ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности научно-технического прогресса и его основные направления в химических отраслях производства из "Экономика химической промышленности" Научно-технический прогресс в различных отраслях производства имеет специфические особенности, обусловленные масштабами производства, характером применяемых средств труда и сырья, допустимой степенью автоматизации и т. д. Эти особенности влекут за собой появление специфических экономических проблем, анализ и разрешение которых позволяют наметить более эффективные пути дальнейшего развития конкретных отраслей. [c.36] Важнейшие направления научно-технического прогресса в химических отраслях производства облагораживание сырья, совершенствование технологии (в первую очередь — создание ресурсосберегаюшей и малоотходной технологии, разработка новых катализаторов), выпуск новых видов продукции и обеспечение необходимых организационно-экономических условий реализации научно-технических достижений. Рассмотрим подробнее указанные направления научно-технического прогресса. [c.36] Основные экономические результаты направленной подготовки сырья — снижение себестоимости производства конечной продукции, ее фондоемкости и трудоемкости. Во многих подотраслях химической промышленности затраты на сырье превышают 50%, поэтому качество подготовки сырья оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели получения конечных химических продуктов. Научно-технический прогресс при подготовке сырья и использовании новых видов сырья чаще всего направлен на повышение концентрации полезного вещества или на снижение содержания примесей в сырье. И тот и другой путь позволяют повысить селективность процесса синтеза, снизить энергетические нагрузки на оборудование реакторного узла и стадии разделения продуктов синтеза. Важность данного направления вытекает из тенденции к переходу на использование в химической промышленности природных ресурсов с меньшим содержанием полезного вещества (фосфориты, бурый уголь, тяжелые нефти, природный газ с высоким содержанием серы). [c.36] Еще в XIX в. Д. И. Менделеев подчеркивал необходимость квалифицированного использования нефти ( нефть не топливо топить можно и ассигнациями ). Однако до настоящего времени в СССР более 160 млн. т мазута ежегодно сжигается под котлами электростанций. Уровень глубины переработки нефти (т. е. отношение суммарного количества произведенных из нефти моторных топлив, смазочных масел и углеводородного химического сырья к количеству переработанной нефти) в СССР не прев.ышает 60—62%, в то время как в ГДР этот показатель равен 78%, а в США превышает 85 %. В ближайшие годы следует резко увеличить глубину переработки нефти за счет внедрения процессов каталитического крекинга, гидрокрекинга, коксования, пиролиза тяжелых фракций нефти, а также производства на их основе различных смазочных компонентов. [c.37] Серьезные задачи перед наукой и техникой ставит также и четко наметившаяся ориентация на увеличение использования в химической промышленности вторичных ресурсов и отходов производства. Так, уровень использования макулатуры в производстве бумаги и картона составил в 1986 г. лишь 27 %, использование стеклобоя позволило сэкономить в 1986 г. только 139 тыс. т. кальцинированной соды. Однако до настоящего времени отсутствуют эффективные научные и технические решения по полному использованию макулатуры, изношенных шин, стеклобоя, полимерного вторичного сырья, резиновых отходов, шлаков доменного производства. Роль химической науки и техники в перспективном решении этих задач очень велика. Если рассмотреть использование вторичных энергетических ресурсов, то пока нет эффективных технических решений по применению низкопотенциальных (с температурой ниже 200—250 °С) тепловых вторичных ресурсов. Между тем химические отрасли производства являются крупнейшими источниками появления этих ресурсов, которые в настоящее время практически не используются. [c.37] Важнейшими путями совершенствования химической технологии являются рост скоростей взаимодействия между предметом и средствами труда и между реагирующими предметами труда повышение коэффициента полезного действия процессов, машин и аппаратов. [c.37] Показателями прогрессивности технологического процесса в химической промышленности являются скорость и селективность процесса. Повышение скорости химической реакции способствует улучшению технико-экономических показателей процесса производительности труда, фондоотдачи и оборачиваемости оборотных средств. Повышение селективности химического процесса обеспечивает снижение материалоемкости и энергоемкости продукции и в конечном счете приводит к снижению себестоимости производства. На скорость и селективность процесса, как уже отмечалось, существенное влияние оказывают температура, давление, степень конверсии, а также применение катализаторов. [c.38] Особое значение в современных условиях имеет применение эффективных катализаторов. Эффективность катализатора определяется его активностью, селективностью, механической прочностью и стабильностью. Наряду с расширением использования эффективных гетерогенных и гомогенных катализаторов характерной тенденцией научно-технического прогресса является переход на ферментативные катализаторы, обеспечивающие протекание процесса в мягких условиях и с высокой селективностью. [c.38] Важнейшей задачей химической промышленности является создание ресурсосберегающих технологий, базирующихся на замкнутых кругооборотах сырья и энергии. Реализация подобных технологий невозможна без широкого применения химических методов воздействия, характеризующихся изменением молекулярного состава вещества. В перспективе