Содержание
Много производств. Добыча нефти. Переработка нефти. Тяжелый (если полимер крупнотоннажный) органический синтез для получения мономеров. Производство различных добавок, наполнителей, катализаторов полимеризации и т.д. Можно включить и добычу руды, производстве черных и цветных металлов и их переработку – для построения всех этих химических производств. Далее цех полимеризации. Если бутадиеновый каучук, то еще криогенная промышленность (реакция идет при минус 100оС). Переработка полимера (например, отливка изделий или вытягивание полимерной нити). Ткацкое производство (например, трикотажные полимерные изделия). В общем почти вся современная промышленность задействована.
Полимеры это высокомолекулярные вещества , которые имеют органические , неорганические, кристаллические и свойства . Они состоят из длинных молекул , которые соединены химическими связками. (более миллионов молекулярной массы). По другому эти молекулы еще называют мономерами!
Химическая промышленность.
Химическая промышленность отличается сильной диверсификацией. Она включает химическую и нефтехимическую промышленность, каждая из которых, в свою очередь, представлена многими отраслями и производствами.
Структура химической промышленности.
Структура химической промышленности постоянно усложняется и совершенствуется. За последние годы выделились в самостоятельные отрасли микробиология и фармацевтическая промышленность. Возникла новая под-отрасль – бытовая химия.
Химическая промышленность состоит из следующих отраслей:
1) Горно-химическая (добыча минерального сырья: апатиты, фосфориты, сера).
2) Основная химия (получение кислот, щелочей, солей, минеральных удобрений).
3) Химия органического синтеза (производство углеводородного сырья и полуфабрикатов для получения полимерных материалов).
4) Химия полимеров (производство смол, пластмасс, синтетического каучука и химических волокон).
5) Переработка полимерных материалов (изготовление шин, резины, полиэтиленовой пленки).
6) Производство синтетических красителей и химических веществ.
Химическая промышленность потребляет многие виды сырья:
· минеральное сырье (сера, фосфориты, соли) и минеральное топливо (нефть, газ, уголь)
· растительное сырье (отходы лесной промышленности)
· производственные отходы предприятий металлургии и нефтепереработки (коксовый и сернистый газы)
Возможности химической промышленности:
Современная химическая технология, имея громадное преимущество перед механическими способами обработки веществ, позволяет:
- превращать в ценные промышленные продукты практически неограниченный круг сырья: 1. собственно химическое минеральное сырьё (апатиты, фосфориты, калийные соли, сера, бораты и тд). 2. минеральное сырьё, используемое также и другими отраслями промышленности (известняки, гипсы и тп); 3. минеральное топливо, особенно нефть, газ и уголь; 4. древесину и другое сырьё растительного происхождения; 5. воду и воздух; 6. сельскохозяйственное сырьё; 7. продукты различных отраслей промышленности;
- вовлекать в оборот по мере НТП новые виды сырья (например, природные газа с целью получения аммиака, попутные нефтяные газы для производства синтетического каучука и тд);
- заменять дорогое и дефицитное сырьё дешёвым и распространённым;
- комплексно использовать сырьё;
- утилизировать производственные отходы;
- получать разные химические продукты из одного и того же сырья , и, наоборот, один продукт из разных видов сырья.
Химизация приводит к результатам, которые в большой степени сказываются на территориальной организации всей промышленности, и, в первую очередь, самой химической индустрии. Использование многообразного и широко распространённого сырья территориально почти не ограничивает химическую промышленность. Она характеризуется значительно большей свободой размещения предприятий, чем многие другие отрасли, имея, наряду с этим, возможность маневрировать при выборе самого экономичного вида сырья для того или иного производства. В то же время, отбросные газы чёрной и цветной металлургии, нефтепереработки, которые вообще невозможно транспортировать, привязывают химическую промышленность к соответствующим источникам сырья.
В составе химического комплекса страны можно различать несколько групп отраслей. Главную роль играют горно-химическая промышленность (добыча апатитов и фосфоритов, поваренной и калийной солей, серы и другого горно-химического сырья), основная химическая промышленность и промышленность полимерных материалов (включая органический синтез).
