Нефтехимия это какие продукты

Основные продукты нефтехимии, их применение в промышленности

Сырьевой базой нефтехимической промышленности являются: нефть, растворенный в ней газ («попутный нефтяной газ»), природный газ и газовый конденсат. Поэтомy главные центры производства исходных продуктов органического синтеза обычно связаны с нефтeперерабатывающими заводами. Это Нижнекамск в Татарстане, Уфа в Башкортостане, Самара и Новокуйбышевск в Самарской области, Саратов, Кстово в Нижегородской области. [5; 196-197]

Важнейшими продуктами нефтехимии являются полимеры (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, синтетические каучуки и т. д.)

В результате переработки нефти получают дизельное топливо, бензин автомобильный, смазочные масла и др. Предприятия нефтеперерабатывающей промышленности поставляют для нефтехимической промышленности бензины, бензол, стирол, кислоты, масла, парафины, этилен, пропилен, ацетилен и пр. [7; 179]

Сырьем для производства синтетического каучука являются продукты переработки нефти. Поэтому новые центры возникли около НПЗ: в Нижнекамске (Республика Татарстан). Если взять любое изделие, сделанное или содержащее элементы из резины, то здесь не обошлось без синтетических каучуков. Каучук находит применение в санитарной и вентиляционной технике, гидравлическом, пневматическом оборудовании. Также каучуки используют для электро- и теплоизоляции, в медицинской технике. В ракетной технике они играют роль горючего. Но самым важным направлением использования синтетических каучуков является изготовление резины для шин. [6; 50-51] При производстве шин главными факторами размещения предприятий являются сырьевой (т.е. вблизи производства синтетического каучука) или потребительский (т.е. крупные города и центры автомобилестроения). Нижнекамск является главным центром производства синтетического каучука, на который приходится около 30% выпуска шин в России.

Синтетические латексы применяются для изготовления красок на латексной основе, пропитки основания коврово-тканевых покрытий и прочих герметизационно-пропиточных работ, а также широкого ассортимента бытовых и медицинских товаров — воздушных шаров, перчаток, эластичного бинта, ластиков, бактерицидного пластыря, обуви и одежды. [6; 53]

Химическое волокно. Промышленность химических волокон отличается очень высокой материаллоёмкостью, энергоёмкостью и водоёмкостью, превосходя по этим показателям все другие подотрасли химической промышленности. Поэтому при размещении предприятий важными являются многие факторы, но главными при этом являются сырьевой (ориентация на районы нефтепереработки) или потребительский (ориентация на районы текстильной промышленности). Вблизи НПЗ размещены заводы в Саратовской области (около трети выпуска химических волокон в стране): в городах Саратов, Энгельс и Балаково. [5; 196-197]

Полистирол. Самой известной разновидностью полистирола является вспененный полистирол, который также называется пенопластом. Это вещество нашло широчайшее применение в строительстве в качестве теплоизолирующего материала. Из полистирола изготавливают коробки для дисков и пищевую упаковку. Большая часть корпусов техники (телевизоры, компьютеры, сотовые телефоны и т.д.) делается из специальных марок полистирола, а также пластиковые стаканчики, тарелки и приборы. [6; 63]

Поливинилхлорид. Большая часть ПВХ в России используется для профилей для выделки оконных рам. На нужды этого направления уходит 45% всего ПВХ. Кроме окон, из поливинилхлорида изготавливают пластикаты. Большая часть их идет на производство кабельной изоляции. Линолеум тоже делается из ПВХ, точнее, полимер наносится на тканевую основу, чтобы рулоны были гибкими и их можно было легко резать. Пленка для упаковки колбасных изделий или сыра также делается из ПВХ.[6;72-73]

Рис.5

Производство синтетических смол и пластмасс является самым крупным в химии органического синтеза. Наиболее значительно в этой подотрасли производство полиэтилена. Заключительная стадия процесса (изготовление пластмассовых изделий) ориентируется в своем размещении на потребителя. Крупнейшими центрами производства синтетических смол и пластических масс в Приволжье являются Казань, Уфа и Самара.

