Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2013 в 19:48, курсовая работа
Цель проекта - провести проверочный расчет установки пиролиза этана.
В процессе проектирования были проведен расчет печи, разработана схема автоматического регулирования параметров работы печи, проведены мероприятия по обеспечению охраны труда, техники безопасности и окружающей среды; проведено технико-экономическое обоснование проекта.
Введение …………………………………………………………………………..8
1 Аналитический обзор …………………………………………………………10
1.1 Пиролиз ключевой процесс нефтехимии ……………………………….....10
1.2 Исторические аспекты развития пиролиза …………………………….….13
1.3 Физико-химические основы пиролиза ……………………………….........14
1.4 Технологические параметры процесса ……………………………….…....17
1.5 Новые варианты осуществления пиролиза …………………………..........19
2 Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции ……………………………………………………………….……….24
2.1 Характеристика сырья, материалов и полуфабрикатов……………...……24
2.2Характеристика производимой продукции …………………………….…..28
3 Описание технологического процесса производства …………………........31
3.1 Пиролиз этана в трубчатых печах ………………………………………….31
3.2 Узел водной промывки пирогаза ...…………………………………...........33
3.3 Узел щелочной очистки пирогаза ………………………………………….36
3.4 Узел осушки пирогаза ………………………………………………………38
4 Технико-технологические расчеты ………………………………………......39
4.1 Расчет материального баланса печи ….…………………………………...39
4.2 Расчет печи пиролиза этана ………………………………………………...45
4.2.1 Расчет процесса горения ………………………………………………….46
4.2.2 Состав сырья и пирогаза ………………………………………………….51
4.2.3 Конечная температура реакции …………………………………..............55
4.2.4 Тепловая нагрузка печи, ее КПД и расход топлива …………………….57
4.2.5 Определение температуры дымовых газов, покидающих радиантную камеру ……………………………………………………………………………63
4.2.6 Поверхность нагрева реакционного змеевика (экранных труб)………..64
4.2.7 Время пребывания парогазовой смеси в реакционном змеевике………65
4.2.8 Потери напора в реакционном змеевике печи …………………………..67
4.2.9 Расчет необходимого числа печей для обеспечения заданной производительности установки…………………………………………………70
4.2.10 Расчет конвекционной камеры…………………………………………70
5 Автоматизация и автоматические системы управления технологическим процессом…………………………………………………………… …………..76
5.1 Цель и назначение системы управления …………………………………..76
5.1.1 Анализ статических и динамических свойств объекта регулирования ……………………...……………………………………………………………..77
5.1.2 Обоснование выбора средств контроля и автоматики ………………….77
5.1.3 Автоматический контроль производства ……………………………… 79
5.1.4 Спецификация приборов и средств автоматизации ……………….........80
5.2 Аналитический контроль производства …………………………………...88
6 Безопасность и экологичность технологического процесса ……………….93
6.1 Характеристика проектируемого объекта………………………………….93
6.2 Основные физико-химические, токсические, взрыво- и пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в производстве …...95
6.3 Категорирование производственных помещений и наружных установок98
6.4 Безопасность технологического процесса и оборудования ……………...98
6.5 Средства индивидуальной защиты …….. ………………………………..100
6.6 Микроклимат ………………………………………………………………100
6.7 Вентиляция и отопление….………………………………………………..101
6.8 Освещение ………………………………………………………………….101
6.9 Шум и вибрация …………………………………………………………...102
6.10 Электробезопасность ..…………………………………………………...103
6.11 Защита от статического электричества ………………………………....105
6.12 Молниезащита ………………………………………………………..…..106
6.13 Пожарная профилактика, методы и средства для пожаротушения……106
6.14 Экологичесность объекта ………………………………………….........107
7 Экономическое обоснование проекта ……………………………………...107
7.1 Расчет капитальных затрат на здания и сооружения ……………………111
7.2 Расчет капитальных затрат на оборудование ……………………………111
7.3 Расчет численности персонала ……………………………………………113
7.4 Расчет фонда заработной платы производственных рабочих ………......114
7.5 Расчет заработной платы вспомогательных рабочих …………………...116
7.6 Расчет расхода электроэнергии …………………………………………...117
7.7 Расчет калькуляции 1тонны пирогаза ……………………………………118
7.8 Технико-экономические показатели производства ……………………..120
8 Стандартизация ………………………………………………………………122
Заключение ……………………………………………………………………..124
Ряв = Рсм • С,
где Ряв - численность явочная;
С - число смен;
Рсм - численность сменная
Рсп = Ряв • Тк/Тэф,
где Тэф - эффективный фонд рабочего времени;
Тк - календарный фонд рабочего времени;
Ряв =8 *3=24
Рсп = 24*365/240 =33
Расчет численности
Таблица 7.7 - Расчет численности вспомогательных рабочих.
