Производство 12-дихлорэтана

Содержание

Введение

1 Выбор и обоснование метода производства 1,2 – дихлорэтана

2 Химические и физико-химические основы производства

1,2 – дихлорэтана

3 Характеристика сырья, продуктов и вспомогательныхматериалов

3.1 Характеристика сырья

3.2 Характеристика готовой продукции

3.3 Характеристика побочной продукции

4 Описание технологической схемы получения 1,2 – дихлорэтана

5 Материальный баланс

6 Расчет теплового баланса реактора прямого хлорирования этилена

7 Технологические расчеты

7.1 Определение основных размеров реактора

7.2 Определение диаметра основных патрубков

7.3 Расчет теплообменника Т-1

8 Механические расчеты

8.1 Расчет реактора прямого хлорирования этилена

8.2 Определение толщины тепловой изоляции

8.3 Расчет теплообменника

9 Аналитический контроль процесса

10 Автоматизация

10.1 Анализ объектов управления

10.2 Спецификация на приборы и средства автоматизации

11 Безопасность жизнедеятельности

11.1 Характеристика и анализ опасных производственных и вредных

факторов

11.2 Производственная санитария

11.3 Расчет освещения производственного помещения

11.4 Техника безопасности

12 Охрана природы

13 Экономика и организация производства

Вывод

Список литературы

Введение

Производство дихлорэтана тесно связано с винилхлоридом, поэтому современные варианты получения винилхлорида содержат технологические схемы получения дихлорэтана, как полупродукта для переработки в винилхлорид. Из винилхлорида получают поливинилхлорид, занимающего по объему выпуска второе место после полиэтилена среди полимерных материалов. [1]

Все процессы хлорирования можно подразделить на две основные группы: жидкофазные и газофазные. Преимущества первых состоят в применении умеренных температур (до 100–1200
С) и легкости отвода тепла благодаря высоким коэффициентам теплоотдачи от жидкости к стенке.

Дихлорэтан – бесцветная летучая жидкость со сладковатым запахом. Дихлорэтан смешивается во всех отношениях со спиртами, бензолом, ацетоном и другими органическими соединениями.

Дихлорэтан находит широкое применение в различных областях промышленности и как растворитель: для очистки нефтепродуктов от парафинов, для экстрагирования жиров, для обезжиривания шерсти, мехов, а также для очистки металлических изделий перед хромированием или никелированием. Производство дихлорэтана является одним из важнейших факторов в производственной цепи получения полимеров, конечная цель которого получение полимерных и синтетических материалов (пластмасс), без которых нельзя представить жизнь современного общества. [1]

Сырьем для получения 1,2 – дихлорэтана являются этилен и хлор.

1
.Выбор и обоснование метода производства
1,2 – дихлорэтана

В промышленном масштабе 1,2 – дихлорэтан получают двумя совмещенными методами, использующие хлор:

– прямое хлорирование этилена в жидкой фазе;

– окислительное хлорирование этилена в газовой фазе.

Реакция окислительного хлорирования идет с выделением тепла, катализатором служит хлорид меди. Процесс экзотермический, чем больше атомов хлора вводится, тем больше выделяется тепла. Реакция идет в газовой фазе, с теплоотводом справится трудно. Из – за наличия в реакционной массе паров воды при процессах окислительного хлорирования наблюдается сильная коррозия аппаратуры. Кроме обычной защиты корпуса реакторов керамическими материалами, для изготовления охлаждающих устройств, применяют специальные сплавы. [2]

Недостатками этого способа является образование побочных продуктов замещения, а также трудности очистки дихлорэтана. Процесс газофазного хлорирования требует особенного требования по технике безопасности.

Современная тенденция развития экономии энергетических ресурсов привела к созданию процесса прямого хлорирования этилена с использованием тепла реакции для ректификации образующегося дихлорэтана.

Получение дихлорэтана основано на химической реакции взаимодействия этилена с хлором. Процесс ведут в жидкой фазе, в присутствии катализатора хлорного железа при температуре 49–650
С. Благодаря этому достигается безопасность процесса. [2]

При обосновании метода отметим, что данная технологическая схема по своему процессу проста и экономически выгодна. Выбор жидкофазного метода оправдан термической нестабильностью получаемых хлорпроизводных, обусловленной отщеплением хлористого водорода (дегидрохлорированием). После окончательной промывки получаем более чистый дихлорэтан. Степень конверсии хлора близка к 100%, а степень конверсии этилена зависит от взятого избытка его и составляет 90–97%. Выход 1,2 – дихлорэтана более 99%.

Выбор места производства обусловлен:

– близким расположением источников сырья и энергии;

– огромные запасы поваренной соли;

– соседство с Восточно – Сибирской железной дорогой;

– возможность поставки сырья из Ангарска;

– в перспективе при освоении Ковыктинского месторождения в качестве сырья будет использоваться этилен, получаемый пиролизом этановой фракции.

2. Химизм, механизм, кинетика процесса

Получение 1,2 – дихлорэтана методом прямого хлорирования этилена основано на реакции взаимодействия испаренного хлора и этилена в жидкой фазе. Эта реакция является каталитической и экзотермической. Поскольку экзотермическая реакция синтеза дихлорэтана в объеме газовой фазы протекает с взрывом, процесс ведут в жидкой фазе дихлорэтана. Скорость процесса жидкофазного хлорирования этилена увеличивается с ростом температуры. [3]

Получение 1,2 –
дихлорэтана методом прямого хлорирования этилена основано на реакции [3]:

FeCl3

С2
H
4
+ С12
С2
H4
С12
+
220 кДж/моль

Катализатором является хлорное железо (FeC13
), растворенное в дихлорэтане. Механизм реакции образования 1,2 – ДХЭ при взаимодействии этилена и хлора в присутствии катализатора состоит в электрофильном присоединении с промежуточным образованием π-комплекса.

