в западных районах России (более 2/3 общего производства продукции): в Поволжском – около 1/3 (Тверь, Клин, Рязань), Центральном – около 1/3 (Энгельс, Балаково, Саратов, Волжский), Центрально-Чернозёмном – 9% (Курск). Доля восточных районов составляет менее 1/3: Западная Сибирь (Барнаул, Кемерово), Восточная Сибирь (Красноярск).
В перспективе значительные территориальные сдвиги в производстве химических волокон будут происходить за счёт восточных районов страны, обеспеченных сырьевыми, топливно-энергетическими и водными ресурсами. По результатам тщательно проведённых расчётов, в Сибири на Дальнем Востоке целесообразно размещать нетрудоёмкие и некапиталоёмкие, но высокоэнергоёмкие, сырьеёмкие и водоёмкие виды производств, учитывая внутриотраслевые связи химической и лесной, нефтехимической и энергетической отраслей промышленности.
Одни из самых молодых, но динамичных производств в стране - нефтепереработка (производство мазута, дизельного топлива, бензина, керосина) и нефтехимия (производство продуктов основного органического синтеза, синтетических волокон, каучука, сажи). Эти отрасли развиваются, несмотря на то, что страна полностью лишена собственной нефти. Вся нефть привозная (в основном из Саудовской Аравии, ОАЭ, Ирана, Кувейта). Это обусловило размещение перерабатывающих центров. Три крупных нефтехимических комплекса сформировались в юго-восточной части полуострова - Ульсан, на юго-западе - Ечхон, на побережье Желтого моря - Тэсан.
В конце 1950-х гг. промышленность страны сосредоточивалась в двух городах - Сеуле и Пусане. Здесь же концентрировалось 40% всех занятых в промышленном производстве. По мере индустриализации промышленность стала развиваться в пригородных зонах этих крупнейших городов, а также в других провинциях. Выросли новые крупные промышленные центры, на юго-восточном, южном и юго-западном побережьях - Ульсан, Йосу, Мокпхо. Однако, до сих пор крупнейшим центром концентрации промышленности остается Столичный район. Наряду с Сеулом в него входят города провинции Кёнги: Инчхон, Анъян, Пуджон, Сонгнам, Сувон. На этот район приходится У всех занятых в промышленности страны. Почти 90% крупных промышленных компаний страны имеют здесь свои штаб-квартиры. Отраслевая структура района диверсифицирована, но отраслями специализации являются наукоемкие производства.
Второй по значению промышленный район страны Пусанский (включает Пусан, Ульсан, Пхохан, Масан) располагается на юго-востоке Республики Корея. Здесь сосредоточено около 22% занятых в промышленном производстве. Специализация района - черная металлургия, машиностроение, нефтехимия.
Еще один промышленный район располагается во внутренней части стран и включает центры Тэгу и Гуми. Тэгу - крупнейший в стране центр по производству текстиля, Гумми - центр электронной промышленности.
Для ускоренного развития высоких технологий и наукоемких производств в стране принята программа создания технополисов. Эти новые территориально-хозяйственные образования обладают мощным научным, техническим и интеллектуальным потенциалом. Первым из таких городов стал Тхэдок, расположенный в 150 км к югу от Сеула. Технополисы созданы в Кванчжу, Пусане, Тэгу, Канныне.
В структуре южно-корейской обрабатывающей промышленности важные позиции сохраняют и те производства, с развития которых началась в 1960-е гг. индустриализация страны: керамическое (кафель), фарфорофаянсовое (посуда, сантехника), текстильное (хлопчатобумажные ткани), швейное. Центрами их размещения стали большие города.
Еще по теме Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность.:
- 16. Химическая и нефтехимическая промышленность Республики Беларусь.
- ОБРАТНОЕ ВЛИЯНИЕ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НА ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. СОЗДАНИЕ ВНУТРЕННЕГО РЫНКА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО КАПИТАЛА
- §1. РАЦИОНАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ КАК ФАКТОР ЭФФЕКТИВНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ПРИНЦИПЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
- |к) ТРАНСПОРТНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ КАК ОДНА ИЗ СФЕР МАТЕРИАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ ТРУД В ТРАНСПОРТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ!
Комплекс химической и нефтехимической отраслей – один из самых прогрессивных и быстро развивающихся в мировой промышленности. Предприятия отрасли способны производить исходные сырьевые материалы (например, пластики), отсутствующие в природной среде, и позволяют расширить возможности других отраслей экономики по производству конечной продукции. Чаще в качестве сырья используются продукты переработки нефти, попутного и природного газа, угля, различные минеральные соли и др. Химическая продукция используется во всех сферах материального производства. Наиболее крупные потребители – сама химическая промышленность (до 60%), машиностроение, строительство, сельское хозяйство, цветная металлургия, текстильная, кожевенно-обувная, деревообрабатывающая, мебельная, целлюлозно-бумажная, пищевая отрасли промышленности.
Химическая промышленность России включает 20 подотраслей, производит около 16 тыс. видов продукции на 7,6 тыс. предприятий, используя для их получения около 5% перерабатываемых в стране ресурсов нефти и природного газа, 25% – поваренной соли, фосфоритного сырья, калийных солей, борсодержащего сырья. Около 80% выпуска химического комплекса и 25% вырабатываемой номенклатуры приходится на крупнотоннажную химическую продукцию: аммиак, азотные, фосфорные и калийные удобрения, каустическую и кальцинированную соду, серную кислоту, метанол, пластические массы и синтетические смолы, химические волокна и нити, синтетические каучуки, шины, резинотехнические изделия, синтетические моющие средства, анилиновые красители, лакокрасочную продукцию, химические средства защиты растений. Производством этой продукции занято около 600 предприятий. Удельный вес химической продукции в структуре промышленности Российской Федерации составляет 7,2%.
