Современная химическая промышленность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине

«Концепции современного естествознания»

на тему:

«Современная химическая промышленность»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Серпухов 2011

CОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………………………………………………. Глава 1. Современная химическая промышленность…………………………………………………………... 1.1.  История развития  химической промышленности……………………… 1.2. Виды химической промышленности……………………………………. 1.3Основные тенденции  развития современной химической промышленности. ……………………………………………………………...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

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. Уровень химизации – общепризнанный в мировой практике критерий научно-технического прогресса. В ведущих странах мира доля отрасли в производстве промышленной продукции достигает 10-13 процентов.

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.

В основе производственного процесса в химической промышленности чаще всего  лежит преобразование молекулярной структуры вещества. Продукцию этой отрасли народного хозяйства  можно подразделить на предметы производственного  назначения и предметы длительного  или кратковременного личного пользования.

Потребители продукции химической промышленности находятся во всех сферах народного хозяйства. Машиностроение нуждается в пластических массах, лаках, красках; сельское хозяйство – в минеральных удобрениях, препаратах для борьбы с вредителями растений, в кормовых добавках (животноводство); транспорт – в моторном топливе, смазочных материалах, синтетическом каучуке. Химическая и нефтехимическая промышленность становится источником сырья для производства товаров широкого потребления, особенно химических волокон и пластмасс. Современное самолетостроение, реактивная техника, радиолокация, космическая техника, ракетостроение немыслимы без использования синтетических материалов и новых видов синтетического горючего.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. СОВРЕМЕННАЯ  ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

1. История химической промышленности

Первые заводы по производству серной кислоты были созданы в  Великобритании в 1740 (Ричмонд), во Франции  в 1766 (Руан), в России в 1805 (в Московской губернии), в Германии в 1810 (близ Лейпцига). Развитие текстильной и стекольной промышленности вызвало появление  содового производства. Первые содовые  заводы были построены во Франции  в 1793 (близ Парижа), в Великобритании в 1823 (Ливерпул), в Германии в 1843 (Шёнебек на Эльбе), в России в 1864 (Барнаул). В середине 19 в. появились заводы искусственных удобрений: в Великобритании (1842), в Германии (1867), в России (1892). Обширные сырьевые связи со многими странами мира, раннее возникновение передовой индустрии обеспечили Великобритании ведущее положение в химическом производстве в течение первых трёх четвертей 19 в. К концу 19 в. первенство переходит к Германии. Быстрый процесс концентрации в Х. п., высокий уровень научно-технического развития, усиление патентной монополии, активная торговая политика привели к завоеванию Германией мирового рынка. Вплоть до 1-й мировой войны 1914-18 она сохраняла монополию на выработку органических красителей и полупродуктов. В США Х. п. начала развиваться значительно позже, чем в европейских странах, но уже к 1913 по объёму производства химической продукции США вышли на 1-е место в мире (наличие богатейших ресурсов полезных ископаемых, развитой транспорт, ёмкий внутренний рынок, использование передового опыта др. стран). 
В дореволюционной России Х. п. была отсталой, со слабой технической и сырьевой базой отраслью, в значительной мере зависела от иностранного капитала. В 1913 насчитывалось 349 преимущественно мелких кустарных предприятий с числом рабочих 43 тыс. чел. производство химической продукции составляло (тыс. то): минеральных удобрений (в пересчёте на 100% питательных веществ) 17, серной кислоты 145, соды кальцинированной 152, соды каустической 51, анилиновых красителей 9. По объёму производства химической продукции Россия занимала 8-е место в мире. В 1915 был построен первый завод синтетических смол и пластмасс "Карболит" (Орехово-Зуево). В 1916 частично пущен первый завод азотной кислоты из аммиака. В годы 1-й мировой войны 1914-18 Х. п. развивалась более быстрыми темпами, что объяснялось возросшими потребностями армии, особенно во взрывчатых веществах. 
 