На первом месте по объёму выпускаемой продукции находится основная химия. Затем идут отрасли, относящиеся к органическому синтезу и производству полимерных материалов, и, наконец, горно-химическая промышленность, которая образует сырьевую базу главным образом для основной химии.
Химическая промышленность относится к весьма емким потребителям сырья, топлива и энергии. По этой причине особый интерес представляют такие районы, где нефтяные и газовые ресурсы сочетаются с гидроэнергией (Поволжье), или районы с массовой добычей дешевого угля, если через них проходят магистральные нефте- и газопроводы. В отдельных случаях химические производства ориентируют только на источники энергии.
Что касается потребительского фактора, то его влияние в большей мере распространяется на основную химию, чем на органический синтез. Из отраслей органического синтеза к центрам потребления тяготеют верхние «этажи» многостадийного технологического процесса.
По признаку преимущественного тяготения к источникам сырья, топливно-энергетическим ресурсам и к районам потребления продукции можно выделить следующие группы химических производств:
– сырьевой ориентации – горно-химическое производство, а также производства, использующие нетранспортабельное сырьё (сернистые газы, коксовые газы) или характеризующиеся высокими нормами его расхода;
Как частный случай: – ориентация на водные ресурсы (вода используется как сырье и вспомогательные материалы). Крупный комбинат химической промышленности, выпускающий водоемкую продукцию, ежегодно потребляет столько же воды, сколько город с населением 400000 человек;
– топливно-энергетической ориентации – производства с высокими показателями энергопотребления;
– потребительской ориентации – производства, выпускающие малотранспортабельную продукцию или характеризующиеся низкими нормами расхода сырья;
– ориентации на трудовые ресурсы. Отрасли химической промышленности отличаются автоматизацией производственных процессов и могут размещаться в малонаселенных районах; это целесообразно с точки зрения защиты окружающей среды, т.к. отходы пока не удается эффективно очищать. Вместе с тем, такие отрасли, как производство пластмасс, имеют постадийное производство, в котором последняя стадия ориентируется на трудовые ресурсы.
Промышленность полимерных материалов.
В неё включаются:
1. Органический синтез, т.е. производство углеводородного сырья – мономеров на базе нефтехимии (этилен, пропилен, метанол и др.) и коксохимии (бензол, нафталин, фенол и др.) и полупродуктов – синтетических полимеров (полиэтилен, полипропилен, изопропилбензол, акрилонитрил, полиамиды, полистирол и многие другие);
2. Производство на их основе полимерных материалов – синтетических смол и пластических масс, химических волокон, синтетического каучука;
3. Переработка полимерных материалов для получения резинотехнических изделий, шин, изделий из пластмасс.
Ведущая отрасль химического комплекса России — промышленность полимерных материалов —включает в себя производство синтетических смол и пластических масс, химических волокон, синтетического каучука. Сырьевую базу отрасли составляют попутные нефтяные и природные газы, углеводороды нефтепереработки, уголь. Первоначально в основе синтеза лежало использование отходов переработки древесного и сельскохозяйственного сырья, а также угля. Поэтому территориально он был связан с угольными бассейнами (Кузбасс, Кизеловский, Подмосковный бассейны) и районам потребления готовой продукции (Центральный район, СЗ), которые были ориентированы как на местное, так и на привозное сырьё растительного и животного происхождения. В настоящее время на первый план вышло нефтегазовое сырьё.
Ресурсы нефтегазового сырья представлены следующими источниками: 1. Попутные нефтяные газы; 2. Природные газы, в том числе конденсаты (жидкости); 3. Газообразные и жидкие углеводороды нефтепереработки.
Применение коксохимического сырья относительно сокращается, но уголь остаётся главным источником получения бензола и нафталина.
Производство синтетических смол и пластических масс – из угля, попутных нефтяных газов, углеводородов нефтепереработки, частично из древесного сырья.
Обладает наиболее крупными масштабами из всех отраслей промышленности полимерных материалов. Это обусловлено широким применением пластических масс и синтетических смол в качестве эффективного конструкционного материала, а также для изготовления предметов потребления.
