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.
Технологическая часть.
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.
Характеристика сырья , готовой продукции и вспомогательных материалов.
Таблица 1 - Характеристика сырья , готовой продукции и вспомогательных материалов.
Наименование сырья , материалов, изготовленной продукции |
Номер государственного или отраслевого стандарта |
Показатели качества обязательных для проверки |
Допустимые пределы |
Жирный газ с установок КК (сырьё) |
СТП 010101-401142-99 |
|
30
0,2
|
2. Октановое число (по исследовательскому методу) не менее Продолжение таблицы 1. Компонент бензина КК (сырьё) СТП 010101-401135-96
|
35
195
76 |
||
Газ сухой (изготовленная продукция) |
|
Состав не нормируется |
|
Стабильный бензин (компонент) |
СТП 010101*401121-99 |
Давление насыщенных паров , мм.рт.ст. А) бензин летнего вида , не выше Б) бензин зимнего вида , не выше Содержание H2S
Испытание на медной пластинки |
700
900 отсутствие
выдержи-вает |
Рефлюкс ГФУ-1 |
СТП 010101-401182-2000 |
Массовая доля углеводородов С5 и ниже , не более |
60 |
Азот высшего сорта чистотой 99,98% давления 5,5кгс/см (Материалы) |
СТП 010101-407501-99 |
Объёмная доля азота , не менее % |
99,98 |
Сода каустическая |
ГОСТ 2263-79 |
|
|
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.
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 :
Химическая природа вещества (абсорбента) . вещества близкие по химическому строению , обладают наилучшей взаимной растворимостью.
Линейная скорость абсорбируемого газа.
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.
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.
Поверхность соприкосновения.
Поверхность соприкосновения газа с жидкостью называют суммарной поверхностью раздела фаз между жидкостью и газом.
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.
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 процесса, аппараты показ.режима |
Еденеца измерения |
Допускаемые пределы |
Рефлюксная сырьевая емкость Е17(1) Уровень |
% шк.Вт.пр. |
В пределах 20-80 |
Абсорбер КЛ21(1) Температура верха Давление
Уровень t Газа на входе в А21(1) Скорость подачи орошения на верхнюю тарелку Температура орошения |
оС Мпа
%шк.Вт.пр. оС м3/ч
оС |
Не более 46 Не более 1,5
В пределах20-80 Не выше65 В пределах 3-10
Не выше 40 |
Уровень Продолжение таблицы 2 Каплеотбойник Е18 Давление |
Мпа %шк.Вт.пр. |
Не более 11,5 В пределах20-80 |
Стабилизатор КЛ21 (2) Температура низа Температура верха Давление |
оС оС МПа |
Не более 190 Не более 105 Не более 1,2 |
Емкость Е30 Давление Уровень |
МПА %шк.Вт.пр. |
Не более 1,2 В пределах 20-80 |
Ребойлер АТ24 Температура Уровень |
оС %шк.Вт.пр. |
Не более 190 В пределах 20-80 |
Отстойник бензина Е42 Температура на выходе Давление |
оС МПа |
Не более 40 Не более 0,5 |
Рефлюксная емкость Е34 Давление Уровень |
Мпа %шк.Вт.пр. |
Не более 1,2 В пределах 20-80 |
Пар на блоке разделения газа Давление |
МПа |
Не менее 1,0 |
Аналитический контроль производства.
Таблица 3 - Аналитический контроль производства.
Наименование стадий процесса Место отбора пробы |
Контролируемый продукт |
Контролируемые показатели |
Методы испытания |
Переодичность контроля |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Сухой газ с линии выхода газа из каплеотбоиника Е18 |
Сухой газ |
Массовая доля компонентов % |
МВИ № 397-98 |
1 раз в месяц |
чило не менее 76 Продолжение таблицы 3. Стабильный бензин из емкости А42 Стабильный бензин Давление насыщенных паров - для летнего вида не более 700 мм.рт.ст. -для зимнего вида не более 900 мм.рт.ст.