В связи с тем, что почти все сырье для производства азотных удобрений получается из природного газа, заводы в основном расположены вдоль трасс магистральных газопроводов с учетом ориентации на потребителя (города Новомосковск и Щёкино в Тульской области, Тольятти в Самарской области, Дорогобуж в Смоленской области, Россошь в Воронежской области и др.). Сохраняются центры производства азотных удобрений в угольных и металлургических регионах (Кемерово, Череповец, Липецк).
Производство фосфатных удобрений пока развито лишь в районах старого промышленного освоения (Кингисепп и Волхов в Ленинградской области, Воскресенск в Московской области, Балаково в Саратовской области, Тольятти в Самарской области).
Производство калийных удобрений приурочено только к местам добычи сырья, поэтому в России оно сконцентрировано в районе уникального Верхне-Камского месторождения калийных солей. Основные центры – Березники и Соликамск (Пермский край).
Основным сырьем для промышленности полимерных материалов является полиэтилен. Из 3,4 млн тонн синтетических смол и пластмасс на него приходится по весу свыше 30%, на поливинилхлоридную смолу и сополимеры винилхлорида – почти 17%, на полипропилен свыше 10%, на полистирол и сополимеры стирола – почти 7% (2005 г.). Среди регионов России по производству синтетических смол и пластмасс выделяются Республика Татарстан и Республика Башкортостан.
Промышленность синтетических смол и пластмасс уже преодолела последствия кризиса 1990-х годов, но ситуация в производстве синтетических волокон и нитей пока не изменилась в лучшую сторону.
Промышленность полимерных материалов более чем на половину работает на шинную отрасль. В последние годы выпуск шин для легковых автомобилей устойчиво растет, достигнув в 2005 г. 27,3 млн штук, т.е. с 1990-х гг. произошел рост более, чем на 71%. Шины производят в 13 субъектах Российской Федерации, причем свыше 2/3 выпуска приходится на Республику Татарстан, Кировскую, Ярославскую и Омскую области.
Лакокрасочная промышленность - одна из наиболее материалоёмких отраслей, так как в себестоимости её продукции доля затрат на сырье и материалы доходит до 88%. Большинство исходных компонентов для производства всех видов продукции (кроме растительных масел) производят предприятия Урала и восточных регионов страны; около 90% готовых к использованию видов товарной продукции производится в Европейской части России.
Ведущие позиции по производству лакокрасочной продукции занимают Москва, Карачаево-Черкесская Республика, Ставропольский край, Краснодарский край, Московская, Ростовская, Тамбовская, Ярославская области.
Нефтехимической промышленностью принято называть производство химических продуктов на основе нефти и газа. К нефтехимическим производствам относятся:
теновых углеводородов;
гидридов, кислот и др.;
Производство нефтехимического сырья.
Нефтяные фракции и
газы не могут быть прямо переработаны в товарные химические продукты. Для такой переработки нужно предварительно получить химически активные углеводороды, к которым относятся в первую оче-редь непредельные углеводороды (олефины): этилен С 2 Н 4 , пропилен С3Н6 бутилен С 4 Н 8 и др. Основным промышленным методом получения олефинов является пиролиз различного газообразного и жидкого нефтяного сырья.
184 Часть I. Основы нефтегазового дела
Еще одним видом сырья для нефтехимического производства служит ацетилен С 2 Н 2 , получаемый при высокой температуре путем электрокрекинга (в условиях вольтовой дуги) метана. Ацетилен является одним из исходных материалов для производства синтетических волокон и пластмасс.
Производство спиртов. Спирты применяют в производстве синтетических полимеров, каучуков, моющих веществ, в качестве растворителей, экстрагентов и для других целей. Одним из важнейших методов производства спиртов является гидратация олефинов, в ходе которой вырабатывают этиловый, изопропиловый, изобутиловый и другие спирты. Метиловый спирт получают гидрированием окиси углерода (соединение СО и водорода в условиях высоких давлений и температур в присутствии катализатора). Высшие спирты образуются при гидрировании высших жирных кислот и их эфиров, альдегидов и др.
Производство поверхностно-активных веществ. Для производства синтетических материалов необходимы ароматические углеводороды - бензол, толуол, ксилол, нафталин и др. Бензол применяется главным образом для производства стирола и фенола. При взаимодействии с низкомолекулярными олефинами (этилен, пропилен, бутилен) из фенола получают промежуточные продукты, необходимые для производства моющих веществ, смол и присадок к маслам. Толуол в основном используется как высокооктановая добавка к моторным топливам и как растворитель. Ксилол применяется при производстве синтетических волокон («лавсан»).
Долгое время единственным промышленным методом получения ароматических углеводородов из нефти был пиролиз. В настоящее время их получают также при каталитическом риформинге узких бензиновых фракций.
Производство полимеров. К высокомолекулярным соединениям (полимерам) относят вещества с молекулярной массой 5000 и более. Полимеры состоят из многократно повторяющихся элементов - остатков мономеров.
