Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Мая 2015 в 19:50, дипломная работа
Целью данного дипломного проекта является оценка возможности дооборудования печей П-1 и П-2 установки АВТ-1 системами подавления окислов азота и рекуперации тепла дымовых газов с помощью рекуператоров на тепловых трубах.
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Первичная перегонка нефти
1.2. Классификация и конструкция трубчатых печей нефтепереработки и нефтехимии
1.3. Методы снижения выбросов окислов азота
1.4. Воздухоподогреватели трубчатых печей
1.5. Принцип работы тепловой трубы
2. Технологическая часть
2.1. Описание технологической схемы производственного процесса
2.1.1. Блок теплообменников
2.1.2. Ректификационная колонна К-1
2.1.3. Печь П-1
2.1.4. Ректификационная колонна К-2
2.1.5. Печь П-2
2.1.6. Вакуумная колонна К-5
2.1.7. Вакуумсоздающая аппаратура
2.1.8. Блок защелачивания
2.1.9. Блок откачки кислых стоков
2.1.10. Сепаратор топливного газа
2.1.11. Факельная система установки
2.2. Задание на проектирование
2.3. Поверочный расчет печи П-1
2.3.1. Исходные данные для расчета
2.3.2. Расчет процесса горения
2.3.3. Расчет радиантных камер
2.3.3. Расчет камер конвекции
2.4. Поверочный расчет печи П-2
2.4.1. Исходные данные для расчета
2.4.2. Расчет процесса горения
2.4.3. Расчет радиантных камер
2.4.3. Расчет камер конвекции
2.5. Результаты исследования и математической обработки температур-ного поля радиантных камер печей П-1 и П-2
2.6. Расчет степени подавления окислов азота в радиантной камере П12
2.7. Проектный расчет системы подавления окислов азота в печи П-1
2.7.1. Расчет девиации падающей капли от вертикальной траектории
2.7.2. Расчет расхода подаваемой аммиачной воды
2.8. Проектный расчет рекуператора на тепловых трубах для печи П-1
2.8.1. Расчет числа тепловых труб и количества передаваемого тепла
2.8.2. Расчет гидравлического сопротивления рекуператора в борове
2.8.3. Расчет гидравлического сопротивления воздушной части рекуператора
2.9. Проектный расчет рекуператора на тепловых трубах для печи П-2
2.9.1. Расчет числа тепловых труб и количества передаваемого тепла
2.9.2. Расчет гидравлического сопротивления рекуператора в борове
2.9.3. Расчет гидравлического сопротивления воздушной части рекуператора
3. Механическая часть
3.1. Выбор материала
3.2. Расчет на прочность единичного элемента рекуператора
3.3. Расчет листа, разделяющего секции рекуператора
4. КИП и А
4.1. Общие задачи автоматизации
4.2. Анализ технологического объекта как объекта управления
4.3. Предлагаемые к контролю параметры
4.4. Выбор технических средств автоматизации
5. Безопасность жизнедеятельности
5.1. Основные опасности производства, обусловленные характерными свойствами сырья, продуктов и самого процесса
5.2. Пожарная безопасность
5.2.1. Основные причины возникновения пожара
5.2.2. Противопожарный распорядок
5.2.3. Средства пожаротушения на установке
5.3. Характеристика аварийно-химически опасных веществ, участвующих в производстве
5.4. Меры предосторожности при ведении технологического процесса
5.5. Способы обезвреживания и нейтрализации продуктов производства при разливах и авариях
5.6. Оперативная часть плана работ по ликвидации аварийных ситуаций установки АВТ-1
5.7. Безопасные методы обращения с пирофорными отложениями
5.8. Возможность накапливания зарядов статического электричества, их опасность и способы нейтрализации
5.9. Безопасный метод удаления продуктов производства из технологических систем и отдельных видов оборудования
5.10. Средства индивидуальной защиты работающих
5.11. Расчет естественного освещения
5.12. Расчет искусственного освещения
6. Экологическая часть
6.1. Отходы производства
6.1.1. Сточные воды
6.1.2. Выбросы в атмосферу
6.2. Характеристика свойств вредных веществ
7. Экономическая часть
7.1. Технико-экономическое обоснование
7.2. Укрупненный расчет изменения капитальных затрат
7.3. Укрупненный расчет изменения годовых эксплуатационных затрат
7.4. Расчет изменения непроизводительных расходов
7.5. Оценка экономической целесообразности проекта
7.6. Технико-экономические показатели проекта
Заключение
Список использованной литературы
Сшибера – цена шибера, Сшибера = 10 тыс. руб;
Квспом. = 0,3 ∙ 20 + 0,2 ∙ 20 + 2000 + 10 = 2020 тыс. руб.
