Экономический расчет установки клауса

Аннотация

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

1. Общая характеристика установки

Углеводородные сульфиды присутствуют во многих добываемых продуктах  и являются нежелательными побочными продуктами в переработке и сжигании природных газов и нефтепродуктов. Помехой для достижения приемлемого уровня рентабельности производства служит низкое качество получаемых нефтепродуктов. У мазута, который составляет 40% общего объема производства, низкий спрос на рынке, значительно затруднена и реализация низкооктановых бензинов. Дизельное топливо, имеющее повышенный спрос, приходится продавать по низким ценам из-за высокого содержания серы, а темные нефтепродукты поставляются на экспорт как полуфабрикаты. Все эти факторы свидетельствуют о низкой конкурентоспособности продукции. Нежелательные побочные продукты должны быть удалены из топлив. В природных газах сероводород является основным серосодержащим компонентом наряду с более низким содержанием углеводородных сульфидов (меркаптанов). В сырой нефти сероводород присутствует в различных фазах перерабатывающих процессов и он должен быть удален.

Процесс Клауса продолжает оставаться наиболее широко применяемым для очистки нефтепродуктов и превращения сероводорода в элементарную серу. Требования к процессу определяются эксплуатационными условиями нефтеперерабатывающего завода, установками природного газа и в большей степени регулированием выхода сероводородсодержащих продуктов.

В процессе Клауса первичной операцией является восстановление элементной серы из сероводорода. Первый шаг — термическое окисление сероводорода в печи сгорания. В дальнейшем катализатор установки Клауса превращает остаточные содержащие серу соединения в элементную серу. Термическая стадия может достигать регенерации в зависимости от концентрации сероводорода, но не должна превышать 70 % из-за термодинамических ограничений. Дальнейшее использование двух или трех каталитических стадий при прогрессивно более низких температурах увеличивает полное восстановление серы до 95 — 98 %. На рис. 1 показана блок-схема типичного завода с установками Клауса.

Рис.1.Блок-схема типичного завода с установкой Клауса.

Сера после печи и каталитического реактора конденсируется и регенерируется. Первый реактор работает обычно при температуре 350 °С для осуществления гидролиза COS и CS₂. Второй и последующие реакторы обычно работают выше точки росы сернистых паров. Однако сера может еще конденсироваться в порах катализатора, так как небольшие поры могут «держать» сконденсированную жидкость при давлении паров ниже точки нормальной конденсации. Конденсация серы в порах катализатора может подавлять процесс Клауса снижением площади поверхности катализатора.

Реакция Клауса — экзотермическая. Кроме того, равновесие реакции достигается более низкими температурами. Однако гидролиз COS и CS₂ более полно происходит при высоких температурах.   Следовательно, первый каталитический  реактор часто работает при высоких температурах, чтобы активизировать гидролиз COS и CS₂. Второй и третий реакторы работают при температурах, способствующих поддержанию допустимой скорости реакции и препятствующих отложению жидкой серы.

Реакции, которые протекают  с катализатором, включают.

• Основную реакцию Клауса во всех конвертерах:

где n = 6÷8.

• Разложение соединений сера-углерод (реакции гидролиза) в первом

конвертере:

Традиционные алюмооксидные  катализаторы используются почти на 90 % установках Клауса регенерации серы во всем мире. Активированные оксидом алюминия и диоксидом титана катализаторы менее распространены, но также играют важную роль. Увеличенная макропористость и площадь поверхности этих катализаторов приводят к лучшей работе в течение более длительного времени.

В начале 1960-х гг. в качестве катализатора использовали активированный боксит. К сожалению, этот материал обладал незначительной площадью поверхности и макропористостью. Активированный боксит предлагали только в гранулированной форме, по сравнению с более передовыми сферическими катализаторами. В конце 1960-х гг. стал доступным оксид алюминия «первого поколения». Этот катализатор был существенно улучшен по сравнению с его предшественником и представлял собой катализатор «второго поколения». Этот продукт обладал значительно более высокой макропористостью и площадью поверхности, имея при этом и хорошие физические свойства. Другие поставщики увеличивали площадь поверхности и пористость. В 1998 г. на рынок был поставлен катализатор для установки Клауса «третьего поколения». Согласно подведенным в таблице итогам, этот катализатор имел лучшие характеристики. Начиная с 1999 г., заводы стали использовать катализаторы «третьего поколения».

