Материалы сайта
Это интересно
Установка газофракционная
Введение. Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность является одной из ведущих отраслей тяжелой промышленности. В последние годы добыча нефти значительно сократилась. Перед нефтеперерабатывающей промышленностью поставлена задача повысить эффективность использования нефти , обеспечить дальнейшее улучшение её переработки. В настоящее время особая роль отведена увеличению глубины переработки нефтяного сырья с помощью различных термических и химических методов , с целью получения из нефти большего количества светлых нефтепродуктов. Широкое применение в нефтепереработки имеет газ. Газ применяется как хладагент , топливо. Для разделений смеси газов на индивидуальные компоненты применяются следующие процессы : ректификация , компрессия , конденсация , адсорбция. На газофракционирующих установках (ГФУ) эти процессы комбинируются в различных сочетаниях. Перспективой процесса является модернизация оборудования , улучшения качества продукций , снижение энергоёмкости. 1. Технологическая часть. 1. Назначение , краткая характеристика проектируемого процесса и обоснование выбора схемы проектируемого процесса. Установка ГФУ-1 предназначена для разделения газа и стабилизации бензина каталитического кернинга. Установка состоит из блока очистки газов , блока компрессии , блока абсорбции и ректификации. Блок отчистки предназначен для отчистки жирного газа от сероводорода. Блок компрессии предназначен для компремирования жирного газа. Блок абсорбции и ректификации предназначен для извлечения необходимых компонентов из газа , поступающего в абсорбер с последующим разделением его по фракция на блоке ректификации. Имеется возможность работы установки по полной и упрощенной (укороченной) схемам. Для работы установки по полной схеме необходимо ввести в эксплуатацию ПВД (парк высокого давления) , для принятия пропан- пропиленовой и бутан-бутиленовой фракции с установки ГФУ-1. В настоящие время парк (ПВД) списан. При работе по упрощенной схеме на установки получаются следующие продукты : бензин , рефлюкс (углеводороды С5 и ниже) , сероводород и сухой газ. Сырьём установки является жирный газ и нестабильный бензин каталитического кренинга. 2. Характеристика сырья , готовой продукции и вспомогательных материалов. Таблица 1 - Характеристика сырья , готовой продукции и вспомогательных материалов. |Наименование сырья|Номер государственного|Показатели |Допустимые | |, материалов, |или отраслевого |качества |пределы | |изготовленной |стандарта |обязательных для | | |продукции | |проверки | | |Жирный газ с |СТП 010101-401142-99 |Массовая доля |30 | |установок КК | |углеводородов С5 | | |(сырьё) | |и ниже , не более| | | | |% | | | | |Массовая доля | | | | |сероводорода , не| | | | |более % (после |0,2 | | | |отчистки) | | | | | | | | | | | | |Компонент бензина |СТП 010101-401135-96 |Пределы перегонки| | |КК (сырьё) | |: | | | | |Температура | | | | |начала перегонки | | | | |, не ниже оС | | | | |Температура конца| | | | |перегонки , не | | | | |выше оС |35 | | | |2. Октановое | | | | |число (по | | | | |исследовательском| | | | |у методу) не | | | | |менее | | | | | |195 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |76 | |Газ сухой | |Состав не | | |(изготовленная | |нормируется | | |продукция) | | | | |Стабильный бензин |СТП 010101*401121-99 |Давление | | |(компонент) | |насыщенных паров | | | | |, мм.рт.ст. | | | | |А) бензин летнего| | | | |вида , не выше | | | | |Б) бензин зимнего|700 | | | |вида , не выше | | | | |Содержание H2S | | | | | |900 | | | |Испытание на |отсутствие | | | |медной пластинки | | | | | | | | | | | | | | | |выдержи-вае| | | | |т | |Рефлюкс ГФУ-1 |СТП 010101-401182-2000|Массовая доля | | | | |углеводородов С5 | | | | |и ниже , не более|60 | |Азот высшего сорта|СТП 010101-407501-99 |Объёмная доля | | |чистотой 99,98% | |азота , не менее | | |давления 5,5кгс/см| |% |99,98 | |(Материалы) | | | | |Сода каустическая |ГОСТ 2263-79 | | | 3. Применение готовой продукции. Стабильный бензин используется как базовый компонент автомобильного бензина марок А-76 , АИ-92. Рефлюкс используется в качестве сырья для производства ЭП 300. Сухой газ используется в качестве газообразного топлива в цехах объединения. Сероводород используется для получения элементарной серы в цехе №18. 4. Теоретические основы проектируемого процесса. Абсорбция и ректификация. Процесс абсорбция – это погашение компонентов газа жидкостью. Процесс абсорбции газов происходит в абсорбере в результате проникновения (диффузии) молекул газа в глубину слоя жидкости стабильного бензина. Удаление сухого газа в абсорбере облегчает последующее разделение газа путем ректификации. Поглощающая газы жидкость называется абсорбентом. Абсорбент насыщается газом или его компонентами до предела. Этот предел , выраженый в килограммах поглощаемого вещества на килограмм поглотителя называется эффектом абсорбции . Суммарный процесс абсорбции зависит от следующих фактов : 1) Химическая природа вещества (абсорбента) . вещества близкие по химическому строению , обладают наилучшей взаимной растворимостью. 