Испытание на медной пластинке выдерживает
Наличее сероводорода Отсутствие
Октановое |
ГОСТ 1756-52
ГОСТ 6321-92
МВИ № 866-95
ГОСТ 511-82
|
1 раз в сутки
1 раз в сутки
1 раз в сутки
1 раз в сутки
|
||
Рабочий раствор каустической соды из емкости Е42 |
Рабочий раствор каустической соды |
Общая щелочность рабочего раствора в пересчете на NaOH не более 20%
Массовая доля активной щелочи не менее 2% |
МВИ № 308-94
МВИ № 308-94 |
1 раз в неделю
1 раз в неделю |
Рефлюкс из емкости Е34 |
Рефлюкс |
Массовая доля углеводорода С5 не более 60%
Плотность в пределах 0,699-1,034 г/см3 |
МВИ № 67-68
Гост 3900-85 |
1 раз в месяц
1 раз в месяц |
Автоматизация технологического процесса.
Таблица 4 – Спецификация средств автоматизаций.
Позиционное обозначение |
Наименование Приборов |
Марка |
Количество в ШТ |
1-1,3-1,7-1 |
Термометр сопративления Пределы измерения 50 0С –200 0С Ру=0,4 |
ТСП-5081 |
3 |
1-2,3-2,1-3,3-3 |
Мост следящего уравновешивания |
КСМ-4 |
4 |
2-1,5-1 |
Диафрагма камерная давления 1мПа установлена на труба провод |
ДКН 10-200 |
2 |
2-3,4-3,5-3,6-2 |
Вторичныи самопишущий прибор раход воздуха 420 л/ч Диапазон измерения 0,02-0,14 мПа |
ПВ 10-1Э |
4 |
4-1 |
Уровнемер буйковый пневматический . Выходной сигнал 1,4+-0,14 кг.с/см2 При изменения уровня выходной сигнал изменяется |
УБП |
1 |
2-2,5-2 |
Измерительный преобразователь давления пневматический Давления питания 1,4+-0,14 кг.с/см2
|
13ДД 11-720 |
2 |
пропорционально регулирующим законом регулирования Давление питания 140КПа Продолжение таблицы 4. 2-4,4-4,6-3 Регулирующий блок системы старт с |
ПР 331 |
3 |
|
1-4,3-4,2-5,4-5, 6-4 |
Мембранный исполнительный механизм прямого действия Быстродействие 20 сек. |
МИМ-ППХ-«ВЗ» |
5 |
6-1 |
Дифманометр мембранный пневматический Пределы измерения давления воздуха от 0,02 до 0,1 мПа |
ДМПК-100А |
1 |
4-2 |
Показывающий сигнализирующий прибор рабочее напряжение 220 В Класс точности 1,5 |
ЭКМ-19 |
1 |
8-2 |
Рефрактометр Датчик взрывозащищенного исполнения и блок питания. Пределы измерения 1,2-1,8 |
Д2РП-Д |
1 |
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.
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.
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.
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».
Жирный газ. Агрегатное состояние при нормальных условиях – газообразное. Плотность паров по воздуху – 1,98.
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.
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.
Отработанный раствор щелочи. Образуется постоянно. Отработанный раствор щелочи перерабатывается на установки СЩС. Количество 300 т/год.
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 :
Усилить контроль за точным соблюдением технического режима согласно технологическому регламента.
Запретить работу оборудования на форсированном режиме.
Усилить контроль за работой технологического оборудования , запорной арматуры , приборов КИП и А.
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.
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.
Рисунок 1 – колона стабилизации.
Материальный баланс установки ГФУ-1.
Таблица 5 – Материальный баланс установки ГФУ-1.
