Полимерна химия. Химическа промишленост: състав, фактори на местоположение, основни области и центрове. Проблеми и перспективи за развитие. Химическата промишленост и околната среда. Индустрия на полимерни материали (полимери)

индустрия полимерни материали(полимери)

Това е основната нефтохимическа индустрия (производство на синтетични смоли, пластмаси, химически влакна, синтетичен каучук), където началните етапи на технологичния процес са обвързани с източници на суровини, а последващата преработка е ориентирана към потребителите и следователно може да се извършва в други региони.

Лабораторията произвежда хибридни органични неорганични материали и нанопорести материали под формата на слоеве на базата на зол-гел процеси. Освен това са разработени композитни материали, нанодобавки, нанокомпозитни и наноструктурирани материали, включително покрития, както и функционални и защитни слоеве.

Лаборатория по физика на полимерите

В лабораторията се извършват изследвания върху молекулярната структура на полимерите, идентификация на полимери и полимерни материали, както и физикохимични изследвания на полимерни и композитни материали. В лабораторията се провеждат тестове за вискоеластични свойства, изследвания на физични и химични трансформации и изследвания на термично разграждане на полимерни материали.

Промени в технологиите и суровина базахимията на полимерите (преходът от използваните по-рано отпадъци от преработка на дървесина и селскостопански суровини към нефт и газ), развитието на тръбопроводния транспорт доведоха до значителни промени в географията на индустрията.

Въглеводородните нефтени и газови суровини се произвеждат в нефтени рафинерии и газобензинови заводи, основната част от които е съсредоточена в европейската част на страната. Те се намират в райони на добив на нефт и газ (Поволжието, Урал, Северен Кавказ, Западен Сибир) или са ориентирани към потребителя, разположени по маршрутите и в крайните точки на главните нефто- и газопроводи (Ярославъл, Рязан, Москва, Нижни Новгород, Омск, Тоболск и др.).

Лабораторията извършва измервания на порьозност за прахове и твърди вещества, включително микро и мезопори, разпределение на размера на порите и специфични изследвания на повърхността. Възможно е също така да се изследва повърхностната киселинност на каталитичните материали и напълно автоматизирани измервания на плътността, осигуряващи много точни измервания на обема и плътността в широк спектър от материали.

В лабораторията се провеждат тестове за стабилност на суспензии, емулсии, аерозоли и пяни, омокряемост и изпитване на свободна повърхностна енергия. Възможни са също така размерите на частиците и зета потенциала. Лабораторията измерва и оценява основните реологични свойства на полимерните материали и техните характерни температури. Освен това се извършват предварителни изследвания на реологичните материали, тоест определяне на вискозитета, включително корекция на Bagley, определяне на промените в обема на материала с налягане и температура и определяне на якостта на стопилката.

Има няколко направления в химията на полимерите.

Производство на синтетични смоли и пластмаси най-голямото направление на химическата промишленост, което исторически се развива в Централна (Москва, Владимир), Волга (Казан, Дзержинск, Уфа), Урал (Нижни Тагил, Салават, Екатеринбург), Сибир (Тюмен, Кемерово, Новосибирск), Северозападна(Санкт Петербург), Южни (Волгоградска, Ростовска области и Краснодарски край), Северен Кавказ (Ставрополска територия) федерални окръзи.

Лаборатория за стрес тестове

Възможно е производството на материали в малък мащаб и в полутехнически мащаб. В допълнение, получените материали могат да бъдат текстурирани чрез пясъкоструене с корундови зърна. В лабораторията се изследва запалимостта на полимери и пластмаси, определя пълни спецификациипроцеса на изгаряне на пластмаси и оптичната плътност на отделяния дим. Процесът на горене може да се наблюдава с термовизионна камера.

Лаборатория по физикохимия на полимерите. Апарат за физическа сорбция Апарат за химическа сорбция Хелиеви пикнометри Живачен порозиметър Оптичен микроскоп. Лаборатория за обработка на пластмаса. Екструдер за микро-екструдер Екструдер за мини-екструдер Едношнеков екструдер Пясъкоструйна машина. Лаборатория за тестване на стареене.