2) Линейная скорость абсорбируемого газа. 3) Температура и давление. Поглощение газа жидкостью сопровождается выделением некоторого количества тепла. В связи с этим абсорбент в процессе насыщения самопроизвольно насыщается и нагревается. С повышением температуры растворимость газа в жидкости уменьшается , с повышением давления увеличивается. Следовательно с понижением температуры и повышением давление растворимость газа в жидкости увеличивается. 4) кратность абсорбента (количество абсорбента по отношению к газу) . Увеличение кратности абсорбента способствует снижению эффекта тепловыделения при поглощение газа жидкостью , так как данное количество тепла передается большей массе абсорбента. Однако увеличение кратности абсорбента вызывает увеличение расходов на эксплуатацию. 5) Поверхность соприкосновения. Поверхность соприкосновения газа с жидкостью называют суммарной поверхностью раздела фаз между жидкостью и газом. 6) Ректификация. Процесс ректификации (разделение углеводородной смеси на составляющие её компоненты путем многократного испарения легких и многократной конденсации тяжелых компонентов , находящихся в данной смеси) осуществляется в ректификационных колонах тарельчатого типа. 5. Описание технологической схемы процесса. Нормы технологического режима. При работе установки по упрощенной схеме исключается из схемы колоны КЛ28 , КЛ32 , КЛ36 ; ребойлеры АТ31 , АТ35 , АТ39 ; емкости Е38 , Е45 ; холодильники ХК29 (1,2,3) , ХК33 , ХК37 (1,2,3) . Все эти аппараты отсекаются от действующей схемы задвижками с установленными заглушками. Газовый конденсат и нестабильный бензин поступает из емкости Е17 (1) в насос Н104 (1,2) и далее на выкид насоса Н107 (1,2) . Жирный газ из емкости Е17 (1) направляется в нижнюю часть абсорбера КЛ21(1) , где абсорбируется бензином , подаваемым насосом Н105 (1,2) через холодильник ХК25 (1) в верхнюю часть абсорбера , через холодильник ХК19 в среднюю часть абсорбера на 11 , 15 , 19 тарелки. Сухой газ сверха абсорбера Кл21(1) через каплеотбойник Е18 отводится на газовый узел. Насыщенный абсорбент снизу абсорбера КЛ21 (1) поступает на насос Н107 (1,2) И вместе с газовым конденсатом из Е17 (1) , подаваемым на выкид Н107 поступает через теплообменник АТ20(3) , АТ20 (4)в стабилизатор КЛ21(2)Из каплиотбоиника Е18 конденсат периодический по мере накопления откачивается вместе с насыщенным абсорбентом насосом Н107(1,2) в стабилизатор Кл21 (2) . Не стабильный бензин откачивается из емкости Е26 насосом Н105 (1,2) и подается на орошение и в среднюю часть абсорбера Кл21(1) . В стабилизаторе КЛ21 (2) происходит отделение фракций С5 и ниже , которые в виде паров сверху стабилизатора поступают в конденсаторы – холодильники ХК22(1,2) , ХК33(1,2) , а затем в рефлюкционую емкость Е30. Нижней продукт стабилизатора КЛ21 (2) (стабильный бензин) из рейбоилера АТ24 проходит трубное пространство теплообменников АТ20 (4) , АТ20 (3) , холодильники ХК25 (2,3) ,ХК20 (1,2) поступает в отстойник Е42 , где происходит отчистка бензина от H2S щелочью. После отстойников бензин отводится в ТСЦ. Рефлюкс стабилизации из емкости Е30перетекает в емкость Е34 (емкость Е30 находится в заполненном состоянии) , откуда насосами Н110(1,2) , Н108 (1,2) подается на орошение стабилизатора КЛ21 (2) , а избыток подается в отстойник Е46 и после отстойника отводится ТСЦ. Газ с верху емкости Е34 подается на газовый узел. Таблица 2 –нормы технологического режима. |Наименование стадий |Еденеца измерения |Допускаемые пределы | |процесса, аппараты | | | |показ.режима | | | |Рефлюксная сырьевая |% шк.Вт.пр. |В пределах 20-80 | |емкость Е17(1) | | | |Уровень | | | |Абсорбер КЛ21(1) | | | |Температура верха |оС |Не более 46 | |Давление |Мпа |Не более 1,5 | | | | | |Уровень t |%шк.Вт.пр. |В пределах20-80 | |Газа на входе в А21(1) |оС |Не выше65 | |Скорость подачи |м3/ч |В пределах 3-10 | |орошения на верхнюю | | | |тарелку | | | |Температура орошения |оС |Не выше 40 | |Каплеотбойник Е18 | | | |Давление |Мпа |Не более 11,5 | |Уровень |%шк.Вт.пр. |В пределах20-80 | |Стабилизатор КЛ21 (2) | | | |Температура низа |оС |Не более 190 | |Температура верха |оС |Не более 105 | |Давление |МПа |Не более 1,2 | |Емкость Е30 | | | |Давление |МПА |Не более 1,2 | |Уровень |%шк.Вт.пр. |В пределах 20-80 | |Ребойлер АТ24 | | | |Температура |оС |Не более 190 | |Уровень |%шк.Вт.пр. |В пределах 20-80 | |Отстойник бензина Е42 | | | |Температура на выходе |оС |Не более 40 | |Давление |МПа |Не более 0,5 | |Рефлюксная емкость Е34 | | | |Давление | | | |Уровень |Мпа |Не более 1,2 | | |%шк.Вт.пр. |В пределах 20-80 | |Пар на блоке разделения| | | |газа | | | |Давление |МПа |Не менее 1,0 | 6. Аналитический контроль производства. Таблица 3 - Аналитический контроль производства. |Наименование|Контролируемый |Контролируемы|Методы |Переодичность | |стадий |продукт |е показатели |испытания |контроля | |процесса | | | | | |Место отбора| | | | | |пробы | | | | | |1 |2 |3 |4 |5 | |Сухой газ с |Сухой газ |Массовая доля|МВИ № |1 раз в месяц | |линии выхода| |компонентов %|397-98 | | |газа из | | | | | |каплеотбоини| | | | | |ка Е18 | | | | | |Стабильный |Стабильный |Давление |ГОСТ |1 раз в сутки | |бензин из |бензин |насыщенных |1756-52 | | |емкости А42 | |паров | | | | | |- для летнего| | | | | |вида не более| | | | | |700 мм.