FeC13
δ+

СН2
= СН2
+С1 – С1 СН2
= СН2
CH2
– СН2
+
+ С1 –
CH2
– СН2

С1 – С1δ –
С1 С1 С1

π – комплекс карбоний катион

Роль хлорного железа состоит в том, что оно активирует молекулы хлора, ингибирует цепочки радикалов, ускоряет стадию перехода π – комплекса в σ – комплекс и образованию комплекса

FеС13
+ С12
FеС14
-
+ Сl+

Хлорное железо играет роль не только катализатора присоединения, но и ингибитора радикальных процессов.

FеС13
+ Ŕ FеС12
+ RС1

FеС12
+ 1
2
С12
FеС13

В качестве катализатора используют безводные хлориды железа при температуре
от 0
°С до температуры кипения 1,2 – ДХЭ при давлении 0,05–0,2 МПа
.

Наряду с основной реакцией получения 1,2 – ДХЭ протекают реакции заместительного хлорирования, которые ведут к образованию побочных продуктов, таких как 1,1,2 – трихлорэтан, винилхлорид и т.д. Образование других примесей, также связано со свободнорадикальными процессами.

Механизм побочных реакций следующий, сначала образуется радикал хлора.

С12
2 1

Свободный радикал хлора взаимодействует с молекулой 1,2 – ДХЭ с образованием 1,1,2 – трихлорэтана и хлористого водорода.

СН2
С1 – СН2
С1 + 1 С1Н – СН2
С1 + НС1

С1Н – СН2
С1 + С12
СНС12
– СН2
С1 + 1

Так же свободный радикал хлора может вступить в реакцию с молекулой этилена с образованием винильного радикала.

СН2
= СН2
+ 1 Н = СН2
+ НС1

Образование винилхлорида в результате взаимодействия хлорного и винильного радикалов.

Н = СН2
+ 1 С1СН = СН2

Образование этилхлорида происходит в результате взаимодействия этилена с хлористым водородом в присутствии хлорного железа.

FeC13
δ+

СН2
= СН2
+Н – С1 СН2
= СН2
CH3
– СН2
+
+ FeС1CH3
– СН2
С1

Н – С1δ-

π – комплекс

Для снижения активности радикалов в газовой фазе в реакционную зону подают кислород на уровне 1% объемного. Избыток этилена (2 – 5%), также препятствует выходу хлора в газовую фазу и следовательно снижает долю побочных свободно – радикальных процессов.

Основными параметрами, определяющими чистоту получаемого продукта, являются:

1. Соотношение этилен: хлор.

2. Наличие посторонних примесей в исходном сырье.

3. Температура процесса.

4. Концентрация катализатора.

Соотношение, между вступившими в реакцию этиленом и хлором, поддерживается 1:1. Избыток хлора ведет к увеличению образования побочных продуктов. Избыток этилена ведет к увеличению объема абгазов и дезактивации катализатора.

1) Примеси в сырье инертных газов или насыщенных углеводородов не оказывают влияния на химизм процесса, но заметно увеличивают потери продукта с абгазами. Объемная доля влаги более 0,002% дезактивирует катализатор, так как хлорное железо является гидрофильным веществом, которое образует с водой нереакционноспособный
комплекс FеС13
* 6Н2
O. Наличие кислорода в небольшом количестве способствует реакции присоединительного хлорирования, так как кислород подавляет образование свободных радикалов хлора.

2) Температуру в реакторе прямого хлорирования следует поддерживать в пределах 49–65 °С. При температуре ниже 49 °С увеличиваются потери хлора и этилена с абгазами из-за неполного взаимодействия. При температуре более 65°С происходит увеличение образования побочных продуктов, главным образом трихлорэтан
а, и ускоряется коррозионный износ оборудования.

3) Массовая доля катализатора F
еС13
в дихлорэтане должна поддерживаться в пределах 0,005 – 0,03
%
(50–300 ppm). При массовой доле катализатора в дихлорэтане менее 0,005% (50 ppm) скорость реакции присоединительного хлорирования уменьшается.
При массовой доле катализатора более 0,03%
(300 ppm)у
величиваются его потери с дихлорэтаном-сырцом.

3 Характеристика сырья, го
товых продуктов и вспомогательных материалов

3.1 Характеристика сырья

Этилен СН2
= СН2

Физико-химические свойства:

– молекулярная масса -28

– плотность – 1,261 кг/м3

– растворимость в воде при н. у. – 0,281г/дм3

– температура кипения – минус 103,710
С

– температура плавления – минус 169,50
С

Этилен – бесцветный газ с удушливым сладковатым запахом. По степени воздействия на организм человека относится к 4‑му классу опасности (ГОСТ 25070 – 87). Предельно – допустимая концентрация этилена 100 мг/м3
. При превышении предельно – допустимой концентрации этилен оказывает наркотическое действие, может вызвать головную боль, головокружение, ослабление дыхания, нарушение кровообращения, потерю сознания. Этилен – горючий газ, способный к взрывному разложению при повышенном давлении, высокой температуре или при воздействии открытого огня в присутствии кислорода. Концентрированные пределы воспламенения в воздухе: нижний – не менее 3,11% объемных, верхний – не более 32% объемных [4].

Хлор СL2

Физико-химические свойства:

– молекулярная масса -35

– плотность – 3,214 кг/м3

– растворимость в воде при н. у. – 7,4г/дм3

– температура кипения – минус 34,050
С

– температура плавления – минус 101,60
С

Хлор – негорючий, удушливый газ с резким запахом, желто – зеленого цвета, который в 2,5 раза тяжелее воздуха. Вызывает раздражение верхних дыхательных путей и слизистых оболочек, вызывает отек легких. Воздействуя на кожу, вызывает химический ожог. Класс опасности – 2 (вещество высоко – опасное). С водородом образует взрывоопасные смеси. Предельно – допустимая концентрация хлора 1 мг/м3
[4].

