.3 Химия органического синтеза и полимеров
Это главная отрасль нефтехимии (производство смол, пластмасс, синтетического каучука, химических волокон). В этой подотрасли начальные стадии технологического процесса привязаны к источникам сырья, а последующая переработка смол ориентируется на потребителя и потому может производиться в других регионах. Исторически предприятия полимерной химии появились в начале 20-х годов прошлого века в Центральном районе - городах Москва, Владимир, Орехово-Зуево, Новомосковск (Тульская обл.). Постепенно возникли комбинаты в Санкт-Петербурге, Дзержинске, Казани, Кемерово, Новокуйбышевске, Нижнем Тагиле, Новосибирске, Волгограде, Салавате, Тюмени, Екатеринбурге, Уфе.
Химия полимеров использует в качестве сырья продукты переработки нефти и природный газ - бензин, пропан, бутан и др. Предприятия топливной промышленности, использующие привозные нефть и газ, вырабатывают, таким образом, сырье для химической промышленности «своего» производства. Эти предприятия располагаются в конечных пунктах нефте- и газопроводов или вдоль них, а также в районах добычи топлива. В химии полимеров выделяются несколько направлений:
Производство пластмасс и синтетических смол - наиболее крупное направление. Оно исторически сложилось в Центральном, Волго-Вятском, Уральском районах на привозном сырье. Сейчас такие химические комбинаты широко распространены во многих регионах РФ: Центральный экономический район (Москва, Владимир, Орехово-Зуево); Северо-Западный (Санкт-Петербург); Поволжье (Казань, Волгоград, Самара); Волго-Вятский район (Дзержинск); Урал (Екатеринбург, Нижний Тагил, Уфа, Салават); Западная Сибирь (Тюмень, Новосибирск, Кемерово, Томск).
Производство химических волокон и нитей, которые бывают искусственными и синтетическими. Искусственные волокна из природных полимеров служат для производства ацетата и вискозы. Предприятия по их производству расположены в городах Балаково, Рязань, Тверь, Санкт-Петербург, Шуя (Ивановская обл.). Синтетические волокна из синтетических смол служат для изготовления капрона, нитрона, лавсана. Комбинаты по их изготовлению работают в Саратове, Волжском. Совместное производство искусственных и синтетических волокон находится в городах Клин, Серпухов, Энгельс. Как видим, основное количество химических волокон вырабатывается в европейской части страны, ориентируясь на текстильную промышленность - это Центральный экономический район, Северо-Западный, Поволжье. Лишь отдельные крупные предприятия размещаются в Центрально-Черноземном районе (Курск), Западной Сибири (Барнаул), Восточной Сибири (Красноярск).
Еще одно крупное производство - изготовление синтетического каучука. Каучук как сырье используется для изготовления шин (65 - 70%) и резинотехнических изделий (около 25%). Производство каучука возникло на базе пищевого спирта (из картофеля) - в Центральном, Поволжском, Центрально-Черноземном районах; и на базе гидролизного спирта - в Красноярске. Первые предприятия возникли в Ярославле, Воронеже, Казани, Ефремове. Отсутствие в нашей стране источников натурального каучука (основное растение - бразильская гевея) способствовало изобретению в 30-хгг. в СССР синтетического каучука. Сегодня синтетический каучук получают из синтетических углеводородных спиртов и из продуктов попутных газов при нефтепереработке. Поэтому химические предприятия по его производству уже не привязаны к картофелю, они размещаются на Урале, в Поволжье и Западной Сибири: Нижнекамск, Тольятти, Самара, Саратов, Стерлитамак, Волгоград, Волжский, Пермь, Уфа, Орск, Омск, Красноярск. Также производство синтетического каучука приближено к центрам шинного и резинотехнического производства. Существуют целые комплексы взаимосвязанных производств: нефтепереработка - синтетический каучук - шинное производство (Омск, Ярославль). Или пример с другим исходным сырьем: гидролиз древесины - этиловый спирт - синтетический каучук - шинное производство (Красноярск). Производство синтетического каучука осуществляется и в странах СНГ: Азербайджане (Баку, Сумгаит); Казахстане (Караганда).
1.4 Производства основной химии
Это производство удобрений, серной кислоты, соды. Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам калийных солей.