рт.ст.| | | | | | | | | | | |-для зимнего | | | | | |вида не более| | | | | |900 мм.рт.ст.| | | | | | | | | | | | | | | | | |Испытание на |ГОСТ |1 раз в сутки | | | |медной |6321-92 | | | | |пластинке | | | | | |выдерживает | | | | | | | | | | | |Наличее |МВИ № |1 раз в сутки | | | |сероводорода |866-95 | | | | |Отсутствие | | | | | | | | | | | |Октановое | | | | | |чило не менее|ГОСТ |1 раз в сутки | | | |76 |511-82 | | |Рабочий |Рабочий раствор|Общая |МВИ № |1 раз в неделю| |раствор |каустической |щелочность |308-94 | | |каустической|соды |рабочего | | | |соды из | |раствора в | | | |емкости Е42 | |пересчете на | | | | | |NaOH не более| | | | | |20% | | | | | | | | | | | |Массовая доля|МВИ № | | | | |активной |308-94 |1 раз в неделю| | | |щелочи не | | | | | |менее 2% | | | |Рефлюкс из |Рефлюкс |Массовая доля|МВИ № |1 раз в месяц | |емкости Е34 | |углеводорода |67-68 | | | | |С5 не более | | | | | |60% | | | | | | | | | | | |Плотность в | | | | | |пределах |Гост |1 раз в месяц | | | |0,699-1,034 |3900-85 | | | | |г/см3 | | | 7. Автоматизация технологического процесса. Таблица 4 – Спецификация средств автоматизаций. |Позиционное |Наименование |Марка |Количество в ШТ | |обозначение |Приборов | | | |1-1,3-1,7-1 |Термометр |ТСП-5081 |3 | | |сопративления | | | | |Пределы измерения | | | | |50 0С –200 0С | | | | |Ру=0,4 | | | |1-2,3-2,1-3,3-3 |Мост следящего |КСМ-4 |4 | | |уравновешивания | | | |2-1,5-1 |Диафрагма камерная |ДКН 10-200 |2 | | |давления 1мПа | | | | |установлена на труба| | | | |провод | | | |2-3,4-3,5-3,6-2 |Вторичныи |ПВ 10-1Э |4 | | |самопишущий прибор | | | | |раход воздуха 420 | | | | |л/ч | | | | |Диапазон измерения | | | | |0,02-0,14 мПа | | | |4-1 |Уровнемер буйковый |УБП |1 | | |пневматический . | | | | |Выходной сигнал | | | | |1,4+-0,14 кг.с/см2 | | | | |При изменения уровня| | | | |выходной сигнал | | | | |изменяется | | | |2-2,5-2 |Измерительный |13ДД 11-720 |2 | | |преобразователь | | | | |давления | | | | |пневматический | | | | |Давления питания | | | | |1,4+-0,14 кг.с/см2 | | | | | | | | |2-4,4-4,6-3 |Регулирующий блок |ПР 331 |3 | | |системы старт с | | | | |пропорционально | | | | |регулирующим законом| | | | |регулирования | | | | |Давление питания | | | | |140КПа | | | |1-4,3-4,2-5,4-5,|Мембранный |МИМ-ППХ-«ВЗ» |5 | | |исполнительный | | | |6-4 |механизм прямого | | | | |действия | | | | |Быстродействие 20 | | | | |сек. | | | |6-1 |Дифманометр |ДМПК-100А |1 | | |мембранный | | | | |пневматический | | | | |Пределы измерения | | | | |давления воздуха от | | | | |0,02 до 0,1 мПа | | | |4-2 |Показывающий |ЭКМ-19 |1 | | |сигнализирующий | | | | |прибор рабочее | | | | |напряжение 220 В | | | | |Класс точности 1,5 | | | |8-2 |Рефрактометр Датчик |Д2РП-Д |1 | | |взрывозащищенного | | | | |исполнения и блок | | | | |питания. | | | | |Пределы измерения | | | | |1,2-1,8 | | | Производственный процесс газофракционирования автоматизирован. Управление процессом осуществляется со щита КИП. Все вторичные приборы вынесены на щит в операторную. Основные параметры : давление , температура , расход и уровни регулируются автоматический. 8. Охрана труда. Основная опасность промышленных объектов нефтепереработки представляет аварийная загазованность , пожары и взрывы. Многие из продуктов взрывопожароопасные или токсичные. Ежегодно в мире на нефтеперерабатывающих предприятиях происходит до 1,5 тысяч аварий , 4% которых уносят значительное количество человечиских жизней. Аварийность имеет тенденцию к росту. Совершенствование технологических процессов и оборудования является важным фактором повышения уровня безопасности производства. Характеристика производственных помещений по взрывоопасности. Операторная . категория пожарной опасности Д. Класс по ПУЭ – не взрывоопасна. Насосная . Категория А. Класс по ПУЭ – В –1а. Территория установки . Категория А . Класс по ПУЭ-В-1г. Характеристика вредных веществ. 1. Окись углерода (СО). Бесцветный , ядовитый , огневзрывоопасный газ , без вкуса , с очень слабым запахом. Горит синеватым пламенем. ПДК-20мг/м3. Пределы взрывоопасности 13-75% об. Основные симптомы : потеря сознания , отдышка , удушье. 2. Сероводород – Н2S. Бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Общий характер действия на организм : сильный нервный яд , вызывающий смерть от остановки дыхания , на дыхательные пути действует раздражающе. ПДК – 10 мг/м3. Пределы взрывоопасности 4,3-45,5 % . Индивидуальные защитные средства – фильтрующий противогаз марки «В». 3. Жирный газ. Агрегатное состояние при нормальных условиях – газообразное. Плотность паров по воздуху – 1,98. 4. Бензины . Класс опасности 4. Общий характер деиствия на организм – как наркотик. Крекинг = бензин токсичнее бензинов прямой гонки. При концентраций любого бензина 35000-40000 мг/л опасны для жизни даже при вдыхании 5-10 минут. ПДК-100 мг/м3 . Придел взрываемости 0,87-8,75 % .