Таблица 3.1

Наименование сырья, материалов, продуктов

ГОСТ, ТУ.

Показатели обязательные для проверки

Регламентные показатели, допустимые отклонения

Этилен (C2
H4
)

ГОСТ 25070–87

1) объемная доля этилена, %

2) объемная доля пропилена, %

3) объемная доля метана и этана в сумме, %

4) объемная доля ацетилена, %

не менее 99,9

не более 0,005

не более 0,1

не более 0,001

Хлор (С12
)

ГОСТ 6718 – 93

5) объемная доля хлора, %

6) объемная доля воды, %

7) объемная доля кислорода, %

не менее 97,6

не более 0,01

не более 2,0

3.2 Характеристика готовой продукции

Дихлорэтан СН2
СL – CН2
L

Физико-химические свойства:

– молекулярная масса – 98

– плотность – 1282 кг/м3

– растворимость в воде при н. у. – 0.91%

– температура кипения – 83.470
С

– температура плавления – минус 35.360
С

Дихлорэтан – бесцветная жидкость с характерным запахом, легко растворяется в обычных растворителях и сам является хорошим растворителем. В смеси с воздухом пары дихлорэтана образуют взрывоопасные смеси. Концентрированные пределы воспламенения смеси с воздухом: нижний – не менее 6,2, % объемных, верхний – не более 16,0% объемных. Дихлорэтан токсичен. При вдыхании паров и проникновении через кожу вызывает дистрофические изменения в печени, почках. Класс опасности – 2 (вещество высоко – опасное). Предельно – допустимая концентрация дихлорэтана 10 мг/ м3
[4].

Таблица 3.2

Наименование сырья, материалов, продуктов

ГОСТ, ТУ.

Показатели обязательные для проверки

Регламентные показатели, допустимые отклонения

1,2 – дихлорэтан –

ректификат

(С2
Н4
С12
)

ГОСТ 1942–86

1) массовая доля 1.2 – дихлорэтана, %

2) массовая доля воды, %

3) массовая доля хлора, %

4) массовая доля железа, %

5) массовая доля суммы легкокипящих, %

6) массовая доля суммы высококипящих, %

не менее 99,1

не более 0,0015

не более 0,0002

не более 0,0007

не более 0,5

не более 0,4

3.3 Характеристика побочных продуктов

Хлорное железо в обычных условиях – кристаллы фиолетового цвета с темно – зеленым оттенком. Хлорное железо при погрузо – разгрузочных работах пылит, пыль его вызывает раздражение слизистых оболочек органов дыхания и зрения, при попадании в пищеварительный тракт может вызвать рвоту. Относится к 2 классу опасности (вещество высоко – опасное). Предельно – допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 1 мг/м3
[4].

Азот N2

Физико-химические свойства:

– молекулярная масса – 14

– плотность – 1,251 кг/м3

– растворимость в воде при н. у. – 0,024 г./дм3

– температура кипения – минус 195,80
С

– температура плавления – минус 209,860
С

Азот – инертный газ без цвета и запаха. При больших концентрациях приводит к удушью, так как не поддерживает дыхание [4].

1,1,2 – трихлорэтан С2
Н3
СL3

1.1.2 – трихлорэтан

Физико-химические свойства:

– молекулярная масса – 135

– температура вспышки – 290
С

– температура самовоспламенения – 4950
С

1,1,2 – трихлорэтан – бесцветная летучая жидкость со сладковатым запахом. Проникает в организм через неповрежденную кожу и при вдыхании паров. Присутствие трихлоэтана во вдыхаемом воздухе вызывает резкую одышку, кашель, боль в легких. Поражает нервную систему, печень. Обладает сильным наркотическим действием.

Таблица 3.3

Наименование сырья, материалов, продуктов	ГОСТ, ТУ.	Показатели обязательные для проверки	Регламентные показатели, допустимые отклонения
Хлорное железо (FeC13 )	ТУ‑6–00–5763450–129–91	по сертификату поставщика содержание хлорного железа, %	не менее 95,0
Азот (N2 )	ТУ‑6–02–1129–91	1) объемная доля азота, % 2) объемная доля кислорода, % 3) массовая концентрация водяных паров в газообразном азоте при 20 °С и 101,13 кПа, г/м3	не менее 99,999 не более 0,005 не более 0,005
1,1,2 – трихлорэтан (С2 Н3 С13 )	ТУ‑6–01–1130–92	1) внешний вид цвет 2) содержание 1,1,2 – трихлорэтана, % 3) содержание примесей, % в том числе: 1,1 и 1,2 дихлорэтана, % тетрахлорэтана, % перхлорэтилена, % 4) содержание воды, % 5) рН водной вытяжки	бесцветная подвижная жидкость не менее 92,0 не более 8,0 не более 3,0 не более 1,5 не более 3,5 не более 0,05 4,5 – 7,0

4. Описание технологической схемы получения 1,2 – дихлорэтана

Реакция прямого хлорирования этилена протекает в реакторе, совмещенном с теплообменником в жидкой фазе при поглощении газообразного этилена и хлора жидким дихлорэтаном в присутствии катализатора – хлорного железа (FеС13
)
, растворенного в дихлорэтане.

Реактор прямого хлорирования Р- 1 представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с внутренним диаметром 1400 мм. и высотой 9700 мм., в нижней части которого установлены два распределительных устройства для подачи этилена, хлора. Для исключения проскока свободного хлора, хлорный барботер расположен ниже этиленового.

Для снятия тепла реакции реактор Р- 1 своими нижними и верхними частями соединен линиями перетока с трубной частью вертикального кожухотрубного теплообменника Т – 1, с площадью теплообмена 961м2
, диаметр кожуха 1200 мм, диаметр труб 20*2 мм, количество труб 1701, длина труб 9 м. В трубопровод прямой оборотной воды периодически, для удаления отложений на трубном пучке, подается технологический воздух.