) Производство минеральных удобрений. Удобрения бывают азотные, калийные, фосфатные (или фосфорные). Их соотношение в общем производстве удобрений 3:2:1. Азотные удобрения получают из соединения азота воздуха с водородом. Самый дешевый источник водорода в наше время - попутный, природный, и коксовый газы. Поэтому заводы азотных удобрений тяготеют к магистральным газопроводам и районам газовых ресурсов (Поволжье, Центр Северный Кавказ, Северо-Запад). Предприятия, работающие на коксовом газе, находятся либо в угольных бассейнах (Березники, Губаха, Кизел, Кемерово, Ангарск), либо не привязаны к ним (Держинск, Москва), т.к. кокс легко перевозится на большие расстояния. А также предприятия химии, нуждающиеся в коксовом газе, комбинируются с черной металлургией, где водород получается как отход производства (Череповец, Липецк, Магнитогорск, Нижний Тагил, Новокузнецк). Калийные удобрения получают из калийно-натриевых солей, растворяя их в воде, с последующей кристаллизацией отдельно солей калия (KCL) и солей натрия (NaCL). Производство это целиком ориентируется на месторождения калийных солей Урала (Березники, Соликамск). Из стран СНГ крупные залежи калийных солей есть в Беларуси (Солигорск) и Украине (Калуша, Стебник). Фосфатные удобрения получают из апатитов и фосфоритов. При производстве суперфосфата из тонны обогащенного апатита получают две тонны удобрений, поэтому суперфосфатные заводы тяготеют к земледельческим районам. Основные запасы фосфатного сырья находятся в европейской части страны (на Кольском полуострове в Хибинских горах). Запасы фосфоритов имеются в Центральном экономическом районе - это Егорьевское (Воскресенский химкомбинат) и Полпинское месторождения. Крупные предприятия размещаются в также Центрально-Черноземном районе (Уварово), Северо-Западном районе (Санкт-Петербург, Волхов). Промышленные запасы фосфоритов имеются в Брянской области - Полтенское месторождение, в Кировской области - Верхнекамское, в Курской области - Шелровское месторождение. Но их сырье пригодно только для производства фосфоритной муки. Для производства фосфатных удобрений требуется большое количество серной кислоты. Поэтому часто производство серной кислоты совмещено с производством фосфатных удобрений. Фосфатные удобрения производят некоторые центры черной металлургии (Череповец) и цветной металлургии (Красноуральск, Ревда, Владикавказ), где сырьем для серной кислоты служат производственные отходы, - например, сернистые газы. Из стран СНГ по производству суперфосфата и двойного суперфосфата на крупном месторождении фосфоритов хребта Каратау выделяется Казахстан (Каратау-Джамбулский ТПК).
) Сернокислотная промышленность. Серная кислота широко применяется при производстве минеральных удобрений, в металлургии, для очистки нефтепродуктов, выработки искусственных волокон, красителей, лекарственных и моющих средств, взрывчатых веществ. Ископаемое сырье для этой отрасли - серный колчедан (пирит), находится на Урале, а самородная сера разрабатывается на Алексеевском месторождении (Самарская обл.). Важным источником серы могут быть отдельные газоконденсатные месторождения - Астраханское, Оренбургское. Поскольку главный потребитель кислоты - фосфатно-туковая промышленность, то центры производства серной кислоты и фосфатных удобрений совпадают друг с другом. Основные предприятия размещены в Центральном районе - Воскресенский, Щелковский, Новомосковский заводы; в Волго-Вятском районе - Чернореченский завод в Дзержинске; в Уральском районе - Березниковский, Пермский заводы.
) Содовая промышленность. Сода применяется в химической, стекольной, целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности, в цветной металлургии, в быту. Предприятия по производству каустической и кальцинированной соды размещаются, в основном, возле сырьевых баз - месторождений поваренной и калийной соли. Это связано с тем, что на калийных комбинатах есть большое количество поваренной соли в виде отходов. Запасы естественной соды есть в Алтайском крае - это Михайловское месторождение. Основные предприятия содового производства: Березники, Стерлитамак (Башкортостан), Михайловское (Алтайский край), Усолье-Сибирское (Иркутская обл.).
) Производство синтетических красителей и фотохимической продукции. Концентрируется в районах развитой химической промышленности: Уральском (Березники), Центральном (Переяславль), Центрально-черноземном (Тамбов), Поволжском (Казань). Сырьевая основа этих производств - кислоты, щёлочи, соли, продукты коксохимии и др. органические соединения.
Микробиологическая химическая промышленность. Это новая отрасль, которая приобрела самостоятельное значение в 60-е годы и сегодня очень значима в связи с интенсификацией сельского хозяйства. Существуют две основных группы производств микробиологической химии, которые используют разное сырье:
Производство кормовых дрожжей из углеводородного сырья.
- Производство кормовых дрожжей из сырья растительного происхождения (гидролиз
древесины и растительных отходов сельского хозяйства).