При работе с бензином применяется противогаз марки «А». Мероприятия при охране труда. Начальник цеха производит ежедневно проверку в подразделениях цеха , состояние охраны и условия труда организация рабочих мест , исправность оборудования , правильность ведения технологического процесса и операций. Начальник установки производит ежедневно проверку рабочих мест оборудования , приборов , средств коллективной и индивидуальной безопасности , работоспособность сигнализаций и блокировок. 9. Охрана окружающей среды. Социальное значение. В середине нашего столетия резко обострилась проблемы связанные с химическим загрязнением биосфера , нередко приводящие к острым токсично- экологическим ситуациям. Основными источниками загрязнения атмосферы являются резервуары и сами нефтепродукты. Укрепление установок существенно сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу. Отходы и выбросы. 1. Отработанный раствор щелочи. Образуется постоянно. Отработанный раствор щелочи перерабатывается на установки СЩС. Количество 300 т/год. 2. Отработанные масла. Отработанные масла отводятся на установку регенераций масел. Сточные воды с охлаждающих насосов направляются на биологическую отчистку УВК и ОСВ. Место сброса в промышленную канализацию после локальной отчистки. Мероприятия по охране окружающие среды. Мероприятия по сокращению выбросов при режиме 1 : 1. Усилить контроль за точным соблюдением технического режима согласно технологическому регламента. 2. Запретить работу оборудования на форсированном режиме. 3. Усилить контроль за работой технологического оборудования , запорной арматуры , приборов КИП и А. 4. Прекратить продувку , пропарку , чистку оборудования и ремонтные работы , связные с повышенным выделение вредных веществ атмосферу. Выбросы всего по цеху с мероприятиями 130,205 г/сек.. 2 Расчетная часть. 1. Расчет основного аппарата - колонна стабилизации. Назначение : Колона стабилизации предназначена для стабилизации бензина и отделение фракции С5 и ниже. Цель расчета : Определение основных размеров колонны , материальных потоков и затрат тепла. Исходные данные : Производительность по бензину 250 т.т/год , по газу 89 т.т/год число дней n=336. [pic] Рисунок 1 – колона стабилизации. 1. Материальный баланс установки ГФУ-1. Таблица 5 – Материальный баланс установки ГФУ-1. |Наименование |Выход в %|Выход продуктов | |продуктов | | | | | |т.т/год |т/сут |Кг/ч |Кг/с | |Взято: | | | | | | |К-т бензина кк |73,7% |250 |744 |31000 |8,6 | |Газ жирный кк |26,3% |89 |264 |11000 |3,0 | |Итого |100% |339 |1008 |42000 |11,6 | |Получено: | | | | | | |К-т бензина ст.|75,1 |254,5 |757 |31541 |8,7 | | |13,2 |44,7 |133 |5541,5 |1,5 | |Рефлюкс |8,94 |30,3 |90,3 |3762,5 |1,2 | |Газ сухой |1,9 |6,6 |19,2 |800,5 |0,2 | |Сероводород | | | | | | | |0,86 |2,9 |8,5 |354,5 |0,09 | |Потери | | | | | | |Итого |100% |339 |1008 |42000 |11,6 | Таблица 6 – Материальный баланс колонны стабилизации. |Наименование |Выход в % |Выход продуктов | |продуктов | | | | | |Кг/ч |Кг/с | |Поступило: | | | | |К-т бензина кк |100% |38250 |10,6 | |Итого |100% |38250 |10,6 | |Получено: | | | | |Рефлюкс |44,7% |17083 |4,7 | |К-т бензина ст. |56,3% |21167 |5,9 | |Итого |100% |38250 |10,6 | 2. Расчет температурного режима колонны. 1. Расчет температуры ввода сырья. Таблица 7 – Расчет температура ввода сырья. |Продукт |Хi |Мi |tкип|Рi |[pic] |[pic] |Х0*П |Рi-П | | |Мас. |Мол. | | | |мольная | | | | |доля |мас. |ср. | | |доля | | | | | | |оС | | | | | | |Бензин | | | | | | | | | |35-800 |0,2 |80(С6) |57 |7*101 |25 |0,269 |322,8 |-500 | |80-1300 |0,35 |102(С8) |105 |5*101 |34,3 |0,369 |442,8 |-700 | |130-1950|0,45 |134(С10)|162 |7*101 |33,5 |0,362 |434,4 |-500 | |Итого |1,0 | | | |[pic] |1,000 | | | Продолжение таблицы 7. |е(Рi-П) |е(Рi-П)+П |[pic] |[pic] |Уi*Mi | | | | | | | |-100 |1100 |0,2 |0,35 |28 | |-140 |1060 |0,4 |0,45 |40,8 | |-100 |1100 |0,4 |0,35 |53,6 | | | |1,0 | |Му=122,4 | Tвхода=160 оС , П=1200 Кпа , е=0,2 2. Определяем температуру верха колонны. Таблица 8 – Температура верха колонны. |Компонент |Температура |Уi |Рi , КПа |Кi |Уi /Кi | | |верха | | | | | |Рефлюкс | | | | | | |С3 |100 |0,4 |5*103 |1,6 |0,4 | |С4 | |0,5 |2*103 |1,6 |0,31 | |С5 | |0,1 |7*102 |0,5 |0,2 | |Итого | | | | |0,91 | 3. Определяем температуру низа колонны. Таблица 9 – температура низа колонны. |Компонент |Температура |Хi |Рi |Кi |Кi *Хi | | |верха | | | | | |Бензин ст. | | | | | | |40-1000 (С6) | |0,2 |2*103 |1,6 |0,3 | |100-1500 (С8)|190 |0,3 |5*102 |0,4 |0,1 | | | |0,5 |2*102 |1,2 |0,5 | |150-1950 | | | | | | |(С10) | | | | | | |Итого | | | | |0,9 | 1. Определяем флегмовое число. Rопт=3 (Рудин М.Г. с.248) 2. Определение теплового баланса колоны. Учитывая всё тепло входящее в колону и выходящее из неё. [pic] (1) 1. Тепло вводимое в колону сырьём нагретым до температуры. [pic] кДж/ч (2) где Gc – количество сырья Jt – энтальпия сырья [pic] (3) [pic] (4) где М0 – средняя молекулярная масса сырья [pic] [pic] [pic][pic] кДж/кг (5) [pic] (6) [pic] [pic] [pic] (7) [pic] (8) [pic] 2. Тепло вводимое в колону с горячей струе или с водяным паром . Обозначим Qвп , Qг.с.. [pic] (9) Qг.с. рассчитывают по пункту 4.7. как итог расчета теплового баланса. 