Наименование профессии |
Разряд |
Тариф |
Численность рабочих сменная |
1. Слесарь ремонтник 2. Электрик 3. Слесарь ремонтник |
6 4 4 |
35 29 29 |
4 4 4 |
ИТОГО: |
12 |
7.4 Расчет фонда заработной платы производственных рабочих.
Расчет фонда заработной платы основных рабочих определяется по формуле:
Зтар = Тэф • Реп • Ечтс,
где Зтар - тарифный фонд заработной платы, руб;
Реп - списочное число рабочих;
Ечтс - часовая тарифная ставка, руб/час;
Тэф - эффективный фонд рабочего времени, час;
Зтар = 1824 • (8 • 35 + 8 • 24 + 17 • 29) = 1760160 руб
Доплата за работу в вечернее время:
Звеч = Зтар • 0,2/3,
Звеч = 1760160 • 0,2/3 = 117344 руб
Доплата за работу в ночное время:
Зноч = Зтар • 0,4/3,
Зноч = 1760160 • 0,4/3 = 234688 руб
Премиальные доплаты:
Зпр = Зтар • 0,7,
Зпр = 1760160 • 0,7 = 1232112 руб
Фонд основной заработной платы состоит из тарифного фонда и доплат:
Зосн = Зтар + D,
где D – сумма премиальных доплат, руб;
Зосн = 1760160 + 117344 + 234688 + 1232112 = 3344304 руб
Годовой фонд заработной платы основных рабочих:
Згод = Зосн + Здоп,
где Здоп - фонд дополнительной зарплаты;
Здоп = Зосн • 0,1,
Здоп = 3344304 • 0,1 = 334430,4 руб
Згод = 3344304 + 334430,4 = 3678734,4 руб
Единый социальный налог составляет 26% от годового фонда зарплаты:/23/
ЕСН = 3678734,4 • 0,26 = 956470,94 руб
7.5 Расчет заработной платы вспомогательных рабочих
Расчет тарифного фонда
Зтар = 1824 • (4 • 35 + 8 • 29 ) = 678528 руб
Доплата за работу в вечернее время определяется по формуле (7.4):
Звеч = 678528 • 0,2/3 = 45235,2 руб
Доплата за работу в ночное время определяется по формуле (7.5):
Зноч = 678528 • 0,4/3 = 90470,4 руб
Премиальные доплаты (7.6):
Зпр = Зтар • 0,7
Зпр = 678528 • 0,7 = 474969,6 руб
Фонд основной заработной платы состоит из тарифного фонда и доплат (7.7):
Зосн = Зтар + D
Зосн = 678528 + 45235,2 + 90470,4 + 474969,6 = 1289203,2 руб
Годовой фонд заработной платы основных рабочих (7.8):
Згод = Зосн + Здоп
где Здоп - фонд дополнительной зарплаты
Фонд дополнительной зарплаты (7.9):
Здоп = Зосн • 0,1
Здоп = 1289203,2 • 0,1 = 128920,32 руб
Згод = 1289203,2 + 128920,32 = 1418123,52 руб
Единый социальный налог составляет 26% от годового фонда зарплаты /23/:
ЕСН = 1418123,52 • 0,26 = 368712,12 руб
Заработная плата
Зпв = 3678734,4 + 1418123,52 = 5096857,92 руб
Суммарный ЕСН производственных и
вспомогательных рабочих
ЕСН = 956470,94 + 368712,12 = 1325183,06 руб
Расчет фонда заработной платы ИТР, служащих и МОП приведем в таблице 7.8
Таблица 7.8- Расчет фонда заработной платы ИТР, служащих и МОП.
