Снижение издержек производства карбамида на стадии выпарки в филиале «Азот» ОАО «ОХК «Уралхим»

Выходящий из реактора плав синтеза поступает в испаритель I ступени дистилляции. В испарителе Е 901 плав синтеза нагревается. Из испарителя газожидкостная смесь направляется в сепаратор I ступени дистилляции D 901 для разделения фаз.

Под воздействием температуры и снижения давления в испарителе происходит дальнейшее разложение карбамата аммония. Газожидкостная смесь поступает в сепаратор II ступени для разделения фаз. Плав синтеза направляется в испаритель III ступени. В испарителе происходит практически полное разложение оставшегося карбамата аммония и газожидкостная смесь направляется для разделения фаз в сборник-сепаратор III ступени. В сборник-сепаратор подается также раствор карбамида из бака растворения некондиционного карбамида D 921, из резервного сборника раствора карбамида D 910.

Конденсация не прореагировавших компонентов

и рециркуляция РУАС

Выделенная в процессе дистилляции плава синтеза газовая фаза, содержащая NH3, СО2, пары воды и инерты проходит трехступенчатую конденсацию и абсорбцию водными растворами углеаммонийных солей с поступенчатым повышением концентрации NH3 и СО2 от III ступени к I.

I ступень конденсации. Насыщенный аммиаком РУАС стекает в конденсатор, а инерты направляются в колонну промывки инертов среднего давления.

II ступень конденсации. Не сконденсировавшаяся в конденсаторе газовая фаза поступает в промыватель инертов II ступени, который орошается РУАС из абсорбера-конденсатора III ступени насосами.

III ступень конденсации. Газовая фаза из сборника-сепаратора поступает в межтрубное пространство конденсатора, происходит частичная конденсация парогазовой смеси

Газожидкостная смесь из конденсатора направляется в кубовую часть насадочного абсорбера-конденсатора, где за счет многократного циркулирования РУАС происходит конденсация и абсорбция NH3 и СО2.

Выпарка раствора карбамида

Упаривание раствора карбамида до практически полного удаления NHз и воды осуществляется в двухступенчатой вакуум-выпарной установке, расположенной на отметке 57,2 м грануляционной башни.

I ступень вакуум-выпарки. Раствор карбамида из сборника-сепаратора III ступени дистилляции насосами подается через фильтры в двухсекционный испаритель. Из испарителя парожидкостная смесь поступает в сепаратор для разделения фаз. Соковый пар направляется на конденсацию, а жидкая фаза - плав карбамида поступает на всас насосов и подается на II ступень вакуум-выпарки.

II ступень вакуум-выпарки. Плав карбамида из сепаратора насосами подается в испаритель, где нагревается.

Доупарка слабого раствора карбамида. Накопившийся в сборнике раствор, проходит концентрирование в системе аппаратов узла доупарки. Из сборника часть раствора подается насосами на орошение и промывку сокопроводов I и II ступеней вакуум-выпарки, а оставшаяся часть подается в испаритель доупарки , где нагревается.

Грануляция плава карбамида

Плав карбамида из сепаратора насосами подается к акустическим вращающимся виброгрануляторам. Капли плава карбамида, падая вниз с высоты 50 м, охлаждаются в потоке встречного воздуха и в виде гранул ссыпаются на ленточные транспортеры. Далее системой ленточных транспортеров отправляются в отделение сушки. Воздух по стволу гранбашни движется за счет естественной тяги и выходит через жалюзи в атмосферу.

Производство карбамида предназначено для получения гранулированного продукта. Принципиальная схема производства карбамида представлена в Приложении З.

 

Определение вида технологии

Технология в филиале "Азот" ОАО «ОХК «УРАЛХИМ» можно отнести к непрерывной. Все производства на предприятии взаимосвязаны между собой: продукт одного цеха является сырьем для выпуска продукции в другом цехе. Техническая политика предприятия направлена на повышение производства за счет внедрения новой техники и новейших технологий.

В нашей работе для снижения уровня производственных затрат рассматривается усовершенствование технологической схемы узла выпарки на стадии выпарки раствора карбамида. Данное мероприятие позволяет:

- снижения расхода пара на  испарение воды в узле выпарки  за счет утилизации тепла газов дистилляции на 0,199 Гкал/т;

- повышения концентрации карбамида  в растворе за счет форвыпарки на 3%.

Технология стадии подготовки сырья остается неизменной, а новая технология лишь позволит устранить предыдущие дефекты. На основе проведенного анализа такая технология характеризуется как изменчивая.

Определение фазы развития технологии

В развитии технологии можно выделить четыре довольно продолжительные стадии: зарождение, рост, зрелость и спад. Эти фазы отображают жизненный цикл технологии.

Фаза развития технологии может быть установлена при помощи критериев, характеризующих различные этапы. Результаты представлены в таблицы 3.16.

Таблица 3.16 - Анализ жизненного цикла технологии

Критерии	Этапы жизненного цикла
	Зарождение	Рост	Зрелость	Спад
Доход от использования технологии	Практически нет	Высокий	Стабильный	Низкий
Доля рынка	Небольшая	Большая	Большая	Небольшая
Ассортимент продукции, выпускаемой по данной технологии	Узкий	Расширяющийся	Постоянный	Сужающийся

 

 

Продолжение таблицы 3.16
Спрос на технологию	Малоизвестная технология, имеет небольшое распространение на рынке	Признанная технология, спрос на нее повышается	По-прежнему полезная технология, но спрос начинает падать	Очень малый спрос, или полный отказ от этой технологии в пользу новой
Затраты на НИОКР	Высокие затраты с целью отработки технологии	Стабильные	Увеличение затрат с целью повышения эффективности технологии	Рост затрат с целью создания новой технологии
Окончательная формулировка стадии развития			Зрелость

 

Анализ жизненного цикла показал, что технология находится в фазе зрелости и требует внедрения технологических усовершенствований. Поэтому один из возможных путей повышения конкурентного статуса предприятия за счет разработки стратегии снижения производственных издержек состоит во внедрении технологических усовершенствований.