3. Тепло выносимое из колоны с паром ректификата (дистиллята) при tв . [pic] кДж/ч (10) D=17083 – количество дистиллята по материальному балансу колонны. [pic]=542,08 кДж/кг [pic] кДж/ч 4. Тепло выводимое из колоны с жидким остатком. [pic] кДж/кг (11) [pic] кДж/кг [pic] [pic] кДж/кг [pic] кДж/ч 5. Тепло выдаваемое из колонны с острым орошением [pic] кДж/ч (12) где L – количество флегмы стекающее с тарелок с верхней части колоны , определяется по формуле [pic] кг/ч (13) где Rопт – флегмовое число D – количество дистиллята L=3*17083=51249 кг/ч [pic] кДж/кг [pic] =700С [pic] [pic] кДж/кг [pic] кДж/ч 4.6. [pic] кДж/ч (14) [pic] кДж/ч 7. Представляем полученные данные в равенство [pic] получаем [pic] [pic] (15) где 1,02/1,03 – это коэффициент учитывающий потери тепла в окружающую среду , который составляет 2(3 % от [pic] [pic] кДж/ч [pic] 8. Рассчитываем количество горячей струи. [pic] кг/ч (16) где tГ.С. – принимаем на 40-50 0С выше температуры куба колонны tГ.С.=2300С [pic] [pic] кДж/кг [pic] кг/ч 5. Определение внутренних материальных потоков. 5.1. Количество паров верхней концентрационной части колоны. [pic] (17) [pic] кг/ч 5.2. Количество паров в отгонной части колонны. [pic] (18) где (R – теплота испарения остатка. [pic] [pic] кг/ч 6. Диаметр колонны определяется в зависимости от максимального расхода паров и допустимой скорости движения паров в свободном сечении колонны. 6.1. Рассчитываем объем паров проходящих в течении 1 –го часа верхней части колонны. [pic] м3/ч [pic] м3/ч 6.2. Линейная допустимая скорость паров в колонне. Ud=0,2 м/с 6.3. Диаметр колонны в метрах определяем по формуле [pic] м (20) [pic] м 6.4. Примем диаметр равный D=1,8 м 7. Число тарелок =30 8. Высота тарелок h=0,610 м [pic] (21) где h1 – высота верхнего днища [pic] м h2 – высота тарельчатой части колонны. [pic] м (22) h3 – высота от нижней части тарелки до уровня жидкости h3=1 м h4 – высота кубовой части колонны. [pic] (23) где [pic] м3 [pic] (24) [pic] м h5 - опорная обечайка h5=4 м H=h1+h2+h3+h4+h5=0,9+17.6+1+2.6+4=26.1 м Колонна стабилизации КЛ 21 (2) имеет температуру верха 1000С , низа 1900С . Массовая доля отгона сырья на входе в колонну [pic]=0,2. Диаметр колоны равен 1,8 м . Высота колонны 26,1 м , что соответствует размерам колонны на установке ГФУ-1 цеха №10. 2. Расчет аппарата – холодильник. Назначение : Холодильник предназначен для охлаждения нефтепродукта . Цель расчета : определить основные размеры. Исходные данные : Gб=21167 кг/ч t1=1400C t2=400C t3=200C t4=400C [pic] Рисунок 2 – Холодильник. 1. Тепловая нагрузка. [pic] (26) [pic] [pic] [pic] [pic] кДж/кг [pic] кДж/кг [pic] [pic] [pic] 2. Средняя разность температур [pic] 0С (27) [pic] [pic] [pic] 0С 3. Примем коэффициент теплопередачи К=175 Вт/м2с (Адельсон С.В. с.160) 4. Поверхность теплообмена [pic] м2 (28) [pic] м2 5. Расход воды. [pic] [pic] кг/ч (29) [pic] кг/ч Вывод : Принимаем кожухотрубчатый холодильник с плавающей головкой по ГОСТ 14246-79 . Диаметр кожуха 1400мм , диаметр труб 20 мм , число ходов по трубам 4 , поверхность теплообмена 1040 м2 , длина труб 9000 мм. 3. Расчет аппарата - отстойник . Название аппарата: отстойник предназначен для отстаивания рефлюкса от газа (С1-С2) Цель расчета: определить основные размеры аппарата. Исходные данные: температура 400С , давление 1,2 Мпа Поступает 68332 кг/ч С3 – 606 кг/ч – газ С2 – 200 кг/ч – газ С4 – 16240 кг/ч – газ С4 – 14500 кг/ч – жидкость (=578 кг/м3 С5 – 36786 кг/ч – жидкость (=626 кг/м3 Скорость газа в свободном сечении аппарата (=0,15 м/с [pic] Рисунок 3 – Отстойник Е 34. 1. Объем газа С3 . [pic] М3/ч (30) [pic] м3/ч 2. Секундный объем газа С3 . [pic] м3/с (31) [pic] м3/с 3. Объем газа С2 . [pic] м3/ч 4. Секундный объем газа С2 . [pic] м3/с 5. Объем газа С4 . [pic] м3/ч 6. Секундный объем газа С4 . [pic] м3/с 7. Секундный объем жидкости С4 . [pic] м3/с (32) 8. Секундный объем жидкости С5 . [pic] м3/с 9. Общий объем смеси . [pic] м3/с (33) [pic] м3/с 10. Сечение аппарата. [pic] м2 (34) [pic] м2 11. Диаметр аппарата. [pic] м (35) [pic] м Вывод : принимаем аппарат диаметром D=1 м. 3 Экономическая часть. Цель расчета : Рассчитать технико – экономические показатели установки ГФУ-1. 3.1 Обоснование годовой производственной мощности. [pic] (36) где М – мощность технологической установки П – производительность оборудования Тэфф – эффективный фонд М=777*336=261234 т Выход целевого продукта Мцел=М*Квых (37) Мцел=261234*0,751=196186 т [pic] Тр=Тк-Тэфф=365-336=29 дней. 3.2 Расчет производственной программы. Производственная программа установки рассчитывается на основе производственной мощности установки и исходных данных об отборе основной и попутной продукций. Таблица 10 – Производственная программа. |Вид сырья , продукций |% отбора |Годовой объем | | | |тонн | |Взято: | | | |К-т бензин кк |66,8 |174582 | |Газ жирный кк |33,2 |86652 | |Всего |100 % |261234 | |Получено : | | | |Калькулируемая продукция | | | |К-т бензин ст. |75,1 % |196186 | |Итого : |75,1 % |196186 | |Не калькулируемая продукция | | | |Рефлюкс |13,2 |34482 | |Сероводород |1,9 |4963 | |Газ сухой |8,94 |23354 | |Итого : |24,04 |62799 | |Потери |0,86 |2249 | |Всего |100 % |261234 | 3.3 Организация производства. Расчет