Наименование долж ностей |
Числен ность |
Оклад в месяц, руб. |
Премия 100%, руб |
Всего в месяц, руб. |
Годовой фонд, руб. |
1. Начальник цеха |
1 |
10500 |
21000 |
31500 |
378000 |
2. Зам.нач.цеха |
1 |
9350 |
18700 |
28050 |
336600 |
3. Механник цеха |
1 |
8900 |
17800 |
26700 |
320400 |
4. Начальник отделения пиролиза |
1 |
8550 |
17100 |
25650 |
307800 |
5. Начальник отделения газоразде ления |
1 |
8550 |
17100 |
25650 |
307800 |
6. Начальник установки |
1 |
7800 |
15600 |
23400 |
280800 |
7. Начальник |
4 |
6940 |
13880 |
20820 |
249840 |
смены |
|||||
8. Мастер |
1 |
6650 |
13300 |
19950 |
239400 |
ИТОГО: |
11 |
2420640 |
ЕСН = 0,26 • 2420640 = 629366,4 руб
Средняя з/п 1 рабочего: Зср1 = (5096857,92)/(45*12) = 9438,26 руб/месяц
Средняя з/п 1 ИТР: Зср2 = 2420640/(11*12) = 18338,18 руб/месяц
7.6 Расчет расхода электроэнергии.
Расчет годового расхода электроэнергии приведен в таблице 7.9
Таблица 7.9 - Расчет годового расхода электроэнергии.
Наименова-ние технологи-ческого электрообо-рудования |
Единичная мощность, кВт |
Количество единиц |
Суммарная мощность кВт |
Эффектив-ный годовой фонд времени работы |
Потреб-ность электроэнергии тыс. кВт/ч |
Насос КС |
30 |
1 |
30 |
7608 |
228,240 |
ПВ*65-40 |
160 |
1 |
160 |
7608 |
1217,3 |
Н-11 |
160 |
1 |
160 |
7608 |
1217,3 |
Н-13 |
160 |
1 |
160 |
7608 |
1217,3 |
Н-14 |
160 |
1 |
160 |
7608 |
1217,3 |
Н-15 |
160 |
1 |
160 |
7608 |
1217,3 |
Н-16 |
160 |
1 |
160 |
7608 |
1217,3 |
ИТОГО: |
7531,92 | ||||
Неучтенное силовое |
20% от учтенного
5% от учтенного |
1506,38
376,6 | |||
Итого |
9414,9 |
Расчет годового расхода электроэнергии на двигательные цели по формуле:
Эдв. = (Этеор • Кспр • Ккпд)/ Кэл.с, /23/ (7.10)
где Этеор - потребность в электроэнергии;
Кспр - коэффициент спроса;
Кэл.с - коэффициент потерь в электрической сети;
Ккпд - коэффициент полезного действия двигателя;
Эдв. = (9414,9 • 0,8 • 0,95) / 0,97= 7376,62 кВт/ч
7.7 Расчет калькуляции 1 тонны пирогаза
Калькуляция затрат на получение 1 тонны пирогаза приведена в таблице 7.10
Таблица 7.10 – Калькуляция затрат на получение 1 тонны пирогаза
Статьи расхода |
Цена за ед-цу |
Норма расхода на 1т. этилена |
Годовой расход |
Сумма, руб |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Сырье и материалы: | ||||
1 Газ природный |
882,05 |
0,105 м3 |
10500 м3 |
9261525 |
2 Этановая фракция |
3,02 |
1411,848 кг |
141184800 кг |
426378096 |
3 Метанол |
5,78 |
2,291 кг |
229100 кг |
1324198 |
4 Едкий натр |
3,93 |
12,083 кг |
1208300 кг |
4748619 |
5 Осветительный керосин |