Основными методами синтеза полимеров являются полимеризация и поликонденсация. Полимеризацией называется реакция образования высокомолекулярных веществ путем соединения нескольких молекул мономера, которая не сопровождается изменением их состава. При поликонденсации образование полимеров сопровождается выделением какого-либо низкомолекулярного вещества (воды, спирта, аммиака и др.). Поэтому состав элементарного звена полимера в данном случае не соответствует элементарному составу исходного мономера.
Глава 4. Переработка нефти, газа и углеводородного сырья 185
Многообразие вырабатываемых полимеров обусловливает различные технологии их производства.
Простейший технологический процесс производства синтетического каучука выглядит следующим образом. Из этилена путем гидратации получают этиловый спирт. Испаряя его в герметически закрытых сосудах и нагревая пары до нескольких сот градусов в реакторе в присутствии специального катализатора, получают бутадиен. После очистки бутадиен подвергают каталитической полимеризации, вырабатывая каучук-сырец. Перемешивая его при пониженном давлении, из каучука-сырца удаляют газы. Из полученного продукта получают полотнища каучука, которые в рулонах доставляют на заводы по производству резины для последующего изготовления различных изделий.
К группе пластмасс относятся винипласт, пенопласт, полиэтилен, тефлон и другие материалы. Винипласт получают в результате химической переработки поливинилхлоридной смолы, образуемой при реакции этилена с хлором. Винипласт используется для производства электроизоляционных материалов, изготовления труб и арматуры для химической промышленности и т. д.
Кроме того, добавляя к винипласту специальное вещество, выделяющее большое количество газов при нагревании (порофор), получают пенопласт. Промышленный пенопласт в 7... 10 раз легче воды.
Широкое распространение получил полиэтилен - высокомолекулярный продукт полимеризации этилена. Различают полиэтилен высокого давления и полиэтилен низкого давления. Первый получают при давлении 100...300 МПа и температуре 100...300 °С в присутствии кислорода. Для этого процесса требуется этилен высокой частоты. Полиэтилен низкого давления получают путем полимеризации этилена при давлении до 1 МПа и температуре 60...80 "С в присутствии специального катализатора.
Тефлон (полифторэтилен) получают путем полимеризации мономера - тетрафторэтилена. Такие мономеры обычно получают из этилена, заменяя в его молекулах атомы водорода атомами фтора.
Из синтетических волокон в настоящее время наиболее широкое распространение получили капрон, лавсан, нитрон и др.
Исходным материалом для выработки капрона является капролак-там. Его получают в результате сложной химической переработки фенола или бензола. Подвергая капролактам полимеризации при температуре 250 °С в присутствии азота, получают капроновую смолу, из которой впоследствии вырабатывают капроновое волокно.
Лавсан вырабатывают из пара-ксилола, который, в свою очередь, получают путем каталитической переработки бензиновых фракций на установках каталитического риформинга.
186 Часть I. Основы нефтегазового дела
4.3.2. Основные продукты нефтехимии
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) широко применяются в различных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в быту.
В нефтедобыче (см. главу 2) ПАВ применяют для разрушения водо-нефтяных эмульсий, образующихся в ходе извлечения нефти на поверхность земли и ее движения по промысловым трубопроводам. ПАВ добавляют в воду при мойке резервуаров и отсеков танкеров, чтобы ускорить процесс. Одним из способов перекачки высоковязкой нефти является ее совместный транспорт с водой, обработанной раствором ПАВ: в этом случае вода хорошо смачивает металл и нефть движется как бы внутри водяного кольца.
Кроме того, ПАВ используют при изготовлении синтетических моющих веществ, косметических препаратов, лосьонов, зубных паст, туалетного мыла, при дублении кожи, крашении меха, при хлебопечении, получении противопожарных пен, при изготовлении кондитерских изделий и мороженого, в качестве пенообразователя при производстве бродящих напитков (квас, пиво) и др.
Несмотря на большое многообразие ПАВ, все они могут быть разделены на две группы: ионогенные ПАВ, которые при растворении в воде диссоциируют на ионы) и неионогенные ПАВ, которые на ионы не диссоциируют.
В зависимости от того, какими ионами обусловлена поверхностная активность ионогенных веществ, - анионами или катионами, ионогенные вещества подразделяются на анионоактивные, катионоак-тивные и амфолитные. Последние отличаются тем, что в кислом растворе ведут себя как катионоактивные ПАВ, а в щелочном растворе - как анионоактивные.
По растворимости в тех или иных средах ПАВ бывают водорастворимые, водомаслорастворимые и маслорастворимые.
Синтетические каучуки пришли на смену каучуку натуральному. Термин «каучук» происходит от слова «каучу», которым жители Бразилии обозначали продукт, получаемый из млечного сока (латекса) гевеи, растущей на берегах р. Амазонки. Натуральный каучук выделяли из латекса коагуляцией с помощью муравьиной, щавелевой или уксусной кислоты. Образующийся рыхлый сгусток промывали водой и прокатывали на вальцах для получения листов. Затем их сушили и коптили в камерах, наполненных дымом, с целью придания натуральному каучуку устойчивости против окисления и микроорганизмов.
В качестве исходных материалов для производства синтетического каучука в настоящее время используются, в основном, бутадиен,
Глава 4. Переработка нефти, газа и углеводородного сырья 187
Стирол, изопрен и другие мономеры, получаемые из углеводородных газов природного и промышленного происхождения.
