Развитие большой химии
Как ни велики результаты, достигнутые нами в развитии химической промышленности, они нас не могут удовлетворить. Ведь химия открывает поистине неограниченные возможности для производства нужных человеку материалов. Применение химических продуктов в различных отраслях народного хозяйства повышает их технический уровень, позволяет во много раз увеличить производительность труда.
По семилетнему плану развития народного хозяйства СССР производство химических продуктов увеличивается почти в 3 раза. В течение семилетия капитальные вложения в химическую промышленность превысят 100 млрд. руб., будет реконструировано более 130 крупнейших химических предприятий и построено более 140 новых.
|
| Эти продукты производились раньше из древесины. |
Особенно большое внимание уделяется двум областям химического производства — производству синтетических материалов и производству химических продуктов для сельского хозяйства. О них вы прочтете дальше. Здесь же укажем лишь, что производство синтетических волокон увеличивается за семилетие в 12-13 раз, пластических масс — более чем в 7 раз. Минеральных удобрений будет произведено в последнем году семилетия 35 млн. Т, производство препаратов для уничтожения сорняков (химической прополки) увеличится в 9,6 раз, очень эффективных средств защиты растений — фосфорорганических препаратов — в 18 раз, препаратов для удаления листьев хлопчатника — в 17 раз.
Из чего же будут производиться эти громадные количества химических продуктов, как будут организованы новые химические заводы, какие новые способы производства будут применены?
Расскажем о перспективах развития производства серной кислоты — важнейшего химического продукта. За семилетие производство серной кислоты вырастет с 4 570 тыс. Т до 11 млн. Т в год (считая на 100%-ную кислоту). Как этого достигнут? До сих пор серную кислоту в СССР производили в основном из серного колчедана, остающегося в виде отхода при обогащении сернистых руд цветных металлов (например, медных руд). Но на заводах цветной металлургии есть и другие отходы-газы обжига сернистых руд с двуокисью серы. При коксовании каменных углей образуется газ, содержащий сероводород. Много его содержится иногда в природных горючих газах. Из них можно получить дешевую серную кислоту. Поэтому-то в текущем семилетии большое внимание уделяется использованию этих видов сырья — в 1965 г. из них будет производиться около 0,4 всей серной кислоты.
|
|
Еще одна возможность открылась перед советской химической промышленностью в последние годы. В Советском Союзе были известны и разрабатывались лишь сравнительно незначительные месторождения серы — на Волге и в Средней Азии. Недавно в Западной Украине были открыты мощные месторождения серы. Сейчас там, в Раздоле ведется строительство крупнейшего комбината. В связи с этим сера будет использоваться в больших количествах для производства серной кислоты — к концу семилетия из нее будет производиться около 0,2 всей серной кислоты.
|
| Печь для обжига колчедана с автоматическим регулированием подачи сырья. |
Как изменяется техника производства серной кислоты? Развивается производство серной кислоты контактным способом — его доля в общем производстве кислоты возрастает с 52 до 72%. Обжиг колчедана, а в дальнейшем и серных руд, будет производиться в так называемом «кипящем слое». По этому способу воздух пропускается через слой обжигаемого материала с такой скоростью, что слой становится рыхлым, отдельные частицы получают возможность перемещаться внутри слоя. От этого скорость реакции очень сильно увеличивается. Новые сернокислотные заводы не только механизируются, но и автоматизируются.
|
|
По запасам фосфатного и калийного сырья Советский Союз также занимает первое место в мире. На его долю приходится более 30% мировых запасов фосфатов и свыше 50% калийных солей. Поиски новых месторождений этих важнейших для повышения плодородия почв видов сырья продолжаются. Недавно открыто новое крупное месторождение калийных солей в Белоруссии — Старобинское. Здесь строится мощный калийный комбинат, который будет перерабатывать миллионы тонн солей в год, применяя новейший наиболее эффективный способ. Продукция этого комбината пойдет на поля Белоруссии и всего северо-запада СССР.
Советский Союз обладает практически неисчерпаемыми ресурсами поваренной соли, сульфата натрия и других видов сырья для производства неорганических продуктов.
А на какой основе будет развиваться у нас в стране производство органических продуктов? Мы уже знаем, что многие исходные вещества для получения этих продуктов образуются при коксовании каменных углей. Эти так называемые коксохимические продукты будут играть большую роль и в дальнейшем. Кроме того, химическая промышленность использует много пищевого сырья (картофеля, пищевых жиров) для производства этилового спирта, мыла и т.д. Между тем в природе, есть вещества, из которых в практически неограниченном количестве можно производить почти все органические продукты — это углеводороды, входящие в состав природных горючих газов, нефти и попутных газов, сопровождающих нефть.