10,11 |
0,128 кг |
12800 кг |
129408 |
6 Ингибитор полимеризации |
545,64 |
0,007 кг |
700 кг |
381948 |
7 Этан свежий (на пуск) |
2901,85 |
0,013 т |
1300 т |
3772405 |
8 Топливо ТС-1 |
7,26 |
1,292 кг |
129200 кг |
937992 |
9 МВФ |
0,77 |
283,396 кг |
28339600 кг |
21821492 |
10 Этан-рецикл |
2,60 |
1155,365 кг |
115536500 кг |
300394900 |
11 Этан отдувка |
0,54 |
1,685 кг |
168500 кг |
90990 |
Полуфабрикаты: | ||||
1 Пропилен |
6,41 |
33,961 кг |
3396100 кг |
21769001 |
2 Жидкие продукты пиролиза |
1,75 |
2,809 кг |
280900 кг |
491575 |
Возвратные отходы: | ||||
1 МВФ |
0,78 |
300 кг |
30000000 кг |
-23400000 |
2 Этан рецикл |
2,60 |
1134,210 кг |
113421000кг |
-294894600 |
3 Газолин |
540 |
0,085 т |
8500 т |
-4590000 |
4 УВ 220-310 оС |
1 |
2,706 кг |
270600 кг |
-270600 |
5 ВЭР (пар выр-ка) |
42 |
1,997 ГКл |
199700 ГКл |
-8387400 |
Энергозатраты:, в т.ч. |
126688765 | |||
1 Пар |
269,31 |
0,066 гКл |
6600 гКл |
1777446 |
2 Пар (ВЭР) |
42,00 |
1,598 гКл |
159800 гКл |
6711600 |
3 Электроэнергия |
650,77 |
1,592 Кв |
159200 Кв |
103602584 |
4 Воздух |
482,81 |
0,005 м3 |
500 м3 |
241405 |
5 Оборотная вода |
347,70 |
0,250 м3 |
25000 м3 |
8692500 |
6 Частично – обессоленная вода |
13923,52 |
0,004 т |
400 т |
5569408 |
7 Азот |
312,74 |
0,003 м3 |
300 м3 |
93822 |
Продолжение таблицы 7.10
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Заработные платы: | ||||
1 З/плата осн. и всп. рабочих |
5096857,92 | |||
2 ЕСН |
1325183,06 | |||
Итого з/плата : |
6422040,98 | |||
Постоянные затраты: | ||||
РСЭО:, в т.ч. |
73958000 | |||
1 Амортизация оборудования |
2286000 | |||
Цеховые затраты:, в т.ч. |
8959000 | |||
1 Амортизация зданий и сооружений |
23000 | |||
2 Зарплата ИТР |
2420640 | |||
Цеховая себестоимость: |
673140000 |
Расчет себестоимости 1 тонны пирогаза по формуле:
С = Цс/П, /23/ (7.11)
где Цс – цеховая себестоимость, руб/г;
П – производительность в натуральном выражении, т/г
С = 673140000/295357,94 = 2279,07 руб./т
7.8 Технико-экономические показатели производства
Валовая прибыль рассчитывается по формуле 7.12:
Пр=(Ц-С)*V, (7.12)
где Ц – средняя цена продукции, руб.
С - полная себестоимость продукции, руб.;
V — объем продукции, т.
Пр = ( 2698 – 2279,07) * 100000 = 41893000 руб.
Чистая прибыль определяется по формуле 7.13 :
Чпр=Пр*(1–0,24),
Чпр = 41893000 * (1 – 0,24) = 31838680 руб.
Фондоотдача определяется по формуле 7.14 :
Ф = (ΣV * Ц)/ Кз,
где Кз – капитальные
вложения в основные
V- объем продукции, т;
Ц - средняя цена продукции, руб.
