Реферат: Промышленная технология производства катализатора дегидрирования изоамиленов в изопрен марки КИМ-1

Введение

Одним из основных направлений развития химическойпромышленности является создание мощного современного производства пластическихмасс и каучуков. Особо важное значение приобретают мономеры, одним из которыхявляется изопрен.

В настоящие время известно несколько способов синтезаизопрена. В целом в промышленности внедрены два метода:

синтез изопрена из формальдегида и изобутилена;

двух стадийное дегидрированиеизопентана в изоамилены и далее в изопрен.

Оба метода реализованы наОАО «Нижнекамскнефтехим».

Вторая стадиякаталитического дегидрирования изоамиленов в изопрен ранее осуществлялась вприсутствии катализатора марки КИМ-1. Производителем катализатора являлся завод«Окиси этилена» (цех № 2410) Нижнекамского нефтехимического комбината. Катализаторхарактеризовался хорошими эксплуатационными показателями, достаточнойактивностью и селективностью, высокой механической прочностью.

В данной работе напроектирование представлена промышленная технология производства катализаторадегидрирования изоамиленов в изопрен марки КИМ-1 в присутствии водяного пара вадиабатических реакторах с неподвижным слоем катализатора на заводе СК.

Катализатордегидрирования КИМ-1 производится на территории цеха № 2410 завода «Окиси этилена»ОАО «Нижнекамскнефтехим». В целях уменьшения капитальных затрат припроектировании для производства катализатора КИМ-1 предусматриваетсямаксимально возможное использование существующего технологическогооборудования, применяемого ранее для производства катализатора ИМ-603, ссохранением его обвязки технологическими трубопроводами. Процесс производствакатализатора дегидрирования КИМ-1 является периодическим. Количествотехнологических потоков — два.

1. Характеристика сырья и готовой продукции

1.1. Характеристикипроизводимой продукции

Таблица 1.1 — Характеристики производимой продукции№ п/п Наименование изготовляемой продукции Номер ГОСТ, ТУ, регламент Показатели качества, обязательные для проверки Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями 1 Готовый катализатор КИМ-1 ТУ 2173-002-12988979-95

- внешний вид

- размер гранул, мм

длина

диаметр

— насыпная плотность г/см³ не менее

-механическая прочность, %, не менее

кг/гранулу, не менее

— каталитические свойства

выход изопрена на пропущенные изоамилены, % мас, не менее

выход изопрена на разложенные изоамилены, % мас, не менее

— однородность:

массовая доля комков, представляющих слепки более чем трех гранул, %, не более

массовая доля пыли размером менее 1 мм, %, не более

гранулы красно-коричневого цвета

3-20

3.0-4.0

0.95

96,0

35,0

85,0

4,0

1,0

1.2 Характеристикасырья, материалов, реагентов, полупродуктов

Таблица 1.2- Характеристика сырья№ п/п Наименование сырья, материалов, катализатора, изготовляемой продукции Номер ГОСТ, ТУ, регламент Показатели качества, обязательные для проверки Регламентируемые показатели 1 2 3 4 5

/>1

Пигмент желтый

железо-оксидный

ТУ 38. 503286-91 или ГОСТ 1817.2-80

массовая доля

— железа в пересчете на Fe2O3, %, не менее

— ионов натрия в пересчете на Na2CO3, %, не более

— хлоридов, %, не более

84,0

0,007

0,01

2 Калий углекислый технический 1 сорт ГОСТ 10690-73

массовая доля

— К2СО3, %, не менее

— ионов натрия в пересчете на Na2CO3, %, не более

-хлоридов, %, не более

98,0

0,6

0,05

3 Циркония двуокись сорт 2 ГОСТ 21907-76 Содержание суммы двуокисей циркония и гафния, %, не менее 99,0 4 Хрома окись техническая ОХП-1, ОХП-2 ГОСТ 2912-79

массовая доля

— общего хрома в пересчете на Cr 2 O3, %, не менее

99,0 5 Калия гидрат окиси технический марки ОКП 21, сорт высший ГОСТ 9285-78

массовая доля

- едких щелочей в пересчете КОН,%, не менее

- натрия в пересчете на NaOH, %, не более

98,0

1,5

6 Оксид алюминия активный ТУ 38. 10216-78 или ГОСТ 8136-85

массовая доля

— натрия в пересчете на оксид натрия,%, не более

0,025 7 Силикагель технический марки КСМГ сорт высший или сажа белая марки БС-120

ГОСТ 3956-76

ГОСТ 18307-78

По паспорту поставщика

8 Вода обессоленная 3 ступени очистки (спец очищенная) Требования регламента

содержание

- хлор ионов, мг/л, не более

- ионов натрия, мг/л, не более

3,0

1,0

9 Топливный газ Требования регламента Теплотворная способность, ккал/Вм³, не менее 8000

10 Воздух технологический ГОСТ 24484-80 — температура точки росы — 60С

11 Азот газообразный технический, повышенной чистоты, 2 сорт ГОСТ 9293-74

объемная доля

- азота, %, не менее

- кислорода, %, не более

99,95

0,05

/> /> /> /> /> /> /> /> />

1.3 Физико-химические свойствасырьевых компонентов [1-8]

В качестве сырьядля производства экспериментального железо-оксидного катализатора синтезаизопрена дегидрированием изоамиленов используются следующие сырьевыекомпоненты:

Пигментжелезо-оксидный – порошок желтого цвета, молекулярный вес 159,69, а.е.,температура плавления – 1565°С, в воде не растворим.

Калий углекислый –порошок белого цвета, молекулярный вес 138 а.е., температура плавления -891°С, в водерастворим.

Циркония двуокись– порошок белого цвета или сероватым с желтоватым оттенком, молекулярный вес123 а.е., температура плавления -2680 °С, в воде не растворим.

Хрома окись – порошоктемно – зеленого цвета, молекулярный вес 152 а.е., температура плавления -2275°Св воде не растворим.

Гидроксид калия –чешуйки зеленого, сиреневого или серого цвета, молекулярный вес 56 а.е.,температура плавления- 380°С.

Оксид алюминия –гранулы белого цвета, молекулярный вес 102 а.е., температура плавления

Сажа белая –порошок белого цвета.

1.4 Термодинамические свойствасырьевых компонентов

Таблица 1.3 — Термодинамические свойства сырьевых компонентов

Название компонентов Теплоемкость, Дж/(моль×К)

Энтропия,

Дж/(моль×К)

Тепловой эффект, кДж/моль Пигмент желтый железо-оксидный 104.6 90.00 822.1 Окись хрома 113,8 81,1 1128,4 Двуокись циркония 56,5 50,34 1080,31 Калий углекислый 115,7 156,3 1146,1 Оксид алюминия 79 50,92 1669,8 Гидроксид калия 65,60 59,41 425,34 Сажа белая 859,4 41,9 859,4

1.5 Физико-химическиехарактеристики конечного продукта

Катализатор дегидрирования КИМ-1 представляет собойжелезо-калиевую оксидную систему, промотированную оксидами металлов. Имеетследующий химический состав:

Fe2O3-53.5 %, Cr2O3-3,8%, ZrO2-3,0%, K2CO3-31,1%, AI2O3-1,75 %, KOH-2,3%, сажа белая-4,6%.

/>2. Физико-химические основытехнологического процесса

Процесс двух стадийногодегидрирования изопентана в изопрен является вторым, после синтеза изобутиленаи формальдегида, промышленным методом синтеза изопрена, разработанным ивнедренным в России [9,10].

Сущность процесса двухстадийного дегидрирования изопентана состоит в последовательном превращенииизопентана в изоамилены, а смеси последних – в изопрен. На практике этиоперации осуществляются в различных условиях, на разных катализаторах исамостоятельных технологических установках.

Схема основных и побочныххимических превращений, протекающих при дегидрировании изопентана и изоамиленов[11]:

/> (2.1)

Вопрос о фазовом составепромотированных железно-оксидных катализаторов, находящихся в атмосфере паровуглеводородов и воды при температурах 770-870 К, является ключевым дляопределения механизма реакции дегидрирования, протекающей на этих контактах,разработки научно обоснованных методов синтеза данного классакатализаторов, оптимизации технологических процессов. Эта проблема привлекаетпристальное внимание исследователей с момента появления первых железо-оксидныхкатализаторов, промотированных оксидами калия и хрома [12].

Одной из первых попытокисследования фазового состава железохрокалиевого катализатора в условияхразработки и дегидрирования в присутствии водяного пара явились работысоветских ученых [13-16]. Для интерпретации фазового состава катализатора, выяснениеприроды его каталитической активности и роли отдельных компонентов авторы[13,14] методами рентгенофазового, термографического анализа и ИК спектроскопииизучили поведение индивидуальных компонентов, а также их двойных и тройныхкомпозиций в условиях окислительной и восстановительной сред, при разогреве дотемпературы реакции и охлаждении катализатора. Используя высокотемпературнуюрентгеновскую камеру, исследователи изучили фазовый состав железохромкалиевогокатализатора в условиях реакции дегидрирования олефинов и установили, чтофазовый состав контакта при комнатной и в условиях реакции существенноразличается. Авторы работ [13,15] убедительно показали, что индивидуальныйкарбонат калия не активен в реакции дегидрирования, индивидуальный оксид железа/> — основнойкомпонент катализатора – в начальный момент режима дегидрирования имеетдостаточно высокую активность однако, через 10-15 мин. Работы происходитбыстрое снижение степени превращения и избирательности процесса, обусловленноезауглероживанием поверхности.

Система /> в режиме дегидрированияне теряет активности и по своей селективности приближается к катализатору.Высокую и стационарную активность этой двойной системы, по мнению авторов [15],можно объяснить только образованием феррита калия. Отсюда был сделан вывод, чтовысокая каталитическая активностью обусловлена образованием на поверхностиглобул оксида железа слоя монофиррита калия /> или твердого раствора хрома икремния в решетке этого феррита />. Изложенная точка зренияподдерживается и в более поздних публикациях

Следует отметить, что ввыводах авторов работ [13-19] о составе каталитически активной фазыжелезо-оксидного катализатора содержится ряд существенных противоречий.Во-первых, предусматривается, что большая часть основного активного компонента– оксида железа – выключена из каталитического процесса. По мнению авторов[15], соотношение Fe: К в образетаково, что значительная часть оксида железа не взаимодействуют с карбонатомкалия и в условиях реакции переходит в момент, однако, если магнетит и доступендля реагирующих молекул, то он быстро зауглероживается. Приняв описанную модель,можно заключить, что нет смысла вводить в катализатор более 70% />, или что оксид железа,находясь в центре глобулы, выполняет только функцию носителя. Во-вторых,вызывает сомнение тот факт, что моноферрит калия или твердый раствор кремния ихрома в решетке моноферита калия /> может обеспечить высокуюконверсию и селективность процесса дегидрирования. По данным работы [20] выходстирола при использовании в качестве катализатора чистого моноферита калия непревышает 20%, а удельная скорость образования стирола на таком контакте(молярное отношение Fe: К = 1) в 4 разаниже, чем на ферритной системе с молярным отношением Fe: К= 4, обладающей практически одинаковой структурой пор.Кроме того, железо, находящееся в соединении /> в степени окисления +3 не можетобеспечить высокую селективность процесса дегидрирования [21].

К наиболее важным выводамавторов работ [15,16] относится заключение о том, что формирование активнойфазы происходит при восстановлении катализатора.