ставится вопрос о создании комплексов технологических процессов, обеспечивающих безотходное использование сырья, что представляет большую важность и с экономической, и с экологической точки зрения. [c.38] Характерным направлением научно-технического прогресса в химической промышленности является расширение диапазона применяемых условий температур, давлении, сред протекания реакций. Все шире используются высокие и низкие температуры, высокое давление и вакуумная техника. [c.39] Многие технологические процессы осуществляются при температурах, превышающих 1000 °С (плазменные процессы, производство технического углерода, производство ацетилена). При этом с повышением температуры увеличивается выход продукции и сокращается длительность производственного цикла. В ряде химических производств (получение диоксида углерода, азота, кислорода, разделение углеводородных газов, водорода и его изотопов) используется глубокий холод. [c.39] Характерным направлением совершенствования химической технологии является применение высоких давлений, что позволяет повысить производительность аппаратов без увеличения их габаритов за счет ускорения реакции (обычно это относится к процессам в жидкой и газовой фазе). Экономическая эффективность применения повышенных давлений доказана в производстве азотной кислоты, в процессе получения спиртов и альдегидов методом оксосинтеза, в процессах гидрирования различных ароматических продуктов. Дальнейшее повышение давления в основных технологических установках во многом зависит от технического прогресса в химическом машиностроении, создании более прочных материалов. Эффективность повышения давления должна определяться сравнением получаемого результата (увеличением выхода продукта или степени селективности реакции) и потребных дополнительных затрат (на применение более прочных материалов и повышенный расход энергии для создания высокого давления). [c.39] В большинстве крупнотоннажных химических производств применяются непрерывные процессы. В области неорганической технологии это относится к производству азотной, фосфорной, серной кислоты, получению хлора и его производных, щелочи. В области органической технологии также преобладают непрерывные процессы (производство синтетического спирта, синтетического каучука, полимернзационных пластмасс, синтетических смол и др.). [c.40] Характерной чертой научно-технического прогресса в химических производствах является переход к прямым одностадийным процессам, что особенно характерно для органической технологии. В последние годы реализованы в крупном промышленном производстве одностадийные процессы получения дивинила из бутана, органических кислот из алкенов, этиленок-сида и многих других продуктов. [c.40] Таким образом, непрерывность процесса и получение конечного продукта в одну стадию позволяют экономить капитальные вложения, снижают текущие затраты на производство, а значит, повышают его эффективность. [c.40] Большое значение для повышения эффективности химического процесса имеет научно-технический прогресс в создании и совершенствовании химического оборудования. Основным направлением научно-технического прогресса в этой сфере является не увеличение геометрических размеров оборудования, а изыскание принципиально новых технических решений. Высокая стоимость уникального химического оборудования обусловливает необходимость создания технологических линий без резервных аппаратов, в связи с чем резко возрастают требования к надежности, долговечности и ремонтопригодности всех видов оборудования. Большое значение имеет применение эффективных материалов для изготовления химического оборудования, например, легированных металлов, сплавов на основе цветных металлов, синтетических материалов, новых футеровочных материалов, термостойкой и коррозионно-стойкой керамики и т. д. [c.41] Рассматривая научно-технический прогресс в химической технологии, следует назвать и такие его направления, как электрификация, комплексная механизация и автоматизация. [c.41] Характерной чертой электрификации химической промышленности в настоящее время является увеличение потребления электроэнергии во вспомогательных производствах в целях повышения производительности труда и снижения числа вспомогательных рабочих и энергосбережение в основных производствах. Основными направлениями энергосбережения в технологических процессах являются оптимизация режимов технологических установок, применение энергоутилизационного оборудования, широкое использование современных приборов и автоматизированных систем для учета и контроля энергии, снижение потерь энергии при ее производстве и передаче. Можно привести много примеров эффективной работы по энергосбережению в химической промышленности. [c.42] Внедрение бесциркуляционной схемы гидрирования бензола в производстве циклогексана позволяет на 25 % сократить расход электроэнергии на 1 т цикло-гексана. При использовании в производстве каустической соды электролизеров БГК-100 с металлооксидными анодами взамен электролизеров БГК-17 с графитовыми анодами относительный расход электроэнергии на 1 т щелочи снижается на 90—100 кВт-ч. [c.42] На современном этапе огромное значение для химической промышленности имеет автоматизация производства. Автоматизация позволяет осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека и лишь под его контролем. Это особенно важно для химической технологии, где увеличение скоростей химических процессов, применение высоких и сверхвысоких температур и давлений, низких температур, глубокого вакуума и других параметров, требующих высокой точности ведени процессов, делает неэффективным, а часто и невозможным ручр управление. [c.42] Вернуться к основной статье