Испаренный хлор по трубопроводу подается в нижнее распределительное устройство реактора прямого хлорирования Р‑1. Объемная доля воды в испаренном хлоре не более 0,007% контролируется по прибору МRCА, при увеличении объемной доли воды более 0,007% на АРМ срабатывает сигнализация. Объемный расход хлора в пределах 1200 – 3400нм3
/ч контролируется с помощью регулятора расхода FRСА. Давление испаренного хлора контролируется по прибору РRА в пределах 0,3–0,6 МПа. При уменьшении давления менее 0,3МПа на АРМ срабатывает сигнализация. Температура испаренного хлора в пределах 10–400
С контролируется по прибору ТR.

Газообразный этилен по трубопроводу поступает с установки этиленохранилища газового производства с давлением 0,6–1,1МПа. Объемная доля воды в этилене не более 0,001%.

Вместе с этиленом и хлором в систему подаются инерты, что повышает вероятность образования взрывоопасной газовой смеси. Для исключения этого предусмотрена подача азота (с АРМ оператора) в трубопровод этилена перед реактором прямого хлорирования Р‑1 или в головную часть реактора. Объемный расход азота не более 80м3
/час поддерживается с помощью регулятора расхода FRС.

Катализатор прямого хлорирования готовится растворением хлорного железа в дихлорэтане в емкости Е‑7. Хлорное железо (порошок) загружается через люк в предварительно подготовленную емкость из бочек вручную. Подача катализатора в реактор обеспечивается циркуляцией дихлорэтана между реактором и емкостью насосом. Самоциркуляция дихлорэтана между реактором и теплообменником осуществляется за счет термосифонного эффекта и барботирования этилена и хлора в потоке дихлорэтана. В результате экзотермической реакции прямого хлорирования, дихлорэтан нагревается до температуры 49–65°С и через верхнюю циркуляционную трубу поступает в трубное пространство теплообменника, проходит его сверху вниз, охлаждаясь при этом до температуры 40 – 56 °С и по нижней циркуляционной трубе возвращается в нижнюю часть реактора.

Температура дихлорэтана вверху реактора в пределах 49 – 65о
С поддерживается с помощью регулятора температуры ТRА, регулирующий клапан которого установлен на трубопроводе подачи прямой оборотной воды в межтрубное пространство теплообменника Т‑1. При понижении температуры ниже 400
С на АРМ срабатывает сигнализация.

Полученный дихлорэтан из реактора прямого хлорирования Р‑1 с температурой не выше 65 о
С через переливной бак Б‑1 самотеком поступает в промежуточную емкость Е‑2 дихлорэтана-сырца, откуда насосом (в зависимости от уровня в емкости) подается на систему отмывки.

Уровень дихлорэтана в емкости Е‑2 поддерживается в пределах 30–70%. Часть потока дихлорэтана от насоса Н‑1 периодически подается в емкость Е‑7 для подачи катализатора в реактор Р‑1.

Абгазы из реактора прямого хлорирования Р‑1, с температурой не выше 65о
С поступают в трубное пространство конденсатора Х‑2, где охлаждаются водой. Охлажденные абгазы разделяются на жидкую и газообразную фракции в фазоразделителе Ф‑2. Газообразная фракция направляется на санитарную колонну К‑110, а сконденсировавшийся дихлорэтан стекает в емкость Е‑2.

Полученный методом прямого хлорирования дихлорэтан-сырец содержит в себе непрореагировавший хлор, хлорное железо, хлористый водород, для удаления, которых он подвергается кислотной, щелочной и водной отмывке.

Узел щелочной отмывки дихлорэтана – сырца

Для удаления хлора, хлористого водорода и хлорного железа дихлорэтан-сырец с объемным расходом 3–30м3
/час, температурой не выше 650
С и давлением не более 0,72 МПА насосом Н‑1 через смесительное сопло С‑1 подается на первую ступень щелочной отмывки в емкость Е‑2. В смесительном сопле С‑1 происходит смешение дихлорэтана-сырца и циркуляционной воды, подаваемой насосом Н‑2.

В процессе смешения хлористый водород и хлорное железо растворяются в воде. Водно-дихлорэтановая смесь из форсунки поступает в разделительную емкость Е‑2, где происходит разделение слоев за счет разности плотностей жидкостей. Верхний водный слой, содержащий хлорное железо и хлористый водород, из емкости Е‑2 подается насосом Н‑2 на смесительное сопло С‑1, а часть потока отводится в емкость нейтрализации сточных вод Е‑109 с помощью регулятора уровня LRCА, чем достигается регулирование уровня раздела фаз в емкости Е‑2 в пределах 30–70%. Уменьшение уровня менее 30% и увеличение более 70%, на АРМ срабатывает сигнализация.

Для нейтрализации НСI, СI, FeCI3 в емкость Е‑2 подается 20%-ая щелочь со стадии 100 из емкости V‑108.

НС1 +
N
аОН
-
N
аС1 + Н2
О

С12
+ 2NаОН
-
N
аОС1 +
Na
С1 + Н2
О

F
еС13
+ 3
N
аОН
-
F
е (ОН)3
+ 3
N
аС1

Узел водной отмывки дихлорэтана – сырца

Нижний слой дихлорэтана-сырца, содержащий щелочь и растворимые в воде соли из емкости Е‑2, через смесительное сопло С‑2 подается на водную отмывку в емкость Е‑3 В смесительном сопле С‑2 происходит смешение дихлорэтана-сырца, циркуляционной воды, подаваемой насосом Н‑3, свежей технологической воды, подаваемой насосом Н‑4 из сборника V‑215.