Таким образом, вопрос осоставе активной фазы промотированных железо-оксидных контактов остаетсяоткрытым. В связи с этим представляется целесообразным изложение основных точекзрения на природу промотирующего действия оксида калия, вводимого взначительных количествах в катализаторы дегидрирования. Эти данные по-видимому,могут служить основной для более четких представлений о составе каталитическиактивной фазы и механизме ее действия:

Авторы [22,23] считают,что присутствие К2О или кластера на поверхности или в объеме оксида железаприводит к образованию высоко ионизированного центра в преимущественноковалентном оксиде железа. Этот высоко ионизированный центр способствуетсозданию локализованного электростатического поля с последующей поляризациейокружающих связей, что приводит к ослаблению связей Fe-O, расположенныхрядом с />.В конечном итоге присутствие щелочного промотора увеличивает активность железо-оксидныхсистем, т.к. каталитический процесс включает разрыв связей Fe-О на определенной, возможно,лимитирующей стадии реакции дегидрирования. По мнению китайских ученых [24,25]активный центр представляет собой кластер, состоящий из одного атома калия,двух атомов железа и одного- кислорода. Присутствие калия повышает концентрациюактивных центров.

Добавки калия, изменяяэнергию связи кислорода в решетке каталитически активных оксидов железа, приопределенных условиях уменьшают энергию активации каталитического окисленияуглеродистых отложений, образующихся в процессе дегидрирования [15,16,26], обеспечиваютсамо регенерацию контакта.

Калий понижаеткислотность катализатора, добавляя побочные реакции [25].

Добавки калияспособствуют восстановлению железо-оксидного катализатора до определеннойстепени [21], стабилизирует активную фазу[25].

Анализ литературныхданных позволяет сформулировать некоторые предложения о составе активной фазыпромотированного железо-оксидного катализатора в условиях реакциидегидрирования:

Каталитически активнаяфаза представляет собой сложный оксид в состав которого входят железо и калий всоотношении, близком к их общему соотношению в контакте. Другие компонентыкатализатора могут входить в состав этого соединения, образуя твердые растворы.Устойчивая работа контакта обеспечивается равномерным распределениемкомпонентов по грануле катализатора, что возможно при наиболее полномвзаимодействии исходных веществ [27,28].

Это соединение послемикровостановления должно удовлетворять определенным условиям в отношении такихфакторов, как геометрическая структура, электронное строение, энергетическоесостояние, удовлетворять условиям преобразования валентного состояния ионовжелеза, обладать шпинельной структурой [25].

Формирование активнойфазы происходит при восстановлении катализатора. При устанавливаетсяоптимальное соотношение /> которое остается практическипостоянным в атмосфере, где парциальное давление кислорода определяетсясоотношением углеводород- водяной пар и температурой.

Катализатордегидрирования КИМ-1 представляет собой сложную многофазную систему на основеоксидов железа, содержащую в небольших количествах оксида хрома, циркония,алюминия и соединение калия. В основе технологии лежит процесс получениякатализаторов методом мокрого смешения с последующим формированием активнойфазы путем высокотемпературной обработки исходных соединений.

В качестве исходныхкомпонентов используются оксид железа, хрома, алюминия, циркония и карбонаткалия. Все компоненты катализатора последовательно смешиваются в водной суспензии.Химические процессы на стадии смешения не протекают.

Для связываниякатализаторной массы с целью придания механической прочности катализаторудобавляют жидкое стекло.

Водная суспензиякатализаторной смеси упаривается для удаления избыточной воды и перевода смесив пастообразную форму пригодную для гранулирования.

/>Полученная катализаторная паста формуется с помощьюгранулятора в «червяки», из которых затем в процессе сушки удаляется физическиадсорбированная вода. Высушенные гранулы катализатора далее подвергаютсявысокотемпературной обработке в специальных активаторах или печах.

В процессевысокотемпературной обработки при температурах выше 600 °С в объеме катализатора происходитразложение углекислого калия и взаимодействие оксидов между собой с образованиемферритов Ме />,где Ме – это сумма катионов металла К,Cr, Аl.

Готовый катализатор КИМ-1имеет следующий химический состав: Fe2O3-53,5%, Cr2O3-3,8%, ZrO2-3,0%, K2CO3-31,1%, AI2O3-1,7%, KOH-2,3%,сажа белая-4,6%.

Выход готовогокатализатора составляет 275 т. в год, 25т. в месяц.

Отходами производстваявляются катализаторная пыль, сколы и крошки.

3. Описаниетехнологического процесса и технологической схемы производственного объекта

В процессе производствакатализатора КИМ-1 исходные компоненты, взятые в виде оксидов железа, хрома,циркония, алюминия и карбоната калия, смешиваются в водной среде.

Для связываниякатализаторной массы с целью придания механической прочности катализатору всмеситель 4 добавляют жидкое стекло.

При последующей термическойобработке катализатора происходит разложение углекислого калия и взаимодействиеоксидов между собой с образованием ферритов.

Процесс получениякатализатора КИМ-1 состоит из следующих операций:

- подготовки исходных компонентов;

- приготовление катализаторной смеси;

- приготовление жидкого стекла;

- получение катализаторной массы иформовки;

- активации катализатора.

3.1 Подготовкаисходных компонентов

Мешки с желтымжелезо-окисным пигментом и углекислым калием складывают на поддоны. Эти поддоныпри помощи электрической тали 1 поднимают на отметку 19.200 для загрузки вреактор 2.

Оксид хрома, двуокисьциркония, активный оксид алюминия после размола в дисмембраторе 13 взвешиваютна весах, затем поднимают на отметку 19.200 электрической талью 1 для загрузкив реактор 2.

3.2 Приготовлениекатализаторной смеси

Приготовлении воднойсуспензии компонентов и гидротермальная обработка происходит в реакторе 2 сякорной мешалкой и рубашкой для обогрева паром… В реактор 2 заливают 1,5куб/м. Обессоленной воды, включается мешалка и через загрузочный люк засыпаютрасчетное количество углекислого калия и перемешивают в течении 30 мин. Содновременным нагреванием раствора до />подачей пара с давлением 5 кгс//>в рубашку. Придостижении температуры 80-/>С через загрузочный люк засыпаютрасчетное количество желтого железо-оксидного пигмента и проводяттермообработку в течении 7 часов. Вниз реактора 2 подается технологическийвоздух для предотвращения отложения осадков. После термообработки в реактор 2 засыпаютрасчетное количество активной окиси алюминия, окиси хрома, двуокиси циркония идоливают обессоленной воды до 2/>. После 1 часа перемешиваниеполученной катализаторной смеси производят отбор пробы суспензии на еехимический состав. При положительных результатах химического анализаосуществляют процесс получения катализаторной массы.

3.3 Приготовлениежидкого стекла

Приготовление жидкогостекла осуществляется в реакторе 3 с мешалкой и рубашкой для обогрева паром. Вреактор 3 принимают расчетное количество обессоленной воды.

Через загрузочный люкреактора 3 при перемешивании засыпают расчетное количество гидрата окиси калияи подогревают раствор путем подачи водяного пара в рубашку реактора.Перемешивание производится в течении 1 часа. После чего в реактор 3 загружаютрасчетное количество силикагеля или белой в несколько приемов. Приготовлениежидкого стекла производится при растворении и перемешивании компонентов втечении 6 часов при температуре />С. После естественного охлажденияжидкого стекла до температуры />С, отбирают анализ для определениясиликатного модуля.

При удовлетворительныханализах жидкое стекло используют при производстве катализатора КИМ-1, каксвязывающее вещество.

3.4 Получение катализаторной массы

Процесс получениякатализаторной массы производится путем упаривания катализаторной смеси, т.е.отгонки из нее воды и углекислого газа подачей пара в рубашку смесителя 4.Готовую суспензию из реактора 2 через нижний штуцер по стационарной линииподают в роторные смесители 4.

В указанных смесителяхпротекает дальнейшее перемешивание реакционной смеси с одновременной упаковкойсгущающейся массы. Пары воды и углекислый газ выходят из отверстий в крышкахсмесителей 4 отсасывается вентилятором 17 в атмосферу через промежуточныйсборник конденсата 18. За один час до готовности массы к формовке в смеситель 4подают расчетное количество жидкого стекла. Готовность каталитической массы кформовке определяется визуально. Проверка производится только при отключенномэлектродвигателе. Полученная масса в смесителе с влажностью 20-30% путемопрокидывания смесителя выгружается на ленточные транспортеры 5. Странспортеров катализаторная масса поступает в приемный бункер гранулятора типаПФШ-150 5, где при охлаждении камеры формователя промышленной водой происходитформование катализаторной массы в «червяки» диаметром 3,6-4 мм. Образующийсячервяк указанного диаметра ссыпается на маятниковые транспортеры 7. С указанныхтранспортеров «червяк» укладывается на транспортеры сушилок 8, на которыхпроходя 6 секций сушилок подвергается сушке. Сушка «червяков» происходит в токеподогретого воздуха при температуре 90-/>С до влажности не больше 10 %.

Процесс сушки регулируютподачей пара, подаваемого на калориферы сушилок. Воздух в сушилку поступает отвентиляторов 19,20 через калориферы 21, обогреваемые паром давления 0,5 Мпа. Изсушилок 8 воздух с парами воды отсасывается вентиляторами 31,32 и сбрасываетсяв атмосферу.

Высушенные «червяки»после сушилок 8 накапливают в бункерах 9, откуда выгружают в контейнеры 10.Контейнеры 10 с сухим «червяком» перевозят электропогрузчиками и помощьюэлектротали 11 загружают в активатор 12 через загрузочный люк.

3.5 Активациякатализатора

Активацию катализаторапроводят горячим воздухом, подогреваемым в печи 22. Активацию катализаторапроизводят путем при температуре 645-/>С в течении 8 часов. Температурныйрежим активации представлен на графике ведения активации. Подъем температурыведут со скоростью 50-/>С/час. При достижении температуры />С производятвыдержку катализатора в течении 2-х чесов с целью уравнивания температуры вслое катализатора, после чего подъем температуры ведут со скоростью 30-/>С/час дотемпературы 645-/>С. Расход горячего воздухасоставляет 2000-2500/>/час. После окончания процессаактивации катализатор охлаждают азотом до температуры />С, после чего охлаждениекатализатора продолжают холодным технологическим воздухом.

Продолжительностьпроцесса охлаждения катализатора лимитируется расходом азота и воздуха. Расходазота составляет 300/>/час, технологического воздуха-2000/>/час. Послеохлаждения до />С прекращают подачутехнологического воздуха и катализатор выгружают по течке 200-литровыеметаллические бочки с полиэтиленовыми вкладышами. В течке происходит рассевкатализатора от сколов, мелких частиц и отсос пыли. Сколы катализатора поступаютв контейнер 10. Воздух из течки с примесью катализаторной пыли подаетсявентилятор от 23 для очистки от пыли в циклон 24, а после очистки выбрасываетсяв атмосферу. Воздух из активатора 12 подается для очистки от катализаторнойпыли в циклон 25, а затем выбрасывается в атмосферу. Пыль из циклонов 24,25собирается в контейнеры 10. Отходы катализатора: мелкие частицы, сколыкатализатора загружаются в бункер 28, откуда поступает на размол на мельницу 29.После размола порошок поступает в бункер 30, а из него выгружается в контейнеры10 и вместе с катализаторной пылью из циклонов возвращается в производство.

