Развитие и размещение химии полимерных материалов

Данная группа производств самая сложная. В состав химии полимерных материалов входят: 1. Органический синтез, т.е. производство мономеров (этилен, пропилен, метанол и др.) и полупродуктов на их основе (полиэтилен, полипропилен, полистирол и др.). 2. Производство полимерных материалов (синтетических смол и пластмасс, химических волокон, синтетического каучука). 3. Переработка полимерных материалов (производство резинотехнических изделий, шин и др.).

Основным сырьем для синтеза полимеров на основе соединений углерода служат продукты переработки нефти и природного газа, отчасти угля.

Для химии полимерных материалов характерно наличие двух типов производственных центров: крупные нефтехимические комбинаты (выпускают широкую номенклатуру продукции); узкоспециализированные производства.

Таблица 60

Производство основных видов полимеров в России в 2008 году, тыс. тонн

Важнейшие факторы размещения: сырьевой, потребительский, технологический (сочетание разных производств) и научный. Наиболее оптимальным ареалом для размещения предприятий полимерной промышленности признаны территории Урало-Поволжья и Западная Сибирь.

Производство мономеров и полимеризация их до полимеров (начальная стадия производства) тяготеет к сырьевым базам – концентрированная география производства. Яркий пример этого – производство полиэтилена, более 50 % выпуска которого в России сосредоточено на предприятиях Татарстана и Башкортостана.

Переработка полимеров в готовые изделия (конечная стадия производства) тяготеет к районам потребления – рассредоточенная география производства. Так, выпуск пластмасс и изделий из них имеется в каждом втором субъекте Российской Федерации.

Для химической индустрии характерны чрезвычайно сложные и разветвленные производственные цепочки, развивающиеся на базе глубокой специализации, кооперирования и комбинирования, в том числе и с другими отраслями. Например, на Магнитогорском металлургическом комбинате в качестве побочного продукта сгорания кокса образуется каменноугольный сырой бензол. Он поставляется в Самару («Куйбышевазот») с целью выпуска бензола – основного сырья для производства капролактама (исходного продукта для выпуска капрона).

Рассмотрим географию некоторых отраслей химии полимерных материалов более подробно.

Производство метанола в России. Метанол (метиловый спирт) – основа производства изопрена (каучуковый мономер), синтетических смол и пластмасс, формалина. Теоретически он и его производные могут заменить бензин в качестве топлива. Ежегодно в стране производится около 3 млн. тонн метилового спирта. Почти 50 % его экспортируется.

В начальный период индустриализации сырьем для выпуска метанола служила древесина, затем коксовый газ, потом газы нефтепереработки, в настоящее время – природный газ.

Основные центры метанольной промышленности России: «Метафракс» (Губаха – Пермский край – 30 %), «Метанол» (Томск – 20 %), «Щекиноазот» (Щекино - Тульская область – 15 %), «Тольяттиазот» (Тольятти – Самарская область), «Акрон» (Великий Новгород). Есть проекты строительства новых предприятий в Нижнем Тагиле (Свердловская область) и Лабытнанги (Ямало-Ненецкий округ).

Предприятие в Губахе крупнейший в России производитель продуктов на основе сложного передела метанола: уротропина (80 %) и формалина (60 %).

Производство полиэтилена в России. Главными центрами производства полиэтилена высокого давления в России являются: Казань (35 %), Томск (30 %), , Уфа (15 %). Анонсированы новые проекты развития отрасли в таких центрах как: Оренбург, Салават, Тобольск и др.

Производство полипропилена в России. Наиболее емкой областью применения полипропилена является производство труб и деталей трубопроводов, производство ковровых покрытий, тары и упаковки для пищевых продуктов. Применяют его и в современном дорожном строительстве. Основное сырье – пропан, который в значительных количествах образуется на НПЗ. До недавнего времени мощности по производству пропилена были только в Москве (Московский НПЗ) и Томске (Томский нефтехимический комбинат – 40 % российского производства). Вступили в строй новые предприятия по производству полипропилена в Уфе и Буденновске (Ставропольский край). Анонсированы новые проекты (Нижнекамск, Омск, Тобольск). При запуске предприятия в Тобольске («Сибур-Холдинг») на этот центр будет приходиться более половины российского выпуска полипропилена.

