Хімічна промисловість України (стр. 1 из 5)
Зміст
Вступ
Розділ 1. Загальна характеристика
Розділ 2. Основні галузі хімічної промисловості
2.1 Виробництво хімічних речовин
2.2 Виробництво органічних речовин: виробництво мила
2.3 Виробництво сталі
2.4 Виробництво паперу
Розділ 3. Інновації та перспективи розвитку хімічної промисловості України
Висновки
Список використаної літератури
Вступ
Хімічний комплекс охоплює галузі промисловості, що виробляють сировину й конструкційні матеріали. Найважливішою галуззю в цьому комплексі є виробництво з неорганічних та органічних речовин різних хімічних сполук для інших промисловостей. Сировинна бази хімічної промисловості диференціюється залежно від природних та економічним особливостей окремих країн та регіонів. В одних районах – це вугілля, коксовий газ, в інших - нафта, сумішні нафтові гази, солі, сірчаний колчедан, газові відходи чорної та кольорової металургії, у третіх - кухонна сіль тощо. Сировинний фактор впливає на спеціалізацію окремих територіальних поєднань хімічних виробництв. Хімічне виробництво в міру вдосконалення технологічних методів може, в свою чергу, впливати на сировинну базу.
Розвиток хімічної промисловості потребує все більшого акцентування уваги на розробці та впровадженні високоефективних енерго- та ресурсозберігаючих, а також екологічно чистих технологій.
Мета роботи – дати характеристику хімічної промисловості України та її стану на даний час.
Основні завдання роботи:
1) охарактеризувати хімічну промисловість України;
2) провести аналіз основних галузей хімічної промисловості та основних виробництв;
3) розглянути основні напрямки вдосконалення та розвитку хімічної промисловості на Україні.
Розділ 1. Загальна характеристика
Хімічна промисловість пов'язана з багатьма галузями. Вона комбінується з нафтопереробною, коксуванням вугілля, чорною та кольоровою металургією, лісовою промисловістю. Завдяки складній системі зв'язків утворюються такі або інші поєднання виробництв, з яких формуються міжгалузеві комплекси. До таких комплексів належить і хіміко-лісовий. В одних випадках роль хімічної промисловості у цих комплексах провідна, в інших вона не має формуючого значення, лише доповнюючи усталену систему зв'язків. Проте загалом хімічну промисловість слід розглядати як головну галузь, що визначає склад і напрям розвитку комплексу. Здебільшого лісова промисловість розглядається у цьому комплексі як постачальник деревини для хімічної промисловості. Хімічна промисловість має дуже складну галузеву структуру, що охоплює близько 200 взаємопов'язаних виробництв з великою номенклатурою продукції. Ці виробництва об'єднані у три великі групи: неорганічна або основна хімія, хімія органічного синтезу та гірничо-хімічна промисловість.
Неорганічна хімія переважно виробляє напівфабрикати, що використовуються в інших галузях промисловості. Виняток становлять мінеральні добрива, які виробляє певна галузь.
До органічної хімії відносяться виробництва вуглеводної сировини, органічних напівфабрикатів, синтетичних матеріалів. Основною сировиною для хімії органічного синтезу є вуглеводні нафти, природний та попутний газ. Використовуються також вуглеводні сполуки, що одержуються з вугілля.
Гірничо-хімічна промисловість утворює сировинну базу передусім для неорганічної хімії.
Розглянемо деякі хімічні галузі окремих країн світу. Хімічна промисловість розташована передусім у розвинутих країнах. Лише у США виробляється понад чверть, а в шістьох найрозвинутіших країнах - понад 3/4 хімічної продукції світу.
Закономірність розвитку хімічної промисловості у США пояснюється наявністю на їх території чималої кількості практично усіх видів хімічної сировини: нафти, газу, солей, фосфоритів тощо. Інші розвинуті країни значно залежать від імпорту хімічної сировини.
Розвинені країни мають потужну багатогалузеву хімічну промисловість. Навпаки, у невеликих країнах розвинута переважно одна галузь. Наприклад, у Швейцарії - фармацевтична, у Нідерландах - гумовотехнічна промисловість.
Основна хімія як галузь обіймає кислотну, содову промисловість та виробництво мінеральних добрив. Родовища природної сірки розташовані переважно в США, Канаді, Мексиці, Італії, і пластмасові вироби), Запоріжжі (кремній-органічні сполуки, синтетичні смоли), Дніпродзержинську (полівініл, полістирол), а також Калуші, Одесі, Києві, Фастові, що виробляють хімічну продукцію і стали центрами переробки синтетичних смол на пластмасові, плівкові та інші вироби.
Промисловість хімічних волокон. Найбільші підприємства розміщені у Чернігові, Києві (Дарницький шовковий комбінат), Черкасах.
