Технология производства и переработки полиэтилена

Для параллельной подсистемы:

Для последовательной подсистемы, используя величины:               (5.14)

8. Определив показатели по трем элементам параллельной системы, получим результаты по всему комплексу:

9. По значению (5.15) найдем реальное объемное значение уровня технологии комплекса:

                                     (5.16),

где Q_с - системный выпуск, а Ф_с - затраты прошлого труда в системе.  

10. Для сравнения  технологической системы и изучаемого технологического процесса, найдем удельный уровень технологии системы по формуле (5.17), в которой объемный уровень технологии делиться на совокупный показатель труда живого, чтобы прийти к одинаковым единицам измерения.

                                     (5.17),

     где - затраты живого труда системой технологических процессов, i - номер элемента системы, i = 1,n; n - число элементов (технологических процессов) в системе.

   Технологический уровень системы равен 1.01 (5.17), что является низким показателем, значит, развитие процесса тормозиться системой. 

11. Поскольку рассматриваемая система параллельная, то максимальному уровню выпуска соответствует пропорция (5.19). То есть максимальным объемным уровнем технологии для системы будет сумма объемных уровней технологий всех ее элементов.

    (5.20),   

где Yi - объемный уровень технологии i-го технологического процесса. 

   Так как оптимальный объемный уровень технологии больше реального значения – 138.9 (5.16) на 5%, то система работает не в оптимальном режиме, но различие между реальным и оптимальным значениями несущественное, а значит, если принять меры по оптимизации системы, можно получить желаемый максимальный выпуск при данном уровне технологии (поскольку если значения оптимального объемного уровня технологии соответствуют реальным значениям объемного уровня технологии, можно сделать вывод о соответствии реального состояния системы оптимальному).

12. Установив небольшое несоответствие состояния системы оптимальному режиму, найдем тот дополнительный системный прирост продукции, который обеспечивается за счет оптимизации. Для этого нужно сравнить реальный системный выпуск Qс (всей комбинированной системы) с оптимальным Qопт.с.

   Объем выпуска оптимизированной  системы, учитывая оптимальный  объемный уровень технологии:                              (5.21).

               (5.22)

   Оптимальный объем выпуска равен примерно 100 единиц, а это на 2 единицы превосходит реальный, который равен 98 единицам. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    VI. АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА 

    Важнейшими  путями совершенствования химической технологии являются рост скоростей взаимодействия между предметом и средствами труда и между реагирующими предметами труда; повышение коэффициента полезного действия процессов, машин и аппаратов.

    Интенсификация  процессов переработки сырья  и материалов путём роста скоростей применима как и механическим, физическим и к химическим процессам. Однако методы увеличения скоростей взаимодействия предметов труда между собой и со средствами труда в химических процессах совершенно отличны от методов, присущих физическим и механическим процессам. В результате химической реакции изменяется не только внешняя форма, но чаще всего и молекулярная структура предмета труда. Скорость химических и физико-механических процессов определяется термодинамическими и кинетическими факторами, характеристиками процессов массо- и теплообмена. Поэтому повышение скоростей химических процессов достигается как за счёт увеличения перемещения материалов, так и за счёт подбора оптимальных физико-химических условий проведения процесса. К числу этих физико-химических условий относится увеличение поверхности контакта потоков, улучшение перемешивания, направленное изменение температуры и давления. Эти условия можно оптимизировать по отдельности или совместно.

    Показателями  прогрессивности технологического процесса в химической промышленности являются скорость и селективность процесса. Повышение скорости химической реакции способствует улучшению технико-экономических показателей процесса: производительности труда, фондоотдачи и оборачиваемости оборотных средств. Повышение селективности химического процесса обеспечивает снижение материалоёмкости и энергоёмкости продукции и в конечном счёте приводит к снижению себестоимости производства. На скорость и селективность процесса, как уже отмечалось, существенное влиянии оказывают температура, давление, степень конверсии, а также применение катализаторов.

    Особое  значение в современных условиях имеет применение эффективных катализаторов. Эффективность катализатора определяется его активностью, селективностью, механической прочностью и стабильностью. Наряду с расширением использования эффективных гетерогенных и гомогенных катализаторов характерной тенденцией научно-технического прогресса является переход на ферментативные катализаторы, обеспечивающие протекание процесса в мягких условиях и с высокой селективностью.

    Важнейшей задачей химической промышленности является создание ресурсосберегающих технологий, базирующихся на замкнутых  кругооборотах сырья и энергии. Реализация подобных технологий невозможна без широкого применения химических методов воздействия, характеризующихся изменением молекулярного состава вещества. В перспективе ставится вопрос о создании комплексов технологических процессов, обеспечивающих безотходное использование сырья, что представляет большую важность и с экономической, и с экологической точки зрения.

    Характерным направлением научно-технического прогресса  в химической промышленности является расширение диапазона применяемых  условий: температур, давления, сред протекания реакций. Всё шире используются высокие и низкие температуры, высокое давление и вакуумная техника.

    Многие  технологические прогрессы осуществляются при температурах, превышающих 1000°С (плазменные процессы, производство технического углерода, производство ацетилены). При  этом с повышением температуры увеличивается выход продукции и сокращается длительность производственного цикла. В ряде химических производств (получение диоксида углерода, азота, кислорода, разделение углеводородных газов, водорода и его изотопов) используется глубокий холод.