Наименование продуктов |
Выход в % |
Выход продуктов |
|||
т.т/год |
т/сут |
Кг/ч |
Кг/с |
||
Взято: К-т бензина кк Газ жирный кк |
73,7% 26,3% |
250 89 |
744 264 |
31000 11000 |
8,6 3,0 |
Итого |
100% |
339 |
1008 |
42000 |
11,6 |
Получено: К-т бензина ст. Рефлюкс Газ сухой Сероводород
Потери |
75,1 13,2 8,94 1,9
0,86 |
254,5 44,7 30,3 6,6
2,9 |
757 133 90,3 19,2
8,5 |
31541 5541,5 3762,5 800,5
354,5 |
8,7 1,5 1,2 0,2
0,09 |
Итого |
100% |
339 |
1008 |
42000 |
11,6 |
Таблица 6 – Материальный баланс колонны стабилизации.
Наименование продуктов |
Выход в % |
Выход продуктов |
|
Кг/ч |
Кг/с |
||
Поступило: К-т бензина кк |
100% |
38250 |
10,6 |
Итого |
100% |
38250 |
10,6 |
Получено: Рефлюкс К-т бензина ст. |
44,7% 56,3% |
17083 21167 |
4,7 5,9 |
Итого |
100% |
38250 |
10,6 |
Расчет температурного режима колонны.
Расчет температуры ввода сырья.
Таблица 7 – Расчет температура ввода сырья.
Продукт |
Хi Мас. доля |
Мi Мол. мас. |
tкип ср. оС |
Рi |
|
мольная доля |
Х0*П |
Рi-П |
Бензин 35-800 80-1300 130-1950 |
0,2 0,35 0,45 |
80(С6) 102(С8) 134(С10) |
57 105 162 |
7*101 5*101 7*101 |
25 34,3 33,5 |
0,269 0,369 0,362 |
322,8 442,8 434,4 |
-500 -700 -500 |
Итого |
1,0 |
|
|
|
|
1,000 |
|
|
Продолжение таблицы 7.
е(Рi-П) |
е(Рi-П)+П |
|
|
Уi*Mi |
-100 -140 -100 |
1100 1060 1100 |
0,2 0,4 0,4 |
0,35 0,45 0,35 |
28 40,8 53,6 |
|
|
1,0 |
|
Му=122,4 |
Tвхода=160 оС , П=1200 Кпа , е=0,2
Определяем температуру верха колонны.
Таблица 8 – Температура верха колонны.
Компонент |
Температура верха |
Уi |
Рi , КПа |
Кi |
Уi /Кi |
Рефлюкс С3 С4 С5 |
100 |
0,4 0,5 0,1 |
5*103 2*103 7*102 |
1,6 1,6 0,5 |
0,4 0,31 0,2 |
Итого |
|
|
|
|
0,91 |
Определяем температуру низа колонны.
Таблица 9 – температура низа колонны.
Компонент |
Температура верха |
Хi |
Рi |
Кi |
Кi *Хi |
Бензин ст. 40-1000 (С6) 100-1500 (С8) 150-1950 (С10) |
190 |
0,2 0,3 0,5 |
2*103 5*102 2*102 |
1,6 0,4 1,2 |
0,3 0,1 0,5 |
Итого |
|
|
|
|
0,9 |
Определяем флегмовое число. Rопт=3 (Рудин М.Г. с.248)
Определение теплового баланса колоны. Учитывая всё тепло входящее в колону и выходящее из неё.
(1)
Тепло вводимое в колону сырьём нагретым до температуры.
кДж/ч (2)
где Gc – количество сырья
Jt – энтальпия сырья
(3)
(4)
где М0 – средняя молекулярная масса сырья
кДж/кг (5)
(6)
(7)
(8)
кДж/ч
Тепло вводимое в колону с горячей струе или с водяным паром . Обозначим Qвп , Qг.с..
(9)
Qг.с. рассчитывают по пункту 4.7. как итог расчета теплового баланса.
Тепло выносимое из колоны с паром ректификата (дистиллята) при tв .
кДж/ч (10)
D=17083 – количество дистиллята по материальному балансу колонны.
=542,08 кДж/кг
кДж/ч
Тепло выводимое из колоны с жидким остатком.