Производство пленок из полиэтилена и полипропилена. Ведущими регионами по производству пленок являются: Московский столичный регион (31 %), Свердловская область (23 %), Башкортостан (8 %), Челябинская область (7 %), Самарская область (7 %), Нижегородская область (7 %), Курская область (6 %), Кемеровская область (4 %). Как видим отрасль тяготеет к крупнейшим центрам потребления.

Производство полистирола в России. Полистирол используется для производства пищевой упаковки, отделочных панелей автомобилей, корпусов электроники и холодильников. Его производят 7 предприятий в России. 70 % выпуска полистирола сосредоточено в Татарстане (Нижнекамск) и Башкортостане (Салават). Из других центров по объемам производства выделяются Узловая (Тульская область) и Омск.

Производство ПЭТФ в России. ПЭТФ – полиэтилентерефталат является одним из важнейших продуктов синтеза, так как используется для производства пластиковых бутылок под розлив питьевых продуктов.

Крупнейшие предприятия по выпуску ПЭТФ запущены в Благовещенске (Башкортостан) и Твери. Для полного импортозамещения этого недостаточно: пять из шести российских ПЭТФ-бутылок производятся из импортного сырья. Возможно строительство новых предприятий в Елабуге и Нижнекамске (Татарстан), Калининграде, Новопавловске (Ставропольский край), Солнечногорске (Московская область).

Производство поливинилхлорида (ПВХ) России. ПВХ – сырье для производства пластмасс, линолеума и др., пользуется очень широким спросом в связи с массовым производством пластиковых окон в России. В качестве сырья заводы ПВХ используют этилен, который поступает по продуктопроводам. В настоящее время в стране 8 заводов выпускают ПВХ. Наиболее мощные предприятия функционируют в следующих центрах: Саянск (Хакасия), Стерлитамак (Башкортостан), Волгоград, Новомосковск (Тульская область) – суммарно более 80 % всего выпуска.

Обнародованы проекты строительства новых заводов ПВХ в Волгограде и Нижегородской области.

Промышленность синтетических смол и пластмасс. По душевому потреблению пластмасс Россия до сих пор примерно в 2 раза отстает от наиболее развитых стран. В России выпуск синтетических смол и пластмасс имеется в 52 регионах. Столь широкое развитие данной отрасли обусловлено массовым спросом на ее продукцию. Возникнув (в середине 1920-х) первоначально в Центральном районе (Москва, Владимир, Орехово-Зуево), производство пластмасс затем быстро распространилось на другие районы. Лидируют в производстве Поволжье, Урал, Западная Сибирь, а среди субъектов Татарстан, Башкортостан и Томская область. Суммарно они дают более 40 % всего выпуска.

Промышленность химических волокон и нитей России. Отрасль сконцентрирована на территории Поволжского и Центрального районов. Основные центры производства химических волокон расположены в районах сосредоточения текстильной промышленности или в непосредственной близости от них. Крупнейший центр – Балаково (Саратовская область), близ которого функционирует АЭС.

Таблица 61

Производство химических волокон и нитей по регионам России

Примечание:И –искусственные волокна;С– синтетические волокна.

Промышленность синтетического каучука России.Россия не располагает ресурсами для производства каучуков из натурального сырья, поэтому еще в 1932 году в СССР, впервые в мире было создано промышленное производство синтетического каучука (СК). В качестве сырья используют различные технические спирты.