 Таблица 1.

 Виды алюмооксидного  катализатора для установки Клауса.

Установка получения серы в производстве непосредственно  связана с установкой регенерации  амина и установкой отпарки кислых стоков. Блок регенерации амина предназначен для десорбции сероводорода из раствора амина. Насыщенный сероводородом раствор амина из секций аминовой очистки установки гидроочистки дизельного топлива и установки замедленного коксования поступает в расходную емкость насыщенного раствора амина. В емкости происходит отделение жидких и газообразных углеводородов от раствора амина.

Секция отпарки кислых стоков предназначена для отпарки растворенного сероводорода и аммиака из кислой воды, поступающей из установки ЭЛОУ-АТ, секции гидроочистки широкой бензиновой фракции и дизельного топлива, а также периодически подаваемых кислых вод секции регенерации амина, секции рекуперации серы и факельной системы кислых газов.

Сера очень важна в  современной промышленности и имеет  очень широкую область применения:

• Производство серной кислоты.
• Производство минеральных удобрений.
• Производство серного бентонита.
• Производство серного бетона.
• Производство серного цемента.
• Производство эбонита.
• Производство каучука.
• Производство дымного пороха и пиротехнических снарядов.
• Производство красок.
• Фунгицид – для борьбы с вредителями растений.
• В фармацевтике – для изготовления мазей.
• Добавка в корма овец для улучшения качества шерсти.

Производительность жидкой серы из сероводорода кислых газов  на основе процесса Клауса составляет 26 тонн/сутки. Процесс является непрерывным.

2. Организация труда

На данной установке работает 4 бригады. Примем трехсменный режим  работы с прямым чередованием смен. Продолжительность смены – 8 часов. Также на установке работает начальник установки, старший механик установки и старший программист, рабочий график которых имеет следующий вид: пятидневная рабочая неделя с продолжительностью рабочей смены 8 часов.

Состав бригад:

I бригада:

1. Старший оператор (7 разряд).
2. Оператор (5 разряд)
3. Оператор (3 разряд)
4. Механик (5 разряд)
5. Механик (4 разряд)

II бригада:

1. Старший оператор (7 разряд).
2. Оператор (5 разряд)
3. Оператор (3 разряд)
4. Механик (5 разряд)
5. Механик (4 разряд)

III бригада:

1. Старший оператор (7 разряд).
2. Оператор (5 разряд)
3. Оператор (3 разряд)
4. Механик (5 разряд)
5. Механик (4 разряд)

IV бригада:

1. Старший оператор (7 разряд).
2. Оператор (5 разряд)
3. Оператор (3 разряд)
4. Механик (5 разряд)
5. Механик (4 разряд)

Таблица 2.

Годовой баланс рабочего времени  одного рабочего

Организация заработной платы и управления производством.

На данной установке принят четырех-бригадный трехсменный рабочий график с обратным чередованием смен.

Таблица 3.

 График смен рабочих  бригад

1-я смена: 0 – 8 ч

2-я смена: 8 – 16 ч

3-я смена: 16 – 24 ч

На предприятии действуют  две основные формы оплаты труда  – повременно-премиальная и сдельная.

Повременной называется такая  форма оплаты труда, при которой  заработная плата работникам начисляется  по установленной тарифной ставке или  окладу за фактически отработанное время.

На данном предприятии  такая форма оплаты труда принимается  для старших операторов, операторов и механиков.

Повременно-премиальная  система заработной платы предусматривает  выплату премий в процентном соотношении от заработка в соответствии с положением о премировании (в данном случае премия составляет 25% от заработной платы для старших операторов и операторов и 20%  – механиков).

Тарифная система оплаты труда состоит из следующих элементов:

1. Тарифная сетка – это шкала, которая устанавливает дифференциацию в оплате труда с учетом разряда работы и отраслевой принадлежности.
2. Тарифная ставка – установленный в денежном выражении размер оплаты труда соответствующего разряда в единицу времени.
3. Тарифный коэффициент – показатель отношения тарифной ставки данного разряда к тарифной ставке первого разряда.

При сдельной форме оплаты труда заработная плата начисляется  по заранее установленным расценкам  за каждую единицу выполненной продукции  или выполненных работ.

Тарифная сетка:

Таблица 4.

а) для старших операторов и операторов

Таблица 5.

б) для механиков

в) Начальник установки, старший механик и программист имеют фиксированную оплату труда.