    Характерным направлением совершенствования химической технологии является применение высоких  давлений, что позволяет повысить производительность аппаратов без  увеличения их габаритов за счёт ускорения  реакции (обычно это относится к  прогрессам в жидкой и газовой фазе). Экономическая эффективность применения повышенных давлений доказана в производстве азотной кислоты, в процессе получения спиртов и альдегидов методом оксосинтеза, в процессах гидрирования различных ароматических продуктов. Дальнейшее повышение давления в основных технологических установках во многом зависит от технического прогресса в химическом машиностроении, создание более прочных материалов. Эффективность повышения давления должна определяться сравнением получаемого результата (увеличением выхода продукта ил степени селективности реакции) и потребных дополнительных затрат (на применение более прочных материалов и повышенный расход энергии для создания высокого давления).

    Важнейшее направление научно-технического прогресса в совершенствовании технологии химических производств неразрывно связано с переходом от периодических процессов к непрерывным. Химический процесс, представляющий цепь последовательно протекающих реакций, по своей природе непрерывен. Непрерывные процессы гораздо более эффективны, чем периодические. Введение таких процессов позволяет сократить длительность производственного цикла за счёт исключения остановок прогресса, связанных с цикличностью, ликвидировать необходимость в промежуточных складах и резервуарах, повысить механизацию, автоматизацию и безопасность производства и улучшить условия труда, повысить качество продукции. Непрерывные прогрессы требуют более высокого уровня организации; они не допускают простое ни в одном звене технологической нитки. Любой простой вызывает остановку всего процесса, что ведёт к крупным потерям. Все технологические параметры должны постоянно поддерживаться в заданных пределах, что обусловливают необходимость контроля, совмещенного во времени с протекающим процессом, и разработку системы непрерывного регулирования отклонений.

    Характерной чертой научно-технического прогресса  в химических производствах является переход к прямым одностадийным  процессам. Таким образом, непрерывность  процесса и получение конечного  продукта в одну стадию позволяют экономить капитальные вложения, снижают текущие затраты на производство, а значит, повышают его эффективность.

    Большое значение для повышения эффективности  химического процесса имеет научно-технический  прогресс в создании и совершенствовании химического оборудования. Основным направлением научно-технического прогресса в этой сфере является не увеличение геометрических размеров оборудования, а изыскание принципиально новых технических решений. Высокая стоимость уникального химического оборудования обусловливает необходимость создания технологических линий без резервных аппаратов, в связи с чем резко возрастают требования к надёжности, долговечности и ремонтопригодности всех видов оборудования. Большое значение имеет применение эффективных материалов для изготовления химического оборудования, например, легированных металлов, сплавов на основе цветных металлов, синтетических материалов, новых футеровочных материалов, термостойкой и коррозионно-стойкой керамики и т. д.

    Рассматривая  научно-технический прогресс в химической технологии, следует назвать и такие его направления, как электрификация, комплексная механизация и автоматизация.

      Характерной чертой электрификации  химической промышленности является  увеличение потребления электроэнергии  во вспомогательных производствах в целях повышения производительности труда и снижения числа вспомогательных рабочих и энергоснабжение в основных производствах. Основными направлениями энергосбережения в технологических процессах являются оптимизация режимов технологических установок, применение энергоутилизационного оборудования, широкое использование современных приборов и автоматизированных систем для учёта и контроля энергии, снижение потерь энергии при её производстве и передаче.

    Механизация, т. е. полная или частичная замена ручного труда машинным остаётся важным направлением научно-технического прогресса в химической промышленности, особенно во вспомогательных цехах и при выполнении вспомогательных работ на химических предприятиях. Механизация труда имеет исключительно важное значение в производствах минеральных удобрений, резино-технических изделий, пластмасс.

    Огромное  значение имеет и автоматизация  производства. Автоматизация позволяет  осуществлять производственные процессы без непосредственного участия  человека и лишь под его контролем. Это особенно важно, где увеличение скоростей химических процессов, применение высоких и сверхвысоких температур и давлений, низких температур, глубокого вакуума и других параметров, требующих высокой токсичности ведения процессов, делает неэффективным, а часто и невозможным ручное управление.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

1. Пластические  массы (пластмассы, пластики) – это  материалы, содержащие в качестве основного компонента полимер, который при определённой температуре и давлении приобретает пластичность, а затем затвердевает, сохраняя форму при эксплуатации. В одном случае пластмассы состоят в основном из полимера, в другом – представляют собой сложные композиции (кроме полимера содержат наполнители, пластификаторы, вспомогательные вещества и др.).
2. В зависимости от способа получения полиэтилен бывает высокого давления, среднего давления, низкого давления.

    Таким образом, развитие промышленности  синтетических смол, пластмасс и других синтетических материалов способствует научно-техническому прогрессу. Кроме того,  оно высвобождает для народного хозяйства чёрные и цветные металлы, натуральные волокна, строительные материалы. Пластмассы играют важную роль как в развитии народного хозяйства, так и в жизни каждого человека. Производство пластмасс целесообразно в наше время так как процесс их изготовления отличается относительной дешевизной, по сравнению с другими материалами. Следует отметить, что наряду с производством пластмасс надо уделять внимание их утилизации. По подсчётам учёных, во всём мире накопилось более 1,5 миллиардов отходов из пластмасс. Переработка вторичного сырья позволит сэкономить значительные средства предприятий-изготовителей.