Основные тенденции развития химпромышленности

Основные тенденции развития современной химической промышленности связаны, прежде всего, с решением глобальных проблем человечества. К ним относятся продовольственные ресурсы Земли, ресурсы минерального сырья для промышленности, энергетические ресурсы, предотвращение загрязнения биосферы. Все эти проблемы взаимосвязаны и должны решаться комплексно. Одной из ведущих тенденций химической технологии, в том числе химии углеводородов и химической переработки углей и сланцев, является создание крупномасштабных производств новых видов химических продуктов и сырья многоцелевого назначения. Такими продуктами являются молекулярный водород, аммиак, гидразин, метанол, которые выполняют роль как химических компонентов, так и вторичных энергоносителей. Особое значение среди этих веществ имеет водород, наиболее чистым и практически неисчерпаемым источником которого является вода. Получение водорода из воды – задача стратегического значения.

Наиболее перспективные технологические процессы использования водорода: синтез аммиака и метанола, синтез жидких и газообразных углеводородов (искусственное жидкое топливо, метан), гидрогазификация твердых топлив, прямое восстановление руд черных и цветных металлов, спекание металлических порошков, авиационное, автомобильное и ракетное топливо, топливо для газовых турбин и магнитогидродинамических генераторов. Существенно возрастает роль химической энергетики. Ее целями является разработка высокоэффективных способов аккумулирования энергии в энергоемких веществах типа водорода и метана, которые легко транспортируются и способны хранить спасенную энергию сколь угодно долго.

Переход на потребление водорода объединит энергетику и химическую технологию, бытовое газоснабжение и металлургию, энергоснабжение автомобильного и авиационного транспорта и производство синтетических углеводородов в единую технологическую систему. Ресурсы водорода неограниченны и возобновляемы. При использовании водородной технологии полностью снимаются экологические и сырьевые проблемы.

Развитие ядерной энергетики для производства электрической тепловой энергии позволяет высвободить значительные количества органического топлива для последующей его комплексной переработки. Принципиально новое направление крупномасштабной химической технологии основано на использовании атомной энергии в химических целях. Новая технология базируется на энергоемких терморадиационных процессах, осуществляемых за счет комбинированного использования тепловой и радиационной энергии ядерных энергоисточников (атомных реакторов, сильноточных ускорителей). Теплота атомных реакторов используется для проведения эндотермических высокотемпературных процессов, а энергия альфа-излучения – для осуществления радиационно-химических процессов синтеза и модифицирования материалов. Интеграция химической технологии и атомной энергетики окажет существенное влияние на ускорение научно-технического прогресса. Главным направлением решения экологических проблем является комплексное использование сырья и ускоренное внедрение малоотходных технологических процессов и безотходных производств.

К важнейшим направлениям фундаментальных и прикладных исследований относятся:

· новые конструкционные и функциональные органические и неорганические материалы (полимерные, композиционные, керамические и металлические), эластомеры, искусственные и синтетические волокна, а также способы их защиты от коррозии и износа;

· химическая безопасность и охрана окружающей среды;

· тонкий органический, неорганический и элементоорганический синтез с целью создания новых веществ и материалов;

· новые высокоэффективные химико-технологические процессы, включая каталитические, мембранные, металлургические, электрохимические, а также процессы, связанные с применением высоких энергий и физических методов ускорения химических реакций;

· новые процессы углубленной и комплексной химической переработки минерального сырья, нефти, газа и твердых горючих ископаемых;

· химическая энергетика и создание новых химических источников тока и систем преобразования энергии;

· новые методы инструментального химического анализа, химический мониторинг и диагностика химических процессов.