я хімічних виробництв.
Успіхи хімічної промисловості, перспективи розвитку, її роль у народному господарстві та забезпеченні якості життя населення залежать від рівня наукових і технологічних досліджень.
Основні напрямки розвитку хімічної промисловості складаються:
в пошуку нових сполук і матеріалів,
у підвищенні ефективності виробництва хімічної продукції.
Ефективність по суті визначається економікою, і її підвищення забезпечується:
А) зниженням витрат:
на сировину і матеріали
на енергію,
на капітальні вкладення
Б) підвищенням продуктивності праці.
В) розробкою питань охорони праці та навколишнього середовища
Для підвищення ефективності ХТП:
А) інженерні прийоми:
рекуперація енергії
використання тепла за допомогою котлів-утилізаторів
оптимізація технологічних схем поділу та виділення продуктів по мінімуму витрат
уловлювання і рекуперація відходів та ін
Б) відкриття нових реакцій і каталітичних систем (найбільш кардинальна міра)
У) з'ясування детального механізму протікають реакцій, що дозволяє знайти шляхи здійснення процесу з максимальною ефективністю.
Використання хімічних прийомів при вирішенні інженерних завдань характерно для російської школи хіміків-технологів. Це пов'язано зі сформованою системою вищої хіміко-технологічної освіти, яке включає поряд з інженерної досить глибоку хімічну підготовку. Цим російська система підготовки інженерів-технологів відрізняється від західноєвропейської та американської, які готують окремо хіміків та інженерів-технологів. Підтримання традицій російської вищої інженерної школи, позитивно впливають на якість інженерних рішень її випускників, багато в чому залежить від спрямованості шкільної хімічної освіти, яка має більшою мірою приділяти увагу задачах хімічної технології та шляхам їх ефективного вирішення.
Розглянемо деякі вдалі підходи до вирішення завдань підвищення ефективності хімічної промисловості шляхом використання результатів досліджень по встановленню детального механізму протікання хімічних реакцій і досягнень у галузі хімії і каталізу.
А) кумольним метод отримання фенолу і ацетону [1] (творці: радянські хіміки-технологи П.Г. Сергєєва, Б.Д. Кружалова і Р.Ю. Удріс, 1949 г). p> Раніше основними джерелами фенолу (проміжного продукту промислового органічного синтезу) були:
фенол, що виділяється з продуктів коксування кам'яного вугілля,
і синтетичний фенол, одержуваний з бензолу через проміжний синтез продуктів хлорування або сульфування:
В
Жоден з цих джерел не міг забезпечити зростаючі потреби хімічної промисловості через обмеженість ресурсів кам'яновугільного фенолу і неприйнятність наведених вище шляхів синтезу для організації великотоннажних виробництв. Останнє пов'язано з:
великою витратою сировини (хлор, луг, сірчана кислота), що потрапляє в кінцевому підсумку у відходи (забруднені фенолом смоли, розбавлена ​​сірчана кислота зі стадії сульфування),
і жорсткими умовами синтезу (до 350 0 С і 100 атм при лужному гідролізі). Іншими словами, при промисловому використанні реакцій (1) і (2) в собівартості продукту неприйнятно висока частка вартості сировини (хлор, луг, сірчана кислота не потрапляють в кінцевий продукт, а повністю виявляються у відходах), капітальних витрат (об'ємне, малопродуктивне й дороге устаткування) і енергетичних витрат (високі температури і тиск). Надмірно велике також шкідливий вплив відходів на навколишнє середовище.
Новий хімічний шлях спільного синтезу фенолу і ацетону, розроблений П.Г. Сергєєвим, Б.Д. Кружалова і Р.Ю. Удріс, виявився значно більш технологічним і економічно ефективним:
В
Він базується на доступному нафтохімічному сировину (бензол, пропілен), характеризується високою селективністю кожній стадії, м'якими умовами їх проведення (100-120 0 С) і відносно невеликою кількістю відходів в порівнянні з розглянутими вище шляхами синтезу (у відходи потрапляють каталізатор (AlCl 3 ), смолообразние продукти). При першій промислової реалізації (1949 рік) вихід фенолу склав 92%. У подальшому цей спосіб синтезу фенолу і ацетону набув поширення у всьому світі та інженерно-технологічне вдосконалення кожної стадії дозволило підвищити загальний вихід фенолу до 97%. Проте проблема відходів у цьому процесі до цих пір повністю не вирішена. Разом з тим новий хімічний шлях синтезу (3) дозволив істотно підвищити економічну ефективність за рахунок значного скорочення витрат на сировину, енергію і обладнання.
Б) синтез ацетальдегіду і вінілацетату (важливий мономер) [2] (Дж. Сміта (JW Smidt) і академіка І.І. Моїсеєва, 1960 рік) - приклад кардинального рішення технологічного завдання шляхом відкриття нової каталітичної системи для здійснення нової реакції
Раніше ці в...