Розділ 2. Основні галузі хімічної промисловості
2.1 Виробництво хімічних речовин
Аміак - безколірний газ з різким характерним запахом, вдвоє псі ший ш повітря, легко зріджується (температура кипіння - 33,4°С). Аміак дуже добре розчиняється у воді (при 20°С в 1 об'ємі води розчиняється 700 об'ємів аміаку). Розчин аміаку у воді називають аміачною водою або нашатирним спиртом. При взаємодії аміаку з водою утворюється гідрооксид амонію (NН4ОН) - слабка основа, котра існує лише у водних розчинах. З кислотами аміак (А) дає відповідні солі амонію. При дії аміаку на солі деяких металів утворюються комплексні сполуки - аміакати. Лужні та лужноземельні елементи реагують з аміаком, утворюючи в залежності від умов нітриди або аміди металів. На каталітичному окисненні аміаку (до окисів азоту) грунтується один з методів виробництва нітратної кислоти. У природі аміак утворюється в процесі розкладання (гниття) нітрогеновмісних органічних речовин. Основний промисловий метод утворення аміаку синтез його в присутності каталізаторів за високої температури та високому тиску з азоту, повітря та водню. Аміак використовується для добування нітратної кислоти та її солей, гідроокису амонію і солей амонію, сечовини, соди за аміачним способом та ін. Аміак застосовується в органічному синтезі як холодоагент, для азотування стилі, у медицині (нашатирний спирт). Азот утворює з воднем декілька спонук, і яких НАЙВАЖЛИВІШОЮ Є аміак.
Структурна формула аміаку (N11,):
У лабораторних умовах аміак виробляють слабким нагріванням суміші хлориду амонію з гашеним вапном:
2МН4СІ + Са(ОН)2 =СаО2+2ИНг +Ї2Н2О.
Аміак, що утворився, висумішують негашеним вапном (СаО), але не хлоридом кальцію або концентрованою сірчаною (сульфатною) кислотою, з якими він вступає в хімічну взаємодію.
Основним промисловим способом утворення аміаку є синтез його з азоту і водню. Реакція екзотермічна і зворотна:
ДГ2 + ЗЯ2 о 2Л7/3 + 92,4 кДж.
Вона протікає тільки в присутності каталізатора - металевого заліза і домішкою оксиду амонію та оксиду калію.
Початкові продукти виробляють: азот - з рідкого повітря, водень - конверсійним способом або з води. Теорія синтезу аміаку з простих речовин складна. Тут тільки вказують оптимальні умови процесу, що ґрунтуються на принципі Ле-Шательє. Оскільки ця реакція екзотермічна, то зниження температури зміщуватиме рівновагу в бік утворення аміаку. Однак при низьких температурах швидкість всіх реакцій мала. Тому синтез аміаку проходить при 450-500°С і в присутності каталізатора. У зв'язку з тим, що каталізатор прискорює пряму та зворотну реакцію однаково, а підвищення температури зміщує рівновагу ліворуч, то ці умови невигідні для промислового виробництва. Тобто, за принципами Ле-Шательє, для протидії цьому впливу підвищення температури необхідно використовувати високий тиск. Тиск завжди застосовують такий, який витримує матеріал апаратури - до 1000 атм (100 МПа). Негативно впливають на швидкість утворення суміші: сірководень, оксид вуглецю (II), вода та інші сполуки. Вони знижують активність каталізаторів. Тому азото-водневу суміш піддають ретельному очищенню, особливо від сірчаних сполук.
Однак і за цих умов тільки частина азотоводневої суміші перетворюється на аміак. Для більш повного використання початкових речовин утворений аміак зріджують під впливом низьких температур, а нереагуючу частину азотоводневої суміші вдруге направляють до реактора.
Технологічний процес, при якому нереагуючі речовини відділяються від продуктів реакції і знову повертаються в реакційний апарат для повного використання, називається циркуляційним. Завдяки такій циркуляції використання азотоводневої суміші вдається довести до 95%.
2.2 Виробництво органічних речовин: виробництво мила
Милами звуть лужні сполуки натрієвих і калієвих солей жирних, смоляних, нафтенових кислот, що мають у ланцюгу 10-20 атомів вуглецю. Такі солі мають характерні властивості, які обумовлюють їх миючу дію: вони добре розчиняються у воді, їх водні розчини мають піноутворюючі, емульгуючі та змочувальні властивості, можливість утримання забруднюючих часток у миючому розчині.
Варіння мила - це основна технологічна ланка. Вона ґрунтується на реакціях омилення нейтрального жиру розчинами лугів (№ОН, КОН) і нейтралізації жирних, смоляних та нафтенових кислот кальцинованою содою або поташем:
де К - вуглецевий радикал вищої карбонової кислоти.
Сировиною для варіння є жири, луги та жирозамінники. Залежно від застосування мила, а також від сортності роблять рецептуру жирової суміші. В рецептуру жирової суміші входять і жирозамінники - синтетичні жирні кислоти, а також каніфоль - складна суміш смоляних кислот. Нафтенові кислоти застосовують для варки технічного мила м'якої консистенції. Омилення жирових сумішей розчинами лугів призводить до прямого методу - варіння мильного клею, охолодженням якого отримують клейове мило; і непрямого методу: обробка мильного клею електролітами (висолювання) та відділення мильного ядра з послідовним охолодженням та наданням милу товарного вигляду. Варіння мила на основі жирних кислот розщеплених та систематичних - проводять за допомогою кальцинованої соди. Це так зване карбонатне омилення економічно доцільніше, оскільки використовується дешева сировина.