планового баланса рабочего времени одного рабочего. Для определения численности рабочих необходимо рассчитать количество дней и часов работы , подлежащий отработке в год одним рабочим эффективный фонд рабочего времени. Расчет планового баланса рабочего времени ведется с учетом средней продолжительности отпуска , невыходов по болезни , невыходов в связи с выполнением государственных и общественных обязанностей , внутрисменных потерь времени , режимов работы установки. Для непрерывного производства наиболее распространен четырех бригадный , трехсменный график работы (8 часов) , а также пяти бригадный , трехсменный график работы (8/6 часов). Расчет планового баланса рабочего времени одного рабочего ведется по форме таблицы. Таблица 11 – Плановый баланс рабочего времени одного рабочего. |Показатели |Периодичность |Непрерывное произв. | | |производства |при 5-ти бригадном | | |при 7 часовом |граф. | |1 |2 |3 | |1.Календарные дни Тк |365 |365 | |2.Нерабочие дни всего |117 |73 | |2.1. Выходные Твых |104 |73 | |2.2.Праздничные Тпр |13 |- | |3.Максимальный возможный | | | |фонд рабочего времени Тмакс| | | |дни |248 |292 | |3.1.Обычные дни |193 |- | |3.2.Праздничные дни и | | | |предвыходные |55 |- | |1 |2 |3 | |4.Максимально возможный | | | |фонд рабочего времени Тмв |193*7+55*6=1681 |1752 | |5.Планируемые дни не выхода| | | |на работу всего | | | |в том числе |38 |38 | |5.1.Отпуска очередные и | | | |дополнительные , дни |29 |29 | |5.2.Болезни |7 |7 | |5.3.Выполнение гос.обязон. |1 |1 | |5.4.Ученические отпуска |1 |1 | |6.Планируемы эффективный | | | |фонд рабочего времени | | | |7.Средняя продолжительность|210 |254 | |рабочего дня , час | | | |8.Планируемый эффективный | | | |фонд рабочего времени Тэфф |6,7 |6 | |, час | | | |9.Коэффицент использования | | | |рабочего времени , Ки |1407 |1524 | | | | | | | | | | |0,8 |0,86 | 3.4 Расчет численности производственных рабочих. Таблица 12 – Расчет численности производственных рабочих. |Наименование |Гр. |Прод. |Тар. |Кол-во рабочих | |профессий |Смености |Смены |Разряд. | | |рабочих | | | | | | | | | |1 |2 |3 |4 | | | | | |см |см |см |см | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 | |1.Старший оп. | | |6 |1 |1 |1 |1 | |2.Оператор | | |5 |1 |1 |1 |1 | |3.Оператор |5-ти |6 часов|4 |2 |2 |2 |2 | |4.Машинист |бригадный | |5 |1 |1 |1 |1 | |5.Машинист | | |4 |2 |2 |2 |2 | |Всего | | | |7 |7 |7 |7 | Продолжение таблицы 12. | |Число |Явочное число|Коэфф. |Списочное |Часовая | | |рабочих на | |Использования |число |тарифная | | |подмену | |рабочего | |ставка | | | | |времени | | | | |9 |10 |11 |12 |13 | |1 |- |5 | |5 |21,030 | |2 |1 |5 | |6 |18,593 | |3 |1 |10 |1,14 |11 |16,444 | |4 |1 |5 | |6 |18,593 | |5 |1 |10 | |11 |16,444 | |Всего |4 |35 | |39 | | 3.5 Расчет годового фонда оплаты труда. 1. Определяем тарифный фонд заработной платы. [pic] руб (38) где Счас – часовая тарифная ставка Тэфф – эффективный фонд рабочего времени Чсп – списочная численность рабочих [pic] (39) [pic] руб 2. Определяем премию. [pic] (40) где ПР – сумма премий , руб П – установленный размер премии по действующему положению премирования на предприятии. [pic] руб. 3. Определяем доплату за ночное время. На долю ночных часов приходится 1/3 часть отработанного времени. За каждый ночной час доплачивается 40 % тарифной ставки. Dноч=1/3*Фтар*0,4=1/3*1051422,8*0,4=126170,73 руб. (41) 4. Определить доплату за верчение часы. На долю вечерних часов приходится также 1/3 отработанного времени. За каждый вечерний час доплачивается 20 % тарифной ставки. Dвеч=1/3*Фтар*0,2 руб (42) Dвеч=1/3*1051422,8*0,2=63085,3 руб 5. Определить доплату за праздничные часы. Праздничные часы оплачиваются в двойном размере. Dпр=Счас*Тпр* Тсм* Псм*Чяв руб. (43) Где Тпр – число праздничных дней , в году. Тсм – продолжительность смены , в часах. Псм – количество смен. Чяв – явочное число рабочих в смену. Dпр=17,69*13*6*4*35=193174,8 руб. 6. Определяем доплату за переработанные часы (только по четырехбригадному графику). Определяем фонд основной заработной платы. Фосн=Фтар+ПР+Dноч+Dвеч+Dпр= (44) =1051422,8+525711,4+126170,73+63085,3+1931174,8=3697565 руб. 7. Определяем оплату дней отпуска. Эта оплата производится из расчета среднемесячной зарплаты за год и рассчитывается по формуле. [pic] руб. (45) где Тэфф – эффективный фонд рабочего времени , дни Тот – продолжительность отпуска дни. [pic] руб. 8. Определяем оплату дней выполнения государственных и общественных обязанностей. [pic] руб. (46) где Тго – планируемые затраты рабочего времени на выполнение государственных и общественных обязанностей , дней. [pic] руб. 9. Определяем фонд дополнительной заработной платы. Фдоп = Оот+Ого руб. (47) Фдоп =422162,9+14557,3=436720,2 руб. 10. Определяем доплату по районному коэффициенту. Dрк=(Фосн+Фдоп)*0,15 руб. (48) Где 0,15 – доплата по районному коэффициенту (для Урала и Башкортостана). Dрк=(3697565+436720,2)*0,15=620142,7 руб. 11. Определяем годовой фонд заработной платы. Фг=Фосн+Фдоп+Dрк= (49) =3697565+436720,2+620142,7=4754427,9 руб. 12. Определяем среднемесячную заработную плату одного рабочего. [pic] руб. (50) где 12 – число