|
|
|
| Вот как возрастет производство синтетических волокон в 1965 г. |
Так, простейший углеводород — метан превращается, и притом не очень сложными способами, в ацетилен, метиловый спирт и многие другие продукты — исходные вещества для синтеза сложнейших органических продуктов. Из него же получают сейчас водород для синтеза аммиака. Этан служит для получения этилена, из которого получают этиловый спирт, что полностью ликвидирует расход пищевых продуктов для этой цели. Из этилена получают ценнейшее высокомолекулярное вещество — полиэтилен. Не менее велико значение пропилена, получаемого из пропана, — из него получают различные полимеры, глицерин и другие продукты. Изобутан — сырье для получения каучука. В Советском Союзе разработан весьма совершенный способ превращения его в дивинил в «кипящем слое» катализатора, дивинил же полимеризуется с образованием каучука. Очень важная задача в области производства синтетических каучуков решается у пас в стране в данном семилетии.
Речь идет о получении каучука со свойствами, весьма близкими к свойствам натурального каучука. А сырьем для него также служит нефтяной углеводород — пентан, из которого получают изопрен — исходное вещество для полимеризации.
Из природных углеводородов к концу семилетия будет производиться 95% всего синтетического каучука, 82% всей уксусной кислоты, 55% всего аммиака и т. д. Для химических синтезов в год будет расходоваться миллионы тонн попутных нефтяных газов, миллиарды кубометров природных горючих газов, много нефтяных жидких продуктов и, кроме того, коксовый газ и разнообразные сельскохозяйственные отходы, вроде кукурузной кочерыжки, подсолнечной лузги и т.п. На этой основе, благодаря применению новейших способов, и будет развернуто производство дешевых и отличных по качеству синтетических материалов, удобрений и других продуктов.
Химия экономит труд
Сотни тысяч тонн природного каучука добывается в тропических странах. Чтобы получить всего лишь 1 тыс. Т этого ценнейшего продукта, 5500 человек должны в течение года обрабатывать 3 млн. каучуконосных деревьев.
На заводе синтетического каучука 1 тыс. Т продукции могут произвести в течение года всего 15 человек. 15 вместо 5500!
|
В заключение отметим наиболее характерные черты новых предприятий. На основе одних и тех же видов сырья — немногочисленных углеводородов — строится производство и неорганических продуктов (например, азотных соединений) и органических. Прежде неорганические и органические продукты часто производились на самостоятельных заводах, теперь границы между этими производствами исчезают. Химические предприятия представляют собой комплекс разнообразных химических производств, связь между которыми определяется и общностью сырья, и тем, что продукты отдельных производств служат здесь же на месте сырьем для других производств. Стирается также грань между нефтеперерабатывающими и химическими заводами: экономически целесообразно объединять эти производства, чтобы полностью использовать природные ресурсы. На новых заводах устанавливают аппараты и машины большой мощности.
Приведем такой пример. Когда только зарождалась промышленность аммиака, колонны синтеза давали в сутки 6-10 Т аммиака. Сейчас устанавливаются колонны мощностью 200 и более тонн в сутки. Легко понять, насколько уменьшается потребность в рабочих при таком увеличении мощности, когда вместо 20-30 аппаратов устанавливается один.
Превращения нефти и угля
Нефть и уголь! Какое важное значение имеют они для народного хозяйства нашей страны! Трудно поверить, что топливо для реактивных самолетов, которые летают быстрее звука, и зубная щетка, которой вы чистите зубы, автомобильные шины и граммофонные пластинки, асфальт на шоссе и таблетки пирамидона, духи с нежным и приятным запахом и много других разнообразных вещей созданы из... нефти и угля.
|
| Продукты, получаемые из нефти |
В настоящее время из нефти получают так много самых различных продуктов и предметов, что всех их перечислить невозможно. Среди них топливо для авиации, автомобилей и тракторов и различные смазочные масла, пластмассы и взрывчатые вещества, красители и лекарства, многие сорта духов и фотопленки, синтетический каучук и многое, многое другое.
Уголь широко применяется в металлургической промышленности, а также в качестве топлива. Около одной четвертой части всего добываемого угля используется в металлургии для выплавки чугуна. Основатель нашего государства В. И. Ленин указывал: «Уголь — это настоящий хлеб промышленности». Вместе с тем из угля, так же как и из нефти, путем химической переработки получают бензин, керосин, искусственный шелк, пластмассы, нафталин, синтетический каучук и многое другое.
|
| Продукты, получаемые us угля |
Бензин из... угля? Но ничего удивительного здесь нет.
Нефть и уголь (как и другие горючие полезные ископаемые — торф, сланцы, природный газ) состоят в основном из соединений углерода и водорода. Поэтому один и тот же продукт, например бензин, можно получить и из нефти и из угля, но только способы его получения будут, конечно, различаться.
Как же из нефти и угля получают такие разнообразные продукты? Это достигается сложной переработкой. Путь, который проходят нефть и уголь, прежде чем превратиться в те или иные предметы, например в бензин, зубную щетку или в автомобильные шины, очень длинный и сложный.