4.Расчетная часть

4.1 Материальныйбаланс производства железо-оксидного катализатора дегидрирования КИМ-1

Таблица 4.1 — Материальныйбаланс железо-оксидного катализатора

Наименование сырья, продуктов, отходов Наименование стадии производства катализатора, кг на 1 т сырья Приготовление катализаторной смеси (реактор 2) Приход на операцию Получено на операции Пигмент железоокисный 634 634 Калий углекислый 304 304 Циркония двуокись 20 20 Окись хрома 31 31 Гидрат калия - - Оксид алюминия 11 11 Обессоленная вода 2000 1960 Сажа белая - - Жидкое стекло - - Пары обессоленной воды - 40

Гидроксильная вода, СО2

- - Сколы, пыль - - Катализатор - - Итого 3000 3000

4.2 Нормытехнологического режима, метрологическое обеспечение и расходные нормы

Таблица 4.2 — Нормы технологическогорежима № п/п Наименование стадий процесса, аппарата. Показатели режима Номер позиции на схеме Ед. измере-ния Допускаемые пределы технологических параметров Требуемый класс точности изм. приборов ГОСТ 8410-10 Примечание 1 2 3 4 5 6 7

Приготовление катализаторной смеси в реакторе 2

— количество желтого железо-оксидного пигмента

-количество углекислого калия

— количество оксида хрома

— количество двуокиси циркония

— количество активного оксида алюминия

-количество обессоленной воды

-общее время перемешивания суспензии

— температура

Весы

0-500

Весы

0-500

Весы

0-500

Весы

0-50

Весы

0-50

810

кг

м³

час

° С

780

340

2,0

не менее

80-100

III

ІII

1.5

1.0

Количество загружаемого сырья может меняться в зависимости от содержания в них основного вещества

По расходомеру на вводе обессоленной воды в цех

Приготовление жидкого стекла в реакторе 3

— количество обессоленной воды

— количество гидрата окиси калия

— количество силикагеля или белой сажи

513

вес

м3

кг

0.6

175

335

1,0

1У

Уровнемер

Количество загружаемого сырья может манятся в зависеиости

-общее время перемещения

-температура растворения

809

0-120

час

ºС

не выше 100

2,5 от содержания в нем основного вещества

— удельный вес жидкого стекла — силикатный модуль жидкого стекла г/см³

1,3-1,4

2,8-3,2

Ареометром

Титрометрически методом

Получение катализаторной массы, формовка, сушка. Получение катализаторной массы в смесителе 4-количество суспензии-продолжительность упаривания

-общее время перемешивания -количество жидкого стекла -влажность катализаторной массы

–формовка катализаторной массы в грануляторе 6.

–диаметр червяков -сушка червяков в сушке 8. –температура нагретого воздуха после калорифера 21

-на входе в сушилки 8

–влажность катализаторной массы после

805

806

м³

час

кг

мм

ºС

0,3

до готовности катализаторной массы к формовке

20-30

3,6-4,0

90-120

1,0

визуально

мерник

визуально

сушилки 8. % масс. н/б 10 Определяется весовым методом

Активация катализатора в активаторе 12

— температура активации

— время выдержки Каталитические свойства катализатора:

— выход изопрена на пропущенные изоамилены

— выход изопрена на разложенные изоамилены

715

0-900

° С

час

% масс.

645-655

не менее 35

не менее 85

1,0 На испытательной установке тестирования.

4.3 Нормы расхода сырья, материалов, энергоресурсов навыпуск 1 т железо-оксидного катализатора дегидрирования КИМ-1

оксидныйкатализатор изопрен

Таблица 4.3 — Нормырасхода сырья, материалов и энергоресурсов

№ п/п Наименование статей Единицы измерений Количество на 1 т, кг Примечание Сырье и материалы 1 Пигмент желтый железо-оксидный кг/т 920 При расчете на сухое вещество 2 Калий углекислый 1сорт кг/т 536 При расчете на сухое вещество 3 Циркония двуокись 2сорт кг/т 52 При расчете на сухое вещество 4 Хрома окись техническая ОХП-1, ОХП-2 кг/т 65 При расчете на сухое вещество 5 Калия гидрат окиси технический марки ОКП 21сорт высший кг/т 40 При расчете на сухое вещество

6 Оксид алюминия активный кг/т 30 При расчете на сухое вещество

7 Белая сажа марки БС-120 кг/т 80 При расчете на сухое вещество

8 Вода обессоленная кг/т 6113

9 Пленка полиэтиленовая кг/т 12,5

Энергетические затраты Активатор 1 Электроэнергия кВт/час 3317 2 Пар Гкал 22 3 Вода оборотная

м3

0,09 4 Азот

тыс.м3

6,0 5 Сжатый воздух технологический

м3

22361 /> 6 Топливо т.у.т. 1,3 - /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

5. ВЫБОР ОСНОВНОГОПРОМЫШЛЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

5.1 Общие сведения обаппарате

Аппарат объемом 3,2 м³,изготовленный заводом « Красный Октябрь», предназначен для проведения различныхтехнологических процессов в жидких однофазных и многофазных средах динамическойвязкостью не более 50 П и плотностью не более 1500 кГ-м³ при перемешиваниив пределах параметров, указанных в технической характеристике.

Аппарат представляетсобой вертикальный стальной сварной цилиндрический сосуд с перемешивающимустройством и съемной эллиптической крышкой. Он состоит из следующих основныхсборочных единиц:

- корпуса:

- крышки:

- перемешивающегоустройства:

- привода,состоящего из мотор редуктора и стоек для крепления его на крышке аппарата:

— вода вывода.

Корпуса аппаратов, взависимости от наличия и типа теплообменных устройств, изготовляются двухисполнений и обозначаются по ГОСТу 20680-75:

- безтеплообменного устройства:

- с гладкойприварной рубашкой:

Для перемешивания жидкихсред при проведение различных физико-химических процессов в аппаратахприменяются перемешивающие устройства (мешалки) следующих типов и исполнений:

- открытая турбиннаябез отражательных перегородок:

- рамная:

Корпус аппарата,стационарный вертикальный, устанавливается на фундамент или специальную несущуюконструкцию при помощи опор.

Аппараты изготавливаютсяс опорами – лампами.

На опорах корпусапредусмотрены регулировочные (отжимные) венты с контргайками и опорнымипластинами для выверки (положения) аппарата на фундаменте в процессе монтажа.

Аппарат имеетстроповочные устройства, обеспечивающие возможность использованиягрузоподъемных механизмов и приспособлений при установке аппарата в рабочееположение, а также при сборке и разборке.

Аппараты изготовляются ссальниковыми уплотнениями типа IV Бпо ГОСТу 26-01-1247-75 или торцовыми уплотнениями типа ТД-6 по ГОСТу26-01-1243-75.

Сальниковое уплотнениеприменяется в аппаратах, предназначенных для нетоксичных, не легколетучих иневзрывоопасных сред, работающих при атмосферном давлении, до (0,6 МПа).

Торцовое уплотнениеприменяется в аппаратах, предназначенных для токсичных, пожароопасных ивзрывоопасных сред, а также в аппаратах работающих под вакуумом с остаточнымдавлением менее 300 мм.рт.ст. независимо от свойств рабочей среды.

Шифр типа уплотнения вобозначении аппаратов:

С — сальниковое; Т-торцовое:

Аппарат снабжентехнологическими штуцерами для контрольно-измерительных приборов ипредохранительных устройств, а также люком для осмотра и загрузки продукта.

Уплотнительнаяповерхность фланцев аппарата и штуцеров – гладкая.

Вращение перемешивающегоустройства осуществляется от мотор- редуктора, который установлен с помощьюстоек на крышке аппарата.

Крышка аппарата — стальная эллиптическая.

Аппараты комплектуютсямотор — редукторами типов МПО1 и МПО2 с электродвигателями закрытогообдуваемого исполнения АО2 или взрывозащищенного исполнения ВАО.

Аппараты сэлектродвигателями исполнения ВАО могут быть установлены во взрывоопасныхпомещениях класса не выше В1-а согласно ПУЭ, в которых могут образовыватьсявзрывоопасные смеси категории не выше согласно ПИВРЭ, указанных ниже.

Рабочая температура средыв аппарате до 135 °С.

Вал мешалки через сальник(торцовое уплотнение) выделен из аппарата и посредством муфты соединен сприводом.

Опорой и направлениемвала служат подшипники, смонтированные в стойке привода.

Загрузка продукта ваппарат производится через люк или технологические штуцера.

Продукт в аппаратенагревается или охлаждается при одновременном перемешивании.

Выгрузка продуктапроизводится через верхний или нижний штуцер ввода-вывода продукта.

Контроль технологическогопроцесса осуществляется при помощи контрольно-измерительных приборов.

5.2 Основныетехнические данные и характеристики аппарата

Номинальный объем,м³, аппарата-3,2 рубашки-0,285

Площадь поверхноститеплообмена, м²-6,3

Среда: в аппарате — едкаявзрывобезопасная не ядовитая.

в рубашке — вода,насыщенный водяной пар, рассол (при соответствующей температуре).

Допустимая температурастенки аппарата и рубашки, °С- от минус 20 до плюс 200

Давление рабочее(расчетное), МПа:

в аппарате –0,6

в рубашке-0,4

Давление охлаждающейжидкости в рубашке сальника, МПа – не более 0,1.

Частота вращенияперемешивающего устройства, об/мин- 167

Мощность электродвигателяпривода, кВт – 3.0

Внутренний диаметр, ммкорпуса – 1600

рубашки — 1700

Габариты, мм – высота–4110, ширина – 2185

Масса аппарата, кг – 2755

Корпус аппарата изготавливаютсяиз сталей марок:

Вст3сп5, ГОСТ 380-71;

Сталь 12Х18Н1ОТ, ГОСТ5632-72;

Сталь 10Х17Н13М2Т, ГОСТ5632-72.

Рубашка изготавливаетсяиз стали марки Вст3сп5, ГОСТ 380-71.

Материал уплотнительныхпрокладок – поранит по ГОСТу 481-71.

5.3 Расчет аппарата напрочность [29,30]

5.3.1 Исходные данные

1. Диаметр аппарата внутренний, м — D=1,6

2. Диаметр рубашки внутренний, м — D1=1,7

3. Расчетное внутреннее избыточноедавление:

- в аппарате, МПа — Р=0,6

- в рубашке, МПа — Р=0,4

4. Расчетноенаружное давление:

- корпуса, МПа — Рн=0,4

5. Материал основныхэлементов аппарата:

- корпуса и крышки– сталь12Х18Н10Т или 10ХПН13М2Т, или 10ХПН13М3Т по ГОСТ 5632-72;

- рубашки – ВСт3сп5по ГОСТ 380-71;

6. Расчетная температура стенок, 2000С;

7. Допускаемое напряжение материала прирасчетной температуре, 2000С:

- для сталей 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т — [d]= 140 МПа;

- для стали ВСт3сп5- [d]= 126 МПа;

5.3.2 Расчет обечайки,корпуса, работающей под внутренним давлением

Толщину стенки обечайки,работающей под внутренним давлением определяем по формулам:

/> (5.1)

/> (5.2)

Расчетные формулы (5.1) и(5.2) применены, когда

/>, (5.3)

где jр — коэффициент прочности продольногосварного шва цилиндрической обечайки,

jр = 0,9;

S – исполнительная толщина стенкиобечайки;

С – сумма прибавок красчетным толщинам стенок, определяется по формуле:

С= С1 + С2+ С3, (5.4)

где С1 –прибавка для компенсации коррозии, С1 = 0,

С2 – прибавкадля компенсации минусового допуска листа, С2 = 0,0008 м;

С3 – прибавкатехнологическая, С3 = 0.