Оценка затрат на осуществление нововведения представлена в таблице 3.17.

Таблица 3.17 – Оценка затрат на осуществление нововведения

Основные показатели	До реализации нововведения	После реализации нововведения
1. Расходный коэффициент по пару, Гкал/т	0,215	0,199
Затраты на реализацию нововведения: мес. тыс.руб.	5 23 000

Критический анализ технологического процесса представлен в таблице 3.18

Таблица 3.18 - Результаты критического анализа действующей технологии

Основные недостатки и ограничения существующей схемы производства	Характер влияния этих недостатков на технико-экономические, экономические и социальные показатели производства
Низкая концентрация раствора карбамида перед выпариванием	Повышенный раствор пара на выпаривание

 

 

 

3.5 Анализ себестоимости карбамида

Для анализа себестоимости карбамида необходимо проанализировать затраты на производство продукта до и после реализации мероприятия. Калькуляция себестоимости производства карбамида до реализации мероприятия представлена в табл. 3.19.

Таблица 3.19 - Структура себестоимости карбамида по калькуляционным статьям расходов (до реализации мероприятия)

Статья расхода	Ед. изм.	Фактические затраты
		на единицу продукции			на весь объем
		кол-во	цена, руб	сумма, руб	сумма, руб
1. Сырье и материалы
аммиак		0,00476	22840,67	108,72	54295561,65
Итого				108,72	54295561,65
2. Полуфабрикаты собств. выработки
аммиак	тм3.	0,57498	6478,74	3725,15	1860337875,04
двуокись углерода	тм3.	0,76	25,86	19,65	9815007,84
Итого				3744,80	1870152882,88
3. Вспомогательные материалы
жидкий каустик	тонн	0,00018	21344,52	3,84	1918701,59
смола КФС	тонн	0,00279	20066,97	55,99	27959831,04
соляная кислота	тонн	0,00019	7727,43	1,47	733224,92
ортофосфорная кислота	тонн	0,00002	34603,57	0,69	345620,46
Итого				61,99	30957378,01
4. Технологические нужды
природный газ	тонн	0,19959	3367,11	672,04	335617517,56
Итого				672,04	291192285,74
5. Энергетические затраты
пар	Гкалл.	0,215	494,14	106,24	53056305,94
вода камская 2 п.	тм3.	0,00089	4074,55	3,63	1810998,94
вода оборотная ВОЦ-5	тм3.	0,00739	1077,83	7,97	3977802,75
вода умягченная	тм3.	0,00129	41838,73	53,97	26953599,61
электроэнергия	квт.ч	71,976	2,55	183,54	91659251,25
Итого				355,34	177457958,49
6. Зар.плата произ.рабочих				53,67156	26803576,93
7. Отчисления на соц.нужды				16,101468	8041073,08
8. Общепроизводственные расходы				335,39018	167493855
8.1 Амортизация				111,79673	55831285
9. Катализаторы				2,3372701	1167232,70
Цеховая себестоимость				5350,39	2627561804,48
10. Общехозяйственные расходы				1317,23	657826845,43
Производственная себестоимость				6667,63	3285388649,91
11. Расходы на продажу				1975,13	986379922,00
Полная себестоимость продукции				8642,76	4271768571,91

Расчет производственных издержек произведен из расчета выпуска в объеме 499 400 тонн в год.

Для определения себестоимости отдельного вида продукции рассчитывают затраты на производство и реализацию единицы продукции по калькуляционным статьям расходов. Статьи калькуляции подразделяются на условно-переменные и условно-постоянные.

К переменным затратам производства карбамида относятся: сырье и основные материалы, вспомогательные материалы, полуфабрикаты собственной выработки, тара, энергозатраты и топливо, расходы на производственный персонал, расходы на продажу.

Переменные издержки производства карбамида составляют 6920,36 руб. на 1 тонну продукта.

К постоянным затратам относятся: амортизацию, общепроизводственные расходы, общехозяйственные расходы.

Постоянные издержки производства карбамида составляют 1722,40 руб. на 1 тонну продукта.

Полная себестоимость на 1 тонну карбамида до реализации мероприятия составляет 8642,76 руб.

 

3.5.1 Разработка мероприятия по снижению издержек производства карбамида

В данной выпускной квалификационной работе предлагается мероприятие по снижению себестоимости производства карбамида. Предлагается провести технологическое усовершенствование. Смысл этого мероприятия заключается в разработке и внедрении узла форвыпарки. В данной схеме устанавливается дополнительное оборудование. Установку форвыпарки внедряют между стадиями дистилляции и выпаривания.

В результате предлагаемого нововведения произойдет снижение расхода пара на испарение воды в узле выпарки за счет утилизации тепла газов дистилляции на 0,199 Гкал/т; повышения концентрации карбамида в растворе за счет форвыпарки на 3%.

В таблице 3.20 приведены основные технологические результаты, которые могут быть достигнуты при совершенствовании технологии, и их влияние на технико-экономические показатели.

Таблица 3.20 - Влияние изменения технологических показателей на ТЭП

Изменение технологических показателей	Изменение технико-экономических показателей
Повышение концентрации раствора	Снижение расхода пара

 

Анализ себестоимости карбамида после реализации мероприятия

Сравнительный анализ себестоимости производства карбамида после проведения усовершенствования технологической схемы узла выпарки приведен в табл. 3.21.