Введение. Специальность 060800-Экономика и управление на предприятии химической промышленности

ТЕХНОЛОГИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Е.Е. Никитин

Конспект лекций

Специальность 060800-Экономика и управление на предприятии химической промышленности

Санкт-Петербург

Допущено

редакционно-издательским советом СПбГИЭУ

в качестве методического издания

Составитель

канд. техн. наук, проф. Е.Е. Никитин

Рецензент

д-р. хим. наук, доц. В.В. Васильев

Подготовлено на кафедре

экономики и менеджмента в нефтегазохимическом комплексе

Одобрено научно-методическим советом специальности

060800-Экономика и управление на предприятии химической промышленности

Отпечатано в авторской редакции с оригинал-макета,

представленного составителем

© СПбГИЭУ, 2010

Содержание

	Введение
Раздел 1	Основы химической технологии
Тема 1	Основные закономерности ХТП
Тема 2	Каталитические ХТП
Тема 3	Вода в химической промышленности
Тема 4	Сырье в химической промышленности
4.1	Современные проблемы минерально-сырьевого комплекса
4.2	Химическое сырье
Тема 5	Топливо и энергия в химической промышленности
Раздел 2	Технология органических и неорганических веществ
Тема 6	Технология серной кислоты
Тема 7	Технология связанного азота
Тема 8	Технология минеральных удобрений
Тема 9	Переработка углеродсодержащего сырья
Тема 10	Технология ОО и НХ синтеза
Тема 11	Технология высокомолекулярных соединений
Тема 12	Наукоемкие технологии в химической технологии
	Компьютерное тестирование
	Заключение
	Терминологический словарь
	Приложение

Цель, объем и содержание дисциплины. Литература по дисциплине. Задачи дисциплины. Особенности химической технологии как науки и ее связь с другими науками. Основные понятия и определения. Роль химической промышленности в экономике страны.

Развитие человеческого общества происходит по многим на­правлениям, определяющим потребности общества в целом и каждого человека в отдельности. Из многих направлений в на­стоящем учебнике выделена сфера прикладной деятельности - технология. Это научно-производственная деятельность, цель ко­торой - обеспечение человеческого общества и каждого челове­ка средствами производства и потребления.

Технология представляет собой множество процессов и мето­дов переработки сырья в продукты потребления и средства про­изводства, состоящее из трех основных компонентов: природ­ного (ПрК), научно-технического (НТК) и личностно-социального (ЛСК).

Термин «технология» происходит от греческого τεχυε (технэ) - искусство, ремесло и λογοσ (логос) - понятие, учение, т.е. это совокупность знаний о способах и средствах проведения производственных процессов. В соответствии с характером про­водимых процессов можно выделить два вида технологии: меха­ническую и химическую.

Механическая технология изменяет физические свойства, фор­му и внешний вид сырья, химическая - состав сырья, его хими­ческие и физико-химические свойства или структуру. Химиче­ская технология - объективная общность природного, научно-технического и личностно-социального компонентов, представ­ленная множеством процессов и методов переработки сырья при коренном изменении его состава и физико-химических свойств или структуры, связанных прямыми и обратными свя­зями материально, энергетически и информационно для полу­чения средств производства и средств потребления.

Такое деление в известной степени условно, так как часто при изменении вида материала меняются его состав и химиче­ские свойства. Химические процессы в свою очередь всегда со­провождаются механическими.

Возникновение науки о химической технологии относится к концу XVIII века, когда после стремительного развития текстильной промышленности в последней трети века возникла потребность в химических продуктах - серной кислоте, соде, хлоре.

Первоначально наука о химической технологии представляла собой собрание рецептов и описание немногих существовавших в то время химических производств без обоснования выбран­ного способа производства. Затем в нее были включены описа­ния всех производств, в которых осуществлялись химические превращения. Кроме описания технологических приемов дела­лись попытки проанализировать некоторые физико-химические явления.