С = С2 =0,0008м

/>; />/>

/>м,

/>м.

5.3.3 Расчет обечайкикорпуса, работающей под наружным давлением

Толщину стенки обечайки,работающей под наружным давлением, приближенно определяем по формулам (5.5) и(5.6) с последующей проверкой по формуле (5.7):

/> (5.5)

/> (5.6)

где коэффициент К2определяется по номограмме,

С = 0,0008 м – суммаприбавок к расчетным толщинам стенок, определяемая по формуле (5.4),

где Е – модуль продольнойупругости при расчетной температуре.

Для сталей 12Х17Н10Т,10ХПН13М2Т и 10Х17Н13М3Т

Е = 0,198 × 106 МПа

/> м; /> м;

/>; />;

/>м;

/>м

Принимаем /> м.

Допустимое наружноедавление определяется по формуле:

/> (5.7)

где допускаемое давлениеиз условия прочности определяется по формуле:

/>, (5.8)

а допускаемое давление изусловия устойчивости в пределах упругости определяется по формуле:

/> (5.9)

Где /> (5.10)

Расчетные формулыприменены, когда

/> (5.11)

/> 0,006<0.1

Принимаем />

/> МПа

5.3.4 Расчет обечайкирубашки, работающей под внутренним давлением

Толщину стенки обечайки,работающей под внутренним давлением, определяем по формулам:

/> (5.12)

/> (5.13)

Расчетные формулы (5.11)и (5.12) применены, когда

/>, (5.14)

где /> — коэффициент прочностипродольного сварного шва цилиндрической обечайки,

/>= 0,9;

S1 — исполнительная толщина стенки обечайки рубашки;

С – сумма прибавок красчетным толщинам стенок определяется по формуле (5.4),

где С1 =0,001м; С2 = 0,0008м; С3 = 0; С = 0,0018м;

/>; 0,0036<0,1

/>м,

/> м.

Принимаем /> м.

5.3.5 Расчет днищакорпуса, работающего под внутренним давлением

Толщина стенки днищакорпуса, работающего под внутренним давлением, определяем по формулам:

/>; (5.15)

/> (5.16)

Расчетные формулы (5.15)и (5.16) применены, когда

/> и />, (5.17)

где R- радиус кривизны в вершине днища повнутренней поверхности;

R = D = 1,6м – для эллиптических днищ с Н = 0,25 D;

Н – высота выпуклой частиднища без учета цилиндрической части, Н = 0,4м;

j — коэффициент прочности сварногошва, j = 0,9;

S2 –исполнительная толщина стенки днища;

С – сумма прибавокрасчетным толщинам стенок определяется по формуле (5.4),

С = 0,0008м;

/>; 0,002<0.005<0.1

/>; 0,2<0.25<0.5

/> м;

/> м.

5.3.6 Расчет днищакорпуса, работающего под наружным давлением

Толщину стенки корпуса,работающего под наружным давлением, приближенно определяется по формулам (5.18)и (5.19) с последующей проверкой по формуле (5.20):

/> (5.18)

/> (5.19)

Для предварительногорасчета К2 принимается равным 0,9 для эллиптических днищ

/> м;

/> м

Принимаем /> м

Допускаемое наружноедавление следует рассчитывать по формуле:

/>, (5.20)

где допускаемое давлениеиз условия прочности

/>, (5.21)

а допускаемое давление изусловия устойчивости в пределах упругости

/>/> (5.22)

Коэффициент Кэопределяется по формуле (5.23) в зависимости от отношения

/> и />

/> (5.23)

где /> (5.24)

/>;

/> МПа;

/> МПа

5.3.7 Расчет днища рубашки,работающего под внутренним давлением

Толщина стенки днищарубашки, работающего под внутренним давлением, определяем по формулам:

/>; (5.25)

/> (5.26)

Расчетные формулы (5.25)и (5.26) применены, когда

/> и />, (5.27)

где R – радиус кривизны в вершине днища повнутренней поверхности;

R = D1 = 1,7м – для эллиптических днищ с Н = 0,25D1;

Н – высота выпуклой частиднища без учета цилиндрической части, Н = 0,425м;

j — коэффициент прочности сварногошва, j = 0,9;

S3 – исполнительная толщина стенки днища;

С – сумма прибавок красчетным толщинам стенок определяется по формуле (5.4),

где С1 =0,001м; С2 = 0,0008м; С3 = 0; С = 0,0018м;

/>; 0,002<0,005<0,1

/>; 0,2<0.25<0.5

/> м;

/> м.

Принимаем /> м.

5.3.8 Расчет крышкиаппарата, работающей под внутренним давлением

Толщину стенки крышкиаппарата, работающей под внутренним давлением, определяем по формулам:

/>; (5.28)

/> (5.29)

Расчетные формулы (5.23)и (5.24) применены, когда

/> и />, (5.30)

где R = D = 1,6м – радиус кривизны в вершине днища по внутреннейповерхности;

Н = 0,4м – высотавыпуклой части днища без учета цилиндрической части;

j =0,9 — коэффициент прочностисварного шва;

С = 0,0008м – суммаприбавок к расчетным толщинам;

S4 = 0,01м – исполнительная толщина стенки крышки;

/>; 0.002<0.006<0.1

/>; 0.2<0.25<0.5

/>м;

/>м

Принимаем />м.

5.3.9 Расчетукрепления отверстий в стенке крышки аппарата

Наибольший допускаемыйдиаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления,вычисляется по формуле:

/>; (5.31)

где коэффициенты К1 =1,0; К2 = 0,8;

SR – расчетная толщина стенки днища

Расчетная толщина стенки эллипсоидальныхднищ, работающих под внутренним давлением, вычисляется по формуле:

/>; (5.32)

где р – расчетноевнутреннее избыточное давление в аппарате, Р = 0,6МПа;

j = 1 — коэффициент прочности сварногошва;

[/>] — допускаемое напряжение для материала днища прирасчетной температуре 2000С

/> МПа;

S = 0,01м – исполнительная толщинастенки днища;

С – прибавка к расчетнойтолщине для компенсации коррозии, С = 0;

DR = расчетный внутренний диаметр, укрепляемогоднища.

Для стандартных днищ приН = 0,25D

DR – определяется по формуле:

/>; (5.33)

где r – расстояние от центра укрепляемогоотверстия до оси эллипсоидального днища

Принимаем />м

/>м,

/>м.

Если диаметр одиночногоотверстия удовлетворяет условию

/>, (5.34)

то дальнейших расчетовукрепления отверстий не требуется,

где dR – расчетный диаметр отверстия встенке обечайки или днища.

Расчетные диаметрыотверстия смешанного штуцера на эллипсоидальном днище и штуцеров нацилиндрической обечайки равны

dR = d (5.35)

Выбираем расчетныйдиаметр отверстия для большого штуцера (люка) dR = 0,257м, тогда условие (5.34)выполнено.

0,257 < 0,8498

Отверстие считаетсяодиночным, если прилежащее к нему отверстие не оказывает на него влияния, чтоимеет место, когда расстояние между наружными поверхностями соответствующихштуцеров удовлетворяет условию:

/>; (5.36)

где D — минимальное расстояние междунаружными поверхностями двух соседних штуцеров;

Lо – ширина зоны укрепления вокрестности штуцера при отсутствии накладного кольца.

Ширина зоны укрепления определяетсяпо формуле:

/>; (5.37)

/>м

/>м; /></>/>м; />м) />м; />м; />м;

Одиночных отверстий нет,следовательно, отверстия влияют друг на друга и нуждается в укреплении.

5.3.10 Расчетукрепления отверстий штуцерами

При укреплении отверстияштуцером должно выполнятся условие укрепления:

/> (5.38)

где коэффициент К2= 0,8; и К3 = 1,0;

/>и />– расчетные длины внешней ивнутренней частей штуцера, участвующие в укреплении отверстия;

S1R – расчетная толщина стенки штуцера;

c1 – отношение допускаемых напряжений;

Расчетные длины внешней ивнутренней частей штуцера участвующие в укреплении отверстия определяется поформулам:

/>; (5.39)

/>. (5.40)

Расчетная толщина стенкиштуцера нагруженная внутренним давлением определяется по формуле:

/>; (5.41)

где Р = 0,6 МПа–расчетное давление в аппарате;

[d]1 = 140 МПа– допускаемоенапряжение для материала штуцера при расчетной температуре 2000С;

/> — коэффициент прочности сварногошва;

С = 0 – прибавка красчетной толщине для компенсации коррозии.

Отношение допускаемыхнапряжений определяется по формуле:

/> - для штуцера (5.42)

Для всех штуцеров:

Укрепление штуцеров(люком) А(Dy 250)

/>м;

По чертежу />м

Принимаем />м.

/>м;

По чертежу />м

Принимаем />м

/>;

0.266>0,000384.

Условия укреплениявыполнено.

Укрепление штуцера Б (Dу – 50)

/>м;

По чертежу />м

Принимаем />м

/>м;

По чертежу />м

Принимаем />м

/>/>

/>;

0.13534>0,0000762

Условия укреплениявыполнено.

Укрепление штуцерами В иЖ (Dу – 150)

/>м

/>м;

По чертежу />м.

Принимаем /> м.

/>м;

По чертежу />м

Принимаем />м

/>;

0.158>0.000129

Условия укреплениявыполнено.

Укрепление штуцерамиГ, Е, В (Dу – 100)

/>м;

/>м

По чертежу />м

Принимаем />м.

/>м

По чертежу />м

Принимаем />м.

/>;

0.1458>0.000148

Условия укреплениявыполнено.

Укрепление штуцеров Д (Dу – 200)

/>м;

/>м.

По чертежу />м

Принимаем />м.

/>м.

По чертежу />м

Принимаем />м.

/>/>;

/>;

0.1971>0.0002975

Условие укреплениевыполнено.

5.3.11 Проверкадостаточности укрепления перемычки между отверстиями

Условия достаточностиукрепления перемычки:

/>; (5.43)

где/>– для всех штуцеров;

К =1.0, S = 0.01м, SR = 0.00299м; С = 0;

/>м.

Проверим достаточностьукрепления перемычек (D =0.14м; D =1.167м; D = 0.227м; D = 0.292м; D = 0.92м;) между штуцерами.

Перемычка между штуцерамиЖи3 (D = 0.14м.)

Для штуцера Ж.:

S1 = 0.006м; S1R= 0.00032м;/>= 0.0371м; />= 0.01м.

Для штуцера 3:

SII1 = 0.0045м; SII1R=0.00021м; />=0.0264м;/>=0.01м.

/>;

0.14802>-0.002173

Условия достаточностиукрепление выполнено.

Перемычка между штуцерамиБ и В (D = 0,167м.)

Для штуцер В:

S11 = 0.006м; S11R=0.00032м; />=0.0371м; />=0.01м

Для штуцера Б:

SII1 = 0.003м; SII1R= 0.00011м; />м; />м.

