Глава 2. Энергетическое обеспечение химических производств

Энергия – это тоже важнейший элемент химического производства. Так как все ХТП протекают с изменением энергии, то обязательно должно быть предусмотрено либо использование выделяющейся энергии (повышается экономичность процесса), либо ее подвод. Кроме того, значительная доля энергии затрачивается на проведение различных вспомогательных операций: транспортировка, дробление и проч.

Наша страна располагает большими энергетическими ресурсами, которые позволяли полностью удовлетворить потребности в них любых отраслей народного хозяйства (в том числе и химической промышленности). В Российской Федерации имеются огромные ресурсы ископаемого топлива, в особенности бурых и каменных углей. Однако только около 10 % природных топливных ресурсов приходится на Европейскую часть России, хотя сосредоточено здесь около 75 % потребителей электроэнергии, поэтому необходимо транспортировать и электроэнергию и топливо из восточных районов.

Последние 30-40 лет в мире и энергетика и технология ориентировались почти исключительно на нефть и природный газ, добыча которых велась темпами, не соответствующими их запасам. В 70-х годах ХХ столетия в мире появились первые признаки энергетического кризиса, что выразилось в резком повышении цен на нефть и природный газ. Поэтому появилась срочная необходимость изыскания и освоения источников энергии, способных заменить нефть и газ.

В середине ХХ века (в 1960 г.) в мировом топливно-энергетическом балансе составляла: нефть - 29,8 %, природный газ - 13,9 %, уголь — 45,5 %, дрова и суррогаты топлива - 10,8 %. К 1970 г. доля нефти возросла до 40,0 %, природного газа до 19,7 %, а к 1980 г. доля нефти составила - 46,2 %, газа - 18,8 %, угля – 28,4 %. В технически развитых странах доля нефти и газа в топливно-энергетическом балансе и того выше. Так, например, в США нефть давала 48,8 % энергии, а уголь – 18,5 %. В 2000 г. в мировом топливно-энергетическом балансе составляла: нефть – 39 %, газ – 25 %, уголь – 27 %, энергия атомных станций – 7 %, гидроэнергия – 3 %.

Рис.1. Годовой мировой расход

энергии (относительные величины):

1 – нефть, 2 –уголь,

3 – природный газ,

4 – гидроэлектростанции,

5 – атомная энергия.

Таблица 4. Мировое потребление энергии с 1860 по 2000 г

Энергоресурсы, Млрд. МВт. Ч
		1860		1900		1940		1960		1970		1980		2000
Уголь	1,14		6,25		15,30		17,80		18,20		19-22		28-37
Нефть	Мало		0,25		3,66		20,80		24,00		28-37		49-61
Природный газ	-		0,08		0,98		4,65		11,80		20-25		32-49
Гидроэнергия Рек	Мало		0,08		0,58		2,45		3,66		4,9		6-8,2
Ядерная Энергия	-		-		-		-		0,33		5-6		41-53
Прочие	3,42		4,10		5,72		5,72		5,30		4,90		3,25
Всего	4,56		10,76		26,24		41,42		63,29		89-98		163-204
На одного человека, МВт. Ч	3,82		6,25		12,05		13,85		17,40		19-21		27-31

Сейчас в структуре потребления первичных энергоносителей происходят изменения, направленные на сокращение доли нефти. Особенно это заметно в энергетике Европы: по прогнозам доля нефти с 42 % в 2000 г. упадет к 2010-2015 году до 30-35 %, а доля газа за этот период возрастет.

Можно обратиться к истории и посмотреть, как расходовались имеющиеся мировые запасы энергии. Ответ дает таблица 4.

Таблица позволяет сделать интересные выводы. За ХХ столетие общее потребление энергии человечеством возросло в 16-20 раз, однако расход ее на одного человека увеличился только в 4-5 раз вследствие быстрого роста населения Земли и чрезвычайно неравномерного промышленного развития стран. Потребление природного газа возросло в 400-600 раз, нефти – в 200-250, гидроэнергии – 75-100, а угля всего в 5-6 раз. Потребление же ядерной энергии только за 30 лет должно было увеличиться в 120-150 раз.