Лекція 4. p> Сировина в хімічному виробництві. Методи збагачення сировини
ПРОБЛЕМА СИРОВИНИ В ОБСТАНОВЦІ виснаження природних ресурсів
Динамічний зростання народного господарства приводить до прискореного споживання всіх видів ресурсів (Матеріальних, енергетичних, фінансових та ін.) p> До ресурсів хіміко-технологічних систем відносять:
- сировину,
- енергію, p> - праця, p> - фінанси
- фонди (Обладнання). p> Найбільш універсальним і цінною сировиною для хімічної та нафтохімічної промисловості є горючі корисні копалини:
- нафту,
- вугілля, p> - природні гази
- попутні гази
- поліметалічні руди
- фосфорити.
Вибір сировини для проектованого процесу буде визначатися рівнем ефективності використання основних видів ресурсів. Створення нового продукту починається з дослідження можливих схем отримання молекули заданої структури, так як хімічна реакція визначає вид (види) використовуваної сировини. Наступним етапом є систематизація реакцій за ознаками умов проведення процесу, використовуваних типів каталізаторів, методів підготовки сировини та способів виділення цільового продукту з реакційної суміші. Далі слід операція відбракування варіантів, для яких непридатність по тому чи іншому критерію очевидна. Решта варіанти приймаються до подальшої розробки, першим етапом якої стає лабораторне дослідження. У результаті дослідження може бути отримані первинні дані (швидкість реакції, конверсія, селективність) для визначення необхідних оцінок зіставляються альтернативних процесів. Розрахунок собівартості, показника приведених витрат, показника ефективності використання ресурсів дозволяє зробити остаточний вибір.
При відбракуванню альтернативних варіантів сировини слід враховувати очікуваний обсяг виробництва, вміст корисного компонента в сировині, величину конверсії та селективності, швидкість реакції, кількість побічних продуктів і їх чистоту, число хімічних стадій, вартість та доступність сировини, ресурсомісткість, наявність стоків і викидів.
Зупинимося тільки на проблемах використання сировинних і енергетичних ресурсів у промисловому органічному синтезі. За десятиліття світове споживання нафти, газу та вугілля зростає майже вдвічі, а потреба в енергії подвоюється кожні 12-14 років. Що стосується видобутку нафти, то в даний час намітилася тенденція до її стабілізації і навіть деякого зниження до рівня 3 млрд т на рік [1].
Близько 70% нафти і 50% вугілля, витягнутих з надр, здобуті за останні 15-20 років. Природно, що все це призвело до виснаження багатих родовищ, розташованих в європейській частині нашої країни. Гірничодобувна промисловість вже орієнтується на експлуатацію все більш бідних родовищ копалин, хімічний і мінералогічний склади яких змінюються не тільки по географічним районам, але і в межах площі окремих родовищ.
Переробні підприємства змушені пристосовуватися до частого зміни змісту цільових компонентів і виду домішок у сировині. Така ситуація стає характерною для багатьох основних видів хімічної сировини: нафти, поліметалічних руд, фосфоритів і ін
Видобуток вугілля, газу, нафти перемістилася в райони Сибіру, ​​що пов'язано з великими капітальними вкладеннями в освоєння родовищ і великими витратами на транспортування сировини. Все це призвело до подорожчання вартості самої сировини (Газу, нафти, вугілля) та вартості одержуваних з нього продуктів (бензину, дизельного палива, пластичних мас, синтетичних волокон, синтетичних каучуків). Наприклад, середня собівартість видобутку одного кубометра природного газу зросла за 20 років у 8-10 разів, а витрати, пов'язані з його транспортуванням, - в 2-4 рази. В цілому капітальні вкладення на одиницю приросту продукції у добувній промисловості у 3 рази вище, ніж у переробної.
Подальше розвиток хімічної промисловості буде здійснюватися в умовах, при яких сировинні та енергетичні ресурси вже не можуть вважатися невичерпними. Тому на кожному новому етапі розвитку хімії повинні бути знайдені інші шляхи економії сировини та енергії за рахунок пошуку і реалізації принципово нових технологічних рішень, а також створення високопродуктивного обладнання і більше досконалих виробничих систем.
Всі сказане змушує переглянути сформовані погляди, по-новому оцінити проблеми дбайливого комплексного використання сировини, вторинних матеріальних і енергетичних ресурсів, відходів виробництва.
КОМПЛЕКСНЕ ВИКОРИСТАННЯ СИРОВИНИ
Комплексна переробка сировини - це використання всіх мінеральних складових сировини шляхом перетворення їх у корисні продукти за рахунок суміщення декількох виробництв всередині одного підприємства.
Природне сировину у своєму складі крім корисного компонента зазвичай містить домішки інших речовин, причому кількість останніх може коливатися в досить широких межах і часто багато в чому перевищувати вміст корисного компонента. Т...