Полиэтилен — самый распространенный и широко применяющийся полимер. Его применение: полиэтиленовые пакеты и полиэтиленовая пленка. Полиэтилен не пропускает ни воды, ни воздуха, именно это делает его полезным для хранения продуктов. [6; 92-93]

Рис.6

Полипропилен второй после полиэтилена по тоннажу производства полимерный продукт. Наиболее крупным направлением использования полипропилена является изготовление пленок. В последние десятилетия этот вид упаковочной продукции можно считать абсолютным лидером. В эти пленки упаковывают в первую очередь продукты питания. Главными потребителями таких пленок являются полиграфические компании, которые наносят на пленки рисунки и тексты (логотипы и данные о продукте, составе и сроке годности), после чего продают на предприятия пищевой промышленности, где в пленку упаковываются хлебобулочные изделия, макаронные изделия, сахар, крупы, чай, кофе и т.п.[6;94-95]

Рис.7

При размещении предприятий бытовой химии, которые занимаются производством лаков, красок, моющих средств, парфюмерии, косметики, медицинских препаратов и т.п., ведущим является потребительский фактор. Наиболее мощные предприятия находятся в крупнейших городах Поволжья.[5; 197-198]

При производстве продуктов нефтехимии образуются побочные продукты — эфирные фракции, которые в настоящее время подвергают гидрированию, в результате чего в их составе образуются бутиловые спирты. Бутиловые спирты, выпускаемые нефтехимической промышленностью, в том числе и находят широкое применение в различных отраслях промышленности, например в качестве растворителей, основ для композиций в лакокрасочной промышленности, при производстве смол и пластификаторов. [9; 229]

Моноэтиленгликоль получается из окиси этилена при обработке водой. В быту МЭГ применяется в основном как компонент антифризов и незамерзающих жидкостей.

К классу продуктов органического синтеза также относятся ацетон и фенол. Первый известен многим как универсальный растворитель. На основе фенола производят фенолформальдегидные смолы — пластмассы, применяемые, например, при изготовлении ДСП и бильярдных шаров. [6; 100-101]

Это трудоемкие и наукоемкие отрасли, поэтому размещены, как правило, в регионах, обеспеченных квалифицированной рабочей силой.[7; 179]

Таким образом, можно сделать вывод, что Приволжский Федеральный округ специализируется на производстве синтетических смол и пластмасс, синтетического каучука, шин и резинотехнических изделий, полиэтилена и химических волокон.

Количество потребляемого сырья для производства продуктов нефтехимии

Химические производства характеризуются высокой водоемкостью, так как используют воду не только для вспомогательных целей, но и как сырье. На производство 1 т волокна, например, расходуется до 5 тыс. куб. м воды.При этом образуются загрязненные сточные воды, очистка которых пока малоэффективна, а повторное использование воды почти не применяется. Именно водоемкость при размещении химических производств в районах промышленной концентрации, часто становится ведущим фактором.

Высока и энергоемкость отраслей химической промышленности, особенно химии органического синтеза. Например, удельный расход электроэнергии на производства 1 т синтетического каучука более 3000 кВт · ч. [7; 174]

Для производства 1 т химического волокна требуется до 15 — 20 тыс. кВт/ч электроэнергии и до 10 т топлива для выработки тепла (пара, горячей воды). Суммарное потребление ТЭР в химическом комплексе составляет около 20 — 30% от всего потребления в промышленности. Поэтому энергоемкие производства чаще тяготеют к источникам дешевой электрической и тепловой энергии. [3; 143]

Химическая промышленность в целом — высокосырьеемкая отрасль. Затраты на сырье из-за высокой ценности сырья или значительных удельных его расходов составляют от 40 до 90% в расчете на производство 1 т готовой продукции. Высокосырьеемкие производства, как правило, тяготеют к источникам сырья. [3; 142]

Таким образом, можно сделать вывод, что нефтехимическая промышленность является высокосырьеемким, водоемким и энергоемким производством. Поэтому целесообразно размещать нефтехимические комплексы в местах скопления этих сырьевых, водных и энергетических ресурсов, а также в районах потребления.

НЕФТЕХИМИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ, химические продукты, выделенные или произведенные (полностью или частично) из нефти и природного газа. Использование нефти и природного газа как сырья для химического производства началось в 1920-е годы и быстро росло после 1940. Нефтехимические продукты в 1990-е годы составляли более половины мирового объема производства органических веществ и более одной трети продукции всей химической промышленности. Нефть и природный газ заменили такое сырье для химической промышленности, как каменный уголь, зерно, меласса и древесина. Нефтехимические продукты используют для получения растворителей, лекарств, красителей, инсектицидов, пластмасс, резины, текстиля, детергентов (моющих средств) и пр.