кДж/кг (11)
кДж/кг
кДж/кг
кДж/ч
Тепло выдаваемое из колонны с острым орошением
кДж/ч (12)
где L – количество флегмы стекающее с тарелок с верхней части колоны , определяется по формуле
кг/ч (13)
где Rопт – флегмовое число
D – количество дистиллята
L=3*17083=51249 кг/ч
кДж/кг
=700С
кДж/кг
кДж/ч
4.6. кДж/ч (14)
кДж/ч
Представляем полученные данные в равенство
получаем
(15)
где 1,02/1,03 – это коэффициент учитывающий потери тепла в окружающую среду , который составляет 23 % от
кДж/ч
Рассчитываем количество горячей струи.
кг/ч (16)
где tГ.С. – принимаем на 40-50 0С выше температуры куба колонны tГ.С.=2300С
кДж/кг
кг/ч
5. Определение внутренних материальных потоков.
5.1. Количество паров верхней концентрационной части колоны.
(17)
кг/ч
5.2. Количество паров в отгонной части колонны.
(18)
где R – теплота испарения остатка.
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.
м3/ч
м3/ч
6.2. Линейная допустимая скорость паров в колонне.
Ud=0,2 м/с
6.3. Диаметр колонны в метрах определяем по формуле
м (20)
м
6.4. Примем диаметр равный
D=1,8 м
7. Число тарелок =30
8. Высота тарелок h=0,610 м
(21)
где h1 – высота верхнего днища
м
h2 – высота тарельчатой части колонны.
м (22)
h3 – высота от нижней части тарелки до уровня жидкости
h3=1 м
h4 – высота кубовой части колонны.
(23)
где м3
(24)
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 =0,2.
Диаметр колоны равен 1,8 м . Высота колонны 26,1 м , что соответствует размерам колонны на установке ГФУ-1 цеха №10.
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
Рисунок 2 – Холодильник.
Тепловая нагрузка.
(26)
кДж/кг
кДж/кг
Средняя разность температур
0С (27)
0С
Примем коэффициент теплопередачи
К=175 Вт/м2с (Адельсон С.В. с.160)
Поверхность теплообмена
м2 (28)
м2
Расход воды.
кг/ч (29)
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.
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
Рисунок 3 – Отстойник Е 34.
Объем газа С3 .
М3/ч (30)
м3/ч
Секундный объем газа С3 .
м3/с (31)
м3/с
Объем газа С2 .
м3/ч
Секундный объем газа С2 .
м3/с
Объем газа С4 .
м3/ч
Секундный объем газа С4 .
м3/с
Секундный объем жидкости С4 .
м3/с (32)
Секундный объем жидкости С5 .
м3/с
Общий объем смеси .
м3/с (33)
м3/с
Сечение аппарата.
м2 (34)
м2
Диаметр аппарата.
м (35)
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.
(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
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 Газ жирный кк |
66,8 33,2 |
174582 86652 |
Всего |
100 % |
261234 |
Получено : Калькулируемая продукция К-т бензин ст. |
75,1 % |
196186 |
Итого : |
75,1 % |
196186 |
Не калькулируемая продукция Рефлюкс Сероводород Газ сухой |
13,2 1,9 8,94 |
34482 4963 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 производства при 7 часовом |
Непрерывное произв. при 5-ти бригадном граф. |
1 |
2 |
3 |
1.Календарные дни Тк 2.Нерабочие дни всего 2.1. Выходные Твых 2.2.Праздничные Тпр 3.Максимальный возможный фонд рабочего времени Тмакс дни 3.1.Обычные дни 3.2.Праздничные дни и предвыходные |
365 117 104 13
248 193
55 |
365 73 73 -
292 -
- |
1 Продолжение Таблицы 11 . |
2 |
3 |
4.Максимально возможный фонд рабочего времени Тмв 5.Планируемые дни не выхода на работу всего в том числе 5.1.Отпуска очередные и дополнительные , дни 5.2.Болезни 5.3.Выполнение гос.обязон. 5.4.Ученические отпуска 6.Планируемы эффективный фонд рабочего времени 7.Средняя продолжительность рабочего дня , час 8.Планируемый эффективный фонд рабочего времени Тэфф , час 9.Коэффицент использования рабочего времени , Ки |
193*7+55*6=1681
38
29 7 1 1
210
6,7
1407
0,8 |
1752
38
29 7 1 1
254
6
1524
0,86 |
3.4 Расчет численности производственных рабочих.