/>/>

0.15646>-0,002245

Условия достаточностиукрепления выполнено.

Перемычка между штуцерамиД и Г, Е (D = 0.227м)

Для штуцера Д:

S11 = 0.01м; S11R=0.00042м; LI1R= 0.05576м; LI2R=0.01м.

Для штуцера Г и Е:

SII1 = 0.0045м; SII1R= 0.00032м; /> =0.0254м;/>м.

/>/>;

0.24769>-0,2095

Условия достаточностиукрепления выполнено.

Перемычка между штуцерамиА и З (D = 0.292м ).

Для штуцера А:

S11 = 0.012м; S11R=0.00055м;/>м; />м.

Для штуцера З:

SII1 = 0.0045м; SII1R= 0.00021м;/>м;/>м.

/>;

/>.

0.323>-0.2009

Укрепление достаточностиукрепления выполнено.

Перемычка между штуцерамиА и Б (D =0.32м)

Для штуцера А:

S11 =0.012м; S11R=0.00055м;/>м; />м.

Для штуцера Б:

SII1 =0.003м; SII1R= 0.00011м;/>м;/>м.

/>;

0.3382>-0.208

Условия достаточностиукрепления выполнено.

Проверку остальныхперемычек не производим.

5.3.12 Расчетукрепления отверстий в стене обечайки корпуса

Наибольший допускаемый диаметродиночного отверстия не требующего дополнительного укрепления определяем поформуле:

/>, (5.44)

где коэффициент К1 =0.01м; К2 = 0.008м.

SR =0.0038м. расчетная толщина стенкиобечайки определяется по формуле (5.1);

S = 0,01м. – исполнительная толщинастенки обечайки;

С = 0 – прибавка красчетной толщине для компенсации коррозии,

DR– расчетный внутренний диаметрукрепляемого элемента.

Для цилиндрическихобечаек расчетный диаметр укрепляемых элементов определяется по формуле:

/>м (5.45)

/>м.

Если диаметр одиночногоотверстия удовлетворяет условию (5.34), то дальнейших расчетов укрепленияотверстий не требуется

0.099 < 0.4633

условие (5.34) выполнено.

В случае близкорасположенных к отверстию несущих конструктивных элементов должно выполнятьсяусловие укрепления:

/>; (5.46)

Штуцер считается близкорасположенным, если расстояние от его наружной поверхности до соответствующегонесущего элемента L < L0, где L 0определяется по формуле (5.37):

/>м.

Так как />< L0(0.046 < 0.113 < 0.12649),штуцер считается близко расположенным к несущим конструктивным элементам,проверим условие укрепления (5.47).

Расчетные длины внешней ивнутренней частей штуцера, участвующего в укреплении отверстия определяется поформуле (5.39) и (5.40)

L1R= 0.0264м; L2R= 0.01м

Расчетная толщина стенкиштуцера нагруженного внутренним давлением определяется по формуле (5.41):

S1R= 0.00021м

/>;

0.047>0.0001881

Условие укрепления (5.46)выполнено и диаметр одиночного отверстия удовлетворяет условию (5.34), тодальнейших расчетов укреплению отверстий не требуется.

Из приведенного расчета –следует что дополнительного укрепления отверстия не требуется.

6. КРАТКАЯХАРАКТЕРИСТИКА технологического оборудования

Производство катализатора дегидрирования КИМ-1 осуществляетсяна территории цеха № 2410 завода «Окиси этилена» ОАО «Нижнекамскнефтехим» сиспользованием действующего технологического оборудования для приготовлениякатализатора КИМ-1.

Таблица 6.1 — Краткая характеристика технологическогооборудования

Наименование оборудования № позиции по схеме Кол-во (шт.) Основной материал Технологическая характеристика

Реактор.

Предназначен для приготовления водной суспензии компонентов пигментов железо-окисного, окиси хрома, двуокиси циркония, углекислого калия.

2 2 Аппарат 12Х18Н10Т рубашка Вст3сп5

Объем, м3 – 3,2

Диаметр, мм – 1600

Поверхность теплообмена, м2 — 6,3

Температура расчетная, °C

- в аппарате – 200(-20)

- в рубашке – 200(-20)

Давление расчетное, МПа (кгс/см2):

- в аппарате – 0,6 (6,0)

- в рубашке- — 0,4 (4,0)

Число оборотов мешалки, об/мин – 167

Мотор – редуктор типа МПО-1-10 Вк

Электродвигатель марки 4А112МА6У3

Мощность, кВт – 3

Число оборотов, об/мин – 950

Вентиля торный агрегат. Предназначен для отсоса воздуха с пылью из загрузочной точки реактора поз. Л-12 1 корпус и колесо — алюминий

Вентиля торный агрегат с центробежным вентилятором типа ВЦ14-46-2,5

Производительность, м3/час –2600

Напор, Па (кгс/м2) — 1962 (200)

Электродвигатель марки 4А100 2

Мощность, кВт – 5,5

Число оборотов, об/мин — 2880

Транспортер маятниковый.

Предназначен для транспортировки катализаторной массы сформованной в «червяки». в сушилку поз. С-552

7 1 Ст.угл.

Ширина ленты, мм-200

Скорость ленты, м/сек-0,5

Габаритные размеры, мм-2480х1735х2020.

Электродвигатель типа АОЛ-52-6

Мощноть, кВт-4,5

Число оборотов, об/мин-950

Бак для сбора конденсата.

Предназначен для сбора парового конденсата из смесителя Пс-9.

18 1 сталь 08Х13

Объем, м3 — 2

Контейнер ленточный.

Предназначен для транспортировки катализаторной смеси в гранулятор поз.Пс-13

5 3

Ст.угл.

Ст.3

Для поз.Пн-І І/І

Ширина ленты, мм-500

Производительность номинальная, м³/час-80

Длина конвейера, м-12,65

Скорость движения ленты, м/сек-1,0

Электродвигатель типа 4А1004У3

Мощность, кВт-3,0

Для поз. Пн-11/2

Ширина ленты, мм-500

Производительность номинальная, м³/час-10

Длина конвейера, м-16,71

Скорость движения ленты, м/сек-1,0

Тип приводного барабана 5050г-80

Диаметр барабана, мм-500

Для.поз.Пн11/3

Ширина ленты, мм-500

Длина конвейера, м-6,6

Скорость движения ленты, м/сек-1,25

Сушилка ленточная 6-ти секционная. Предназначена для сушки сформованной в «червяки» катализаторной массы. 8 1

ст. 3

ст. 08Х22Н6Т

Габаритные размеры, мм:

длина – 14000

ширина – 2780

высота — 2470

Скорость движения ленты, м/час – 1,8-25,5

Ширина транспортерной ленты, мм – 1200

Транспортер маятниковый.

Предназначен для транспортировки катализаторной пасты, сформованной в «червяки», в сушилку 8

7 1 Сталь углеродистая ст. 3

Ширина ленты, мм — 200

Скорость движения ленты, м/сек — 0,5

Габаритные размеры, мм — 2480x1735x2025

Электродвигатель типа АОЛ-52-6

Мощность, кВт — 4,5

Число оборотов, об/мин – 950

Калорифер. Предназначен для нагрева воздуха подаваемого в сушилку 8 21 1 сталь углеродистая

Калорифер многоходовой марки КБС-2

Поверхность нагрева, м2 — 11,4

Давление расчетное МПа (ктс/см2) — 0,8 (8,0)

Вентиля торный агрегат. Предназначен для подачи воздуха в ленточную сушилку 8 19 2 сталь углеродистая

Вентилятор марки Ц4-70 № 4

Производительность, м3/час — 2500

Напор, Па (кгс/м2) – 490,5 (50)

Электродвигатель марки 71В4 2

Мощность, кВт — 0,75

Число оборотов, об/мин -1410

Вентиля торный агрегат. Предназначен для отсоса воздуха с парами воды из сушилки 8 31 2 сталь углеродистая

Вентиляторный агрегат с центробежным вентилятором типа В-Ц4-70 № 3, 2

Производительность, м3/час – 700

Напор, Па (кгс/ м2) – 294,3 (30)

Электродвигатель марки 4А80А2

Мощность, кВт — 1,5

Число оборотов, об/мин — 2860

Гранулятор типа ГФШ.Предназначен для формования катализаторной пасты в «червяки». 6 1

сталь углеродистая

ст. 12х18Н10Т

Производительность, кг/час- 150¸250

Диаметр шнека, мм — 150

Частота вращения шнека, об/мин — 30

Электродвигатель типа АИРХ1324УЗ

Мощность, кВт — 11

Частота вращения вала, об/мин — 1460

Активатор.

Предназначен для активации катализатора

12 2

Сталь

12Х18Н10Т

Вертикальный цилиндрический аппарат.

Диаметр, мм-1400

Высота слоякатализатора, мм-1500

Высота общая, мм-11600

Давление рабочее, Мпа(кгс/см²)-0,06(0,6)

Сушилка ленточная 6-ти секция. 8 1

Ст.3

Ст.12Х18Н10Т

Скорость движения ленты, м/час-1,8÷25,5

Ширина ленты, мм-1200

Максимально допустимая высота слоя на ленте, мм-100

Максимальная температура воздуха,ºС 2·120

Полная поверхность нагрева сушилки, м²-38

Давление греющего пара, Мпа (кгс/см²), н/б-1,2(12).

Бункер.

Предназначен для выгрузки катализатора из сушилки 8

9 1 Сталь углеродистая

Объем, м3 — 2

Габаритные размеры, мм:

— длина – 1200

— ширина – 1200

— высота –3100

Группа из 4-х пиклонов.

Предназначена для очистки воздуха из а 12 ктиватора

25 1 Ст.угл.

ЦиклонЦН-15-600х411

Производительность, м³/час-15800

Диаметр внутрений, мм-600

Рабочий объем бункера, м³-2

Питатель.

Предназначен для подачи катализатора после циклона 10.

1 Ст.угл

Производительность, м³/час-0,14÷1,3Диаметр ротора, мм.-150

Частота вращения ротора, сб/мин-2÷19

Электродвигатель марки 4АХ80А6

Мощность, кВт-0,75

Число оборотов, об/мин-920

Вентилятор. Предназначен для отсоса паров воды и воздуха из сушилки 8 32 1 Сталь углеродистая

Вентилятор марки Ц4-70 №4

Производительность, м3/час –2500

Напор, Па (кгс/м2) — 588,6 (60)

Электродвигатель типа АОЛ-2-12-4

Мощность, кВт – 0,8

Число оборотов, об/мин – 1410

Вентилятор. Предназначен для подачи свежего воздуха в сушилку 8 через калорифер 21 20 1 Сталь углеродистая

Вентилятор марки Ц4-70 № 3,2

Производительность, м3/час — 700

Напор, Па (кгс/м2) — 294,3 (30)

Электродвигатель типа АОЛ-21-4

Мощность, кВт – 0,27

Число оборотов, об/мин — 1400

Гранулятор типа ГФШ 150.Предназначен для формования катализаторной массы в «червяки». 6 1 Ст.угл.

Производительность, кг/час- 150¸250

Диаметр шнека, мм — 150

Частота вращения шнека, об/мин — 30

Электродвигатель типа ВАО-51-4

Мощность, кВт – 7,5

Частота вращения вала, об/мин — 1460

Бункер.