Затраты на доставку составляют 5% от суммы Кстали и Квспом.:
Кдост. = (Кстали + Квспом.) ∙ 5% / 100, (7.5)
Кдост. = (555,6 + 5060) ∙ 10% / 100 = 128,78 тыс. руб.
Затраты на монтаж оборудования составляют 30% от суммы Кстали и Квспом.:
Кмон. = (Кстали + Квспом.) ∙ 30% / 100, (7.6)
Кмон. = (555,6 + 5060) ∙ 30% / 100 = 772,68 тыс. руб.
Затраты на покупку контрольно-исполнительных приборов:
ККИПиА = 25 тыс. руб.
Дополнительные капитальные затраты:
ΔКдоп. = 555,6 + 166,68 + 2020 + 128,78 + 772,68 + 25 =3668,74 тыс. руб.
Расчет инвестиционных затрат на замену оборудования представлен в табл.7.1.
Таблица 7.1
Сводная смета капитальных затрат
и амортизационный фонд
Наименование затрат и элементов ОФ |
Сумма, тыс. руб. |
Амортизация | ||
Норма, % |
Сумма, тыс. руб. | |||
Затраты на покупку стали |
555,6 |
6,7 |
37, 23 | |
Затраты на изготовление оборудования |
166,68 |
6,7 |
11,17 | |
Затраты на покупку вспомогательного оборудования |
2020 |
6,7 |
135,34 | |
Затраты на доставку оборудования |
128,78 |
6,7 |
8,63 | |
Затраты на монтаж оборудования |
772,68 |
6,7 |
51,76 | |
Затраты на покупку контрольно-исполнительных приборов |
25 |
6,7 |
1,68 | |
Итого для расчета стоимости ОФ |
3668,74 |
6,7 |
245,81 | |
Непредвиденные и неучтенные расходы ( 2% от стоимости ОФ) |
67,37 |
|||
Итого сметная стоимость (для финансирования) |
3736,11 |
|||
Окончание табл.7.1 | ||||
Стоимость выбывшего оборудования |
0 |
|||
Итого дополнительные капитальные затраты |
3736,11 |
В результате замены оборудования изменяется стоимость основных фондов и годовая сумма амортизационных отчислений. По проекту не требуется выбывание какого-либо оборудования, поэтому изменение стоимости основных фондов равно сметной стоимости нового оборудования:
ΔОФ = ОФнов = 3668,74 тыс. руб. (7.7)
Изменение годовой суммы амортизационных отчислений составит:
ΔА = Анов = 245,81 тыс.
руб.
7.3. Укрупненный расчет изменения годовых эксплуатационных затрат
а) Энергозатраты:
До установки рекуператоров расход топлива на П-1 составляет 15290 т/год, на П-2 – 8117 т/год. После установки рекуператоров расход топлива на П-1 снизится на 5,25% и составит 14487 т/год; на П-2 снизится на 9,9% и составит 7314 т/год. Цена 1 т топливного газа 1780 руб. В денежном измерении годовые затраты уменьшатся с 41664 тыс. руб. до 38806 тыс. руб., т.е. на 2858 тыс. руб., в процентном отношении – на 6,9%.
г) Расходы, связанные с эксплуатацией системы подавления окислов азота:
Для работы системы необходима аммиачная вода (2% аммиака) в количестве 490,84 т/год на печь П-1 и 260,26 т/год на печь П-2, в сумме – 751,1 т/год на обе печи. В пересчете на аммиак годовой расход составит 10 т/год на П-1 и 5,3 т/год на П-2, в сумме – 15,02 т/год. Цена 1 т аммиака 5301 руб. В денежном измерении годовые затраты составят 79632 руб. на обе печи.