Производятся различные виды синтетического каучука, подразделяемые на две группы: каучуки общего назначения (-80% от общемирового производства) и специальные. Первые применяют там, где необходима только характерная для каучуков эластичность при обычных температурах. Специальные каучуки используются в производстве изделий, которые должны обладать стойкостью к действию растворителей, масел, тепло- и морозостойкостью.
Пластическими массами называют конструкционные материалы, полученные на основе полимера и обладающие способностью формироваться и в обычных условиях сохранять приданную им форму в виде готовых изделий. Кроме полимеров, в состав пластмасс входят наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и другие добавки.
Наполнители вводят для улучшения физико-механических свойств пластмасс, уменьшения усадки и снижения их стоимости. В качестве наполнителей используют древесную муку, бумагу, хлопчатобумажную ткань, слюду, тальк, каолин, стекловолокно.
Пластификаторы придают пластмассам гибкость и эластичность, уменьшают жесткость и хрупкость. В качестве пластификаторов используют дибутилфталат, стеарин, камфору, глицерин и др.
Стабилизаторы (противостарители, антиокислители, термостабилизаторы и др.) способствуют длительному сохранению пластмассами своих свойств в условиях эксплуатации.
Красители вводят в пластмассу с целью придания ей нужного цвета.
В зависимости от поведения при нагревании пластмассы делятся на термопластичные и термореактивные. Термопластичные пластмассы (термопласты) при нагревании размягчаются и становятся пластичными, а при охлаждении снова затвердевают. Размягчение и отверждение можно производить многократно. К термопластам относятся полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, фторопласты и др. Термореактивные пластмассы (реактопласты) в начале термообработки размягчаются, становятся пластичными и принимают заданную форму. Однако при дальнейшем нагревании они теряют пластичность и переходят в неплавкое и нерастворимое состояние. К реактопластам относятся фенопласты, аминопласты и др.
Пластические массы известны человечеству с древних времен. Изготовляли их на основе природных смол - канифоли, битумов и др. Старейшим пластическим материалом, приготовленным из искусст-
188 Часть I. Основы нефтегазового дела
Венного полимера - нитрата целлюлозы, является целлулоид, производство которого было начато в США в 1872 г. В 1906... 1910 гг. в России и Германии были изготовлены первые реактопласты на основе феноло-формальдегидной смолы. В 1930-х гг. в СССР, Германии и других промышленно развитых странах было организовано производство термопластов - поливинилхлорида, полистирола и др. Однако бурное развитие промышленности пластмасс началось только после второй мировой войны. В 50-х годах во многих странах был начат выпуск «пластика номер один» - полиэтилена.
Сегодня представить нашу жизнь без пластмасс невозможно. В строительстве их используют при отделочных работах, в виде стеновых панелей, оконных переплетов, дверей и т. п. В машиностроении из пластмасс изготовляют зубчатые и червячные колеса, шкивы, подшипники, ролики, трубы и т. д. В авиастроении с использованием реактопластов изготовляют реактивные двигатели, крылья, фюзеляжи самолетов, несущие винты вертолетов, топливные баки и др. В автомобилестроении из пластмасс изготовляют детали двигателя, трансмиссии, шасси, кузова, элементы отделки салона. В медицине используют пластмассовый инструмент, сердечные клапаны, протезы конечностей, хрусталики глаза и др. Этот перечень можно было бы продолжить.
Синтетические волокна наряду с натуральными и искусственными широко используются для бытовых и технических целей.
Возможность получения химических волокон из различных веществ (клей, смолы) предсказывалась еще в XVII-XVIII вв. Однако их производство впервые в промышленных масштабах было организовано во Франции в 1891 г.
Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 г. поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1942 г. в промышленном масштабе было выпущено наиболее известное полиамидное волокно - капрон (США).
В настоящее время, кроме полиамидного волокна, производят также полиэфирное (лавсан), полиакрилонитрильное (нитрон), поливи-нилхлоридное и полипропиленовое волокна. Их выпускают в виде текстильных и кордных нитей, а также в виде штапельного волокна.
Синтетические волокна обладают высокой разрывной прочностью, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, стойкостью к воздействию света, влаги, плесени, температуры. Разнообразие свойств исходных синтетических полимеров, а также возможность модификации как исходного сырья (мономера), так и самого волокна позволяет получать продукцию с заданными свойствами и высокого каче-
Глава 4. Переработка нефти, газа и углеводородного сырья 189
Ства. В связи с этим синтетические волокна во многих случаях вытесняют натуральные и искусственные.
Ткани из синтетических волокон применяются не только в быту. Они используются как электрооблицовочные и изоляционные материалы в автомобилях, железнодорожных вагонах, морских и речных судах. Синтетическим волокнам отдают предпочтение при изготовлении канатов, рыболовных сетей, парашютов и других изделий, где требуются материалы, отличающиеся высокой прочностью на разрыв.
РЕЗЮМЕ
При переработке нефти в настоящее время получают: 1) топливо; 2) нефтяные масла; 3) парафины, церезины, вазелины; 4) нефтяные битумы; 5) осветительные керосины; 6) растворители; 7) прочие нефтепродукты (нефтяной кокс, сажу, консистентные смазки и др.). Переработка нефти осуществляется на нефтеперерабатывающих заводах.