Най-големият руски производител на синтетични смоли и пластмаси е Uralchimplast OJSC, чиито основни производствени мощности се намират в Нижни Тагил ( Свердловска област). Холдингът заема ключови позиции на пазарите на много видове стоки химически продукти.

Отделни технологично зависими предприятия от индустрията обикновено са монополни доставчици и потребители на полуготови продукти и са свързани с продуктови тръбопроводи, например, Саянскхимпласт и Ангарски полимерен завод (етилен), Казаньоргсинтез и Нижнекамск нефтехим (етилен), Каустик (Стерлитамак). Салаватнефтеоргсинтез" (етилен).

Промишленост за химически влакна и конци, които са изкуствени и синтетични, изисква голямо количество суровини, материали, гориво и вода. За производството на ацетат и вискоза се използват изкуствени влакна от естествени полимери. Предприятията за тяхното производство се намират в Балаково, Рязан, Твер, Санкт Петербург, Красноярск, възстановява се завод в град Шуя (Ивановска област).

Комбинатите за производство на синтетични влакна (найлон, лавсан) работят в Курск, Саратов, Волжски. Съвместното производство на изкуствени и синтетични влакна се намира в градовете Клин, Серпухов, Енгелс, Барнаул. Основното количество химически влакна (повече от 2/3) се произвеждат в европейската част на страната, като се фокусира върху местоположението на текстилната индустрия.

Производство на синтетичен каучук

Каучукът като суровина се използва за производството на гуми (65–70%) и промишлени каучукови изделия (около 25%).

Предприятията за производство на синтетичен каучук първоначално възникват на базата на използването на етилов алкохол от хранителни суровини - картофи, зърно (градовете Ярославъл, Ефремов, Воронеж, Казан), след това хидролитичен алкохол (Красноярск). От 1960 г. те преминаха към въглеводородни суровини, получени при преработката на нефт, свързани петролни газовеи природен газ. Основните региони за производство на синтетичен каучук са Поволжието (Толиати, Нижнекамск, Казан), Урал (Стерлитамак), Южен Сибир (Омск, Красноярск). Общият капацитет на фабриките за синтетичен каучук в страната се оценява на над 2 милиона тона, а производството му през 2011 г. е 1,4 милиона тона.

Водещата компания на пазара на синтетични каучуци е СИБУР, който представлява над 2/5 от производството им в Русия. Компанията се обединява най-големите производителисинтетичен каучук - Voronezhsintezkauchuk LLC, Togliattikauchuk LLC и Krasnoyarsk Synthetic Rubber Plant OJSC.

Производството на синтетичен каучук е близо до центровете на производство на гуми и каучук. Има цели комплекси от взаимосвързани индустрии: рафиниране на нефт - синтетичен каучук - производство на гуми (Омск, Ярославъл); хидролиза на дърво - етилов алкохол - синтетичен каучук - производство на гуми (Красноярск).

Химическият комплекс е най-развит в четири федерални окръга: Приволжски (делът на областта в общото производство на химическия комплекс на Руската федерация е 44%), Централен (24%), Сибирски (11%) и Южни (10%) .

В химическата промишленост са широко развити процесите на териториална концентрация и комбиниране на производството. Най-големите химически възли са образувани в редица региони на страната: в републиките Татарстан и Башкортостан, Алтай, Перм и Красноярск, Тула, Тюмен, Ярославъл, Нижни Новгород, Волгоград, Самара, Кемеровска и Иркутска области, които, от една страна, значително допринесе за социално-икономическото развитие на тези региони, но от друга, значително влоши екологичната ситуация и качеството на живот на населението. В края на краищата химическият комплекс е основен замърсител на околната среда: по отношение на изхвърлянето на замърсени отпадъчни води той заема 2-ро място (по общия обем на емисиите на вредни вещества в атмосферата - 10-то място) сред индустриите.

През последния половин век химическата индустрия премина през труден път: от бързо развитие през 1950-1980-те години, когато индустрията създаде значителен производствен потенциал, до спад в края на 1980-те, когато темпът на капитално строителство рязко спадна, и през 1990-те години инвестициите в индустрията на практика са преустановени.