В России изучение химической технологии относится к на­чалу XIX века. Проф. Ф.А. Денисовым (Московский универси­тет) было издано «Пространное руководство к общей техноло­гии или к познанию всех работ, средств, орудий и машин, упот­ребляемых в разных технических искусствах». В руководстве в отдельную часть выделена «Общая технология»; вторая часть посвящена описанию отдельных производств «от начала до кон­ца».

Из химической технологии в специальные науки выделены производства, в которых специфичные для них методы имели значение наряду с общими для всех химико-технологических, например, металлургия, производство строительных материалов (цемент, стекло, керамика), текстильные отрасли (отбелка и крашение материалов), а также нефтепереработка (за исключе­нием подготовки сырья для химических производств).

Общие закономерности для названных специальных наук по-прежнему сосредоточены в науке о химической технологии, ко­торая в настоящее время называется общей химической техно­логией. Это направление было развито в начале XX века проф. А.К. Крупским (Петербургский технологический институт) и его последователями.

Больedeшой вклад в развитие науки о химической технологии внесли акад. С. И. Вольфкович, проф. И.П. Мухленов, проф. А.Г. Амелин и их школы, создавшие фундаментальные руководства, на которых учились многие поколения отечествен­ных инженеров-химиков и которые сохранили свое значение до настоящего времени.

К 30-м годам XX столетия был накоплен большой фактиче­ский материал по химической технологии, и из нее в виде от­дельной дисциплины были выделены физические процессы, общие для многих технологических методов (транспортировка веществ, выпаривание, фильтрование и т.д.), в основе которых лежат закономерности физики. В них включены гидродинами­ческие, тепловые, диффузионные и механические процессы. Во второй половине XX века в отдельную дисциплину выделены контрольно-измерительные приборы и автоматизация химиче­ских производств.

В настоящее время химическая технология представляет со­бой блок наук, изучающих процессы с химическими и физико-химическими превращениями, имеющие общие закономерности на основе химической термодинамики и кинетики.

В ходе исследований развития прикладной (промышленной) деятельности (с 1909 г. по настоящее время) акад. И.В. Петрянов-Соколов доказал экспоненциальный характер использова­ния природных ресурсов, в том числе и при развитии химиче­ской промышленности, как по объему, так и по ассортименту средств потребления и средств производства. В качестве иллю­страции представлена динамика вовлечения в деятельность че­ловека элементов Периодической системы Д.И. Менделеева за несколько столетий добычи горных пород. До XVI-XVII веков человеческое общество довольствовалось 18 химическими эле­ментами; к XVII веку их требовалось уже 25, к началу XVIII ве­ка - 29, в XIX веке - 47, к началу XX века - 54, а в середине XX века - 88, не считая 11 трансурановых элементов.

При современном уровне производства на земном шаре добы­вается ежегодно около 100 млрд. т горных пород. К концу XX ве­ка эта цифра, по некоторым прогнозам, может достичь 600 млрд. т. Растущие потребности в некоторых материалах на одного челове­ка в год до конца XX века (в кг) также свидетельствуют о высо­ких темпах развития химической промышленности:

	1970 г.	1980 г.	1990 г.	2000 г.
Черные металлы
Цветные металлы
Всего
Синтетические материалы
(пластмассы, синтетический
каучук, синтетические волокна)
Натуральный каучук	0,9	0,5	0,5	0,5
Натуральные волокна
Всего	37,9	75,5	199,5	583,5

Потребность в удобрениях в странах СНГ показана ниже (в тыс. т 100% полезного вещества):

	1985 г.	1990 г.	1995 г.	2000 г.
Азотные N2
Калийные К2О
Фосфорные Р2О5
Всего

При экспоненциальном нарастании потребности в средствах потребления и производства наблюдается и рост числа химических

Раздел 1. Основы химической технологии

Дата добавления: 2014-01-04