В процессе смешения щелочь и соли растворяются в воде. Водно-дихлорэтановая смесь из форсунки поступает в разделительную емкость Е‑3, где происходит разделение слоев за счет разности плотностей жидкостей. Верхний водный слой из емкости Е‑3 насосом Н‑3, подается на смесительное сопло С‑2, а часть этого потока с помощью регулятора уровня LRCA‑25306 отводится на стадию отпарки сточных вод в емкость V‑109. Таким образом, происходит регулирование уровня в емкости Е‑3 30 – 70%. Нижний слой отмытого от примесей дихлорэтана-сырца подается на промежуточный склад в танки дихлорэтана-сырца Т‑302 или на колонну обезвоживания дихлорэтана С‑301.

Объемный расход дихлорэтана-сырца из емкости Е‑3 в пределах 6 – 30 м3
/ч, контролируется по прибору FR‑24210.

Кубовый продукт колонны обезвоживания С‑301 с массовой долей дихлорэтана не менее 99,1%, с массовой долей влаги не более 10-3
% (10 ppm) и массовой долей четыреххлористого углерода не более 0,25%. Далее высушенный дихлорэтан поступает на ректификацию, а затем на стадию пиролиза.

5. Материальный баланс

Химическое превращение сырья осуществляется в реакционных аппаратах, или реакторах. Процессы, протекающие в них, обеспечивают получение различных продуктов реакции и улучшение их качества. Конструкция реактора должна отвечать требованиям данного химического процесса.

Исходные данные:

Производительность по товарному ДХЭ 120000 т/год

Число рабочих часов в году 8040 часов

Общие потери 2,2%

Температура в реакторе 55 о
С

Давление в реакторе 0,18 МПа

Продукты прямого хлорирования этилена, % масс.:

1,2 – дихлорэтан – 98

1,1,2 – трихлорэтан – 1,8

Винилхлорид – 0,1

Хлористый этил – 0,1

Состав сырья:

Технический хлор, % об.:

Хлор – 98

Вода – 0,001

Кислород – 2

Технический этилен, % об.:

Этилен – 99,9

Метан – 0, 048

Этан – 0, 048

Пропилен – 0,005

5.1 Расчет материального баланса установки

Производительность установки с учетом потерь

Рассчитываем часовую производительность установки

С учетом состава технического ДХЭ

В реакторе протекают следующие реакции:

1. Образование 1,2 – дихлорэтана.

С2
Н4
+ 2Cl2
C2
H4
Cl2

2. Образование 1,1,2 – трихлорэтана

С2
Н4
+ Cl2
C2
H3
Cl3
+ HCl

3. Образование винилхлорида

С2
H4
+ Cl2
C2
H3
Cl+ HCl

4. Образование хлористого этила

C2
H4
+ HClC2
H5
Cl

При этом образуется:

ДХЭ – 15565 • 0,98 = 15254 кг/ч

ТХЭ – 15565 • 0,02 = 311,3 кг/ч

ВХ – 15565 • 0,1/100 = 15,56 кг/ч

ХЭ – 15565 • 0,1/100 = 15,56 кг/ч

Определение количества хлора и этилена, идущих на образование ДХЭ – сырца.

На образование ДХЭ (100%-ого):

X1
X2
15254

CH2
=CH2
+ Cl2
C2
H4
Cl2

28 71 99

М (С2
Н4
) = 28 кг/кмоль

М (Сl2
) = 71 кг/кмоль

М (С2
Н4
Cl2
) = 99 кг/кмоль

X1
(C2
H4
) = 28•15254/99 = 4402,2 кг/ч

Х2
(Сl2
) = 71•15254/99 = 10939,7 кг/ч

На образование ТХЭ:

Х1
Х2
311,3 Х3

С2
Н4
+ 2Cl2
С2
Н3
Cl3
+ НCl

28 142 133,5 36,5

M(HCl) = 36,5 кг/кмоль

М(С2
H3
Cl3
) = 133,5 кг/кмоль

Х1
(С2
Н4
) = 28•∙311,3/133,5 = 65,3 кг/кмоль

Х2
(Cl2
) = 142•311,3/133,5 = 331,2 кг/кмоль

Х3
(НCl) = 65,3•36,5/28 = 85,1 кг/ч

На образование ВХ:

Х1
X2
15,56 X3

С2
H4
+ Сl2
C2
H3
Cl+ HCl

28 71 62,5 36,5

M(C2
H3
Cl) = 62,5 кг/кмоль

Х1
(C2
H4
) = 28•15,56/62,5 = 6,97 кг/ч

Х2
(Сl2
) = 71•15,56/62,5 = 17,27 кг/ч

Х3
(НCl) = 6,97•36,5/28 = 9,1 кг/ч

На образование ХЭ:

Х1
X3
15,56

С2
Н4
+ НClC2
H5
Сl

28 36,5 64,5

M(C2
H5
Cl) = 64,5 кг/кмоль

Х1
(С2
Н4
) =28•15,56/64,5 = 6,7 кг/ч

В данном случае идет утилизация хлористого водорода, образовавшегося в предыдущих реакциях.

Х3
(HCl) = 15,56•36,5/64,5=8,8 кг/ч

Определяем суммарное количество образовавшегося хлористого водорода:

На реакцию образования этилхлорида расходуется хлористого водорода – 10,1 кг/ч. остальное количество 94,2 – 8,8 = 85,4 кг/ч растворяется в дихлорэтане сырце.

Общий расход этилена.

Расход технического этилена.

Состав технического этилена, % об.:

Этилен (С2
Н4
) – 99,9

Метан (СН4
) – 0,048

Этан (С2
Н6
) – 0,048

Пропилен (С3
Н6
) – 0,005

Плотность при нормальных условиях [5]

где М – молекулярная масса газа, кг/кмоль

– плотность газа при н.у., кг/м3

22,4 м3
– объем, занимаемый 1 кмоль газа.