После Октябрьской революции 1917 Сов. государство рассматривало развитие Х. п. как одну из важнейших задач. В плане ГОЭЛРО был предусмотрен опережающий рост Х. п. В 1932 объём производства Х. п. по сравнению с 1913 возрос в 4,7 раза, при росте валовой продукции всей промышленности в 2,7 раза. Были построены крупные предприятия по производству синтетического аммиака и азотных удобрений (Чернореченский химический завод в 1927, Березниковский в 1932, Новомосковский в 1933, Горловский в 1933), фосфорных удобрений (Воскресенский в 1931, Невский в 1931), химических волокон и нитей (Могилёвский в 1930, Клинский в 1931, Ленинградский в 1930). Для увеличения производства синтетических смол и пластических масс расширены Охтинский химический комбинат (1931), кемеровский завод "Карболит" (1932). В 1931 начал давать продукцию горно-химический комбинат "Апатит" (на базе Хибинского месторождения), что позволило отказаться от импорта фосфатного сырья и начать его экспорт во многие страны. На базе открытого в 1925 Верхнекамского месторождения калийных солей был построен Соликамский калийный комбинат. К 1940 производство химической и нефтехимической продукции по сравнению с 1913 возросло в 18 раз и Х. п. СССР вышла на 5-е место в мире. 
 
В годы Великой Отечественной войны 1941-1945 Х. п. был нанесён большой урон. В 1941 потеряны производственные мощности по производству серной кислоты на 77%, аммиака на 50%, кальцинированной соды на 83%. Сократился общий объём производства химической продукции. Война потребовала перестроить работу предприятий. Для обеспечения нужд фронта часть заводов была перебазирована на восток страны, где были созданы и новые производственные мощности. С 1943 выпуск химической и нефтехимической продукции стал возрастать и в 1949 в 1,5 раза превысил выпуск 1940. В 1951-1960 производство увеличивалось в основном за счёт реконструкции и расширения действующих предприятий. Было освоено производство новых видов синтетических смол и пластических масс, прочных красителей. В 1960 вступили в строй Курский, Энгельский и Рязанский заводы по производству химических волокон. Большое значение для развития Х. п. имело постановление Пленума ЦК КПСС (6-7 мая 1958) "Об ускорении развития химической промышленности и особенно производства синтетических материалов и изделий из них для удовлетворения потребностей населения и нужд народного хозяйства". За 1961-70 возросли капитальные вложения в Х. п. и нефтехимическую промышленность. Объём их составил 19,7 млрд. руб. Были построены Щёкинский (1961), Невинномысский (1962), Кедайнский (1962), Черкасский (1965), Навоийский (1965), Полоцкий (1968) химические комбинаты; Ферганский (1962), Гродненский (1963), Ионавский (1964), Дорогобужский (1965) заводы азотных удобрений; Чарджоуский (1960), Сумгаитский (1961), Уваровский (1966), Джамбульский (1968) суперфосфатные заводы; Черкасский (1961), Черниговский (1962), Кироваканский (1962), Балаковский (1963), Даугавпилсский (1963), Светлогорский (1964), Руставский (1964), Волжский (1966) заводы химического волокна и др. Осваивались новые источники горно-химического сырья. На базе Старобинского месторождения (Минская обл.) введены в эксплуатацию 1-й, 2-й и 3-й Солигорские калийные комбинаты (1963, 1965, 1969), на базе Стебниковского месторождения (Львовская обл.) - Стебниковский калийный комбинат (1966), Кингисеппского месторождения фосфоритов (Ленинградская обл.) - Кингисеппский рудник и комбинат "Фосфорит", крупного месторождения серы в Карпатах (Львовская обл.) - Яворовский горно-химический комбинат (1970). Возросло производство химического оборудования, в 3,3 раза увеличились затраты на научно-исследовательские работы, что привело к значительному росту объёма производства продукции Х. п.. 
 
В 1971-75 Х. п. и нефтехимическая промышленность развивались опережающими темпами. Их удельный вес в продукции промышленности страны возрос с 6,0% в 1970 до 6,9% в 1975. В результате интенсивного наращивания мощностей по выпуску минеральных удобрений СССР вышел на 1-е место в мире (1973). 
 