Начальные стадии технологического процесса приурочены к источникам сырья. Дальнейшая переработка смол с последующим получением пластмасс ориентируется на потребителя.
Производство сосредоточено в районах, располагающих крупными запасами сырья (преимущественно нефти и газа), — Поволжском (Новокуйбышевск в Самарской области, Казань, Волгоград), Уральском (Екатеринбург; Уфа и Салават в Башкортостане; Нижний Тагил), Западно-Сибирском (Тюмень, Новосибирск, Томск), Северо-Кавказском (Буденновск) и в районах, использующих привозное сырье (нефть и газ) — Центральном (Москва, Владимир, Орехово-Зуево, Новомосковск), Северо-Западном (Санкт-Петербург), Волго-Вятском (Дзержинск).
Производство синтетических смол и ПМ сосредоточено в европейской части России, на которую приходится не менее 4/5 всей продукции. Возрастает роль восточных районов, особенно в связи с созданием Томского химического завода.
Промышленность химических волокон и нитей наиболее широко представлена в районах развитой текстильной промышленности — Северо-Западном (Санкт-Петербург), Центральном (Тверь, Шуя, Клин, Серпухов, Рязань), Поволжском (Саратов, Балаково, Энгельс). Более 2/3 общего производства химических волокон и нитей приходится на европейскую часть. Химические волокна делятся на искусственные и синтетические.
Искусственные (из природных полимеров, например, целлюлозы). Из них производят ацетат и вискозу: Балаково, Рязань, Тверь, Санкт-Петербург, Шуя (Ивановская область), Красноярск.
Синтетические (из синтетических смол, при переработке нефти, газа, угля). Из них производят капрон, нитрон, лавсан: Курск, Саратов, Волжский
Производство отличается материало-, энерго-, водо-, и трудоемкостью производства. В этом отношение оно превосходит другие отрасли химической промышленности. Вместе с тем большое значение имеет ориетация на потребителей готовой продукции.
Основные центры приурочены к районам сосредоточения текстильной промышленности или в непосредственной близости от них.
Возрастает значение восточных районов: Западная Сибирь (Барнаул), Восточная Сибирь (Красноярск).
Производство синтетического каучука. Впервые в мире появился в 30-х годах в СССР (синтезирован академиком Лебедевым). Основное количество синтетического каучука используется для производства шин (65 – 70%) и резинотехнических изделий (около 25%). Первые предприятия были связаны с районами и центрами резиновой промышленности и машиностроения. Использовали пищевое сырье (картофель). Переход на минеральное сырье резко изменил географию производства. Теперь синтетический каучук ориентируется на синтетические спирты, получаемые из углеводородов и на нефтепереработку попутных газов, размещаясь на Урале, в Поволжье и Западной Сибири.
Производство размещается в районах добычи природного газа и нефти, нефтепереработки: Поволжском (Казань и Нижнекамск в Рее публике Татарстан, Тольятти в Самарской области, Волжский), Уральском (Уфа и Стерлитамак в Республике Башкортостан, Пермь и др.), Западно-Сибирском (Омск), Центральном (Москва, Ярославль, Ефремов в Тульской области), Северо-Западном (Санкт-Петербург).В Восточной Сибири (Красноярск) синтетический каучук получают из синтетического спирта путем гидролиза древесины.
В химической промышленности широко развито межотраслевое и внутриотраслевое комбинирование.
Существуют комплексы взаимообусловленных производств: нефтепереработка – синтетический каучук – шинное производство: Омск, Ярославль; гидролиз древесины – этиловый спирт – синтетический каучук – шинное производство: Красноярск.
Первое место по объёму производства среди синтетических полимеров занимают полиолефины (главным образом – полиэтилен и полипропилен). Вообще олефины и диолефины, наряду с водородом и оксидом углерода, рассматриваются как фундамент современной химической индустрии.
Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 641 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
- Профили и направляющие
- Направляющие скольжения
цепей и ремней из INKULEN PE - Направляющие скольжения
из ZX-100K
Изготовление деталей из полимеров по чертежамХомутовые и кольцевые теплоэлектронагревателиФутеровка
Полимеры – это соединения макромолекулярного типа. Их основа – мономеры, из которых формируется макроцепь полимерных веществ. Применение полимеров позволяет создавать материалы, обладающие высоким уровнем прочности, износостойкости и рядом других полезных характеристик.
Классификация полимеров
Природные. Образуются естественным природным путем. Пример: янтарь, шелк, натуральный каучук.
Синтетические. Производятся в лабораторных условиях и не содержат природных компонентов. Пример: поливинилхлорид, полипропилен, полиуретан.
Искусственные. Производятся в лабораторных условиях, но в их основе лежат природные составляющие. Пример: целлулоид, нитроцеллюлоза.
Виды полимеров и их применение очень многообразны. Большая часть предметов, которые окружают человека, созданы с использованием этих материалов. В зависимости от типа, они имеют различные свойства, которые и определяют сферу их применения.
Существует ряд распространенных полимеров, с которыми мы сталкиваемся ежедневно и этого даже не замечаем:
- Полиэтилен. Используется для производства упаковки, труб, изоляций и других изделий, где требуется обеспечить влагонепроницаемость, устойчивость к агрессивным средам и диэлектрические характеристики.
- Фенолформальдегид. Является основой пластмасс, лаков и клеевых составов.
- Синтетический каучук. Обладает лучшими прочностными характеристиками и устойчивостью к истиранию, чем натуральный. Из него изготавливается резина и различные материалы на ее основе.
- Полиметилметакрилат – всем известный плексиглас. Используется в электротехнике, а также в качестве конструкционного материала в других производственных областях.
- Полиамил. Из него изготавливается ткань и нитки. Это капрон, нейлон и другие синтетические материалы.
- Политетрафторэтилен, он же – тефлон. Применяется в медицине, пищевой промышленности и различных других областях. Всем известны сковородки с тефлоновым покрытием, которые были когда-то очень популярны.
- Поливинилхлорид, он же ПВХ. Часто встречается в виде пленки, используется для изготовления изоляции кабелей, кожзаменителей, оконных профилей, натяжных потолков. Имеет очень широкую сферу использования.
- Полистирол. Применяется для производства бытовых изделий и широкого ряда строительных материалов.
- Полипропилен. Из этого полимера изготавливаются трубы, тара, нетканые материалы, бытовые изделия, строительные клеи и мастики.
Где применяются полимеры
Область применения полимерных материалов очень широка. Сейчас можно с уверенностью сказать – они используются в промышленности и производстве практически в любой сфере. Благодаря своим качествам полимеры полностью заменили природные материалы, существенно уступающие им по характеристикам. Поэтому стоит рассмотреть свойства полимеров и области их применения.
По классификации материалы можно разделить на:
Качества каждой разновидности определяет область применения полимеров.
Оглядевшись вокруг, мы можем увидеть огромное количество изделий из синтетических материалов. Это детали бытовых приборов, ткани, игрушки, кухонные принадлежности и даже бытовая химия. По сути – это огромный ряд изделий от обычной пластмассовой расчески до стирального порошка.
Такое широкое использование обусловлено низкой стоимостью производства и высокими качественными характеристиками. Изделия прочны, гигиеничны, не содержат вредных для организма человека компонентов и универсальны. Даже обычные капроновые колготки изготовлены из полимерных составляющих. Поэтому полимеры в быту применяются гораздо чаще, чем натуральные материалы. Они существенно превосходят их по качествам и обеспечивают низкую цену изделия.
Примеры:
- пластиковая посуда и упаковка;
- части различных бытовых приборов;
- синтетические ткани;
- игрушки;
- кухонные принадлежности;
- изделия для санузлов.
Любая вещь из пластика или с включением синтетических волокон изготавливается на основе полимеров, так что перечень примеров может быть бесконечным.
Строительная отрасль
Применение полимеров в строительстве тоже очень обширно. Их стали использовать сравнительно недавно, примерно 50-60 лет тому назад. Сейчас большая часть строительных материалов производится с применением полимеров.