Таблица 12 – Расчет численности производственных рабочих.
Наименование профессий рабочих |
Гр. Смености |
Прод. Смены |
Тар. Разряд. |
Кол-во рабочих |
|||
1 см |
2 см |
3 см |
4 см |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1.Старший оп. 2.Оператор 3.Оператор 4.Машинист 5.Машинист |
5-ти бригадный |
6 часов |
6 5 4 5 4 |
1 1 2 1 2 |
1 1 2 1 2 |
1 1 2 1 2 |
1 1 2 1 2 |
Всего |
|
|
|
7 |
7 |
7 |
7 |
Продолжение таблицы 12.
|
Число рабочих на подмену |
Явочное число |
Коэфф. Использования рабочего времени |
Списочное число |
Часовая тарифная ставка |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
1 2 3 4 5 |
- 1 1 1 1 |
5 5 10 5 10 |
1,14 |
5 6 11 6 11 |
21,030 18,593 16,444 18,593 16,444 |
Всего |
4 |
35 |
|
39 |
|
3.5 Расчет годового фонда оплаты труда.
1. Определяем тарифный фонд заработной платы.
руб (38)
где Счас – часовая тарифная ставка
Тэфф – эффективный фонд рабочего времени
Чсп – списочная численность рабочих
(39)
руб
2. Определяем премию.
(40)
где ПР – сумма премий , руб
П – установленный размер премии по действующему положению премирования на предприятии.
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.
руб. (45)
где Тэфф – эффективный фонд рабочего времени , дни
Тот – продолжительность отпуска дни.
руб.
8. Определяем оплату дней выполнения государственных и общественных обязанностей.
руб. (46)
где Тго – планируемые затраты рабочего времени на выполнение государственных и общественных обязанностей , дней.
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.
руб. (50)
где 12 – число месяцев в году
Чсп – списочная численность рабочих.
руб.
13. В калькуляцию себестоимости продукции включается отчисления в фонд социального страхования , который для предприятия отрасли составляет 35,6 % от годового фонда заработной платы.
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 |
|
1
1 |
6910
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.
руб. (53)
где 60 – премия , в %
руб.
руб.
3. Определяем дополнительную заработную плату .
руб. (54)
где 25,4 – среднее количество рабочих дней в месяц , дни.
Dот – число дней отпуска.
руб.
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.
руб. (57)
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:
Производственная программа цеха;
Нормы расхода материала , сырья , топлива , энергии;
Стоимость основных фондов ;
Годовые нормы амортизации;
Данные расчета фонда заработной платы;
Нормы расходов на ремонты;
Данные по цеховым и общезаводским расходам;
Плановые и отчетные калькуляции себестоимости продукции.
Таблица 14 – Затраты на вспомогательные материалы , топливо и энергоресурсы.
Наименование ресурсов |
Ед. изм. |
Цена За ед. |
Расход норм. |
Наимен. Продук. |
Произ. Прогр. |
Кол-во |
Сумма |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1.Вспомогательные материалы.
|
т т |
18914,62 2893 |
0,00008 0,001 |
Газ жид. Газ жид. |
86652 86652 |
7,7 171,9 |
145642 497306 |
Итого по плану |
|
|
|
|
|
|
|
Топливо Энергоресурсы 1.Газ 2.Вода 3.Эл.энергия 4.Сжат.воздух 5.Азот |
Гкал Т*м3 Т*кВт/ч Т/м3 Т/м3 |
202,14 299,82 580,29 137,42 1875,37 |
1,15 0,1 0,3 0,02 0,02 |
Газ жид. Газ жид. Газ жид. Газ жид. Газ жид. |
86652 86652 86652 86652 86652 |
100410 9252 27874 1950 2570 |
20296877 2773934 16175003 267969 4819700 |
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.
