Проверочный расчет установки пиролиза этана

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2013 в 19:48, курсовая работа

Описание

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.

Содержание

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

Работа состоит из  1 файл

Курсовой проект.doc

— 1.23 Мб (Скачать документ)

 

Ряв = Рсм • С,                                                          /23/                               (7.1)

где Ряв - численность явочная;

С - число смен;

Рсм - численность сменная 

Рсп = Ряв • Тк/Тэф,                                                 /23/                               (7.2)

где Тэф - эффективный фонд рабочего времени;

Тк - календарный фонд рабочего времени;

Ряв =8 *3=24

Рсп = 24*365/240 =33

Расчет численности вспомогательных  рабочих приведен в таблице  7.7

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,                                     /23/                                 (7.3)

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,                                            /23/                                  (7.4)

 Звеч = 1760160 • 0,2/3 = 117344 руб

Доплата за работу в ночное время:

Зноч = Зтар • 0,4/3,                                            /23/                                  (7.5)

Зноч = 1760160 • 0,4/3 = 234688 руб

Премиальные доплаты:

Зпр = Зтар • 0,7,                                                 /23/                                  (7.6)

Зпр = 1760160 • 0,7 = 1232112 руб

Фонд основной заработной платы состоит из тарифного фонда и доплат:

Зосн = Зтар + D,                                                /23/                                  (7.7)

где D – сумма премиальных доплат, руб;

Зосн = 1760160 + 117344 + 234688 + 1232112 = 3344304 руб

Годовой фонд заработной платы основных рабочих:

Згод = Зосн + Здоп,                                         /23/                                   (7.8)

где Здоп - фонд дополнительной зарплаты;

Здоп = Зосн • 0,1,                                            /23/                                    (7.9)

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 зарплаты вспомогательных рабочих определяется по формуле (7.3):

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 производственных и вспомогательных рабочих составит:

Зпв = 3678734,4 + 1418123,52 = 5096857,92 руб

Суммарный ЕСН производственных и  вспомогательных рабочих составит:

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 электрооборудование  в т.ч. вентиляция и освещение

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),                                                                                (7.13)

Чпр = 41893000 * (1 – 0,24) = 31838680 руб.

Фондоотдача определяется по формуле 7.14 :

Ф = (ΣV * Ц)/ Кз,                                                                                  (7.14)

  где Кз – капитальные  вложения в основные производственные  фонды;

        V- объем  продукции, т;

      Ц -  средняя  цена продукции, руб.

 Ф = 2,36 руб./ руб.

 Рентабельность продукции рассчитаем  по формуле 7.15:

  Р = ((Ц – С)/ С) * 100                                                                 (7.15)

  Р = 18%

Технико-экономические показатели производства приведены в таблице  7.11

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