Природные горючие газы перерабатывают на газоперерабатывающих заводах, которые строят вблизи крупных нефтяных и газовых месторождений. Предварительно газы очищают от механических примесей (частиц пыли, песка, окалины и т. д.), осушают и очищают от сероводорода и углекислого газа. Продуктами первичной переработки природных горючих газов являются газовый бензин, сжиженные и сухие газы, технические углеводороды: этан, пропан, бутаны, пен-таны.
Нефтехимической промышленностью принято называть производство химических продуктов на основе нефти и газа, к которому относятся:
1) производство сырья - олефинов, диенов, ароматических и наф
теновых углеводородов;
2) производство полупродуктов - спиртов, альдегидов, кетонов, ан
гидридов, кислот и др.;
3) производство поверхностно-активных веществ;
4) производство высокомолекулярных соединений - полимеров.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Назовите основные продукты переработки нефти.
2. Охарактеризуйте основные этапы переработки нефти.
3. Назовите и охарактеризуйте основные типы нефтеперерабаты
вающих заводов.
190 Часть I. Основы нефтегазового дела
4. Каковы основные процессы, применяемые на газоперерабаты
вающих заводах?
5. В чем состоят различия нефтепереработки и нефтехимического
производства?
6. Что является сырьем для нефтехимического производства?
ЛИТЕРАТУРА
1. Мановян А.К.
Технология первичной переработки нефти и при
родного газа: Учеб. пособие для студентов вузов. - М.: Химия, 2001.
2. Основы нефтегазового дела: Учебник / А.А. Коршак, А.М. Шам-
мазов. - 2-е изд., доп. и испр. -Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2002.
3. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии:
Учебник для вузов / А.И. Скобло, Ю.К. Молоканов, АИ. Владимиров,
В.А. Щелкунов. -3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 2000.
4. Шарафиев Р.Г.
Техника сбора, подготовки и переработки нефти
и газа (конструкция, расчеты и испытания): Учеб. пособие. -Уфа:
Уфим. гос. нефт. техн. ун-т, 1997.
ГЛАВА 5. ХРАНЕНИЕ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗА
5.1. Хранение и распределение нефти и нефтепродуктов
5.1.1. Классификация нефтебаз
5.1.2. Операции, проводимые на нефтебазах
5.1.3. Объекты нефтебаз и их размещение
5.1.4. Сливо-наливные устройства для железнодорожных цистерн
5.1.5. Нефтяные гавани, причалы и пирсы
5.1.6. Установки налива автомобильных цистерн
5.1.7. Подземное хранение нефтепродуктов
5.1.8. Автозаправочные станции
5.2. Хранение и распределение газа
5.2.1. Неравномерность газопотребления и методы ее компенсации
5.1.1. Хранение газа в газгольдерах
5.2.1. Подземные газохранилища
5.2.2. Газораспределительные сети
5.2.3. Газорегуляторные пункты
5.2.4. Автомобильные газонаполнительные компрессорные станции
5.2.5. Использование сжиженных углеводородных газов в системе газоснабжения
5.2.6. Хранилища сжиженных углеводородных газов
Резюме
Контрольные вопросы и задания
Литература
5.1. ХРАНЕНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
Похожая информация.
7.1. Общая характеристика
7.2. используемые ресурсы
7.3. Влияние на окружающую среду
7.4. Мероприятия по снижению уровня негативного воздействия химической и нефтехимической промышленности на окружающую среду и их предупреждение
Общая характеристика
Структура, характеристика и тенденции развития химической и нефтехимической промышленности. К химической промышленности относятся отрасли, обеспечивающих экономику Украины минеральными удобрениями, содой, красками, горюче-смазочными продуктами, пластмассами, синтетическими волокнами, и многими другими видами сырья и материалов. Особенностью химической промышленности является способность обеспечить народное хозяйство материалами с заранее определенными свойствами, улучшенного качества и в необходимом количестве. ее развитие вызванный широким использованием минеральных удобрений в различных отраслях и сферах экономики Украины, внедрением химических технологий в промышленности и сельском хозяйстве, интенсификацией производственных процессов, экономией затрат общественного труда.
Нефтехимический комплекс Украины - группа предприятий по производству органических и неорганических продуктов на основе нефтяных фракций, природного газа и газов нефтепереработки.
Многоотраслевая химическая промышленность Украины выпускает продукцию более 120 тыс. Наименований. В ее состав входит более 200 предприятий таких отраслей: горной химии, коксохимии, основной химии, химических волокон, синтетических волокон и пластмасс, лакокрасочных и синтетических красителей. Наиболее важные отрасли: горно-химическая и основная химия. Как отдельные отрасли выделились микробиологическая и фармацевтическая промышленность. Основу химической промышленности составляют добыча сырья, производство минеральных удобрений и полимерных материалов. По производству минеральных удобрений Украина занимает третье место в Европе после Германии - 8700000. Т и России и пятое место в мире (кроме названных стран, США - 20 млн. Т и Китая - 18 млн. Т).
В Украине развита многоотраслевая химия и нефтехимия. Самыми крупными подразделениями этой отрасли является производства основной химии (49% всей товарной продукции отрасли), лакокрасочная (6%), промышленность пластмассовых изделий, стекловолокнистого литья (5%), шинная (10%), гумоазбестова (7%), и многие другие. На собственно химическую промышленность приходится около 80% выпуска продукции всей отрасли, на нефтехимическую - 20%.