руб. (61)
где Фср.год – среднегодовая стоимость основных производственных фондов , руб.
На – норма амортизационных отчислений , %.
На =12 %
руб.
4.2. Определяем величину ремонтного фонда.
руб. (62)
где Нрем – норма на провидение ремонтных работ , %.
Нрем=6%
руб.
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.
руб/т (68)
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.
руб. (71)
руб.
Таблица 15 – Калькуляции себестоимости продукции.
Наимен. статьи |
Кол-во В тонн. |
Цена Руб. |
Сумма Руб. |
Наимен. Продук. |
Кол-во В тонн. |
Себистоимость |
|
Руб. |
Всего |
||||||
Сырьё и основ. Матер.
1.К-т бензин кК
2.Газ жирный кК
Итого |
174582
86652
261234 |
2796,19
1300,80
4096,99 |
488164,4
112716,9
600881,3 |
А.Кальк.
1.К-т бензина ст.
Итого |
196186
196186 |
3347
3347 |
656738786
656738786 |
Отходы (потери) безвозв.
Итого отходов
Итого по ст.1 за вычетом отходов
Затраты по обработ. |
2249
258985 |
|
|
В. Некальк. 1Серо-водород 2 Газ сухой 3 Реф- люкс
Итого |
4963
23354
34482
62799 |
216,80
1300,80
1951,2
- |
1075978,4
30378883
67281278
98736139 |
Всего |
|
|
|
Всего |
258985 |
|
|
Таблица 16 – Расшифровка затрат.
Наименование статьи |
На весь выпуск сумма , руб. |
На единицу продукции , руб. |
Итого по ст.1 2.Вспом. материалы
Итого по ст. 2
Пар Вода Электроэнергия Сжатый воздух Прочие : АЗОТ Итого по ст. 4
|
488164,4 12716,9 600881,3
145642 497306 642948 -
20296877 273934 16175003 267969 4819700 41833483 4754427,9 169257,6
4509999,9 2254999,9 68243202 7840200 38819200 98736139 656738786 6567387,8
663306173,8 |
2,48 0,57 3,06
0,742 2,534 3,277 -
103,4 1,39 82,4 1,36 24,5 213,2 24,2 0,862
22,9 11,4 347,8 39,9 197,8 503,2 334,75 33,4
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.
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.
(74)
где В – объем вырабатываемой продукции , т.
Чсп – списочная численность производственных рабочих , чел.
т/чел
2. Определяем фондоотдачу.
т/руб. (75)
где Фср.г – среднегодовая стоимость основных производственных фондов , руб.
т/руб.
3. Определяем прибыль.
руб. (76)
Где Ц – расчетная цена единицы продукции .
- себестоимость единицы продукции.
П=(422,5-338)*196186=16577717 руб.
4. Определяем рентабельность производства продукции.
% (77)
где С – себестоимость всего выпуска , руб.
%
5. Определяем величину удельных капитальных вложении .
руб. (78)
руб.
6. Определяем срок окупаемости капитальных вложений.
лет (79)
года
Таблица 16 – Технико – экономические показатели.
Наименование покозателей |
Ед. изменения |
Количество |
Эффективный фонд времени работы оборудования
Годовая мощность установки
Выход основной продукции
Численность работников
Стоимость основных производственных фондов
Производительность труда
Фондоотдача
Себестоимость единицы продукции
Рентабельность продукции
Прибыль
Срок окупаемости Капитальные вложения |
Дни
Т
%
чел.
Руб.
Т/чел
Т/руб
Руб/т
%
руб.
год |
336
777
75,1
39
37583333
5030
0,00522
338
24,9
16577717
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.
№ Документа
Изм
Лист
Дата
Подпись
Лист
2505 19Д 05 ПЗ