Предназначен для загрузки отходов катализатора для размола.

12Х18Н10Т

Емкость, м³-1

Габаритные размеры, мм:

-длина-1000

-ширина-1000

-высота-2450

Дисперматор.

Предназначен для измельчения отходов катализатора.

29 1

ст.угл.

ст.12Х18Н10Т

Производительность, кг/час-70÷150

Размер частиц исходного продукта, мм-1÷3

-измерительногопродукта, мкм-50÷150

Частота вращения ротора, об/мин-10000

Диаметр ротора, мм _250

Габаритные размеры, мм:

-длина-920

-ширина-595

-высота-456

Давление рабочие, МПа(кгс/см²)-атм.

Температура рабочая,ºС-20÷50

Электродвигатель марки 4А112М2

Мощность, кВт-7,5

Число оборотов, об/мин-3000

2 3 4 5 6

Перегревательная печь.

Предназначена для перегрева воздуха.

22 2 Сталь СТЗ материал футеровки-шамот кл.»А» торкретбетон, каолин, змеевики-Х23Н13

Поверхность радиаторной секции змеевика²-57,2

Поверхность конвекционной секции змеевика м²-48,4

Количество перегреваемого продукта, кг/час

-воздуха-3300

-водяного пара-4000

Температура продукта,°С:

-на входе-160

-на выходе-780

Вентиляторный агрегат.

Предназначен для отсоса воздуха с пылью из разгрузочной течки активатора 12

23 2 Ст.угл.

Вентиляторный агрегат с центробежным вентилятором типа ВЦ-4-70 №3,2

Производительность, м³/час-700

Напор, (кгс/м²)-30

Электродвигатель марки 4АА63А4

Мощность, кВт-0,25

Число оборотов, об/мин-1400

Циклон.

Предназначен для очистки воздуха, отсасываемого из активатора 12

24 1 Ст.угл.

Одиночный циклон ЦН-15-300 П

Производительность, м³/час-630

Диаметр, мм-300

Рабочий объем бункера, м³-0,17

Вращение газа в улитке-правое.

Питатель.

Предназначен для подачи пыли катализатора после циклона 24 в передвижной контейнер 10.

1 Ст.угл.

Производительность, м³/час-0,14÷1,3

Диаметр ротора, мм-150

Частота вращения ротора, об/мин-2÷9.

Электродвигатель типа 4АХ80А6

Мощность, кВт-0,75

Число оборотов, об/мин-920.

Питатель шлюзовой.

Предназначен для дозировки прокаленной катализаторной смеси на размол в дисмембратор

1 Ст.угл.

Диаметр ротора, мм-400

Производительность, м³/час-0,14÷1,3

Угловая скорость ротора, об/мин-2÷19

Электродвигатель марки 4АХ80А6

Мощность, кВт-0,75

Число оборотов, об/мин-920

Дисмембратор.

Предназначен для измельчения прокаленной катализаторной смеси.

1 Ст.угл.чугун.

Производительность, кг/час-100÷300

Размер части:

- исходного продукта, мм-1÷30

- измельченного продукта, мкм-50÷150

Чистота вращения ротора, об/мин-10000

Диаметр ротора, мм-250

Габаритные размеры, мм:

- длина-920

- ширина-596

- высота-756

Давление расчетное, МПа(кгс/см²)-атм.

Температура расчетная, ºС-20÷50

Электродвигатель марки 4А112М2

Мощность, кВт-7,5

Чисто оборотов, об/мин-3000

Реактор.

Предназначен для приготовления жидкого стекла.

3 2 Корпус-ст.08 эмалированный, рубашка — Вст3сп5

Вертикальный аппарат с якорной мешалкой и рубашкой.

Объем, м³-1,6

Диаметр, мм-1200

Давление расчетное, МПа(кгс/см²) в корпусе-0,3 (3,0)

в рубашке-МПа (кгс/см²) –0,6 (6,0)

Температура расчетная, ºС:

-в корпусе-(-20) ÷200

-в рубашке-(-20) ÷200

Число оборотов мешалки, об/мин-50

Мотор-редуктор МПО-2-10 вк

Мощность, кВт-3

Электродвигатель марки 4АМА100АУЗ

Число оборотов, об/мин-1420

Мощность, кВт-3

Смеситель.

Предназначен для получения катализаторной массы.

4 2 Сталь 12Х18Н10Т

Объем, м³:

Рабочий-0,4

Номинальный-0,63

Площадь поверхности теплообмена, м²-1,9

Габаритные размеры, мм:

-длина-3500

-ширина-1935

-высота-2240

Частота вращения ротора, об/мин:

-ротора быстроходного-36,5

-ротора тихоходного-24,5

Угол опрокидывания корыта от горизонтальной плоскости-110+5

Давление, МПа (кгс/см²):

-в смесительной камере-0,1(10)

- в рубашке-0,6(6)

/> /> /> /> /> /> /> />

7.Безопасность и экологичность производства

7.1Пожаровзрывоопасные, токсические свойства сырья, готовой продукции и отходовпроизводства

Таблица 7.1 — Пожаровзрывоопасные,токсические свойства сырья и готовой продукции

Наименование сырья, полупродуктов, готовой продукции, отходов производства Класс опасности (ГОСТ 12.1.005-88) Температура Концентрационный предел воспламенения Характеристика токсичности (воздействия на организм человека) ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005-88) вспышки воспламенения самовоспламенения нижний Верхний Жёлтый железо-оксидный пигмент 4 - - - Не взрывается Действует прижигающе на пищеварительный тракт и вызывает рвоту. При длительном воздействии вызывает заболевание легких – сидерод.

10 мг/м3

Калий углекислый технический 3 - - - Не взрывается Вдыхание пыли вызывает раздражение дыхательных путей. При попадании на кожу и слизистые оболочки вызывает раздражение.

2 мг/м3

Двуокись циркония 3 - - - Не взрывается Вызывает раздражение слизистой оболочки дыхательных путей.

6 мг/м3

Окись хрома 2 - - - Не взрывается При длительном воздействии на организм оказывает общетоксическое действие, вызывая заболевание органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и кожи. При поражении кожных покровов вызывает дерматиты, при поражении глаз-коньюктивиты.

1 мг/м3

Гидроксид калия 2 - - - Не взрывается При попадании на кожу и слизистые оболочки вызывает химические ожоги.

0,5

мг/м3

Силикагель технический, белая сажа 3 - - - Не взрывается Пыль силикагеля, белой сажи вдыхаемой человеком, способна вызывать изменения в лёгких (фиброз) вследствие токсического действия двуокиси кремния. 1 мг/м3 для белой сажи 2 мг/м3 для силикагеля Активный оксид алюминия 3 - - - Не вызывается Пыль оксида алюминия вызывает раздражение слизистых оболочек, верхних дыхательных путей, рта и глаз. 2 мг/м3 Жидкое стекло (калиевое) II - - - Не взрывается Вызывает раздражение слизистых оболочек и кожных покровов. 2 мг/м3 (для двуокиси кремния) /> /> /> /> /> /> /> /> />

7.2 Взрывопожарная и пожарнаяопасность, санитарная характеристика производственных зданий, помещений инаружных установок

Таблица 7.2 — Взрывопожарнаяи пожарная опасность помещений и наружных установок

Наименование производственных зданий, помещений, наружных установок Категория взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий (ОНТП-24-86) Классификация зон внутри и вне помещений для выбора и установки электрооборудования (ПУЭ) Группа производственных процессов по санитарной характеристике СНИП (СНИП 2.09.04-87) Класс взрывоопасной или пожароопасной зоны Категория и группа взрывоопасных смесей Узел подготовки исходных компонентов, приготовления катализаторной смеси и массы. Д - - 3б Уел активации Г - - 3б

7.3 Перечень опасных ивредных факторов объекта

В производстве катализатора КИМ-1 используютсянеорганические вещества в виде сухих солей, оксидов, жидкое стекло,приготовляемое растворением твердого гидрооксида калия и силикагеля.

Вещества с пирофорными свойствами отсутствуют, способностью кобразованию термополимеров не обладают.

Процесс приготовления КИМ-1 не относится кневзрыво-пожароопасным производствам.

Продукты, применяемые в производстве катализатора, сыпучиевещества, относятся к 2, 3, 4 классам опасности, вдыхание пыли вызываетраздражение дыхательных путей, конъюнктивит и оказывает вредное воздействие напищеварительный тракт.

При загрузке в реактор 3 через загрузочный люк гидрооксидакалия создается опасность попадания его в глаза.

Приготовление жидкого стекла происходит при высокойтемпературе и нарушение герметичности трубопроводов и аппаратов создаетсяопасность термического и химического ожога. При сливе жидкого стекла изреактора 3 в бочки создается возможность попадания жидкого стекла в глаза, нанезащищенную кожу. Активация катализатора и приготовление жидкого стеклапроисходит при высокой температуре и нарушение герметичности трубопроводов иаппаратов создает опасность ожога и загорания. Наличие механизмов свращающимися деталями ( мешалки, насосы, дисмембраторы, смесители, грануляторы,подъемно-транспортные механизмы и др.) создает угрозу травмированияобслуживающего персонала. Применение на производстве электрооборудования создаетугрозу поражения электрическим током. Наличие проемов и расположение аппаратовна высоте создает возможность падения с высоты при обслуживании аппаратов.Наличие печей создает опасность взрыва при разгерметизации трубопроводатопливного газа, загазованности прилегающей территории, нарушении процессагорения.

7.4 Разработка защитных мероприятий по вредным факторам

7.4.1 Отопление и вентиляция

Настоящей частью проекта предусматривается устройство системыместных отсосов у технологического оборудования по производству катализатораКИМ-1.

Вентиляция существующая приточно-вытяжная общеобменная с сохранениемтрассировки приточных и вытяжных воздуховодов. перечисленные факторы требуют отобслуживающего персонала постоянного контроля за соблюдением нормтехнологического режима, за правильной эксплуатацией оборудования, приборовконтроля и автоматики, наличие ограждений на площадках обслуживания аппаратов,расположенных на высоте, правильной эксплуатацией вентиляционных и отопительныхустановок, требуемой освещенности рабочего места, соблюдения безопасных методовтруда.

При удалении продуктов из технологического оборудования итрубопроводов, сборов и удалении отходов производства, сбросе продуктовпроизводства в атмосферу должны быть соблюдены необходимые меры безопасности ивыдерживаться санитарные нормы.

7.4.2Индивидуальные и коллективные средства защиты работающих

Все работники производства взависимости от рода выполняемых работ и в соответствии с типовыми отраслевыминормами обеспечиваются спецодеждой, спецобувью и защитными приспособлениями.

Выдаваемаяспецодежда, спецобувь и защитные приспособления должны отвечать требованиямГОСТа и ТУ, быть пригодными и удобными для пользования.

Каждыйработающий на производстве должен иметь при себе на рабочем месте фильтрующийпротивогаз марки «БКФ», «В», «КД», респиратор, очки.

В местахповышенного пыления необходимо пользоваться очками и противопылевымреспиратором типа ШБ-1 (Лепесток).

При работе сгидрооксидом калия необходимо пользоваться прорезиненным фартуком, резиновымиперчатками, резиновыми сапогами, защитными очками или маской.

Все работающиеобеспечиваются касками, которые служат для защиты головы от механическихповреждений, а также от попадания агрессивных и вредных веществ. Ношение касокобязательно для всех работающих на производстве.