Промышленные предприятия первого типа ориентируются на центры нефтепереработки, что обусловлено высокой материалоемкостью производства (для получения 1 тонны белка необходимо 2,5 тонны углеводородного сырья). Такие комбинаты расположены в Поволжье, Волго-Вятском районе (Нижний Новгород).
Заводы второго типа взаимодействуют с предприятиями гидролизной
промышленности, которые перерабатывают отходы лесопиления, пищевые отходы и
отходы сельского хозяйства. Гидролизные производства ориентируются на сырьевые
базы, размещаясь вместе с предприятиями лесопиления (Красноярск, Камск, Зима
(Иркутская обл.), Архангельск, Волгоград) или комбинируются с целлюлозно-бумажным
производством (Архангельск, Соликамск и Краснокамск - Пермская обл.).
ГЛАВА 2. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ГОДОВОГО УЩЕРБА ОТ СБРОСОВ
загрязняющий выброс ущерб
Таблица №1. Расчет приведенной массы сброса
|
№ |
В-ва загрязнители |
Производственные стоки |
Бытовые стоки |
Годовой сброс по в-вам,т/год |
Относит. опасность сброса,ТУВ/год |
Приведенная масса сброса, ТУВ/год |
||||
|
|
|
Концентрация, г/м3 |
Объем м.м3/год |
Масса стоков,т/год |
Концентрация, г/м3 |
Объем м.м3/год |
Масса стоков,т/год |
|
|
|
|
1 |
БПК полн. |
7,30 |
31,00 |
226,30 |
7,10 |
5,00 |
35,50 |
261,80 |
0,33 |
86,39 |
|
2 |
Нефтепродукты |
0,07 |
6,00 |
0,42 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,42 |
20,00 |
8,40 |
|
3 |
Взвешенные в-ва |
26,60 |
44,00 |
1170,40 |
16,30 |
9,00 |
146,70 |
1317,10 |
0,05 |
65,86 |
|
4 |
Сухой остаток |
409,00 |
1340,00 |
548060,00 |
401,00 |
300,00 |
120300,00 |
668360,00 |
0,00 |
401,02 |
|
5 |
Сульфаты |
104,00 |
402,00 |
41808,00 |
104,00 |
106,00 |
11024,00 |
52832,00 |
0,00 |
105,66 |
|
6 |
Хлориды |
353,00 |
84,00 |
29652,00 |
324,00 |
40,00 |
12960,00 |
42612,00 |
0,00 |
127,84 |
|
7 |
Фосфор общий |
2,00 |
7,70 |
15,40 |
2,00 |
2,30 |
4,60 |
20,00 |
5,00 |
100,00 |
|
8 |
Азот аммонийный |
0,50 |
15,70 |
7,85 |
0,60 |
5,00 |
3,00 |
10,85 |
0,11 |
1,19 |
|
9 |
СПАВ |
0,60 |
0,80 |
0,48 |
0,50 |
0,12 |
0,06 |
0,54 |
2,00 |
1,08 |
|
10 |
ИТОГО |
|
|
|
|
|
|
|
|
897,44 |
Годовой ущерб от сбросов:
В таблице была найдена приведенная масса сбросов, с помощью которой можно
найти экономическую оценку годового ущерба от сбросов завода.
экономическая оценка ущерба от сброса сточных вод молочно-консервного
завода.
j-const (443,5 руб/ТУВ)
δк-показатель относительной опасности загрязнения водоемов, имеет разное значение для различных водохозяйственных участков. Справочная величина в данном случае
m-приведенная масса годового сброса примесей данным источником в водохозяйственный участок завода.
Ус=187066,57 руб/год
.1 Расчет экономической оценки ущерба от выбросов
|
№ |
Вещества загрязнители |
Годовой выброс, т/год |
Относительная опасность выброса,ТУВ/год |
Приведенная масса выброса,ТУВ/год |
|
1 |
Сернистый ангидрид |
0,043 |
20 |
0,86 |
|
2 |
Пыль известково-цементная |
35 |
25 |
875 |
|
3 |
Окислы углерода |
0,89 |
0,33 |
0,2937 |
|
4 |
Окислы азота |
0,01 |
25 |
0,25 |
|
5 |
Серная кислота |
0,002 |
10 |
0,02 |
|
6 |
Аммиак |
0,05 |
25 |
1,25 |
|
7 |
ИТОГО |
|
|
877,6737 |
Годовой ущерб от выбросов:
В таблице была найдена приведенная масса выбросов в атмосферу, с помощью
которой можно найти общую годовую оценку ущерба от выбросов завода.