Неорганическая химия преимущественно производит полуфабрикаты, используемые в других отраслях промышленности. Исключение составляют минеральные удобрения, которые производит отдельная отрасль.
К органической химии входят производства углеводородного сырья, органических полуфабрикатов, синтетических материалов. Основным сырьем для химии органического синтеза являются углеводороды нефти, природный и сопутствующий газ. Используются также углеводородные соединения, получаемые из угля.
Основная химия как отрасль занимает кислотную, содовую промышленность и производство минеральных удобрений. Сернокислотная промышленность производит продукт, который нужен во многих отраслях - серную кислоту. Основным сырьем до недавнего времени были залежи природной серы, серного и железного колчедана, на сегодняшний день решающую роль играют сернистые соединения нефти и природного газа. Промышленность минеральных удобрений производит азотные, фосфорные и калийные удобрения. На азотные удобрения приходится половина всего производства, а фосфорные и калийные удобрения продуцируются примерно в одинаковом количестве. Украина занимает значительное место в производстве удобрений. Производство кальцинированной соды сосредоточено в районах залегания солей и известняков; каустическая сода производится в комплексе с получением хлора, применяемого для выпуска неорганических продуктов, ядохимикатов, полимеров.
Промышленность химии органического синтеза использует в качестве сырья нефть. Это многоотраслевое производство, предприятия тяготеют к районам нефтедобычи, массового потребления нефтепродуктов и магистральных нефтепроводов. Современное размещение отрасли сформировалось под влиянием географических, экономических и технических факторов.
География сырьевых ресурсов, их мощность, условия залегания существенно влияют на размещение предприятий Основной химии. Рост потребностей в нефти и газе, стали основным сырьем в области органического синтеза и в нефтехимической промышленности, усиливает влияние фактора сырьевых ресурсов в размещении производства. Правда, разветвленная сеть трубопроводов приводит приближение производства к районам потребления.
Обоснование размещения конкретных химических производств связано с учетом факторов, вытекающих из структуры затрат на получение и потребления химической продукции. Это прежде всего:
Сырьевой фактор (доля сырья и материалов в 1 т готового продукта);
Энергетический фактор (расход топлива в условных тоннах на одну тонну готового продукта);
Водный фактор (размеры водопотребления и количества сточных вод, требующих очистки)
Трудовой фактор (выделение производств с высокими затратами живого труда на единицу готовой продукции);
Потребительский фактор (наличие потребителя готовой продукции).
На формы расположения химической промышленности оказывает значительное влияние технологический фактор. Если производство не подвержено внутриотраслевого комбинирования и состоит из технологически самостоятельных специализированных предприятий, оно не сосредоточивается на определенной территории. Таков производство минеральных удобрений, красок, лаков, переработка пластмасс. Наоборот, если комбинирования является необходимым условием функционирования предприятий, их размещение имеет форму взаимосвязанных производств-комплексов. Таковы нефтехимические комплексы, производящие полимерные материалы и полуфабрикаты для их получения, красители и неорганические химикаты.
Очень важным фактором, влияющим на размещение химических производств, является образование различных твердых, жидких и газообразных отходов. Особенно много отходов в горной химии. Значение каждого фактора следует из структуры затрат на производство продукции в химической и нефтехимической промышленности.
Решающее влияние на основные факторы, определяющие выбор района размещения химических производств, имеет научно-технический прогресс. Существенно изменяется значение сырьевого и энергетического факторов - постепенно уменьшается их предельное влияние. Внедряются безотходные технологии, прогрессирует автоматизация производства.
Эффективность размещения отдельных предприятий в химической промышленности напрямую зависит от форм организации производства: концентрации, специализации, кооперирования и комбинирования. Особенно эффективна концентрация производства, обусловленная значительной фондоемкостью производства, большой потребностью народного хозяйства в химической продукции, высокими темпами научно-технического прогресса. Производство следует концентрировать как на основе увеличения предприятий, так и благодаря повышению мощности действующих агрегатов и технологических линий, от чего будет расти заводская концентрация. Концентрация производства имеет свои рациональные пределы, нарушение которых приводит к снижению ее эффективности. Рост объемов производства приводит к повышению транспортных расходов на доставку сырья, топлива и воды, увеличивает радиус перевозки готовой продукции, сроков строительства, опасность возникновения аварийных ситуаций. Так, повышение за год мощности агрегатов для производства, этилена от 50 до 300 тыс. Т снижает производственные расходы вдвое, а от 300 до 500 тыс. Т - только на 7%.
Оптимальный размер производства зависит от многих факторов - развития транспорта (особенно трубопроводного), обеспечение сырьем, трудовых ресурсов, надежности технологических аппаратов и др.
Специализацию производства в химической промышленности следует осуществлять одновременно с кооперированием, что создает благоприятные условия для организации непрерывных технологических процессов, создание специализированной техники, новых форм организации труда, внедрения комплексной механизации и автоматизации производства; повышает уровень использования оборудования и производственных мощностей; упрощает производственную структуру химических предприятий; совершенствует материально-техническое снабжение и сбыт; активно способствует росту производительности труда.
Уровень специализации в основных подотраслях химической промышленности разный. Во многих из них профильная продукция не является главной, что объясняется высокой эффективностью комбинирования, которое обусловлено большим количеством процессов, основанных на последовательной и комплексной переработке минерального и органического сырья, значительными масштабами производства полупродуктов, которые характеризуются низкой транспортабельностью, высоким уровнем потребления топливно-энергетических ресурсов, наличием мощных обслуживающих и вспомогательных цехов.