Днес позициите на Русия на световния пазар на химически продукти се различават значително за различните продуктови групи. По този начин в производството на минерални торове местната химическа промишленост е един от световните лидери: тя държи третото място. По производство на синтетичен каучук Русия е на 4-то място в света (10% от световното производство), но само на 13-то място в производството на полипропилен (1–2%) и на 19-то място за нефтохимическите продукти (1%). Пускането на много напреднали видове химически продукти, дори необходими за повечето руската икономика, е незначително или изобщо липсва.

В същото време производството на продукти с относително напреднала обработка като цяло стагнира, което доведе до завземането на руския пазар от чуждестранни производители, в резултат на което от началото на 2000-те години. Русия се превърна в нетен вносител на химически продукти.

Бъдещето на руската химическа промишленост е тясно свързано с перспективите за развитие на световния пазар на химически продукти. Според експерти до 2030 г. може да надхвърли 4 трилиона долара, поради нарастването на световното население. Като се имат предвид текущите тенденции, средногодишният ръст на оборота на химически продукти се прогнозира до 2030 г. за Китай на ниво от 13%, Индия - 11, Русия - 5, Европейския съюз (ЕС) - 4, и САЩ - 3%. По това време основната посока на развитието на химията ще бъде създаването на качествено нови високотехнологични материали. Решаването на този проблем и структурната модернизация на клоновете на химическия комплекс са свързани с активното участие на държавата в изпълнението на приоритетите, прокламирани от нея в Концепцията за социално-икономическото развитие на Русия до 2020 г.

В момента основните фактори, затрудняващи развитието на отрасъла, са: недостатъчна инвестиционна активност; ограничаване на достъпа на руски химически продукти до пазарите на някои чужди държави; висок дял на зависимостта от внос от доставката на химически продукти; несъответствие със съществуващото транспортна инфраструктураекспортния потенциал на индустрията; повишаване на цените (тарифите) за продукти (услуги) на субекти на естествени монополи, което ще ограничи темповете на растеж на производството на азотни торове, амоняк, пластмаси и ще доведе до повишаване на техните цени; недостатъчни темпове на въвеждане на иновативни технологии, използващи химически продукти в сродни области (строителство, жилищно-комунални услуги, автомобилна индустрия и др.).

Основната цел на Стратегията за развитие на химическите и нефтохимическа промишленостРусия до 2015 г., одобрен със заповед на Министерството на индустрията и енергетиката на Русия от 14 март 2008 г. № 119, и проект „План за развитие на газ и нефтохимикали в Русия за периода до 2030 г.“ (План-2030). ), разработен от Министерството на енергетиката на Русия, - повишаване на конкурентоспособността и обемите на производство на различни химически продукти руски предприятия, на първо място - на базата на създаването и внедряването на ресурсоспестяващи технологии.

Развитието на капацитета на местната нефтохимическа промишленост в Плана-2030 се предвижда да се извършва в рамките на шест клъстера: Волжски, Западносибирски, Каспийски,

Източен Сибир, Далечния Изток и Северозапад. Те се създават в близост до източници на суровини и пазари за продажби. Функционирането на клъстерите предполага активно взаимодействие на предприятия от цялата нефтохимическа производствена верига, включително производители на крайни продукти, местни власти, научни институти и университети.

През 2015 г. се очаква делът на химическата индустрия в БВП да нарасне от 1,7 на 3%. В същото време обемите на производството трябва да нараснат три до четири пъти, а делът на продуктите с висока добавена стойност трябва да се увеличи от 30 на 70% със съответното намаляване на дела на суровините. Общо в рамките на стратегията се планира да бъдат инвестирани около 4 трилиона рубли в нефтохимическата и химическата промишленост, включително разходите за научноизследователска и развойна дейност. Стратегията обаче трябва да обърне повече внимание на мерките, насочени към екологизиране химическо производство, въвеждане на иновативни технологии и опазване на ресурсите.

Стратегията определя основните насоки на структурно преструктуриране на индустрията на базата на държавна подкрепа: стимулиране на иновационната и инвестиционна дейност; провеждане на митническа и тарифна политика с цел защита на местните производители на вътрешния и външния пазар; извършване на инвестиционни трансформации за по-ефективно управление на химическия комплекс на Руската федерация; подобряване на руското законодателство с цел създаване на благоприятни условия за развитието на химическия сектор на икономиката.