Основные направления:
- изготовление ограждающих и строительных конструкций различного типа;
- клеящие составы и пены;
- производство инженерных коммуникаций;
- материалы для тепло- и гидроизоляции;
- наливные полы;
- различные отделочные материалы.
В сфере ограждающих и строительных конструкций – это полимербетон, композитная арматура и балки, рамы для стеклопакетов, поликарбонат, стеклопластик и различные другие материалы подобного типа. Все изделия на полимерной основе имеют высокие прочностные характеристики, длительный срок службы и устойчивость к негативным природным явлениям.
Клеи отличаются устойчивостью к влаге и отличной адгезией. Они используются для склеивания различных материалов и имеют высокую прочность соединения. Пены – идеальное решение для герметизации стыков. Они обеспечивают высокие теплосберегающие характеристики и насчитывают огромное количество разновидностей с различными качествами.
Применение полимерных материалов в сфере производства инженерных коммуникаций – одно из наиболее обширных направлений. Они используются в водоснабжении, электрообеспечении, теплосбережении, оборудовании канализационных сетей, вентиляции и отопительных систем.
Материалы для теплоизоляции имеют отличные теплосберегающие характеристики, малый вес и доступную стоимость. Гидроизоляция отличается высоким уровнем водонепроницаемости и может выпускаться в различном виде (рулонные изделия, порошок или жидкие смеси).
Полимерные полы – это специализированный материал, который позволяет создать на черновой основе идеально ровную поверхность без трудоемких работ. Такая технология используется как в бытовом, так и в промышленном строительстве.
Современная промышленность выпускает широкий ряд отделочных материалов на основе полимеров. Они могут иметь различную структуру и форму выпуска, но по характеристикам всегда превосходят натуральную отделку и имеют гораздо меньшую стоимость.
Медицина
Применение полимеров в медицине имеет широкое распространение. Самый простой пример – одноразовые шприцы. На данный момент производится около 3 тысяч изделий, используемых в медицинской сфере.
Чаще всего в данной области используются силиконы. Они незаменимы при проведении пластических операций, создания защиты на ожоговых поверхностях, а также изготовления различных изделий. В медицине полимеры использовались с 1788 года, но в ограниченном количестве. А 1895 году они получают более широкое распространение после операции, в ходе которой костный дефект был закрыт полимером на основе целлулоида.
Все материалы данного типа можно разделить на три группы согласно применению:
- 1 группа – для введения в организм. Это искусственные органы, протезы, кровезаменители, клеи, лекарственные препараты.
- 2 группа – полимеры, имеющие контакт с тканями, а также веществами, предназначенными для введения в организм. Это тара для хранения крови и плазмы, стоматологические материалы, шприцы и хирургические инструменты, составляющие медицинского оборудования.
- 3 группа – материалы, не имеющие контакта с тканями и не вводящиеся в организм. Это оборудование и приборы, лабораторная посуда, инвентарь, больничные принадлежности, постельное белье, оправы для очков и линзы.
Сельское хозяйство
Наиболее активно полимеры используются в тепличном хозяйстве и мелиорации. В первом случае имеется потребность в различных пленках, агроволокне, сотовом поликарбонате, а также арматуре. Это все необходимо для сооружения теплиц.
В мелиорации используются трубы из полимерных материалов. Они имеют меньший вес, чем металлические, доступную стоимость и более длительный срок службы.
Пищевая промышленность
В пищевой промышленности полимерные материалы используются для изготовления тары и упаковки. Могут иметь форму твердых пластиков или пленок. Основное требование – полное соответствие санитарно-эпидемиологическим нормам. Не обойтись без полимеров и в пищевом машиностроении. Их применение позволяет создавать поверхности с минимальной адгезией, что важно при транспортировке зерна и других сыпучих продуктов. Также антиадгезионные покрытия необходимы в линиях выпечки хлеба и производства полуфабрикатов.
Полимеры применяются в различных отраслях деятельности человека, что обусловливает их высокую востребованность. Обойтись без них невозможно. Натуральные материалы не могут обеспечить ряда характеристик, необходимых для соответствия конкретным условиям использования.