Комбинирование производства сочетается с его концентрацией и уменьшает в нефтехимической промышленности использования нефти и газа на 25 - 31%, а в промышленности химических волокон - снижение себестоимости 1 т волокна на 4%. Комбинирование на базе комплексной разработки месторождений или комплексного использования сырья, утилизации отходов, позволяет успешно решать проблемы охраны окружающей среды.
По особенностям размещения химическая и нефтехимическая промышленность является одной из самых сложных. Многочисленные межотраслевые, внутриотраслевые и технологические связи, широкий ассортимент продукции, использование большого количества топлива, энергии и воды обусловливают своеобразие территориальной организации химической промышленности.
Большинство производственных мощностей химической промышленности создано за последнее десятилетие прошлого века. Введено в действие Красноперекопский бромный завод, 2-й содовый завод в Славянске, предприятия производства азотных удобрений - в Горловке и Днепродзержинске, пластмасс и изделий из них - в Днепропетровске, Прилуках, Харькове, химического волокна - в Киеве, кинофотоматериалов в Шостке и др. Расширялись действующие предприятия, создавались новые цеха, организован выпуск широкого ассортимента химических изделий. Построено Ивано Франковский завод тонкого органического синтеза, Сивашский анилинокрасочный завод, Харьковский, Черкасский и Одесский заводы азотных удобрений; созданы крупные комплексы по выпуску новых видов химической продукции - капролактама, полихлорвиниловых смол, полистирола, винилацетата и др. Выпуск этой и другой продукции организовано в Горловке, Черкассах, Калуше, Первомайске. Переработку пластических масс сосредоточено в Симферополе, Броварах, Луцке. Крупные заводы выпуска шин введены в действие в Днепропетровске и Белой Церкви.
Химическая промышленность сосредоточена в Донбассе, Приднепровье и Прикарпатье. Из других районов выделяется Сумщина, Причерноморья, Черкасская, Волынь. Только в Донбассе сосредоточена почти треть производства всей отрасли. На Луганщину приходится 17% выпуска химической и нефтехимической продукции. В области сформировался Лисичанско-Рубежанский промышленный узел химической специализации. В Донецкой области создан мощный Горловско-Славянский промышленный узел, на Днепропетровщине - Днепропетровско-Днепродзержинский узел, на Львовщине - Дрогобычско-Бориславский, Львовский и другие промышленные центры.
Крупные промышленные центры также в Ивано-Франковской, Сумской областях, в Причерноморье. Важными регионами химического производства стали Киев, Чернигов, Ровно.
Украина занимает одно из ведущих мест в мире и имеет большие экспортные возможности минеральных удобрений. Это определяется сырьевым фактором - наличием богатых месторождений калийных солей. Калийные соли является в Прикарпатье (Калуш, Стебник), для производства фосфорных удобрений используются главным образом североафриканские фосфориты. Наличие сырья позволила Украине создать развитую технологическую базу для производства минеральных удобрений на экспорт. Более 90% экспорта минеральных удобрений составляют азотные удобрения, а их главными покупателями являются Китай, Индия, Бразилия, Турция, Молдова, Туркменистан. Заводы по выпуску азотных удобрений на основе переработки природного газа построены в Киеве, Черкассах, Лисичанске.
Продукцией горной химии является калийные соли Калуша и Стебник, каменная соль Артемовска и Славянская, известняки Донецкой области и Автономной Республики Крым. Отрасль в основном сконцентрирована в Карпатском. Донецком и Приднепровском экономических районах.
Размещение коксохимической промышленности ориентированное на сырье - уголь, и потребителя - производство черных металлов. В течение многих десятилетий Украина экспортировала кокс в Россию (1,5-2,0 млн. Т ежегодно), страны Восточной Европы (около 4 млн. Т ежегодно). В последние годы производство кокса сократилось. Объем его экспорта составляет не более 0600000. Т в год. Коксохимическое производство сосредоточено на 16 предприятиях в Донбассе и Приднепровье.
В химической промышленности широко используются кислоты. Наиболее массово применяется серная кислота, сырьем для производства которого является серные примеси в газах, нефти, импортируемая сера и тому подобное. Поскольку крупнейшими потребителями этого химического продукта традиционно были предприятия производства фосфатных удобрений, основные центры выпуска этих удобрений являются одновременно центрами производства серной кислоты (Сумы, Винница, Одесса, Константиновна). Серную кислоту производят также коксохимические заводы, расположенные в Приднепровье и Донбассе, в случае внедрения технологий глубокой очистки нефти, серную кислоту производить нефтеперерабатывающие заводы.
Нефтеперерабатывающая промышленность сосредоточена в районах добычи нефти, в портовых городах Украины, в Донбассе. Приднепровье. Прикарпатье и центральной части Украины. Это нефтеперерабатывающие предприятия Одессы, Херсона, Бердянска. Кременчуга, Лисичанска, Запорожья, Винницы, Дрогобыча. Борислава, Надворной. На базе нефтепереработки, производства сажи, переработки привозного синтетического и натурального каучука развивается нефтехимическая промышленность.