Х. п. - отрасль с высокой материало- и энергоёмкостью, опирается на мощную сырьевую и топливно-энергетическую базу: уникальные месторождения апатитов на Кольском полуострове, крупные запасы фосфоритов в Южном Казахстане (Каратау), Ленинградской обл. и др. районах; запасы калийных солей на Урале, в Белоруссии и на Украине, ряд месторождений поваренной соли - сырья для хлорной и содовой промышленности, и др. Широко используется также нефтехимическое сырьё - продукты переработки нефти, природный газ. 
 
Х. п. имеется во всех крупных экономических районах страны и представлена значительным количеством крупных производственных объединений, в основе которых лежит комплексная переработка сырья или соединение последовательных стадий переработки продуктов: горно-химические - "Апатит" и "Каратау", "Уралкалий" и "Белорускалий"; по производству минеральных удобрений - Невинномысское, Новомосковское, Воскресенское. 
 
Основой создания крупных специализированных предприятий по производству удобрений, химических волокон и нитей, переработке синтетических смол и пластических масс послужили комплексная автоматизация и механизация, внедрение агрегатов большой единичной мощности .В отрасли организован выпуск продукции органического синтеза, полимерных материалов и пластических масс. Созданы крупные объединения по производству химических волокон и нитей. В 1971-75 разработаны, усовершенствованы и внедрены многие прогрессивные технологические процессы, единичные мощности агрегатов по производству отдельных важнейших продуктов увеличились в 2-5 раз. Почти в 1,5 раза расширились научно-исследовательские, конструкторские и опытные работы, повысилась их эффективность. Возрос также уровень механизации и автоматизации производства, на ряде предприятий внедрены АСУ. Улучшились качество и ассортимент химической продукции, например среднее содержание питательных веществ в минеральных удобрениях повысилось с 29% в 1970 до 36% в 1975, доля синтетических волокон и нитей в общем выпуске химических волокон и нитей возросла соответственно с 27 до 38%, доля новых видов лакокрасочных материалов - с 49 до 55%, и т.д. 
 
Среднегодовые темпы прироста производительности труда в Х. п. были выше, чем в целом по промышленности. Степень опережения за 1971-75 составила 1,47. Доля прироста производства за счёт повышения производительности труда в отрасли за тот же период составила 82%. Более 70% общего повышения производительности труда получено благодаря научно-техническому прогрессу. 
 
В зарубежных социалистических странах также достигнуты большие успехи в развитии Х. п. В большинстве из них химическая индустрия начала интенсивно развиваться после установления народной власти. В 1976 по сравнению с 1950 объём химического производства увеличился в Болгарии в 86 раз, в Венгрии в 38, в ГДР в 10, в Польше в 33, в Румынии в 118, в Чехословакии в 20 раз. Химическая индустрия в социалистических странах выдвинулась в число ведущих отраслей промышленности. Её ускоренное развитие сопровождается существенными структурными изменениями - значительным увеличением доли органических химикатов и полимерных материалов, базирующихся преимущественно на нефтехимическом сырье. 
 
Среди экономически развитых капиталистических стран главными производителями химической продукции являются США, Япония, ФРГ, Франция, Великобритания и Италия .На их долю приходится около ³/₄капиталистического производства химических продуктов. Развитие химической индустрии протекает весьма неравномерно, поэтому происходят значительные изменения в соотношении производственных потенциалов Х. п. этих стран. В послевоенные годы доля США, лидирующих в капиталистическом мире по производству химической продукции, снижается с 54% в 1950 до 35% в 1973. На второе и третье места по объёму производства химической продукции в 60-е гг., оттеснив Великобританию, выдвинулись Япония и ФРГ.

