Química de polímeros. Indústria química: composição, fatores de localização, principais áreas e centros. Problemas e perspectivas de desenvolvimento. Indústria química e meio ambiente. Indústria de materiais poliméricos (polímeros)

Indústria materiais poliméricos(polímeros)

Este é o principal ramo da petroquímica (produção de resinas sintéticas, plásticos, fibras químicas, borracha sintética), onde as etapas iniciais do processo tecnológico estão vinculadas às fontes de matérias-primas, e o processamento posterior é voltado para o consumidor e, portanto, pode ser realizado em outras regiões.

O laboratório produz materiais híbridos orgânicos inorgânicos e materiais nanoporosos na forma de camadas baseadas em processos sol-gel. Além disso, foram desenvolvidos materiais compósitos, nanoaditivos, materiais nanocompósitos e nanoestruturados, incluindo revestimentos, bem como camadas funcionais e protetoras.

Laboratório de Física de Polímeros

O laboratório realiza pesquisas sobre estrutura molecular de polímeros, identificação de polímeros e materiais poliméricos, bem como estudos físicos e químicos de polímeros e materiais compósitos. O laboratório realiza testes de propriedades viscoelásticas, estudos de transformações físico-químicas e estudos de degradação térmica de materiais poliméricos.

Mudanças na tecnologia e base de matéria-prima química de polímeros (transição de resíduos anteriormente utilizados do processamento de madeira e matérias-primas agrícolas para petróleo e gás), o desenvolvimento do transporte por dutos levou a mudanças significativas na geografia da indústria.

As matérias-primas de petróleo e gás de hidrocarbonetos são produzidas em refinarias de petróleo e fábricas de gás e gasolina, a maior parte das quais está concentrada na parte europeia do país. Eles estão localizados em áreas de produção de petróleo e gás (região do Volga, Ural, Norte do Cáucaso, Sibéria Ocidental) ou foco no consumidor, localizado nas rotas e nos pontos finais dos principais oleodutos e gasodutos (Yaroslavl, Ryazan, Moscou, Níjni Novgorod, Omsk, Tobolsk, etc.).

O laboratório realiza medições de porosidade para pós e sólidos, incluindo micro e mesoporos, estudos de distribuição de tamanho de poros e área superficial específica. Também é possível estudar a acidez superficial de materiais catalíticos e medições de densidade totalmente automatizadas, fornecendo medições de volume e densidade altamente precisas em uma ampla gama de materiais.

O laboratório realiza testes de estabilidade de suspensões, emulsões, aerossóis e espumas, molhabilidade e testes de energia livre de superfície. Tamanho de partícula e potencial zeta também são possíveis. O laboratório realiza medições e avaliações das propriedades reológicas básicas dos materiais poliméricos e suas temperaturas características. Além disso, são realizados estudos preliminares de materiais reológicos, ou seja, determinação da viscosidade, incluindo correção de Bagley, determinação de alterações no volume do material em função da pressão e temperatura e determinação da resistência do fundido.

Existem várias áreas da química de polímeros.

Produção de resinas sintéticas e plásticos a maior direção da indústria química, que historicamente se desenvolveu na Central (Moscou, Vladimir), Volga (Kazan, Dzerzhinsk, Ufa), Ural (Nizhny Tagil, Salavat, Yekaterinburg), Siberiana (Tyumen, Kemerovo, Novosibirsk), Noroeste(São Petersburgo), Sul (Volgogradskaya, Região de Rostov E Região de Krasnodar), Norte do Cáucaso (Território de Stavropol) distritos federais.

Laboratório de testes de estresse

É possível produzir materiais em pequena escala e em escala semitécnica. Além disso, os materiais resultantes podem ser texturizados por jateamento com grãos de corindo. O laboratório testa a inflamabilidade de polímeros e plásticos, determina especificações completas o processo de queima de plásticos e a densidade óptica da fumaça emitida. O processo de combustão pode ser observado por meio de uma câmera termográfica.

Laboratório de Físico-Química de Polímeros. Aparelhos para sorção física Aparelhos para sorção química Picnômetros de hélio Porosímetro de mercúrio Microscópio óptico. Laboratório de processamento de plásticos. Extrusora para micro extrusora Extrusora para mini extrusora Extrusora de parafuso único Máquina de jateamento de areia. Laboratório de testes de envelhecimento.

O maior fabricante russo de resinas sintéticas e plásticos é a Uralkhimplast OJSC, cujas principais instalações de produção estão localizadas em Nizhny Tagil ( Região de Sverdlovsk). A holding ocupa posições de destaque nos mercados de diversos tipos de bens produtos químicos.