Первоначально они вырабатывались из пищевого сырья (главным образом картофель, зерно, свекла). Вот почему первые заводы СК были построены в ареалах, со значительными сборами выше названных культур и приближенных к основному ареалу потребления готовой продукции (Ярославль, Воронеж, Ефремов, Казань). На эти предприятия работали в качестве поставщиков сырья сотни винокуренных (спиртоводочных) заводов. Для производства 1 тонны СК в 1940-е необходимо было переработать около 70 тонн картофеля. В годы войны сильный дефицит продовольствия заставил искать новый вид сырья для производства технических спиртов. Им становится древесина. В этой связи на Урале и в Сибири строятся гидролизные заводы. Позднее в Красноярске был построен завод СК использующий в качестве сырья гидролизный спирт местных заводов. В послевоенный период появились технологии получения СК из продуктов переработки нефти (предприятия в Орске, Уфе, Стерлитамаке, Саратове, Самаре, Волжском, Нефтекамске, Грозном).

Итак, главный современный вариант размещения заводов СК – в районах добычи и переработки нефти, вдоль трасс нефтепроводов и, что желательно, в районах потребления готовой продукции – центрах производства резинотехнических изделий и автомобильных шин.

В 1990 году объем производства СК в стране превышал 2, 5 млн. тонн, в 2008 году – 1,3 млн. тонн. В настоящее время СК выпускается на 13 заводах в России, причем более 80% общего объема производства сконцентрировано на четырех предприятиях: Нижнекамск - 30 %, Тольятти - 20 %, Воронеж – 18 %, Стерлитамак – 13 %, Омск – 7 %, Ефремов – 5 %. Основные виды производимых каучуков: изопреновые, бутадиеновые, нитрильные, бутиловые, стирольные. Стирольные – самые востребованные в мире. Но именно их мы меньше всего производим.

Поскольку основное сырье для синтеза каучука (бутадиен, изобутилен) поставляется с Тобольского нефтехимического комбината предприятия СК в центральных районах России испытывают значительные трудности в области логистики: их создавали в предвоенный период «под картофель».

Производство шин в России. Шинная промышленность – крупнотоннажное производство, конечное звено цепочки «нефтеперерабатывающий завод – синтез синтетических каучуков – производство резинотехнических изделий». Поскольку шины как товар экономически нецелесообразно транспортировать на значительные расстояния, цепочка производств «НПЗ – завод СК – завод по производству шин» может тяготеть к крупному центру автомобилестроения. Яркий пример подобного технологического сочетания производств у центра грузового автомобилестроения (Набережные Челны) на базе последовательной переработки исходного сырья – Нижнекамск.

На российском рынке действует порядка 14 заводов по выпуску шин. Подавляющая часть предприятий создана в советский период (с 1932 по 1968 годы), но есть и новые (Давыдово – Московская область, Всеволжск – Ленинградская область). Заметим, что на сегодняшний день нет ни одного предприятия этой отрасли в таких районах как Северный, Северо-Кавказский и Дальневосточный.

Имеющиеся производственные мощности по выпуску шин составляют 50 млн. штук в год. При этом в 1990 году было произведено 46, 4 млн. штук шин; 2000 – 29,9; 2005 - 41,3, 2006 – 40,4; 2007 – 43,2; 2008 – 38,4. Больше половины производства приходится на легковые покрышки (55 %), 37 % - грузовые и легкогрузовые. Большая часть производства контролируется иностранными компаниями: Michelin, Bridgestone и др.

В структуре себестоимости производства шин 80 % приходится на сырьевые компоненты. Поэтому шинное производство выгодно создавать там, где есть дешевое сырье – каучук. Более 70 % выпуска шин сосредоточено в таких центрах как Нижнекамск (30 %), Ярославль (15 %), Омск (15 %), Киров (10 %). Среди других центров: Волгоград, Воронеж, Москва, Екатеринбург, Барнаул.

Автомобилизация обуславливает быстрый рост спроса на шины, поэтому в ближайшие годы можно ожидать появления в России новых центров их производства.

