Проект колонны синтеза карбамида

 

7.8 Экологичность  установки

В процессе производства карбамида образуются следующие  твердые и жидкие отходы приложение М:

- синтетические  и минеральные масла отработанные (в т.ч. масла индустриальные отработанные, масла компрессорные отработанные) Условие (метод) и место захоронения, обезвреживания, утилизации-вывозится на площадку «Г» ТСЦ для компаундирования с мазутом или в цех № 13 для компаундирования с нефтью или реализуется потребителям в количестве

- отход твердых  производственных материалов, загрязнённых  нефтяными и минеральными жировыми продуктами. Пенополиуретан (ППУ-205). Пенополиуретан 52 %. Направляется на полигон захоронения твёрдых отходов в количестве 0,2784 т/год;

- сточные воды с установки в количестве 10 м³/час направляются на очистные сооружения ПВКиОСВ.

С целью ограничения  вредного воздействия процесса производства на окружающую среду необходимо:

- строго соблюдать  нормы технологического режима  и нормы технологического контроля;

- следить за герметичностью  системы и аппаратов, не допускать  пропусков продуктов, утечек воды;

- следить за работой  вентиляционных систем, газосигнализаторов  воздушной среды в производственных помещениях, не допуская их отключения;

- выполнять мероприятия при неблагоприятных метеоусловиях согласно «Мероприятиям по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в период НМУ (неблагоприятных метеоусловий)»;

- при аварийных ситуациях  сброс избыточного давления производиться  на факел через факельную емкость, исключая выбросы в атмосферу.

 

7.9 Расчет предохранительного  клапана [  ]

Цель: подобрать  и рассчитать предохранительное  устройство (ПУ) установленное на трубопроводе нагнетания компрессора. Исходные данные приведены в таблице 7.2.

 

Таблица 7.2 –  Исходные данные

Параметр	Значение
1	2
Расход СО2 mн, м3/ч	7200
Рабочее давление рр, МПа	20
Продолжение таблицы 7.2
1	2
Рабочая температура  Тр, °С	150
Рабочая среда	СО2
Давление сброса р2, МПа	0,004
Плотность СО2 ρ1, кг/м3	765,9

 

Максимальный аварийный приток двуокиси углерода произойдет при ошибочном перекрытии запорного вентиля на трубопроводе нагнетания компрессора, при этом

 

 

Максимально допустимое давление в аппарате при срабатывании ПУ, согласно Правилам Ростехнадзора составляет

 

                                                (7.1)

 

Подставляя  числовые значения, получим

Определим произведение коэффициента расхода на площадь  сечения седла по формуле

 

                                           (7.2)

 

где ρ₁ – плотность среды при рабочей температуре, кг/м³.

Подставляя  числовые значения, получим

 

В соответствии с рекомендациями выбираем в качестве ПУ предохранительный клапан с импульсным элементом и электромагнитным приводом с

Определим площадь  узкого сечения седла по формуле

 

                                              (7.3)

 

Подставляя  числовые значения, получим

Определим диаметр  узкого сечения седла по формуле

 

                                                 (7.4)

 

Подставляя  числовые значения, получим

Определим коэффициент  пропускной способности по формуле

 

                                              (7.5)

 

Подставляя  числовые значения, получим

Выполним проверку рассчитанного значения площади  узкого сечения седла по формуле  Ростехнадзора

 

                    (7.6)

 

где ρ₁ – плотность среды при заданных температуре и давлении, кг/м³;

      В – коэффициент зависящий от k и β, для жидкости В = 1.

Подставляя  числовые значения, получим

Условие выполняется, следовательно, расчет верен.

По результатам  расчетов по каталогу выбираем клапан с импульсным элементом и электромагнитным приводом типа 17С52П по ГОСТ 15150-69 рисунок 7.1, имеющий электромагнитный привод в составе импульсного клапана. В этом случае давление среды поступает под затвор (тарелку) импульсного клапана и одновременно на электроконтактный манометр. Электроконтактный манометр срабатывает при заданном значении давления и добавляет усилие на затвор импульсного клапана. Этим гарантируется его открывание в заданный момент. При падении давления электроконтактный манометр переключает цепь электромагнита, обеспечивая необходимую плотность прижима затвора импульсного клапана.

 

 

Рисунок 7.1 – Предохранительный клапан

 

Параметры клапана:

- условное давление р_у = 32 МПа (р_Р = 20 МПа);

- коэффициент расхода α₂ = 0,1;

- условный проход (вход) D_У = 25мм;

- условный проход (выход) D_У = 50 мм.

 

 

 

 

8 Экономика

 

8.1 Расчет капитальных затрат и стоимости основных фондов

Создание и внедрение  новых технологических процессов связано со значительными капитальными затратами. Капитальные затраты – это единовременные вложения в создание основных фондов.

Затраты на технологическое  оборудование, приобретаемое со стороны, определяются следующим образом

 

К_от = Ц_от (1+ К_т3+ К_с + К_м),   (8.1)

 

где Ц_от – оптовая цена оборудования, руб.;

      К_т3 – коэффициент транспортно-заготовительных расходов

      К_с – коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы;

      К_м – коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования (К_м = 0,15-0,25 оптовой цены оборудования).

К_от = 5000000 (1 + 0,1 + 0,25 + 0,1) = 7321050 рублей.

Расчет стоимости аппаратов и оборудования должен быть произведен по следующей форме (таблица 8.1).

