Химическая промышленность

Содержание 

Введение

     Химическая  промышленность — вторая после электронной  ведущая отрасль индустрии, которая наиболее быстро обеспечивает внедрение достижений научно-технического прогресса во все сферы хозяйства и способствует ускорению развития производительных сил в каждой стране. Особенность современной химической промышленности — ориентация главных наукоемких производств (фармацевтического, полимерных материалов, реагентов и особо чистых веществ), а также  продукции  парфюмерно-косметической,  бытовой химии и т.д. на обеспечение повседневных нужд человека и его здоровья.

     Развитие  химической промышленности обусловило процесс химизации народного хозяйства. Он предполагает повсеместное широкое использование продукции отрасли, всемерное внедрение химических процессов в разные отрасли хозяйства. Такие отрасли промышленности, как нефтепереработка, тепловая энергетика (кроме АЭС), целлюлозно-бумажная, черная и цветная металлургия, получение строительных материалов (цемент, кирпич и т.д.), а также многие производства пищевой промышленности основаны на использовании химических процессов изменения структур исходного вещества. При этом они зачастую нуждаются в продукции самой химической промышленности, т.е. тем самым стимулируют ее ускоренное развитие.

     Особенность химической промышленности — очень  широкая, разнообразная по составу сырьевая база. Она включает горнохимическую промышленность (добычу серы, фосфоритов, калийных солей, поваренной соли и т.д.). Ее обычно в большинстве стран мира (кроме России) относят к добывающей. Важнейшими поставщиками сырья являются также отрасли, которые не входят в состав самой химической промышленности (нефтехимическая, коксохимическая, газохимическая, лесохимическая, сланцехимическая). Они поставляют не только сырье (чаще всего углеводородное, серу и т.д.), но и полупродукты (серную кислоту, спирты и т.д.). Важнейший результат НТП во второй половине XX в. — повсеместный и широкий переход химической промышленности на использование продуктов переработки нефти, попутного и природного газа: из них получают подавляющую часть продукции отрасли.

     Специфические особенности химической промышленности, влияющие на ее размещение, следующие:

1) очень  высокая энергоемкость (в первую  очередь теплоемкость) в отраслях, связанных со структурной перестройкой вещества (получение полимерных материалов, продукция органического синтеза, электрохимические процессы и др.);

2) высокая водоемкость производств (охлаждение агрегатов, технологические процессы);

3) невысокая  трудоемкость большинства производств  отрасли;

4) очень  высокая капиталоемкость;

5) большие  объемы используемого сырья и  многих видов готовой продукции;

6) экологические проблемы, обусловленные производством и потреблением ряда химических продуктов. 

1. Отраслевая структура  химической промышленности

     Химическая  промышленность, как и машиностроение, — одна из самых сложных по своей  структуре отраслей промышленности. В ней четко выделяются полупродуктовые отрасли (основной химии, органической химии), базовые (полимерных материалов — пластмасс и синтетических смол, химических волокон, синтетического каучука, минеральных удобрений), перерабатывающие (синтетических красителей лаков и красок, фармацевтическая, фотохимическая, реактивов, бытовой химии, изделий резинотехники). Ассортимент ее продукции — около 1 млн наименований, видов, типов, марок продукции.

     Все отмеченные специфические особенности  химической промышленности оказывают в настоящее время большое влияние на структуру отрасли. В химической промышленности увеличивается доля наукоемкой продукции высокой стоимости (главным образом, группа перерабатывающих производств отрасли — ее «верхних» этажей). Получение многих видов массовой продукции, требующей больших затрат сырья, энергии, воды и небезопасной для окружающей среды, стабилизируется или даже сокращается (неорганические и органические кислоты, щелочи и т.д.). Однако, процессы структурной перестройки идут по-разному в отдельных группах государств и регионов. Это оказывает заметное воздействие на географию тех или иных групп производств в мире.

     Наибольшее  воздействие на развитие хозяйства  мира и условия повседневной жизни  человеческого общества оказали  во второй половине XX в. полимерные материалы, продукция их переработки.