Приточно-вытяжнаявентиляция на производстве обеспечивает кратность обмена – 8. На производствеприменяется вакуумная уборка помещений. Имеется паротушение печей.

Аппараты итрубопроводы с температурой стенки выше 45°С имеют теплоизоляцию. Эксплуатируетсятолько исправное оборудование. На производстве предусмотрена предупредительная,аварийная сигнализация и блокировка основных параметров (блокировки по давлениютопливного газа). Все площадки обслуживания обеспечены ограждениями согласноустановленных норм. Предусмотрено ограждение движущихся частей оборудования и вращающихсямеханизмов.

7.4.3Характеристика производства по источникам шума

Источники шума, превышающие нормы потехнологическим причинам, на производстве катализатора КИМ-1 отсутствуют.

7.4.4Электробезопасность

Категориянадежности электроснабжения электроприемников – 3, электрозадвижки относится к1 категории.

Общаяустановленная мощность электроприемников составляет 7,81 кВт.

Напряжениеэлектродвигателей – 380 В.

Тип системытоковедущих проводников по классификации ГОСТ Р 50571.2-94-трехрозные четырех проводные.Тип системы заземления-ТN-С.

В качестве цеховогораспределительного устройства принято существующее низковольтное комплектноеустройство ЩСУ 1, размещаемое в электрощитовой РП-10.

Управлениеэлектродвигателями насоса и вентилятора – местное, электродвигателями задвижек– местное и дистанционное.

Групповые сетивыполняются кабелем марки ВВГ открыто.

Дляобеспечения электробезопасности предусматривается система зануленияэлектрооборудования путем создания металлической связи его с заземленной нейтральютрансформатора питающей подстанции и выравнивание потенциалов.

В качествезануляющих проводников используются специальные четвертые жилы кабеля.

Для связи сзаземленной нейтралью трансформатора используются зануляющие жилы питающихкабелей.

Меры защиты отстатического электричества направлены на предупреждение возникновения инакопления зарядов статического электричества, создание условий рассеиваниязарядов и устранения опасности вредного воздействия статического электричества.

- предотвращение накоплениязарядов на электропроводящих частях оборудования.

Предотвращениенакопления зарядов на оборудовании достигается заземлением оборудования икоммуникаций. Каждую систему оборудования и коммуникаций, в которых можетпоявиться статическое электричество, заземляет не менее чем в двух местах.

Снижениеинтенсивности возникновения зарядов статического электричества такжедостигается соответствующим подбором скорости движения веществ, исключениемразбрызгивания подбором величины поверхностного трения. Приводные валы, которыесоприкасаются с лентой, ремнем транспортера, обладающими диэлектрическимисвойствами, изготовлены из материалов с неоднородной диэлектрическойпроницаемостью. В результате такого подбора материалов в местах контактавозникают взаимно компенсирующиеся заряды. Оборудование и трубопроводы,расположены на установке получения катализатора, представляет на всемпротяжении непрерывную цепь и присоединены к заземляющему контуру. Длявыравнивания потенциалов и предотвращения искрения все трубопроводы, расположенныепараллельно на расстоянии до 10 см друг от друга, соединены между собойперемычками через каждый 20-25 м. На мягких вставках воздуховодов вентиляторовимеются токоотводящие перемычки. Соединены перемычками и участки изоляции вместах фланцевых соединений.

7.5 Экологичность объекта

Катализатор дегидрирования КИМ-1 имеет следующийхимический состав:

Fe2O3-53,5%, Cr2O3-3,8%, ZrO2-3,0%, K2CO3-31,1%, AI2O3-1,7%, KOH-2,3%,сажа белая-4,6%.

7.5.1 Твердые и жидкие отходы

Таблица 7.3 – Твердые и жидкие отходы

№ п/п Наименование отхода Куда складируется, транспортируется Периодич-ность образования Условие (метод) и место захоронения, обезврежива-ния, утилизации Количество кг/сутки катализатора Примеча-ние 1 Используемые: отсевы катализатора Контейнер поз. Пн-66 От каждой активации Возвращается в производство 15 2 Неиспользуемые: отсутствуют - - - -

В процессе производства катализатора жидкие отходыотсутствуют.

7.5.2 Выбросы в атмосферу

Таблица 7.4 – Выбросы в атмосферу

№№ п/п Наименование источника выброса

Количество образуемых выбросов, м3/год

Условия (метод) ликвидации, обезвреживания, утилизации Периодичность выбросов Установленная норма содержания загрязнений в выбросах Примечание компонент г/сек т/год 1 Воздушка с трубы циклона поз. 0-39 700 очистка в циклоне постоянно пыль неорганическая 0,00016 0,0056 2 Воздушка с трубы поз.0-44 3000 очистка в циклоне постоянно пыль неорганическая 0,00083 0,024

7.5.3 Сточные воды

Таблица 7.5 – Сточные воды

№№ п/п Наименование стока

Количество образования сточных вод, м3/час

Условия (метод) ликвидации, обезвреживания, утилизации Периодичность выбросов Куда сбрасывается Установленная норма содержания загрязнений в выбросах Примечание 1 Промывная вода

2,0 (10 м3/год)

химическая биологическая очистка 5 часов в год

канализация хим

загряз-ненных стоков

ХПК – 800 мг/л

взвеш. – 100 мг/л

рН – 6,5–8,5

при подготовке аппаратов к ремонту

8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

8.1 Расчет капитальныхвложений

Капитальные вложения включают в себя затраты на технологическиеи электросиловое оборудование, зданий и сооружений, контрольно-измерительныеприборы. В капитальные вложения входят также затраты на оборотные средства.

Таблица 8.1 — Капитальныезатраты на здания и сооружения

Наименование зданий Сумма, руб. Норма амортизации, % Сумма амортизации

Корпус 58

Катализаторная фабрика 73 908 553 10 7390855 Модернизация катализаторной фабрики 69 111 10 6911

Итого

73 977 664

7397766

Таблица 8.2 — Капитальные затраты наоборудование

Наименование

оборудования

Единица измерения Количество оборудования Стоимость, руб. Амортизационные отчисления Единицы общая Норма, % Сумма, руб.

1. Технологическое оборудование:

гранулятор

ФШ-75

шт. 1 339500 339500 7,5 25462 гранулятор ГФШ-150 шт. 1 105254 105254 7,5 7894

смеситель

Зл-400

шт. 1 30786 30786 7,5 2308 смеситель шт. 1 450041 450041 7,5 33753 смеситель шт. 1 450041 450041 7,5 33753 смеситель шт. 1 278526 278526 7,5 20889

смеситель

Зл-400

шт. 1 38700 38700 7,5 2902 смеситель шт. 1 368067 368067 7,5 27605 сушилка шт. 1 1045053 1045053 7,5 78378 бункер шт. 1 98055 98055 7,5 7354 аппарат с мешалкой шт. 1 82393 82393 7,5 6179 аппарат с мешалкой шт. 1 82381 82381 7,5 6178

фильтр рукавный

ФРИ-15-130

шт. 1 37792 37792 7,5 2834 смеситель шт. 1 281011 281011 7,5 2175 ленточная сушилка шт. 1 1101237 1101237 7,5 82592 транспортер шт. 1 468822 468822 7,5 35161 печь электрическая шт. 3 411667 1235000 7,5 92625

ИТОГО

6492659

486942

Капитальные вложения внормируемые оборотные средства принять в размере 12% от капитальных вложений восновные фонды.

ОС=(6492659+69111)·0,12=787412руб. (8.1)

Общий объем капитальныхвложений есть сумма капитальных затрат в основные фонды и оборотные средства.

КВ=6492659+787412=7349182руб. (8.2)

8.2 Расчет численностии фонда заработной платы работающих

Производственнаяпрограмма и режим работы:

- Режим работыпроизводства – периодический;

- Количестворабочих дней в году – 345 дней;

- Количество смен всутки – две смены;

- Продолжительностьрабочей смены – 12 часов.

Таблица 8.3 — Расчет численности основныхрабочихДолжность Разряд РКО Численность сменная явочная списочная Аппаратчик гранулирования 4 1,77 1 8 9 Аппаратчик прокаливания 5 2,02 1 8 9 Аппаратчик окисления 4 1,77 1 4 5 Аппаратчик окисления 6 2,02 1 3 4 Аппаратчик регенирации 5 2,02 1 3 4 Аппаратчик приготовления эмульсий 4 1,77 1 3 4 Аппаратчик смешивания 4 1,77 1 4 5

ИТОГО

Таблица 8.4 — Расчетчисленности вспомогательных рабочих

Должность Разряд РКО Численность сменная явочная списочная Слесарь ремонтник (дежурный) 4 1,77 1 3 4

ИТОГО

Для того чтобы рассчитатьгодовой фонд заработной платы рабочих примем:

- условия трудавредные – 12%, доплата 20% за ночные часы;

- премия дляосновных и вспомогательных рабочих применять в размере 30% от тарифного фондазаработной платы;

- дополнительныйфонд заработной платы принять в размере 10% от основного фонда заработнойплаты;

ЧТС = (Б ЧТС · РКО + ЧТСдоп.) · Квр; (8.3)

ЧТС (четвертый разряд) =(11,37 · 1,77 + 8,40) · 1,12 = 31 руб. 95коп.;

ЧТС (пятый разряд) =(11,37 · 2,02 + 8,40) · 1,12 = 35 руб. 13коп.;

ЧТС (шестой разряд) =(11,37 ·2,02 + 8,40) ·1,12 = 35 руб. 13коп.;

Четвертый разряд:

тариф = 31,95 ·182 =5814,9 руб.; (8.4)

премия = 5814,9 · 0,30 =1744,47 руб.; (8.5)

Пятый разряд:

тариф = 35,13 ·182 =6393,66 руб.; (8.6)

премия = 6393,66 · 0,30 =1918,09 руб.; (8.7)

Шестой разряд:

тариф = 35,13 ·182 =6393,66 руб.; (8.8)

премия = 6393,66 · 0,30 =1918,09 руб.; (8.9)

Осн.Раб.(4 разр.) = 23 ·1880 · 31,95 = 1381518,0 руб.; (8.10)

Осн.Раб.(5-6 разр.) = 17· 1880 · 35,13 = 1122754,8 руб.; (8.11)

Всп.Раб (4 разр.) = 4 ·1880 · 31,95 = 240264,0 руб.; (8.12)

Доп.ноч. = 730 · 25 ·36,4 · 0,2 = 132860,0 руб.; (8.13)

Доп.пр. = 90 · 25 · 36,4· 1 = 81900,0 руб.; (8.14)

Таблица 8.5 — Расчет годового фонда заработнойплаты рабочихКатегория рабочих Списочная численность Эффект. фонд времени рабочего Часовая тарифная ставка Основная заработная плата Дополнительный фонд зар.плат Годовой фонд зар.плат. тарифный фонд премия 30% доплата за ночные и праздничные часы осн.фонд зар.плат.

Осн.Раб.