начальник установки – 100000 руб.

старший механик установки  – 80000 руб.

старший программист – 50000 руб.

Премии начисляются в  размере 25% от общей заработной платы  для рабочих технологических  бригад (старших операторов и операторов) и ИТР установки (начальника установки, старшего механика и программиста).

Премии начисляются в  размере 20% от общей заработной платы  для рабочих, обслуживающих технологический  процесс (механиков).

За работу в ночное время (с 22 до 6 ч) начисляется доплата – за каждый час работы ночью доплачивается 40% часовой ставки.

2. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕКТИРУЕМОЙ УСТАНОВКИ
1. Расчет численности трудящихся, занятых на проектируемом объекте

Списочная численность  рабочих. При определении численности рабочих различают явочную, штатную и списочную численность.

Явочная численность – количество рабочих в течение суток во всех сменах. Она может быть рассчитана одним из существующих методов: по нормам выработки, по нормам времени, по нормам обслуживания. Расчет по нормам обслуживания численности основных производственных рабочих определяется при аппаратурных и непрерывных процессах. Под нормой обслуживания понимается максимальное число аппаратов (агрегатов), которое может обслужить один рабочий в течение смены, или количество рабочих, необходимое для обслуживания одного агрегата. Таким образом, явочная численность Ч_ЯВ основных рабочих в сутки определяется по формуле:

Ч_ЯВ = Н_Ч ∙ А ∙ С,

где Н_Ч – норматив обслуживания одного агрегата в смену, чел.-смен.;

А – количество агрегатов  в работе цеха (на участке), шт.;

С – количество рабочих  смен в сутки.

Среднесписочная численность  рабочих определяется по формуле:

Ч_СП = Ч_ЯВ ∙ К_СП,

где К_СП – коэффициент перехода от явочного количества рабочих к списочному, принимаемый по данным таблицы 2.

Последовательность расчета  списочной численности рабочих  приведена в таблице 6.

Таблица 6.

Расчет списочной численности  рабочих

2. Расчет фонда заработной платы

Фонд заработной платы основных, ремонтных и дежурных рабочих. Труд всех рабочих оплачивается согласно принятой системе оплаты труда на предприятии (повременно-премиальной).

Таблица 7.

Расчет годового фонда  заработной платы рабочих по установке

Общий фонд заработной платы  основных, ремонтных и дежурных  рабочих составил 9516,1 тыс.руб.

Фонд заработной платы специалистов.

Фонд заработной платы  специалистов определяем на основании  штатного расписания и должностных  окладов.

Таблица 8.

Расчет годового фонда  оплаты специалистов

Общий фонд годовой заработной платы специалистов составил 2760 тыс. руб.

Фонд годовой заработной платы всех работников составил: 2760 + 9516,1 = 12276,1 тыс. руб.

3. Расчет стоимости основных фондов и амортизационных отчислений

В курсовом проекте необходимо определить стоимость отдельных  элементов основных фондов и сумму  амортизационных отчислений, исходя из стоимости проектируемого оборудования.

Основные  фонды – это материальные ценности, составляющие часть имущества предприятия, сохраняющие собственную физическую форму неизменной и утрачивающие свою стоимость по частям.

Амортизация – процесс распределения первоначальных затрат, связанных с приобретением или созданием основных фондов на срок службы в соответствии с функциональным назначением.

Период  амортизации – период переноса суммы первоначальных затрат по основным фондам на себестоимость выпускаемой предприятием продукции.

Норма амортизации – установленный  годовой процент возмещения стоимости  основных фондов.

Сумму амортизационных отчислений можно определить по формуле:

,

где А_Г – размер ежегодных отчислений на амортизацию, руб.;

Н_А –норма амортизации, %;

С_П – первоначальная стоимость основных фондов, руб.

Стоимость оборудования проектируемой установки. В данном разделе определяем капитальные затраты на оборудование, которые рассчитываются только по объектам основного производственного назначения (без вспомогательного и обслуживающего хозяйства).

Затраты на технологическое  оборудование принимаются на основании  количества выбранного оборудования и  цен на него.

Таблица 9.

Расчет стоимости технологического оборудования проектируемой установки

Стоимость основных производственных фондов. Стоимость основных фондов определяется исходя из расчета стоимости оборудования.

За основу расчета принимаем  структуру основных производственных фондов установки.

Таблица 10.

Структура основных производственных фондов