месяцев в году Чсп – списочная численность рабочих. [pic] руб. 13. В калькуляцию себестоимости продукции включается отчисления в фонд социального страхования , который для предприятия отрасли составляет 35,6 % от годового фонда заработной платы. [pic] руб. (51) 3.6 Расчет годового фонда заработной платы. Фонд заработной платы ИТР и служащих рассчитывается на основе должностных окладов и доплат за вредные условия труда. Таблица 13 – численность ИТР. |Наименование должности |Численность ИТР |Месячный должностной | | | |оклад | |Начальник установки | | | |Механик установки |1 |6910 | | | | | | |1 |6410 | 1. Определяем годовой фонд заработной платы ИТР. Фгн=Од*1,1*11 руб. (52) Где Од – месячный должностной оклад , руб. 1,1 – коэффициент , учитывающий вредные условия труда . 11 – число рабочих месяцев в году , мес. Фгн=6910*1,1*11=83611 руб. Фгм=6410*1,1*11=77561 руб. 2. Определяем сумму премии. [pic] руб. (53) где 60 – премия , в % [pic] руб. [pic] руб. 3. Определяем дополнительную заработную плату . [pic] руб. (54) где 25,4 – среднее количество рабочих дней в месяц , дни. Dот – число дней отпуска. [pic] руб. [pic] руб. 4. Определяем доплату по районному коэффициенту. Dрк=(Фг+ПР+Фдоп)*0,15 руб. (55) Dрк.н=(83611+50166,6+11970)*0,15=21862 руб. Dрк.м=(77561+46536,6+11103)*0,15=20280 руб. 5. Определяем годовой фонд заработной платы с учетом районного коэффициента. Фгрк=Фг+ПР+Фдоп+Dрк руб. (56) Фгрк=83611+50166,6+11970+21862=167609 руб. Фгрк.м=77561+46536,6+11103+20280=155480 руб. 6. Определить отчисления в фонд социального страхования. [pic] руб. (57) [pic] руб. 3.7 Расчет себестоимости продукции. Себестоимость продукции – важнейший показатель деятельности предприятия. Расчет себестоимости еденицы продукции производится путем составления калькуляции себестоимости . Основой для состовления калькуляции себестоимости служит: 1) Производственная программа цеха; 2) Нормы расхода материала , сырья , топлива , энергии; 3) Стоимость основных фондов ; 4) Годовые нормы амортизации; 5) Данные расчета фонда заработной платы; 6) Нормы расходов на ремонты; 7) Данные по цеховым и общезаводским расходам; 8) Плановые и отчетные калькуляции себестоимости продукции. Таблица 14 – Затраты на вспомогательные материалы , топливо и энергоресурсы. |Наименование |Ед. |Цена |Расход |Наимен. |Произ. |Кол-во|Сумма | |ресурсов |изм. |За ед.|норм. |Продук. |Прогр. | | | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 | |1.Вспомогатель| | | | | | | | |ные материалы.| | | | | | | | | |т |18914,6|0,00008|Газ жид.|86652 |7,7 |145642 | |МЭА |т |2 | | |86652 |171,9 |497306 | |Сода кауст. | |2893 |0,001 |Газ жид.| | | | |Итого по плану| | | | | | | | |Топливо | | | | | | | | |Энергоресурсы | | | | | | | | |1.Газ |Гкал |202,14 |1,15 |Газ жид.|86652 |100410|2029687| |2.Вода |Т*м3 |299,82 |0,1 | |86652 | |7 | |3.Эл.энергия |Т*кВт/|580,29 |0,3 |Газ жид.|86652 |9252 |2773934| |4.Сжат.воздух |ч |137,42 |0,02 | |86652 |27874 | | |5.Азот |Т/м3 |1875,37|0,02 |Газ жид.|86652 |1950 |1617500| | |Т/м3 | | | | |2570 |3 | | | | | |Газ жид.| | |267969 | | | | | | | | |4819700| | | | | |Газ жид.| | | | |Итого | | | | | | | | 1. Определяем затраты на сырьё и основные материалы. Зс=Ц*Q=Цк-т бензина*Qк-т бензина + Цжг* Qжг руб. (58) Где Ц – оптовая ценна за единицу , руб. Q – количество переработочного сырья. Зс=2,7*174582+86652*1,3=584019 тыс.руб.=584019000 руб. 2. Определяем фонд оплаты труда производственного персонала установки и ИТР . Для расчета этой статьи данные берутся из расчета. Фгод=Раб+ИТР=4754427,9+323089=5077516,9 руб. (59) 3. Определяем отчисления на социальное страхование. ОсоцРаб+ИТР=169257,6+115018=284275,6 руб. (60) 4. Определяем расходы на содержание и эксплуатацию оборудования. 4.1. Годовые амортизационные отчисления. [pic] руб. (61) где Фср.год – среднегодовая стоимость основных производственных фондов , руб. На – норма амортизационных отчислений , %. На =12 % [pic] руб. 4.2. Определяем величину ремонтного фонда. [pic] руб. (62) где Нрем – норма на провидение ремонтных работ , %. Нрем=6% [pic] руб. [pic] руб. 5. Определяем затраты на внутризаводскую перекачку. Зпер=Спер*Q руб. (63) Где Спер- себестоимость перекачки 1 тонны сырья (берется по данным предприятия). Q – количество сырья , перерабатываемого на установке. Спер=10*261234=2612340 руб. Зпер=2612340*261234=68243202 руб. 6. Определяем цеховые расходы. Зцех=7840200 руб. (по данным предприятия) (64) 7. Определяем общие комбинатовские расходы. Зобщ=38819200 руб. (по данным предприятия) (65) 8. Определяем стоимость побочной продукции. Споб=Ц*Впоб руб. (66) Где Ц – ценна за еденицу побочной продукции , руб (берутся по данным предприятия). Впоб – объем производства того или иного вида побочной продукции. Споб.р=1951,2*34482=67281278 руб. Споб.гс=1300,80*23354=30378883 руб. Споб.сер=216,80*4963=1075978,4 руб. (Споб=67281278+30378883+1075978,4=98736139 руб. Определяется производственная себестоимость продукций. 9. Всего выпуска. Спр=Зс+Звсп+Зт+Зэн+Фг+Осоц.