в) Трудовые затраты:
Годовой фонд заработной платы не изменится, так как количество рабочих мест остается прежним.
г) Расходы, связанные с использованием основных фондов:
Расходы на СЭРО увеличатся на величину амортизационных отчислений и на сумму расходов на содержание, эксплуатацию и ремонт вновь устанавливаемого оборудования.
Данные представлены в табл. 7.2.
Таблица 7.2
Изменение затрат на содержание, эксплуатацию и ремонт оборудования
Изменяемые статьи затрат |
Величина изменения, тыс.руб. |
1. Изменение годовой суммы амортизационных отчислений |
245,81 |
2. Содержание оборудования (вспомогательные материалы - 0,5% от изменения стоимости ОФ)) |
18,34 |
3. Текущий ремонт оборудования – материалы и запчасти (1% от изменения стоимости ОФ) |
36,69 |
4. Капитальный ремонт оборудования (3% от изменения стоимости ОФ) |
110,06 |
5. Прочие расходы по СЭРО, в т.ч. услуги других цехов и сторонних организаций (0,5% от изменения стоимости ОФ) |
18,34 |
Итого |
429,24 |
7.4. Расчет изменения непроизводительных расходов
В ходе технологического расчета испарительных устройств были определены количества окислов азота, образующихся в каждой камере П-1 и П-2. Зная эффективный фонд времени работы печи [9], рассчитаем годовые выбросы:
(214,763 мг/с ∙ 2 + 113,96 мг/с ∙ 2) ∙ 3600 ∙ 8580 / 106 = 20,3 т/год (7.9)
Следовательно, до установки систем количество выбросов составляет 20,3 т/год. В результате оборудования печей системой подавления количество выбросов сократится примерно на 60% и станет равным 8,1 т/год. Кроме того, выбросы окислов азота сократятся также за счет снижения расхода топлива и в итоге составят 6,7 т/год. Суммарное сокращение выбросов составляет 13,6 т/год, в процентном отношении – 66,8%. Штраф за выбросы окислов азота взимается в размере 52 руб/т. В денежном измерении годовые непроизводительные расходы уменьшатся с 1056 руб до 384 руб, т.е. на 672 руб.
7.5. Оценка экономической целесообразности проекта
Экономическую целесообразность проекта оцениваем по приросту годовой суммы прибыли, которую получит предприятие с учетом инвестиционных затрат по формуле:
Э = ΔП – Едеп ∙ ΔКдоп,
где ΔП - прирост годовой суммы прибыли предприятия, тыс. руб;
Едеп - депозитная процентная ставка ЦБ РФ, принимаем Едеп = 0,18;
ΔКдоп - инвестиционные издержки, тыс. руб.
Изменение себестоимости годового выпуска продукции (перерасход по электроэнергии не учтен):
ΔС = Эктопл. + Экнепр. – ПерСЭРО - Перам., (7.11)
где Эктопл. – экономия топлива;
Эктопл. – экономия непроизводительных затрат на оплату штрафов за выбросы окислов азота;
ПерСЭРО – перерасход по СЭРО;
Перам. – перерасход по аммиаку;
ΔС = 2858 + 0,67 - 429,24- 79,6 = 2349,89 тыс. руб.
Годовой прирост прибыли по величине равен изменению себестоимости годового выпуска продукции:
ΔП = ΔС = 2349,89 тыс. руб, (7.12)
Тогда экономический эффект:
Э = 2349,89 – 0,18 ∙ 3736,11 = 1677,39 тыс. руб.
Срок окупаемости инвестиций составит:
Ток = ΔКдоп / ΔП,
Ток = 3736,11 / 2349,89 = 1,59 года.
Чистый дисконтированный доход рассчитаем по следующей формуле:
(7.14)
где ЧП – чистая прибыль, получаемая на t-том шаге расчета;
ΔА – амортизационные отчисления на том же шаге;
t – номер шага расчета (t = 0 для первого года, 1 для второго, 2 для третьего и т.д.).