 

Таблица 8.1 – Расчет стоимости аппаратов и оборудования

Наименование оборудования	Еденица измерения	Коли-чество	Стоимость, руб.
			Цена	Всего
1Колонна D = 1300 мм, Н = 24000, 09Г2С	шт	1	5000000	5000000
2 Труба  D = 80 мм, 09Г2С	м	30	1633	49000
Итого: Транспортные  расходы Затраты на монтаж КИП и А	%	10	5049000 504900 1262250 504900
Итого:			7321050

Стоимость основных производственных фондов будет равна:

 

Ф = Ф_ср + К_от.                                          (8.2)

 

Подставляя числовые значения, получим

Ф = 126 557 022,6  + 7 321 050  = 133 878 072,6 рублей.

 

8.2  Расчет производственной мощности и производственной программы установки

Производственная мощность определяется

 

М = Е·П·(t_кал. – t_н.пр.),                                  (8.3)

 

где Е – число однотипных аппаратов, агрегатов;

      П – производительность установки в единицу времени;

      t_н.пр. – время нормативных простоев.

М₁ = 1 ∙ 800 ∙ (365 - 62) = 242080 т/год.

 

М₂ = М₁ +ΔМ.                                      (8.4)

 

Подставляя числовые значения, получим

М₂ =  242080 + 121520 = 363600 т/год.

Производственная программа  установки по форме представляет материальный баланс установки с указанием количества взятых и полученных нефтепродуктов, технологических потерь, процентов отбора целевых продуктов от исходного сырья.

Порядок составления  материального баланса следующий:

- определяется производственная мощность установки, т.е. выпуск основного продукта;

- исходя из мощности и расходных норм сырья, определяют количество сырья на выпуск продукции в тоннах;

- определяется выход побочных продуктов, отходов и потерь в тоннах;

- составляется материальный баланс в процентном соотношении.

 

Таблица 8.2 – Материальный баланс установки

Наименование продуктов	До замены колонны		После замены колонны
	т	%	т	%
Взято:
Аммиак	140488	43,49	210980,17	43,49
СО2	182528	56,51	274143,24	56,51
Итого:	323016	100	485123,41	100
Получено:
Карбамид, всего	242080	74,95	363600	74,95
В том числе в 100% азоте	111841,0	-	167983,2	-
Побочный продукт	0	0	0	0
Реакционная вода	61524	19,05	92416	19,05
Технологические потери, в том числе: - реакционная вода - выбросы в атмосферу	19412   12843 6569	6   3,98 2,02	29107,41   19308 9799,41	6   3,98 2,02
Итого:	323016	100	485123,41	100

 

8.3 Расчет себестоимости продукции

Себестоимость продукции  – важнейший экономический показатель работы установки. Расчет себестоимости единицы продукции производится путем составления калькуляции себестоимости.

Себестоимость представляет собой стоимостную оценку, используемых в процессе производства продукций, природных ресурсов, сырья, материалов, топлива, энергии, основных фондов, трудовых ресурсов, а также все затраты, необходимые на производство и реализацию продукции.

Основой для составления  себестоимости служит производственная программа установки, материальный баланс процесса, нормы расхода сырья, материалов, топлива, энергии, стоимость основных фондов, годовые нормы амортизации, данные расчета фонда заработной платы, нормы расходов на текущий ремонт, цеховых и общезаводских расходов, плановые и отчетные калькуляции себестоимости продукции до реконструкции.

Калькуляции себестоимости продукции до замены колонны и после замены колонны представлены в таблицах 8.3 и 8.4 соответственно.

 

Таблица 8.3 – Калькуляция себестоимости до замены колонны

Наименование статей	Норма плановая	Кол-во тонн	Цена, руб.	Сумма, тыс. руб.
1	2	3	4	5
Взято в производстве:
Аммиак	0,580	140488	2808,86	228874,450
Углекислота	0,755	183528	728	100874,330
Вспомогательные материалы:
ХОВ	3	9600	20,62	593,856
Аммиачная вода 54 цех	1,00	3200	674,02	2156,864
Итого сырье				332499,5
Ново-Флоу	0,0005	60,780	43205,41	1,313
Бельтинг	0,0005	121,254	82,4	0,005
Картон	0,001	69,413	7210	0,500
Пена монтажная	3,00	484107	0,103	149,589
Мешки	20,300	1560918	8,57	271554,460
Смола КФС	0,0056	680,736	7076,85	26,978
Продолжение таблицы 8.3
1	2	3	4	5
Итого реагенты				271738
Энергетика
Пар	1,556	378295	420,96	247788,430
Вода	0,130	31546,3	848,26	3478,730
Электроэнергия	0,158	38363	1072,83	41158,38
Эл.эн.на ам.воду	49,830	638	1072,83	684,332
Азот	0,031	7537	1799,78	13564,482
Сжатый воздух	0,018	4376	203,20	16,006
ХОВ	0,23	55918	24,50	315,098
Итого энергоресурсы				307005,460
Зарплата				22732,3
Отчисления на соц. страх.				6002,5
Итого зарплата				28734,8
УПР
Кап.ремонт				8040,0
Амортизация				4059,4
Тек.ремонт				11787,0
Цеховые расходы				21380,9
Тех. обслуживание оборудования				1460,0
Услуги лаборатории				1359,3
Итого УПР				48086,6
Себестоимость		242080		979719,66
Себестоимость 1 тонны				4,047