     Промышленность  полимерных материалов. На нее и производство исходных для синтеза видов углеводородов (этилен, пропилен, бензол и др.), полупродуктов из них (стирол, винилхлорид, фенол и др.) приходится от 30 до 45% стоимости продукции химической промышленности развитых стран мира. Это — основа всей отрасли, ее ядро, тесно связанное практически со всеми химическими производствами. Сырье для получения исходных углеводородов, полупродуктов и самих полимеров — главным образом нефть, попутный и природный газ. Их потребление для производства этого широкого круга продуктов сравнительно невелико: всего 5-6% добываемой в мире нефти (180—200 млн т из 3 млрд т) и 5—6% природного газа.

     Промышленность  пластмасс и синтетических смол. Синтетические смолы в основном идут для получения химических волокон, а пластмассы  чаще всего являются исходными конструкционными материалами. Это предопределяет использование их во многих сферах промышленности, строительства, а также изделий из них в быту. Множество видов пластмасс, еще большее количество их марок создано в последние десятилетия. Выделяется целый класс пластмасс промышленного назначения для самых ответственных изделий в машиностроении (фторопласты и др.).

     Главное внимание в настоящее время обращено на получение специальных пластмасс с заранее заданными свойствами. Такими стали композиты, состоящие из углеродных волокон и связующих их органопластиков. Они в 4-5 раз легче стали и прочнее ее в 15 раз. Композиты — важный конструкционный материал для авиакосмической индустрии. Новое направление в получении пластмасс — увеличение выпуска саморазрушающихся видов (водорастворимых, био- и фото-разлагающихся). Это вызвано большими объемами производства, переработки и сложностью последующей утилизации обычных пластмасс, до 1/4 которых — упаковочные материалы.

     В структуре получаемых пластмасс  в 60-е гг. произошли коренные изменения: свыше 2/3 их входят в группу термопластичных  полимерных материалов. После формирования из них изделий сохраняется возможность повторной их переработки, что сближает со свойствами металлов. В эту группу пластмасс входят: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол и др. На них приходится свыше 9/10 всех термопластичных пластмасс и смол. Другая группа — термореактивные пластмассы и смолы (фенольные, карбамидные и т.д.) — потеряла свое прошлое значение (около 5—8% мирового производства). Соотношение этих двух групп пластмасс — важный показатель прогрессивности отрасли страны.

     В мировом размещении производства пластмасс в 1950—1995 гг. произошли большие изменения Выросшие объемы переработки нефти, создание нефтехимических предприятий во многих странах мира и во всех регионах позволили получать исходные полупродукты для производства пластмасс.

     Главные особенности географии:

1) сильная  концентрация их получения —  десять промышленно Развитых  стран мира дают 3/4 пластмасс,  а три крупнейшие — более  1/2;

2) сохранение  США своей ведущей роли на  протяжении 1950-1995 гг.;

3) изменение  состава десяти стран-лидеров (в их число впервые вошли ряд новых индустриальных стран и КНР);

4) резко  возросла роль Азии в отрасли:  этот регион вплотную подходит к Северной Америке, опережает Западную Европу.

     СССР  и другие страны Восточной Европы задержались с развитием производства пластмасс и синтетических смол. Только после 1960 г. оно начало быстро расти, и к концу 80-х гг. СССР вошел в первую пятерку стран. Однако все имевшиеся в стране благоприятные условия и предпосылки (большие ресурсы нефти и газа, топлива и др.) не были полностью использованы. После распада СССР эта отрасль в России приходит в упадок: в 1995 г. было получено только 1,8 млн т пластмасс и синтетических смол.