2. Виды химической промышленности

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 и др.); 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).  
С течением времени значение этих подотраслей и производств в мировом хозяйстве менялось. Постепенно совершался переход от преобладания «нижних этажей» к преобладанию «верхних». Этот переход, в свою очередь, привел к изменению роли отдельных факторов размещения химической промышленности. Высокая сырьеемкость, водоемкость, теплоемкость остались общими для большинства химических производств, но, скажем, электроемкость, трудоемкость, капиталоемкость, наукоемкость для размещения отраслей «верхних этажей» имеют гораздо большее значение. В последнее время на размещение многих химических производств, относящихся к особенно «грязным», все большее воздействие оказывает экологический фактор.  
Под влиянием сложного сочетания этих факторов в последние два-три десятилетия довольно отчетливо стала проявляться тенденция к сосредоточению горно-химической и основной химической промышленности (а после энергетического кризиса и некоторых полимерных производств) в развивающихся странах. Это именно те отрасли, которые чаще бывают представлены многостадийными комбинатами. Соответственно подотрасли и производства «верхних этажей» стали все больше ориентироваться на развитые страны. Постепенно стали расширяться производственно-технические связи между теми и другими, что привело к увеличению роли таких факторов размещения, как экономико-географическое положение и транспортный. Несмотря на упомянутые тенденции, и в наши дни более 2/3 мировой продукции химической промышленности дают развитые страны и лишь около 1/3 – развивающиеся. При этом нужно учитывать и то, что многие химические предприятия в странах Азии, Африки и Латинской Америки фактически принадлежат крупнейшим ТНК западных стран, таким как «Дюпон», «Доу кемикл» (США), «Байер», БАСФ, «Хёхст» (ФРГ), «Империэл кемикл индастриз» (Великобритания), «Монтэдисон» (Италия) и др. Главные отрасли основной химической промышленности – производство серной кислоты и минеральных удобрений.  
Мировое производство серной кислоты в конце 1990-х гг. было на уровне 120 млн т. Ее получают из самородной серы (Канада, США, Мексика, Польша, Ирак, Туркмения), из пиритов, но в последнее время – преимущественно путем извлечения из нефти и в особенности природного газа при их переработке. Последний способ оказался более экономичным, технологически простым и экологически менее уязвимым. В первую десятку стран по производству серной кислоты входят и развитые страны Запада (США, Япония, Канада, Франция, ФРГ, Испания), и страны с переходной экономикой (Россия, Украина), и развивающиеся (Китай, Бразилия).  
Таблица 1.  
Первые десять стран мира по размерам производства минеральных удобрений в 2006 г.  

 

Cтрана	Производство млн т*		Страна
Китай США Индия Канада Россия	32,1 18,5 14,5 14,0 13,8	5,2 3,3 2,8 2,3 1,7	Белоруссия Индонезия Украина Пакистан Египет

 
* 100 % полезного вещества. 

в развивающихся странах  душевое производство значительно  ниже, тогда как в наиболее развитых достигает 100–200 кг, а случается, превосходит и этот уровень. В группу стран-лидеров по производству пластмасс, как и следовало ожидать, входят США, Япония, Германия, Республика Корея (табл. 114).  
Мировое производство химических волокон выросло с 1,7 млн т в 1950 г. до 41 млн т в 2006 г. Это также означает, что в среднем на душу населения их выпускают примерно 6 кг. Но в странах Запада этот показатель опять-таки значительно выше. Первые десять стран по размерам производства пластмасс, химических волокон и синтетического каучука в 2000–2002 гг.  
К «верхнему этажу» химической промышленности обычно относят и отрасли так называемой малотоннажной химии, главное место среди которых занимает фармацевтическая промышленность, одна из самых наукоемких. Неудивительно, что на 3/5 она сосредоточена в экономически развитых странах, примерно поровну распределяясь между Северной Америкой, Западной Европой и зарубежной Азией, а остальная часть приходится на развивающиеся страны и страны с переходной экономикой. Из отдельных государств в этой отрасли лидируют США, Япония и Германия. 

3. Основная тенденция развития современной химической промышленности

Основными тенденциями развития мировой химической промышленности являются: ужесточение экологических норм – принята и реализуется международная программа «Responsible Care» (Ответственная забота), разработан проект закона Reach (Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals) – система регистрации, оценки свойств и оформления разрешения на производство различных видов химических продуктов, направленная на ужесточение контроля за производством химикатов. На экологической конференции в феврале 2006 года, проходившей под эгидой ООН в Дубаи (ОАЭ), представители природоохранных органов из 150 стран одобрили соглашение «Стратегический подход к международному управлению химикатами», определяющее международные стандарты производства химических веществ в области их разработки, обращения и маркировки;