Yв=j*δ*m*f
экономическая оценка годового ущерба от выбросов загрязняющих веществ молочно-консервного завода в атмосферу.
j-const,численное значение
δ-показатель относительной опасности загрязнения атмосферы. Это справочная величина.
m-приведенный годовой выброс загрязнений.
f-безмерная const,зависит от высоты выбранного источника выбросов.
Yв=31170,59
руб/год
.2 Расчет экономической оценки общего годового ущерба
Общий ущерб, наносимый окружающей среде молочно-консервным заводом,
представляет собой сумму годового ущерба от сбросов и годового ущерба от
выбросов:
Уобщ.=Ус+Ув
Уобщ.= 210237,15 руб/год
2.3 Оценка платы за сбросы загрязняющих веществ в водоемы и выбросы в
атмосферу
Таблица №3. Расчет предельно допустимой массы сбросов
|
№ |
В-ва загрязнители |
ПДК,г/м |
Объем сточных вод,м/г |
ПДС за год,т/год |
|
1 |
БПК полн. |
3,03 |
36,00 |
109,09 |
|
2 |
Нефтепродукты |
0,05 |
6,00 |
0,30 |
|
3 |
Взвешенные в-ва |
20,00 |
53,00 |
1060,00 |
|
4 |
Сухой остаток |
1666,67 |
1640,00 |
2733333,33 |
|
5 |
Сульфаты |
500,00 |
508,00 |
254000,00 |
|
6 |
Хлориды |
333,33 |
124,00 |
41333,33 |
|
7 |
Фосфор общий |
0,20 |
10,00 |
2,00 |
|
8 |
Азот аммонийный |
9,09 |
20,70 |
188,18 |
|
9 |
СПАВ |
0,50 |
0,92 |
0,46 |
|
10 |
ИТОГО |
|
|
3030026,70 |
ПДК=1/Ai
значение относительной агрессивности загрязняющих веществ.
ПДС=ПДК*объем сточных вод
Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водоем представлен в таблице
№4.
Пс=(П1+П2+П3)*кэ.с.*кп
Пс=3030026,70*1,11*1,2= 40359955,64 руб/год
Кэ.с.-коэфф-т экологической ситуации, в данном случае равен 1,11
Кп-поправочный коэффициент, равен 1,2.
.4 Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водоем
Таблица №4. Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водоем
|
№ |
В-ва загрязнители |
Факт. сброс за год |
ПДС, т/год |
ВСС, т/год |
Превышение |
Норма платы |
Сумма платы |
Всего платы, руб/год |
|||
|
|
|
|
|
|
ВСС над ПДС |
Факт.над ПДС |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПДС,руб/год |
Превыш. ВСС над ПДС |
Превыш. факт.над ВСС |
|
|
1 |
БПК полн. |
0,33 |
109,09 |
180 |
70,91 |
0,00 |
91 |
9927,27 |
32263,64 |
0 |
42190,91 |
|
2 |
Нефтепродукты |
20,00 |
0,30 |
0,35 |
0,05 |
19,65 |
5510 |
1653,00 |
1377,50 |
2706787,5 |
2709818,00 |
|
3 |
Взвешенные в-ва |
0,05 |
1060,00 |
1200 |
140,00 |
0,00 |
366 |
387960,00 |
256200,00 |
0 |
644160,00 |
|
4 |
Сухой остаток |
0,00 |
2733333,33 |
0 |
0,00 |
0,00 |
0,2 |
546666,67 |
0,00 |
0,003 |
546666,67 |
|
5 |
Сульфаты |
0,00 |
254000,00 |
0 |
0,00 |
0,00 |
2,5 |
635000,00 |
0,00 |
0,125 |
635000,13 |
|
6 |
Хлориды |
0,00 |
41333,33 |
42000 |
666,67 |
0,00 |
0,9 |
37200,00 |
3000,00 |
0 |
40200,00 |
|
7 |
Фосфор общий |
5,00 |
2,00 |
15 |
13,00 |
0,00 |
2755 |
5510,00 |
179075,00 |
0 |
184585,00 |
|
8 |
Азот аммонийный |
0,11 |
188,18 |
207 |
18,82 |
0,00 |
689 |
129657,27 |
64828,64 |
0 |
194485,91 |
|
9 |
СПАВ |
2,00 |
0,46 |
0,4 |
0,00 |
1,60 |
551,6 |
253,74 |
0,00 |
22064 |
22317,74 |
|
|
ИТОГО |
|
|
|
|
|
|
|
536744,77 |
2728851,63 |
5019424,35 |