     Промышленность  химических волокон революционизировала всю легкую промышленность. В 30-е гг. роль химических волокон в структуре текстильных была ничтожна: 30% их составляла шерсть, около 70% — хлопок и другие волокна растительного происхождения В 1995 г. на химические волокна приходилось 49,3% всех текстильных волокон мира, на шерсть — 4 и на хлопок — 46,7%. Химические волокна все шире используются в технических целях (промышленные фильтры, рыболовецкие сети, каркасы автошин, армированные этими волокнами пластмассы, пуленепробиваемые ткани и т.д.). Сфера их применения в хозяйстве и бытовом потреблении непрерывно растет. Сильно возросли показатели выпуска этих волокон на душу населения в мире: в 1950 г. — всего 0,7 кг, в 1995 г. — около 4 кг. В отдельных странах они были еще больше: Япония и ФРГ — по 13 кг, США — 14, Австрия — 17, Республика Корея — 41, о. Тайвань — 116 кг (в России — 1,5 кг, КНР — 2,2 кг).

     Увеличению  роли химических волокон способствовали новейшие достижения науки, что позволило  придать им совершенно новые свойства, которыми не обладают натуральные волокна. Ныне «синтетика» переживает второе рождение. Новые виды химических волокон в отличие от старых «дышат», но не пропускают воду, способны изменять цвет под воздействием меняющегося освещения или температуры, сохранять солнечное тепло. Еще более привлекательны новые волокна для белья и одежды: им придают антибактериальные свойства, способность поглощать запахи кожи и пота, не накапливать статическое электричество и т.д. Разительны успехи в разработке новых химических волокон для технического использования (углеродные, керамические и др.). Одни из них огнестойки, другие — прочнее стали и т.д. Они незаменимы в авиакосмической технике, автомобилестроении.

     Синтетические волокна, получаемые на основе синтетических  смол, окончательно закрепили свое лидерство в производстве: на них приходится в мире 85% всех химических волокон. В ряде стран, позднее приступивших к созданию этой отрасли, выпускают только синтетические волокна (Ирландия, Израиль, Иран, Малайзия и др.).

     Доля  искусственных волокон, получаемых из целлюлозы, положивших начало созданию всей отрасли в начале века, сократилась до 15%. Многие развитые страны уменьшают выпуск этих экологически опасных при производстве волокон, а ряд стран (Швейцария, Австрия) прекратили их изготовление.

     В составе самих синтетических волокон в свою очередь произошли кардинальные изменения. Преобладавшие до 70-х гг. полиамидные волокна (нейлон, капрон) вытесняются полиэфирными (лавсановыми), имеющими целый ряд производственных и потребительских преимуществ (из них вырабатывают ткани типа шерстяных, шелковых, штапельных и технические ткани). В мировом производстве синтетических волокон в 1996 г. доля полиэфирных поднялась до 66%, полиамидных уменьшилась до 21%, полиакриловых (нитрон) сохранилась на уровне 13%.

     Главная особенность географии промышленности химических волокон — мощный сдвиг ее в Азию. За 1950—1995 гг. удельный вес азиатских стран в мировом производстве этих волокон возрос с 7 до 63%. Азия стала ведущей частью света по их выпуску, опередив не только Северную Америку, но и Западную Европу. Такому бурному росту производства химических волокон в регионе способствовали достижения НТР — синтетические смолы хорошо транспортируются, их изготовление стало доступным многим азиатским странам, где возникла нефтехимия; заработная плата в большинстве этих стран в 10— 20 раз меньше, чем в промышленно развитых, что особенно важно для этого трудоемкого производства.

     Государства Азии, дающие более половины хлопка в мире, сильно увеличили свой потенциал текстильного сырья за счет химических волокон. Эта самая мощная в мире сырьевая база обеспечивает потребности очень крупной швейной и трикотажной промышленности региона. Доля Западной Европы и Северной Америки в мировом производстве химических волокон сокращается. В промышленно развитых странах этих регионов увеличивать выпуск химических волокон невыгодно.

     Государства Восточной Европы и особенно СССР в 1950—1990 гг. обеспечивали свои потребности  в текстильном сырье главным  образом за счет хлопка из Средней Азии. Дешевый хлопок сдерживал рост производства химических волокон. Доля региона в мире за эти годы в их выпуске мало изменилась. После 1990 г. все страны Восточной Европы лишились поступления дешевого хлопка, но и производство химических волокон сильно уменьшилось. В 1995 г. в России их было выработано всего лишь 216 тыс. т, т.е. в 7 раз меньше  чем в СССР в 1990 г.