При производстве резинотехнических изделий и шин в качестве наполнителя используется технический углерод (сажа). В России крупнейшие центры его производства, как правило, приурочены к центрам первичной переработки нефти, производства СК и шин: Ярославль (40 % российского производства), Волгоград, Нижнекамск, Омск. В качестве сырья заводы технического углерода используют продукт переработки нефти – тяжелый газойль. Общий объем производства технического углерода превышает 600 тыс. тонн, что существенно выше внутренних потребностей. Поэтому 50 % его экспортируется.

Таблица 62

Центры производства синтетического каучука,

технического углерода и шин в России

Микробиологическая промышленность России. Занимает обособленное место в химическом комплексе и является сравнительно новой. Основная продукция: кормовые белки (дрожжи), фурфурол, аминокислоты, антибиотики и др. Для их производства используются продукты переработки нефти и отходы деревообработки. Соответственно предприятия отрасли располагаются или вблизи НПЗ – Дзержинск, Кириши, или у крупных центров механической переработки леса – Красноярск, Архангельск, Киров, Тайшет, Тулун, Канск, Лесозаводск (Приморский край) и др.

За сутки 1 тонна культуры (бактерия Candida guillirmondi), развивающаяся в питательной среде из отходов нефти (парафин), дает до 400 тонн белка. При использовании древесного сырья из 5 тонн абсолютно сухой древесины и 1,5 тонн вспомогательных материалов получают 1 тонну кормовых дрожжей. Значительный расход древесного сырья ориентирует предприятия отрасли размещаться в центрах лесопиления (много отходов в виде щепы и др.) обеспеченных водой (Архангельск).

Центры утилизации химического оружия. В советский период на территории страны боевые отравляющие вещества производились в Березниках, Волгограде, Дзержинске, Новочебоксарске, Чапаевске, Вурнарах и др. Всего было произведено на 14 заводах и накоплено на складах 40 000 тонн химического оружия. Какое огромное количество ресурсов отвлекалось из народного хозяйства страны на подобные милитаризационные программы! В силу взятых на себя международных обязательств Россия развернула программу уничтожения всех запасов химического оружия. В качестве центров избраны места их длительного хранения: Шучье (Курганская область), Камбарка (Удмуртия), Горный (Саратовская область), Марадыковский (Кировская область), Почеп (Брянская область), Леонидовка (Пензенская область), Кизнер (Удмуртия).

Заметим, что в советский период в Пензе и Кургане производилось бактериологическое оружие на базе штаммов сибирской язвы.

ЛЕСНОЙ КОМПЛЕКС

Лесной комплекс включает заготовку, механическую обработку и химическую переработку древесины. В его составе более 20 отраслей, среди которых: лесозаготовительная, деревообрабатывающая, спичечная, фанерная, мебельная, целлюлозно-бумажная и др. В идеале, они должны размещаться рядом, компактно (с целью минимизации транспортных издержек и максимальной переработке образующихся на разных стадиях отходов) и быть приближены к основным районам потребления готовой продукции. На деле этого нет, так как в стране по-прежнему исповедуется принцип экстенсивного лесопользования: лесозаготовки все больше смещаются на север и северо-восток по отношению к главной потребляющей зоне. В размещении отраслей лесного комплекса России наблюдаются те же диспропорции, что и в размещении металлургии и нефтехимии: большая часть мощностей по глубокой переработке древесного сырья находится в отрыве от основных сырьевых баз. Складывались эти диспропорции исторически и на каждом витке развития экономики государства усугублялись еще больше в виду отсутствия географически обоснованной и гибкой концепции эффективной территориальной организации производства.

На территории страны выделяются группы районов с четко выраженным положительным и отрицательным сальдо вывоза и ввоза лесопродукции. К первой группе относятся Европейский Север, Волго-Вятский район, Урал, север Западной Сибири, Восточная Сибирь и Дальний Восток. Самыми крупными получателями древесины являются районы Центральный, Поволжский, Северо-Кавказский и Калининградская область.