(4 разр)

23 1880 31,95 133742,7 40122,81 303804 2278532 227853 2506385 Осн.Раб. (5-6разр.) 17 1880 35,13 108692,22 32607,53 224551 1684132 168413 1852545 Всп.Раб. 4 1880 31,95 240264 72079 48053 360396 36039 396435

Всего:

5640

99,03

482698,9

144809,3

576408

4323060

432305

4755365

Таблица 8.6 — Расчет годового фондазаработной платы ИТР и МОПНаименование должностей Категория Численность работающих Оклад в месяц, руб Годовой фонд зар.плат. Премия 30% Доп. фонд зар.плат. Годовой фонд зар.плат. Начальник цеха 2 1 8286 99432 29829 9943 129261 Зам. начальника цеха 2 1 7533 90396 27118 9039 117514 Зам. начальника цеха 2 1 7533 90396 27118 9039 117514 Механик цеха 3 1 6629 79548 23864 7955 103412 Начальник отделения производства катализатора 2 1 5875 70500 21150 7050 91650 Начальник отделения (регенерации) 2 1 5875 70500 21150 7050 91650 Начальник смены 2 4 5604 268992 80697 26899 349689 Инженер-технолог 3 категории 3 1 4143 49716 14914 4971 64630 Секретарь-машинистка 4 1 1614 19368 5810 1937 25178 Мастер по ремонту 2 1 4670 56040 16812 5604 72852 Заведующий складом 2 1 3026 36312 10893 3631 47205

ВСЕГО

60788

931200

279355

93118

1210555

Таблица 8.7 – Расчет калькуляциисебестоимости продукции Наименование статей

Един.

измер.

Кол-во на един. Цена

Сумма

на един.

Кол-во Сумма

Выработка

тн. 10

в т.ч. товар

тн.

Сырье

Пигмент желтый ж.о.

тн. 0,819 21205,11 17366,98 8,19 173669,83

Вспомогательные материалы

Калий углекислый кг 390 5,29 2064,06 3900 20640,64 Двуокись циркония кг 19,7 171,32 3375 197 33749,99 Окись алюминия кг 18 109,51 1971,24 180 19712,39 Окись хрома кг 41,5 80,63 3346,18 415 33461,8 Калия гидрат окиси хч кг 26 36,78 956,35 260 9563,45 Сажа белая кг 44 31,09 1367,92 440 13679,17 Полиэтиленовая пленка кг 10,2 27,87 284,25 102 2842,54 Этикетки для бочек кг

ИТОГО

13365

133649,98

1 2 3 4 5 6 7

Энергозатраты

Эл/энергия кВт/ч 2185 0,65 1418,24 21850 14182,38 Пар Гкал 18,8 293,11 5510,47 188 55104,69 Химобессоленная вода

т.м3

0,0027 0,027 Топливный газ Гкал 1 741,55 741,55 10 7415,54

ИТОГО

21319,51

76702,61

З/плата руб. 17565,24 17565,24 Отчисления соц страху руб. 6396,51 6396,51 Цеховые расходы руб. 100301,32 100301,32 в т.ч. амортизация цеха руб. 18243,7 18243,7 вспомог.цехов руб. 1857,3 1857,3 Общезаводские расходы руб. 34353,37 34353,37 в т.ч. амортизация руб. 34353,37 34353,37

Заводская себестоимость

руб.

197018,69

Общекомбинат расходы руб. Прочие расходы руб. Производственная с/сть руб. Внепроизводственные расходы руб.

Полная себестоимость

руб.

Таблица 8.8 — Расходы на содержание и эксплуатациюоборудования за год

Статьи расхода Сумма, руб Методика расчета 1.Амортизация оборудования 486942 Таблица 8.2

2. Содержание оборудования:

а) зар. плата вспомогательных рабочих

396435 Таблица 8.5 б) отчисления на соц.страхование 105848 26,7% от зар.платы всп.раб. 3. затраты на электроэнергию для двигателей 170188 Таблица 8.7 4. Все виды ремонтов 454486 7% от сметной стоимости оборудования ИТОГО

1613899

5) Прочие расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 161390 10-20% от суммы затрат по статьям 1-4

ВСЕГО:

1775289

Таблица 8.9 — Смета цеховых расходов загодСтатьи расходов Сумма, руб. Методика расчета 1. Содержание цехового персонала. 1210555 Таблица 8.6 2. Отчисления на соц.и мед. страхование. 323218 26,7% от содержания цехового персонала 3. Амортизация зданий и сооружений 7397766 Таблица 8.1 4. Содержание зданий и сооружений. 3698883 5% от сметной стоимости зданий 5. Текущий ремонт зданий и сооружений 4438660 6% от сметной стоимости зданий 6. Охрана труда. 713305 15% от ФЗП

ИТОГО:

17782387

сумма статей 1-6

Прочие расходы 1778238 10% от суммы статей

ВСЕГО:

19560625

Таблица 8.10 – Технико-экономическиепоказатели проектаНаименование показателей

Единица

измерения

Количество. 1. Годовой выпуск продукции а) в натуральном выражении тн 275 б) стоимость в оптовых ценах 44000000 2. Капитальные затраты всего руб. 7349182 3. Удельные капитальные вложения руб. 26724 4. Численность работающих, всего чел. 58 в. т.ч. рабочих чел. 44 5. Производительность труда а) одного работающего т/чел 4.74 б) одного рабочего т/чел 6.25 6. Цеховая себестоимость тонны продукта руб. 133650 7. Годовая сумма прибыли руб. 7246250 8. Рентабельность % 19.7 9. Фондоотдача % 5.98 10.Срок окупаемости год 1,01 11. Годовой экономический эффект руб. 51451950 12.Экономия от снижения себестоимости руб. -

R=(прибыль/пол.себестоемость)·100=(7246250/133650·275)·100=19.7% (8.15)

Ф=опт.цена · мощн/КВ=(160000·275)/7349182=5.98% (8.16)

Срок окупания=КВ /прибыль=7349182/7246250=1.01 год (8.17)

Годовой экономическийэффект:

Э=(С+Е·К)·В=(133650+0.2·26724)·275=51451950(8.18)

К- удельные капитальныевложения.

В- мощность по проекту.

Е- коэфф. Эффективности(0.15-0.2)

Списоклитературы

1. ГОСТ 18172-80. Пигмент желтыйжелезоокисный. – Взамен ГОСТ 18172-72; введ..1981. – 01-01.-М.: Изд-востандартов, 1980.-с.8.

2. ГОСТ 10690-73. Калий углекислыйтехнический (поташ) Взамен ГОСТ 10690-63; введ. 1975.-01-01.- М.: Изд-востандартов, 1981.- с.23.

3. ГОСТ 21907-76. Циркония двуокись.Введ. 1977.-01-01.-М.: Изд-во стандартов, 1981.- с.19.

4.ГОСТ 2912-79. Хрома окись техническая.– Взамен ГОСТ 2912-73; введ. 1980.-01-01.-М.: Изд-во стандартов, 1981.-с.24.

5. ГОСТ 9285-78. Калия гидрат окиситехнический. Введ.1980.-01-01.-М.: Изд-во стандартов, 1989.- с.24.

6. ГОСТ 8136-85. Оксид алюминияактивный. — Взамен ГОСТ 8136-76; введ.1986.-01-07.-М.: Изд-востандартов,1985.-с.13.

7. ГОСТ 18307-78. Белая сажа.- ВзаменГОСТ 18307-72; введ.1979.-01-01.-М.: Изд-во стандартов, 1978. –с.21.

8. ТУ 2173-002-12988979-95.Катализатор КИМ-1. Введ. с 01.09.75 до 01.09.80.-15 с.

9. Павлов С.Ю. Перспективы развитияпроизводства изопрена и полиизопренового каучука/ С.Ю. Павлов, А.А. Суровцев//Химическая промышленность.- 1997.-№7.-С.12-19.

10 Тюряев И.Я.Теоретические основыполучения бутадиена и изопрена методами дегидрирования / И.Я. Тюряев. — Киев: Науковадумка,1973. -271 с.

11. Огородников С.К. Производствоизопрена/ С.К. Огородников, Г.С. Идлис.- Л.: Химия, 1973.-296с.

12. Катализаторы дегидрированиянизших олефиновых, парафиновых и алкилароматических углеводородов/ Г.Р.Котельников [и др.]. — М.: ЦНИИТЭ нефтехим, 1978.-81с.

13. Дегидрирования олефинов/ Л.М.Плясова [и др.]// Кинетика и катализ. 1976.-Т.17.- №3.- С.750-757.

14. Изучение фазового составажелезохромкалиевого катализатора в условиях реакции дегидрированиян-бутиленов/, Л.М. Плясова [и др.]// Кинетика и катализ.-1976.-Т.17.-№5.-С.1295-1302.

15. Каталитическая активностьжелезохромкалиевой системы в реакции дегидрирования н.-бетенов/ М.М. Андрушкевич[и др.]// Кинетика и катализ.- 1978.-Т.19.-№2.- С. 360-365.

16. Особенности фазового составажелезохромкалиевого катализатора в условиях реакции дегидрирования н-бутенов/М.М. Андрушкевич [и др.]// Кинетика и катализ- 1978.-Т.19- №2.-С. 422-427.

17. Особенности текстурыкатализаторов на основе феррита калия/ В.В. Молчанов [и др.]// Кинетика и катализ.- 1988.-Т.29.-№1.-С.248-252.

18. Hirano T. Appl. Catal.,1986,vol.26,p.81

19. Hirano T. Appl. Catal.,1986, vol.26,p.87

20. Основной органический синтез инефтехимия: межвуз. сб. науч. тр.- Ярославль: ЯПИ,1987.-№23.-С. 40-44.

21. Hattory T. et al. Koguo Kagaku Zasshi,1969, vol.72,р.2188

22. Lee E.H. Catal. Rev.,1973, vol.8, р.285

23. Vijh A.K.J. Chim. Phys.,Phys.- Chim. Biolog,1975, vol.72, №1

24. Лай Уцзян, Бай Чжэнчу Сямэнь дасюэ сюэбао. Цзютайкэсюбань, 1984, Т.23,№3, с. 349-358

25. Лай Уцзян, Бай Чжэнчу,Цуйхуа сюэбао, 1986, Т.7,№2, с.147-153

26. Бабенко В.С. Закономерностисаморегенерации оксидных железокалиевых катализаторов в присутствии водяногопара/ В.С. Бабенко, Р.А. Буянов// Кинетика и катализ.-1986.-Т.27.-№ 2.-С.509-513.

27. Усовершенствование применяемых исоздание новых промышленных катализаторов дегидрирования парафиновых,олефиновых и алкилароматических углеводородов/ Г.Р. Котельников, А.К. Бушин//Промышленностьсинтетического каучука.-1976.-№6.-С.5-8.

28. Базовый состав системы оксиджелезо-щелочной металл при термообработке в Различных средах/А.С. Окунева [идр.]// Промышленность синтетического каучука, шин и резиновых техническихизделий.-1987.-№7.-С. 4-6.

29. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты.Нормы и методы расчета на прочность. Введ. 1990.-01-01.-М.: Изд-во стандартов1989.-с.78.

30. ГОСТ 26-2045-77. Сосуды и аппараты.Нормы и методы расчета. Введ. 1990.-01-01.-М.: Изд-во стандартов 1989.-с.78.

еще рефераты

Еще работы по химии

Реферат по химии

Роль Менеделеева в развитии мировой науки

15 Июля 2015

Реферат по химии

Удивительные свойства воды

1 Сентября 2013

Реферат по химии

Физико-химические методы исследования бетонных образцов

15 Июля 2015

Реферат по химии

Физико-химические методы определения фенола

15 Июля 2015