Empresas individuais tecnologicamente dependentes na indústria são geralmente fornecedores e consumidores monopolistas de produtos semiacabados e estão conectadas por pipelines de produtos, por exemplo, Sayanskhimplast e a fábrica de polímeros de Angarsk (etileno), Kazanorgsintez e Nizhnekamsk Neftekhim (etileno), Kaustik (Sterlitamak) e Salavatnefteorgsintez (etileno).

Indústria química de fibras e fios, que são artificiais e sintéticos, requerem uma grande quantidade de matérias-primas, materiais, combustível e água. Fibras artificiais de polímeros naturais são usadas para produzir acetato e viscose. As empresas para sua produção estão localizadas em Balakovo, Ryazan, Tver, São Petersburgo, Krasnoyarsk, uma fábrica na cidade de Shuya (região de Ivanovo) está sendo restaurada.

As colheitadeiras para a produção de fibras sintéticas (náilon, lavsan) operam em Kursk, Saratov, Volzhsky. A produção conjunta de fibras artificiais e sintéticas está localizada nas cidades de Klin, Serpukhov, Engels, Barnaul. A maior parte das fibras químicas (mais de 2/3) é produzida na parte europeia do país, com foco na localização da indústria têxtil.

Produção de borracha sintética

A borracha como matéria-prima é utilizada na fabricação de pneus (65–70%) e produtos de borracha (cerca de 25%).

As empresas para a produção de borracha sintética surgiram inicialmente com base no uso de álcool etílico de matérias-primas alimentares - batatas, grãos (cidades de Yaroslavl, Efremov, Voronezh, Kazan), depois álcool hidrolítico (Krasnoyarsk). Desde a década de 1960. eles mudaram para matérias-primas de hidrocarbonetos obtidas pelo refino de petróleo, associado gases de petróleo e gás natural. As principais regiões para a produção de borracha sintética são a região do Volga (Togliatti, Nizhnekamsk, Kazan), os Urais (Sterlitamak) e o sul da Sibéria (Omsk, Krasnoyarsk). A capacidade total das fábricas de borracha sintética no país é estimada em mais de 2 milhões de toneladas, e sua produção em 2011 foi de 1,4 milhão de toneladas.

A empresa líder no mercado de borracha sintética é a SIBUR, que responde por mais de 2/5 de sua produção na Rússia. A empresa se une maiores produtores borracha sintética – Voronezhsintezkauchuk LLC, Togliattikauchuk LLC e Krasnoyarsk Synthetic Rubber Plant OJSC.

A produção de borracha sintética está próxima aos centros de produção de pneus e borracha. Existem complexos inteiros de indústrias interligadas: refinação de petróleo – borracha sintética – produção de pneus (Omsk, Yaroslavl); hidrólise de madeira – álcool etílico – borracha sintética – produção de pneus (Krasnoyarsk).

O complexo químico recebeu o maior desenvolvimento em quatro distritos federais: o Volga (a participação do distrito na produção total do complexo químico da Federação Russa é de 44%), Central (24%), Siberiano (11%) e Sul ( 10%).

Na indústria química, os processos de concentração territorial e combinação de produção se generalizaram. Os maiores centros químicos foram formados em várias regiões do país: nas repúblicas do Tartaristão e Bashkortostan, nos territórios de Altai, Perm e Krasnoyarsk, nas regiões de Tula, Tyumen, Yaroslavl, Nizhny Novgorod, Volgogrado, Samara, Kemerovo e Irkutsk, que, por um lado, contribuiu significativamente para o desenvolvimento sócio-económico destas regiões, mas, por outro lado, agravou significativamente situação ambiental e qualidade de vida da população. Afinal, o complexo químico é um grande poluidor ambiental: ocupa o 2º lugar em lançamento de águas residuais contaminadas (10º em emissões totais de substâncias nocivas na atmosfera) entre os setores industriais.

Ao longo do último meio século, a indústria química percorreu um caminho difícil: do rápido desenvolvimento nas décadas de 1950-1980, quando foi criado um potencial de produção significativo na indústria, ao declínio no final da década de 1980, quando o ritmo da construção de capital diminuiu drasticamente , e em 1990 -e anos Os investimentos na indústria praticamente cessaram.