(С2
Н4
) = 28/22,4 = 1,250 кг/м3

(СН4
) = 16/22,4 = 0,714 кг/м3

(С2
Н6
) = 30/22,4 = 1,339 кг/м3

(С3
Н6
) = 42/22,4 = 1,875 кг/м3

(С2
Н2
) = 26/22,4 = 1,161 кг/м3

Объем при нормальных условиях [5]

где – объем, занимаемый газом при н.у., м3

m–масса газа, кг

- плотность газа при н.у., кг/м3

Объемный расход чистого 100%-ого этилена для получения дихлорэтана.

Общий объемный расход этиленовой фракции составит:

Расход остальных газов:

Пропилен или

Метан или

Этан или

Общий массовый расход технического этилена составит:

Состав этилена в массовых процентах :

[5]

Этилен

Пропилен

Метан

Этан

Общий расход хлора

G = 11288,6 кг/ч – расход чистого 100%-ого хлора пошедшего на реакцию получения 1,2 – дихлорэтана и побочные реакции.

Определим состав технического хлора в массовых процентах.

Определим плотность газов, входящих в состав технического хлора.

(Cl2
) = 71/22,4 = 3,17 кг/м3

(Н2
O)= 18/22,4 = 0,8 кг/м3

(O2
)= 32/22,4 = 1,43 кг/м3

Объемный расход чистого 100%-ого хлора составит:

Объемный расход технического хлора:

Остальные компоненты:

Вода или

Кислород или

Массовый расход технического хлора.

(вода)

где – массовый расход технического хлора

mi
(хлор) – массовый расход 100%-ого (чистого) хлора

mi
(кислород) – массовый расход 100%-ого (чистого) кислорода

mi
(вода) – массовый расход 100%-ого (чистого) водяного пара

Определим состав технического хлора в массовых процентах.

[5]

хлор

вода

кислород

Таблица 5.1. Материальный баланс стадии прямого хлорирование этилена

Приход				Расход
Компоненты			%	Компоненты			%
Технический этилен в том числе: Этилен Пропилен Метан Этан Технический хлор, в том числе: Хлор Вода кислород	4484,77 4481,2 0,3 1,23 2,3 11392,6 11288,6 0,033 104	160,17 160,04 0,007 0,07 0,07 160,46 159 0,002 3,25	27,88 72,12	ДХЭ-товарный Побочные, в том числе: ТХЭ ВХ ХЭ Отходящие газы, в том числе: Хлористый водород Пропилен Метан Этан Вода Кислород Потери ДХЭ	14943 342,4 311,3 15,56 15,56 193,3 85,4 0,2 1,23 2,3 0,033 104 395	151 2,85 3,17 0,24 0,24 5,85 1,2 0,007 0,07 0,07 0,002 3,25 4	94,73 1,98 1,17 2,2
ИТОГО:	15873,7	100	ИТОГО:	15873,7	100

Таблица 5.2. Материальный баланс реактора прямого хлорирование этилена

Приход				Расход
Компоненты			%	Компоненты			%
Технический этилен, в том числе: Этилен Пропилен Метан Этан Технический хлор, в том числе Хлор Вода Кислород	4484,77 4481,2 0,3 1,23 2,3 11392,6 11288,6 0,033 104	160,17 160,04 0,007 0,07 0,07 160,46 159 0,002 3,25	27,88 72,12	ДХЭ-сырец, в том числе: ДХЭ ТХЭ ВХ ХЭ Остальные, в том числе: Хлористый водород Пропилен Метан Этан Вода Кислород	15565 15254 311,3 15,56 15,56 193,3 85,4 0,3 1,23 2,3 0,033 104	157,2 154,1 3,2 0,24 0,24 5,85 1,2 0,007 0,07 0,07 0,002 3,25	94,73 1,17
ИТОГО:	15873,7	100	ИТОГО:	15873,7	100

6. Тепловой баланс

Уравнение теплового баланса в общем виде:

Q
1

+
Q
2

+
Q
3

+
Q
4

+
Q
5

+
Q
6

+
Q
пот

.,
[6]

где Q1
, Q2
, Q3,
Q4
– тепловые потоки технического этилена, технического хлора азота и продуктов реакции соответственно, кВт;

Q5
– теплота экзотермических реакций;

Q6
– теплота, отводимая кипящим конденсатом, кВт;

Q пот. – теплопотери в окружающую среду, кВт

Исходные данные:

Материальные потоки (из таблицы материального баланса реактора)

Технический этилен:

Технический хлор:

Продукты реакции (ДХЭ – сырец):

Остальные:

Для расчета тепловых расчетов технического хлора, технического этилена, продуктов реакции рассчитаем средние молярные теплоемкости:

[6]

технического хлора при температуре:

Т1
=25+273=298К

технического этилена при температуре:

Т2
=25+273=298К

продуктов реакции при температуре:

Т3
=55+273=328К

остальных при температуре:

Т4
=55+273=328К

Средние молярные теплоемкости

Наименование

Технический этилен:

Этилен

Пропилен

Метан

Этан

Итого:

Технический хлор:

Хлор

Вода

Кислород

Итого:

Остальные газы + продукты реакции:

ДХЭ

ТХЭ

ВХ

ХЭ

Хлористый водород

Пропилен

Метан

Этан

Вода

Кислород

99,9

0,006

0,027

0,05

100

99,1

0,0003

0,9

100

97,3

1,28

0,004

1,34

0,001

0,01

0,038

0,0012

0,009

43,56

63,89

35,71

52,64

33,93

75,42

29,37

79,63

148,50

53,68

12,76

29,0

76,08

39,74

63,02

34,23

30,02

43,52

0,004

0,009

0,026

43,56

33,62

0,00023

0,264

33,88

77,48

1,90

0,002

0,004

0,39

0,0001

0,0004

0,024

0,0004

0,0027

ИТОГО:

100

79,8

Тепловые потоки:

Технического этилена

[6]

где GM
– материальный поток, кмоль/с

t – температура, 0
С

– средняя молярная теплоемкость, Дж/(моль·К)

Технического этилена:

Q1
=0,04·43,56·25 = 43,56 кВт

Технического хлора:

Q2
=0,04·33,88·25 = 33,88 кВт

Продукты реакции +остальные:

Q3
=(0,043+0,002)·79,8·55 = 197,5 кВт

Рассчитаем теплоты реакции.