Ф = 2,36 руб./ руб.
Рентабельность продукции
Р = ((Ц – С)/ С) * 100
Р = 18%
Технико-экономические
Таблица 7.11 – Технико-экономические показатели производства
Наименование |
Единица измерения |
Значение показателя |
1.Годовой объем производства в натуральном выражении : - товарный этилен |
Т |
295357 100000 |
2.Производственные затраты |
Руб. |
673140000 |
3. Капитальные затраты |
Руб. |
102179280,5 |
4. Оборотные средства |
Руб. |
429719437 |
5. Численность производственно-промышленного персонала: а) рабочие б) ИТР |
Чел. |
45 11 |
6.Производительность труда в год: а) рабочих б) работающих |
Т этилена/чел |
2222 1786 |
7. Среднемесячная заработная плата: а) 1 работающего б)ИТР |
Руб. |
9438,26 18338,18 |
8. Цеховая себестоимость производства 1 тонны пирогаза |
Руб./т |
2279,07 |
9.Прибыль валовая |
Руб. |
41893000 |
10.Прибыль чистая |
Руб. |
31838680 |
11. Фондоотдача |
Руб. |
2,36 |
12.Рентабельность |
% |
18 |
8 Стандартизация
.
ГОСТ 2.101-68 ЕСКД. Общие положения.
ГОСТ 2.104-68 ЕСТД. Основные надписи.
ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы.
ГОСТ 2.108-68 ЕСКД. Спецификация.
ГОСТ 2.109-67 ЕСКД. Основные требования к чертежам. Правила выполнения чертежей деталей, сборочных, общих видов, габаритных и монтажных чертежей.
ГОСТ 2.111-68 ЕСКД. Нормоконтроль
ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы.
ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Масштабы.
ГОСТ 2.303-68 ЕСКД. Линии.
ГОСТ 2.304-81 Шрифты чертежные.
ГОСТ 2.305-68 ЕСКД. Изображения: виды, разрезы, сечения.
ГОСТ 2.306-68 ЕСКД. Изображения графических материалов и правила нанесения их на чертежи.
ГОСТ 2.307-98 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений.
ГОСТ 2.315-68 ЕСКД. Упрощенные и условные изображения крепежных деталей.
ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований.
ГОСТ 2.410-68 ЕСКД. Правила выполнения чертежей металлических конструкций.
ГОСТ 2.411-68 Правила изображения чертежей труб и трубопроводов.
ГОСТ 2.704-68 ЕСКД. Правила выполнения гидравлических и пневматических схем.
ГОСТ 2.721-68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения.
ГОСТ 2.782-68 Обозначения условные графические. Насосы и двигатели гидравлические и пневматические.
ГОСТ 2.784-70 Обозначения условные графические. Элементы трубопроводов
ГОСТ 2.789-74 ЕСКД. Обозначения условные графические. Аппараты колонные.
ГОСТ 2.791-74 ЕСКД. Обозначения условные графические. Отстойники, фильтры.
ГОСТ 2.793-79 ЕСКД. Обозначения условные графические. Элементы устройства машин и аппаратов химических производств.
ГОСТ 2.794-79 ЕСКД. Обозначения условные графические. Устройства питающие и дозирующие.
ГОСТ 3.925-59 Обозначения основных величин и условные изображения приборов в схемах автоматизации и производственных процессов.
ГОСТ 3.1105-84 ЕСТД. Форма и правила оформления документов общего назначения.
ГОСТ 3.1109-82 ЕСТД. Термины и определения основных понятий.
ГОСТ 3.1205-85 ЕСТД. Системы обозначения технологической документации.
ГОСТ 7.1-- СИБ и Д. Библиографическое описание документа.
ГОСТ 7.32-91 Система стандартов по информации, библиографическому и издательскому делу. Отчеты по научно- исследовательской работе. Структура и правила оформления.
Информация о работе Проверочный расчет установки пиролиза этана