Основными классами веществ, выделяемых из природного газа или продуктов переработки нефти (а также побочных продуктов), являются углеводороды, сернистые соединения и нафтеновые кислоты. Углеводороды – главный источник получения химических продуктов. Из простейшего углеводорода, метана – главного компонента природного газа, получают органические соединения и водород для синтеза аммиака. Другие углеводородные компоненты природного газа и нефти – парафины (этан, пропан и бутаны) – обычно превращают в соответствующие олефины (ненасыщенные углеводороды) для дальнейшей химической переработки. Парафины и олефины присутствуют также в газах, образующихся при переработке нефти. Ароматические углеводороды (бензол, толуол и ксилол) получают при помощи каталитических процессов риформинга из некоторых бензиновых фракций, содержащих высокий процент нафтенов (насыщенных циклических углеводородов).

Главные продукты переработки метана – метиловый спирт (метанол), аммиак и метилхлорид. Метанол используют в качестве антифриза или сырья для получения формальдегида. Из аммиака делают удобрения (нитрат и сульфат аммония), синильную кислоту, азотную кислоту, мочевину и гидразин. Гидразин – не только промежуточный продукт химической промышленности; он используется также как ракетное горючее. Хлорпроизводные метана служат в качестве промежуточных продуктов и растворителей.

Из углеводородов в наибольших количествах используют этилен. Главные первичные продукты его переработки – этиленоксид, этиловый спирт, этилхлорид, дихлорэтан и пластмассы на основе полиэтилена. Гидратацией этиленоксида получают этиленгликоль, который широко применяется в качестве антифриза или исходного продукта для получения дакрона и других полимеров. Этиленоксид реагирует также с синильной кислотой с образованием акрилонитрила, используемого для получения таких полимеров, как акрилан, орлон, динель и бутадиен-нитрильный каучук. Этиловый спирт, применяемый в качестве растворителя, важен также как исходное сырье для получения уксусной кислоты и уксусного ангидрида – полупродукта в производстве ацетатного волокна и целлофана.

Дихлорэтан используют в основном для получения винилхлорида, который при полимеризации дает поливинилхлорид, а при сополимеризации с акрилонитрилом – динель. Винилиденхлорид (1,1-дихлорэтилен) – основной исходный материал для волокна саран, пластмасс и резины – также получается из дихлорэтана.

Из пропилена производят изопропиловый спирт, большую часть которого окисляют в ацетон. Последний является исходным веществом для синтеза большого числа химических соединений и полиметилметакрилатов типа люсайта и плексигласа. К другим важным продуктам переработки пропилена относятся его тетрамер, используемый в производстве алкиларилсульфонатных детергентов, а также аллилхлорид – промежуточное соединение для синтеза глицерина – и кумол, который при окислении дает фенол и ацетон.

Дегидрирование нормальных (неразветвленных) бутиленов дает бутадиен, который в основном используется для производства синтетического каучука, а также бутиловые спирты, применяемые в качестве растворителей и исходных веществ для синтеза кетонов и сложных эфиров.

Бензол используется для получения стирола, полимеризация которого дает полистирольные пластмассы, а сополимеризация с бутадиеном – стирольные каучуки. Фенол, используемый преимущественно в производстве пластмасс, получают из бензола хлорированием, сульфированием или путем синтеза кумола. Бензол применяют также в производстве найлона, детергентов, анилина, малеинового ангидрида, хлор- и нитропроизводных.

Толуол используется в производстве тринитротолуола (взрывчатого вещества), сахарина, винилтолуола и других продуктов.

Ксилол имеет три изомера – о-ксилол, м-ксилол и п-ксилол. Фталевый ангидрид, применяемый в производстве полимерных покрытий, получают окислением о-ксилола. Дакроновое волокно и майларовые пленки производят путем поликонденсации терефталевой кислоты (получаемой из п-ксилола) и этиленгликоля. Изофталевая кислота, продукт окисления м-ксилола, является основным исходным материалом для нескольких типов пластмасс и пластификаторов. См. также ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ; ХИМИЯ И МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ; ПЛАСТМАССЫ; КАУЧУК И РЕЗИНА.