Украина - раньше основной регион производства соды (центрами выпуска этой продукции также Белоруссия и Урал). Предприятия содового производства в своем размещении тяготеют к сырью - известняков и поваренной соли. Удивительно благоприятные условия для размещения содового производства у Донбассе (Славянске и Лисичанске) и в Крыму (Красноперекопск). Отличительной особенностью содового производства является высокий удельный вес выпуска кальцинированной соды.
В Украине организовано производство лакокрасочных материалов, их выпуск налажен во многих городах всех регионов (Днепропетровск, Мариуполь, Донецк, Харьков, Кривой Рог, Киев, Нежин, Львов, Борислав, Одесса и др.). "
На использование отечественной и импортной сырья (ильменитовые руды) ориентированные предприятия производства оксида титана в Сумах и Красноперекопске.
Резиновая - промышленность производит тысячи наименований разнообразной продукции. Она представлена Днепропетровским шинным, Белоцерковским комбинатом шин и гумоазбестових изделий, Киевским AT "Киев-Резина". Киевским и Сумским Регенераторной заводами, предприятиями в Бердянске,
Запорожье. Харькове, Одессе, Нежине и других городах. Сажу производят в Дашаве, Стаханов) и Кременчуге.
Производство химических волокон и нитей сосредоточено в Киеве, Черкассах, Житомире, Чернигове. Производственный процесс на предприятиях этой отрасли в значительной степени зависит от импортного сырья. Так, для производства вискозных нитей необходимо целлюлоза, которую в Украине производят в ограниченном количестве, к тому же неудовлетворительной для этого производства качества.
Предприятия по производству смол и пластмасс размещены в районах добычи каменного угля, нефти, газа (Донбасс, Приднепровье).
Значительное место в химической промышленности принадлежит фармацевтике. Первое промышленное предприятие химико-фармацевтического профиля в Украине возникло в 80-х годах XIX в. в Одессе. Химико-фармацевтические предприятия были построены в Николаеве, Харькове, Кременчуге, Львове и других городах. В послевоенные годы построены Киевский завод медицинских препаратов; центрами производства витаминов является Киев, Умань, Одесса. В общем в Украине функционирует около 80 химико фармацевтических заводов и фабрик.
Крупнейшими центрами фармацевтической промышленности в Украине: Киев, Одесса, Луганск, Лубны, Горловка и др.
Основные перспективы развития химической промышленности Украины
1. Химизация народного хозяйства Украины способствует широкому использованию минеральных удобрений в различных отраслях и сферах народного хозяйства, внедрению химических технологий в промышленности и сельском хозяйстве, интенсификации производственных процессов, экономии затрат общественного труда.
2. Украина имеет мощную сырьевую базу для развития химической промышленности: уникальные месторождения природной серы в Прикарпатье (раздали, мышц, Яворов), значительные месторождения калийных солей (Калуш- Голинская и Стебницька группы), практически неограниченные залежи каменной соли в Донбассе (Артемовск, Славянск), Закарпатье (Солотвино) и Прикарпатье (Болехов. Дрогобыч). Неисчерпаемые запасы самосадочной соли в озерах и лиманах Причерноморья и Крыма, особенно богато хлоридные соли натрия, магния и брома озеро Сиваш. Сырьевую базу химической промышленности Украины составляют также уголь, продукты коксового производства, горючие газы и нефть. Благодаря разветвленной системе трубопроводов предприятия органической химии приближаются к районам массового потребления ее продукции.
3. Перспективным является развитие фармацевтики. В последнее время в области идет процесс внедрения современных технологий, модернизация заводов, производящих самые необходимые лекарства. Некоторые зарубежные фирмы начали производство запатентованных препаратов на украинских заводах. Фармацевтическая промышленность Украины имеет в своем составе около 90 предприятий. В Украине вступил в действие мощный завод "Фармация", который принадлежит и концерна "Стирол". Этот завод производит около 950 млн. Таблеток и капсул в год. Размещается он в г.. Горловка.
4. В химической промышленности используются различные виды энергии: электрическую, тепловую, механическую, световую, искусственный холод. Энергоносителями является электрический ток, пар, горячая вода, топливо, охлажденная вода, воздух, инертные газы. Химическая промышленность наложит к энергоемких. Одной из перспектив развития химической промышленности является уменьшение энергоемкости производства за счет внедрения достижений научно-технического прогресса.
Химическая промышленность относится к критическим производственных отраслей Украины, поскольку для производства главных видов химической продукции используется импортное сырье. Развитие химической отрасли зависит от критического импорта газа, нефтепродуктов, фосфоритов, целлюлозы, каучука и циклических углеводородов. Большая часть производства неорганических продуктов представлена полным циклом. Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность относятся к отраслям, которые производят материалы, удельный вес которых в промышленном производстве составляет около 7%. Доля экспорта в общем экспорте страны составляет около 13% (основными продуктами экспорта являются аммиак, азотные удобрения и шины). Главными потребителями химической продукции в Украине по состоянию на 1996 год является промышленность (всего) - 28,4%, химическое отрасль - 12,0%, агропромышленный комплекс - 10,1%, электроэнергетика - 2,6%, строительный комплекс - 2, 1%, машиностроения - 2,8%, транспорт - 2,3%.
Химический комплекс комбинируется с черной и цветной металлургией, нефтеперерабатывающей, легкой, пищевой, машиностроительной и лесной промышленностью, агропромышленным комплексом и тому подобное. Благодаря сложной системе связей образуются сочетание производств, из которых формируются межотраслевые комплексы.