стр+Зсоб+Зцех+Зобщ+Зпер-Споб руб. (67) Спр=584019000+642948+0+44333483+5077516,9+284275,6+ +6314999,8+7840200+38819200+68243202-98736139= =656738786 руб. 10. Единицы продукции. [pic] руб/т (68) [pic] руб/т 11. Определяем внепроизводственные расходы. Внепроизводственные расходы составляют 1-3 % от производственной себестоимости. Звнепр=0,01*Спр руб. (69) Звнепр=0,01*656738786=6567387,8 руб. 12. Определяем полную себестоимость продукции. 12.1. Всего выпуска. Сполн=Спр+Звнепр руб. (70) Сполн=656738786+6567387,8=663306173,8 руб. 12.2. Единицы продукции. [pic] руб. (71) [pic] руб. Таблица 15 – Калькуляции себестоимости продукции. |Наимен. |Кол-во |Цена |Сумма |Наимен. |Кол-во |Себистоимость | |статьи |В тонн.|Руб. |Руб. |Продук. |В тонн.| | | | | | | | |Руб. |Всего | |Сырьё и | | | | | | | | |основ. | | | | | | | | |Матер. | | | | | | | | | | | | | | | | | |1.К-т | | | | | | | | |бензин | | | | | | | | |кК |174582 |2796,19|488164,4|А.Кальк.| | | | | | | | | | | | | |2.Газ | | | | | | | | |жирный | | | |1.К-т |196186 |3347 |656738786 | |кК |86652 | | |бензина | | | | | | |1300,80|112716,9|ст. | | | | |Итого |261234 | | | |196186 |3347 |656738786 | | | | | |Итого | | | | | | |4096,99|600881,3| | | | | |Отходы | | | |В. | | | | |(потери)| | | |Некальк.| | | | |безвозв.|2249 | | | | | | | | | | | |1Серо-во|4963 |216,80 |1075978,4 | | | | | |дород | | | | |Итого | | | |2 Газ |23354 |1300,80|30378883 | |отходов | | | |сухой | | | | | | | | |3 Реф- |34482 | |67281278 | |Итого по| | | |люкс | |1951,2 | | |ст.1 за | | | | |62799 | |98736139 | |вычетом | | | |Итого | |- | | |отходов |258985 | | | | | | | | | | | | | | | | |Затраты | | | | | | | | | | | | | | | | | |по | | | | | | | | |обработ.| | | | | | | | |Всего | | | |Всего |258985 | | | Таблица 16 – Расшифровка затрат. |Наименование статьи |На весь выпуск |На единицу | | |сумма , руб. |продукции , руб. | |Сырьё и основной материал | | | |Компонент бенз. кк | | | |Газ жирный кК |488164,4 |2,48 | |Итого по ст.1 |12716,9 |0,57 | |2.Вспом. материалы |600881,3 |3,06 | |МЭА | | | |Сода каустическая |145642 |0,742 | |Итого по ст. 2 |497306 |2,534 | |Топливо технолог. |642948 |3,277 | |Энерг. Затраты |- |- | |Пар | | | |Вода |20296877 |103,4 | |Электроэнергия |273934 |1,39 | |Сжатый воздух |16175003 |82,4 | |Прочие : АЗОТ |267969 |1,36 | |Итого по ст. 4 |4819700 |24,5 | |Затрата на произв.перс. |41833483 |213,2 | |Отчисление на соц.страх. |4754427,9 |24,2 | |Расходы на сод.и эксплутац. |169257,6 |0,862 | |Оборудования | | | |Амортизация | | | |Ремонтный фонд |4509999,9 |22,9 | |Внутризаводские перекач. |2254999,9 |11,4 | |Цеховые расходы |68243202 |347,8 | |Общезавод.расходы |7840200 |39,9 | |Не калькулируемая прод. |38819200 |197,8 | |Произ.себистоимость |98736139 |503,2 | |Внепроизводственные расходы |656738786 |334,75 | |Полная себистоимость |6567387,8 |33,4 | | | | | | |663306173,8 |338,1 | 3.8 Расчет товарной продукции. Товарная продукция включает в себя стоимость всей выработанной годовой продукции , независимо от того в каком переуди она будет реализована и стоимость полуфабрикатов на сторону. 1. Расчетная цена определяется по формуле. [pic] руб/т (72) Ц=1,25*338=422,5 руб/т 2. Объем товарной продукции в стоимостном выражении составит. ТП=Ц*В руб. (73) ТП=422,5*196186=82888585 руб. 3.9 Расчет технико – экономических покозателей. 1. Производительность труда. [pic] (74) где В – объем вырабатываемой продукции , т. Чсп – списочная численность производственных рабочих , чел. [pic] т/чел 2. Определяем фондоотдачу. [pic] т/руб. (75) где Фср.г – среднегодовая стоимость основных производственных фондов , руб. [pic] т/руб. 3. Определяем прибыль. [pic] руб. (76) Где Ц – расчетная цена единицы продукции . [pic]- себестоимость единицы продукции. П=(422,5-338)*196186=16577717 руб. 4. Определяем рентабельность производства продукции. [pic] % (77) где С – себестоимость всего выпуска , руб. [pic] % 5. Определяем величину удельных капитальных вложении . [pic] руб. (78) [pic] руб. 6. Определяем срок окупаемости капитальных вложений. [pic] лет (79) [pic] года Таблица 16 – Технико – экономические показатели. |Наименование покозателей |Ед. изменения |Количество | |Эффективный фонд времени | | | |работы оборудования |Дни |336 | | | | | |Годовая мощность установки |Т |777 | | | | | |Выход основной продукции |% |75,1 | | | | | |Численность работников |чел. |39 | | | | | |Стоимость основных | | | |производственных фондов |Руб. |37583333 | | | | | |Производительность труда |Т/чел |5030 | | | | | |Фондоотдача |Т/руб |0,00522 | | | | | |Себестоимость единицы |Руб/т |338 | |продукции | | | | | | | |Рентабельность продукции |% |24,9 | | | | | |Прибыль |руб. |16577717 | | | | | |Срок окупаемости | | | |Капитальные вложения |год |2 | Вывод: Установка ГФУ-1 с годовой производственной Мощностью по переработке сырья 261234 т. является рентабельной Себестоимость единицы продукции составляет 338 руб/т . Капитальные вложения окупаются за 2 года со дня выхода установки на полную мощность . Использование данной установки целесообразно. ----------------------- Продолжение таблицы 1. Продолжение таблицы 2 Продолжение таблицы 3. кДж/ч Продолжение таблицы 4. Продолжение Таблицы 11 . ----------------------- Изм Лист № Документа Дата Подпись 2505 19Д 05 ПЗ Лист