Теплоты образования веществ (кДж/моль)

С2
Н4
52,28 [5]

Cl2
0

HCl -92,31

C2
H4
Cl2
-130,02

C2
H3
Cl3
-138,49

C2
H3
Cl 31,37

C2
H5
Cl -105,0

[5]

где - теплота химической реакции

- теплота продуктов реакции

- теплота исходных веществ

1. С2
Н4
+Сl2
→C2
H4
Cl2

= -130,02 – (0+52,28) = -182,3 кДж/моль

2. С2
Н4
+2Сl2
→C2
H3
Cl3
+НCl

= -138,49+(-92,31) – 52,28 = -283,08 кДж/моль

3. С2
Н4
+Сl2
→C2
H3
Cl+НCl

= 31,37+(-92,31) – 52,28= -113,22 кДж/моль

4. С2
Н4
+НСl→C2
H5
Cl

= -105,0 – (-92,31+52,28) = -64,97 кДж/моль

Теплота экзотермических реакций.

Qреак
=[1000/3600] (17,89·182,3+2,4·283,08+0,28·113,22·0,27·64,97) = 9109,27 кВт

Общий приход тепла.

Qприх
=Qреак
+Q1
+Q2
[6]

где Qприх
– общий приход тепла

Q1
– тепловой поток технического этилена

Q2
– тепловой поток технического хлора

Qприх
= 9109,27+43,56+33,88 = 9186,44 кВт

Потери тепла в окружающую среду принимаем равными – 5% от общего прихода тепла.

Qпотерь
= 9186,44·0,05=459,32 кВт

Определим количество тепла, отводимое из реактора дихлорэтаном.

Qсжим
= Qприх –
Qпотерь
- Qпрод.реак

Qсжим
= 9186,44 – 459,32 – 197,5 = 8529,62 кВт

Данные расчета теплового баланса заносим в таблицу.

Таблица 6.2. Тепловой баланс реактора прямого хлорирования этилена

Приход			Расход
кВт	%	кВт	%
1. Тепловой поток технического этилена. 2. Тепловой поток технического хлора. 3. Тепловой поток экзотермических реакций.	43,56 33,88 9109,27	0,59 0,47 98,94	1. Тепловой поток: продукты реакции + остальные 2. Потери в окружающую среду. 3. Тепло, снимаемое в холодильнике	197,5 459,32 8529,62	2,48 5,0 92,55
ИТОГО:	9286,44	100	ИТОГО:	9286,44	100

На основании теплового расчета определяем количество дихлорэтана, циркулирующее в холодильнике.

Формула: [6]

где G – количество дихлорэтана – сырца, кг/ч

Q – тепло, снимаемое в выносном холодильнике, кВт

С– теплоемкость ДХЭ – сырца, кДж/кг∙К

tн, tк – начальная и конечная температура ДХЭ – сырца.

7. Технологические расчеты

7.1
Определение основных размеров реактора

Основные размеры проектируемого реактора рассчитываем исходя из соотношения действующего реактора [7]

Высоту реакционной зоны реактора принимаем 8500 мм на основании литературных и практических данных.

Объемная производительность реактора синтеза ДХЭ 0,72

При производительности реактора 15.25 т/ч, объем реакционной зоны составит: 15.25 • 0,72 = 10.98 м3

Для определения внутреннего диметра проектируемого аппарата воспользуемся системой уравнений

; [7]

Решим уравнение относительно

Высота:

7.2 Определение диаметра основных патрубков

Расчет диаметра ведем по формуле:

[7]

где d– внутренний диаметр патрубка, м

G – массовый расход вещества, кг/ч

W – скорость среды, м/с

– плотность среды, кг/м3

Расходы:

G (ДХЭ) = 7414 кг/ч

G (этилен) = 4484,77 кг/ч

G (хлор) = 11392,63 кг/ч

Скорости:

W (ДХЭ-пар) = 30 м/с [7]

W (этилен) = 25 м/с

W (хлор) = 25 м/с

Плотности:

(ДХЭ-пар) = 1200 кг/м3
при t = 55 0
С, = 0,18 МПа [7]

(этилен) = 4,69 кг/м3
при t = 25 0
С, = 0,3 МПа [7]

(хлор) = 11,64 кг/м3
при t = 25 0
С, = 0,3 МПа [7]

d (ДХЭ-пар)= – принимаем стандартный диаметр равный 80 мм.

D (этилен) = – принимаем стандартный диаметр равный 125 мм

D (хлор) = – принимаем стандартный диаметр равный 125 мм.

7.3 Расчёт теплообменника

Исходные данные:

Тепловая нагрузка Q = 8524050 Вт

ДХЭ охлаждается от 60°С до 45°С оборотной водой с начальной температурой 25°С и конечной температурой 35°С.

7.3.1
C
редняя разность температур при противотоке

6045

35
25

=25

[8]

7.3.2 Средняя температура воды

7.3.3 Средняя температура
ДХЭ

[8]

7.3.4 Определим расход воды

где с – теплоёмкость воды, Дж/(кг×К)

С=4190 Дж/(кг×К) [8]

G м3
/с

=1000 кг/м [8]

7.3.5 Ориентировочно определяем максимальную величину площади поверхности теплообмена

По т. 4.8. K800 Вт/(м×К) [8]

[8]

7.3.6 Выбираем по ГОСТ 15120–79 теплообменник
[8]

F = 961 м

Д = 1200 мм

= 20х2 мм

= 1701 шт.