Hoje, a posição da Rússia no mercado químico global varia significativamente consoante os diferentes grupos de produtos. Assim, a indústria química nacional é uma das líderes mundiais na produção de fertilizantes minerais: ocupa o 3º lugar. Em termos de produção de borrachas sintéticas, a Rússia ocupa o 4º lugar no mundo (10% da produção mundial), mas na produção de polipropilenos ocupa apenas o 13º (1–2%) e para produtos petroquímicos - 19º lugar (1%) . A produção de muitos tipos avançados de produtos químicos, mesmo aqueles necessários para os mais Economia russa, insignificante ou completamente ausente.

Ao mesmo tempo, a produção de produtos de processamento relativamente avançados estagnou em geral, o que levou à captura do mercado russo por fabricantes estrangeiros, o que resultou desde o início dos anos 2000. A Rússia tornou-se um importador líquido de produtos químicos.

O futuro da indústria química russa está intimamente ligado às perspectivas de desenvolvimento do mercado mundial de produtos químicos. Segundo especialistas, até 2030 poderá ultrapassar US$ 4 trilhões, o que se deve ao crescimento da população do planeta. Tendo em conta as tendências actuais, o crescimento médio anual do volume de negócios de produtos químicos está previsto até 2030 para a China em 13%, Índia - 11, Rússia - 5, União Europeia (UE) - 4, EUA - 3%. Neste momento, a principal direção do desenvolvimento da química será a criação de materiais de alta tecnologia qualitativamente novos. A solução para este problema e a modernização estrutural dos ramos do complexo químico estão associadas à participação ativa do Estado na implementação das prioridades por ele proclamadas no Conceito de desenvolvimento socioeconómico da Rússia até 2020.

Atualmente, os principais fatores que dificultam o desenvolvimento da indústria são: atividade de investimento insuficiente; restrição do acesso de produtos químicos russos aos mercados de certos países estrangeiros; elevada proporção de dependência das importações no fornecimento de produtos químicos; inconsistência com o existente infraestrutura de transporte potencial exportador da indústria; um aumento dos preços (tarifas) dos produtos (serviços) dos monopólios naturais, o que restringirá o ritmo de crescimento da produção de fertilizantes nitrogenados, amônia, plásticos e levará ao aumento dos preços dos mesmos; taxas insuficientes de introdução de tecnologias inovadoras utilizando produtos químicos em áreas afins (construção, habitação e serviços comunitários, indústria automóvel, etc.).

O principal objetivo da Estratégia para o Desenvolvimento de Produtos Químicos e indústria petroquímica Rússia até 2015, aprovado por despacho do Ministério da Indústria e Energia da Rússia datado de 14 de março de 2008 nº 119, e o projeto “Plano de Desenvolvimento de Gás e Petroquímica na Rússia para o Período até 2030” (Plano-2030), desenvolvido pelo Ministério de Energia da Rússia - aumentando a competitividade e os volumes de produção de vários produtos químicos Empresas russas, em primeiro lugar, com base na criação e implementação de tecnologias que poupam recursos.

O desenvolvimento das capacidades petroquímicas e gasoquímicas nacionais no Plano 2030 deverá ser realizado no âmbito de seis clusters: Volga, Sibéria Ocidental, Cáspio,

Leste da Sibéria, Extremo Oriente e Noroeste. Eles são criados perto de fontes de matérias-primas e mercados. O funcionamento dos clusters envolve a interação ativa entre empresas de toda a cadeia produtiva petroquímica, incluindo fabricantes de produtos finais, governos locais, institutos científicos e universidades.

Em 2015, a participação da indústria química no PIB deverá aumentar de 1,7 para 3%. Ao mesmo tempo, os volumes de produção deverão aumentar três a quatro vezes e a quota de produtos de elevado valor acrescentado deverá aumentar de 30 para 70%, com uma redução correspondente na quota de matérias-primas. No total, está previsto que cerca de 4 biliões de rublos sejam investidos nas indústrias petroquímica e química como parte da estratégia, incluindo despesas de I&D. No entanto, a estratégia deve prestar mais atenção às medidas destinadas a tornar mais verdes produção química, introdução de tecnologias inovadoras e conservação de recursos.

A estratégia define os principais rumos da reestruturação estrutural da indústria com base no apoio estatal: estímulo à inovação e à atividade de investimento; implementação de política aduaneira e tarifária para proteger os produtores nacionais nos mercados interno e externo; realizar reformas de investimento para uma gestão mais eficiente do complexo químico da Federação Russa; melhorar a legislação russa, a fim de criar condições favoráveis ​​​​ao desenvolvimento do setor químico da economia.