Расчет ЧДД представлен в табл. 7.3.
Таблица 7.3
Расчет чистого дисконтированного дохода
Наименование показателя |
Годы | |||||
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
2013 | |
t |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Инвестиции проекта |
3736,11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Прибыль налогооблагаемая |
2349,89 |
2349,89 |
2349,89 |
2349,89 |
2349,89 |
2349,89 |
Налог на прибыль (24%) |
563,97 |
563,97 |
563,97 |
563,97 |
563,97 |
563,97 |
Чистая прибыль |
1785,92 |
1785,92 |
1785,92 |
1785,92 |
1785,92 |
1785,92 |
Амортизация |
245,81 |
245,81 |
245,81 |
245,81 |
245,81 |
245,81 |
Дисконтированный эффект по годам |
2031,73 |
1721,81 |
1459,16 |
1236,57 |
1047,94 |
888,09 |
Чистый дисконтированный доход за 6 лет |
4649,19 |
Индекс доходности рассчитывается по следующей формуле:
ИД = 2,24.
Так как ЧДД > 0, а ИД > 1, то проект эффективен.
7.6. Технико-экономические показатели проекта
1. Дополнительные капитальные затраты, тыс. руб. |
3736 |
2. Объем производства, т/год |
1755516 |
3. Количество тепла, вносимого в печь П-1, Мкал/ч |
|
а) базовый вариант: |
|
за счет топлива |
21,3 |
б) проектный вариант – за счет топлива |
|
за счет топлива |
20,2 |
за счет воздуха |
1,1 |
4. Количество тепла, вносимого в печь П-2, Мкал/ч |
|
а) базовый вариант: |
|
за счет топлива |
11,3 |
б) проектный вариант: |
|
за счет топлива |
10,2 |
за счет воздуха |
1,1 |
5. Часовой расход топлива на печь П-1, кг/ч |
|
а) базовый вариант |
1782 |
б) проектный вариант |
1688 |
6. Часовой расход топлива на печь П-2, кг/ч |
|
а) базовый вариант |
946 |
б) проектный вариант |
852 |
7. Эффективный фонд времени печи |
8580 |
8. Годовой расход топлива на печь П-1, т/год |
|
а) базовый вариант |
15290 |
б) проектный вариант |
14487 |
9. Сокращение расхода топлива на печь П-1, т/год (%) |
803 (5,25) |
10. Годовой расход топлива на печь П-2, т/год |
|
а) базовый вариант |
8117 |
б) проектный вариант |
7314 |
8. Сокращение расхода топлива на печь П-2, т/год (%) |
803 (9,9) |
7. Годовой расход топлива на обе печи, т/год |
|
а) базовый вариант |
23407 |
б) проектный вариант |
21801 |
8. Сокращение годового расхода топлива, т/год (%) |
1606 (6,9) |
6. Цена 1 т топлива, руб. |
1780 |
7. Энергозатраты, тыс. руб. |
|
а) базовый вариант |
41664 |
б) проектный вариант |
38806 |
8. Выбросы окислов азота, т/год |
|
а) базовый вариант |
20,3 |
б) проектный вариант |
6,7 |
9. Штраф за 1 т выбросов, руб. |
52 |
10. Непроизводительные затраты, тыс. руб. |
|
а) базовый вариант |
1,056 |
б) проектный вариант |
0,384 |
11. Изменение текущих затрат, тыс. руб. |
2350 |
в т.ч. за счет: |
|
а) экономии энергозатрат, тыс. руб. |
2858 |
б) уменьшения непроизводительных затрат, тыс. руб. |
0,672 |
в) перерасхода по СЭРО, тыс. руб. |
429 |
г) перерасхода по аммиаку, тыс. руб. |
79,6 |
12. Социальный эффект - уменьшение выбросов окислов азота, т/год (%) |
13,6 (66,8) |
в т.ч. за счет: |
|
а) сокращения расхода топлива, т/год (%) |
1,4 (6,8) |
б) использования системы подавления окислов, т/год (%) |
12,2 (60) |
Информация о работе Дооборудования печей П-1 и П-2 установки АВТ-1