рост стоимости  рабочей силы и энергоресурсов при  стремлении к оптимизации производств. Стремление оптимизировать затраты для обеспечения конкурентоспособности продукции вынуждает крупнейшие компании переносить производства продуктов базовой химии в страны с более либеральным законодательством и низкой стоимостью ресурсов, в том числе и в Россию. Поиск схем эффективного размещения внес существенные изменения в географию размещения химической промышленности: к традиционным районам – США, Западная Европа, Япония – присоединяются новые – Ближний Восток, Индия, Китай, страны Юго-Восточной Азии и Латинской Америки. Так, германская корпорация «Bayer» приступила к строительству в Шанхае крупнейшего в мире химического комбината по выпуску поликарбоната с ежегодным объемом производства до 200 тыс. тонн, в перспективе – строительство в Китае еще 3 заводов по производству красителей. DuPont объявило о закрытии предприятий в Руби и Полинье (Испания), Бреде (Нидерланды), лаборатории Hellac (Германия) и открытии новых заводов в Китае, совместного предприятия с ОАО «Русские краски» в России по производству красок для машиностроения. При построении логистических схем учитываются не только факторы размещения рынков сбыта, районов добычи сырья, наличия дешевой энергии, но и технологические решения;

переход на безопасные и эффективные технологии, специализация  компаний на продуктах с высокой  добавленной стоимостью;

быстрое развитие технологий, частая их сменяемость. Основной упор в новых технологиях делается на обеспечение качества продукции, уменьшение расхода сырья, энергии, сокращение числа стадий химических процессов. По данным ООН, в мире ежегодно  производятся около 80 тыс. различных видов химикатов, дополнительно появляется порядка 1,5 тыс. новых химикатов. По прогнозам, в ближайшие 15 лет объем производства химической продукции увеличится на 85 процентов;

упор на небольшие  поточные линии, производящие малотоннажную химическую продукцию. Эффективность специализированных линий поддерживается сверхвысокими ценами на уникальную продукцию, а ускорение технологического цикла сокращает время, за которое компании должны обеспечить окупаемость своих капиталовложений;

рост концентрации производства путем создания транснациональных компаний. Формирование консолидированных химических комбинатов, эффективность функционирования и конкурентоспособность которых обусловлены синергетическим эффектом от интеграции нефте-, газопереработки и нефтехимии. Например, в Италии химическими мощностями практически полностью владеет компания Enichem – филиал энергетического концерна ENI, в Мексике – нефтяной концерн Petroleos Mexicanos, в Великобритании доминирующую роль играют филиалы нефтяных компаний Royal Dutch/Shell и British Petroleum, во Франции – филиал нефтяной компании Elf Aguitaine;

смена стратегии  крупнейших компаний. Традиционная стратегия, основанная на эффективном управлении активами и минимизации издержек, постепенно вытесняется стратегией, основанной на эффективном управлении know-how и навыками, которыми обладает компания по эффективному использованию своего внутреннего потенциала. Фактором, который определяет такое развитие событий, является усиливающаяся конкуренция со стороны производителей из Юго-Восточной Азии. По прогнозам экспертов, в течение ближайших 3-5 лет страны Юго-Восточной Азии будут ориентированы на насыщение внутреннего спроса. В дальнейшем эти страны станут основными конкурентами как мировых лидеров, так и российских компаний. По данным аналитической компании Frost & Sullivan, более 40 лет занимающейся рыночными исследованиями, основным конкурентным преимуществом ведущих мировых компаний, таких как DuPont, BASF и Rohm & Haas, остаются инновации в области технологий и продуктов. Для сосредоточения усилий на профильном направлении компании уже приступили к глубокой реорганизации своих структур;

рост значимости нефтехимической промышленности. В развитых странах темпы роста производства основных продуктов нефтехимии в 1,5-2 раза превышают темпы роста валового внутреннего продукта. Это связано с быстрым развитием научно-технического прогресса в отрасли, который позволяет создавать новые материалы с заранее заданными свойствами, внедрять ресурсосберегающие технологии, повышать эффективность. В результате растет роль нефтехимии в формировании прогрессивной структуры производства и потребления в других отраслях экономики, обеспечении экономической и оборонной безопасности государств, решении проблем улучшения экологической ситуации и решения социальных задач;