одноходовой

= 9,0 м

Sмежду перег.
=18,7×10-2 м2

Sсечения одного хода по трубам
= 34,2×10-2 м2

Проведём уточненный расчет

7.3.7
Межтрубное пространство (вода)

Критерий Рейнольдса

где – эквивалентный диаметр, м

m – вязкость воды при средней температуре

m=996 кг/м [8]

r=804Па×с [8]

При 10000 Критерий Нуссельта

(Рr/Prст
) 0,25
[8]

Критерий Прандтля

Рr = , [8]

где – коэффициент теплопроводности, Вт/(м×к).

= 0,601 Вт/(м×к)

Рr
= ,

Поправкой (Рr/Рrст
)0,25
можно пренебречь, т. к. разность температур невелика (Рr/Рrст
)0,25
» 1.

= 245

Коэффициент теплоотдачи для воды

[8]

7.3.8 Коэффициент теплоотдачи для ДХЭ

Трубное пространство

Примем скорость ДХЭ в трубах 0,5 м/с

wДХЭ
= 0,5 м/с

Re = =

rДХЭ
= 1207 кг/м3
при средней температуре

mДХЭ
= 574 10-6
Па×c

(по программе физико-химические свойства веществ FIS-HIM).

Рr =

λДХЭ
= 0,121 Вт/(м×К)

СДХЭ
= 1323 Дж/(кг×К) (по программе FIS-HIM).

При Re = 10 4
– 5 ×106
; Рr = 0,6 – 100

Критерий Нуссельта

Nu= 0,023×Re0,8
×Pr0,4
× (Pr/Prст
)0,25
[8]

Nu= 0,023× 16822 0,8
×6,3 0,4
= 115

Поправкой (Pr/Prст
)0,25
» 1 можно пренебречь

Коэффициент теплоотдачи для ДХЭ

7.3.9 Тепловая проводимость стенки и загрязнений

по таблице ХХХIrв
, rДХЭ
[8]

= 46,5 Вт/(м×к) по таблице [8]

rв
= 5800 Вт/м2
×к)

rДХЭ
= 2900 Вт/м2
×к)

s= 0,002 мм

Коэффициент теплоотдачи

[8]

7.3.10 Вт/(м2
×К)

7.3.11 Расчетная площадь поверхности теплообменника

7.3.12. Определим запас площади поверхности теплообмена.

Запас площади поверхности теплообмена достаточен.

Окончательные параметры аппарата принимаем:

Одноходовой кожухотрубный теплообменник с поверхностью теплообмена

F = 961 м2
, Дкожуха
-1200 мм, dтрубы
= 20 × 2 мм, количество труб n = 1701, высота труб Н = 9 м.

8. Механические расчеты

8.1 Расчет реактора прямого хлорирования этилена

Исходные данные для механического расчета аппарата приняты на основании технического паспорта действующего реактора:

1. Расчетное давление, Рр
= 6 кгс/см2
(0,6 МПа)

2. Давление испытания, Ршп
= 7,8 кгс/см2
(0,78 МПа)

3. Расчетная температура, t = 55 0
С

4. Допускаемое напряжение металла, G = 1600 кгс/см2

5. Коэффициент прочности сварного шва, φр
= 0,9

6. Прибавка к расчетным толщинам, С = 0,2; С3
= 0,2

7. Внутренний диаметр аппарата и днища, D = 130 см

8. Материал обечайки; сталь 15Х СНД ГОСТ – 19828 – 79

9. Материал днища: сталь 09Г2С ФВ ГОСТ – 5520 – 79

10. Радиус кривизны в вершине днища: R= 130 см.

8.1.1 Расчет обечайки нагруженной внутренним давлением. Рр
=13 кгс/см2

Толщина стенки

S ≥ SR
+ C

где SR
– расчетная толщина

SR
= [11]

SR
=

S=0,27+0,2 = 0,47 см или 4,7 мм

Исполнительная толщина

Sиспол
= 0,5 см или 5 мм

Допускаемое внутреннее избыточное давление

[11]

8.1.2 Расчет эллиптического днища (крышки)

Толщина стенки:

SI
= SIR
+ C

где SIR
– расчетная толщина.

SIR
=

SIR
=см или 2,7 мм

SI
= 0,27+0,2 = 0,47 см или 4,7 мм

Исполнительная толщина:

Sиспол
= 0,5 см или 5 мм

2. Допускаемое внутреннее избыточное давление.

[11]

кгс/см2

8.1.3 Расчет укрепления отверстия в эллиптическом днище (крышке) аппарата

1 Условия применения расчетных формул

SIR
=см или 0,3 мм.

Расчетная длина внешней части штуцера.

LIR
=min 1,25

LIR
=1,25=2,45 см или 24,5 мм.

Расчетная длина внутренней части штуцера.

LSR
=min 0,5

LSR
=0,5 =0,56 см или 5,6 мм.

Расчетная ширина зоны укрепления в стенке днища (крышки)

LR
=min;

LR
==8,8 см или 88 мм.

Отношение допускаемых напряжений.

Х1
= min; Для внешней части

Х1
=

Х2
= min; Для внутренней части

Х2
=

Расчетный диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления при отсутствии избыточной толщины стенки днища.

Dot
=0,4·=0,4·=3,53 см или 35,3 мм

где DR
– внутренний диаметр штуцера

D – внутренний диаметр аппарата

где S – толщина стенки

D – внутренний диаметр аппарата.

Расчетный диаметр укрепленного эллиптического днища при Н=0,2D

DR
=2D[11]

где DR
– расчетный диаметр укрепленного эллиптического днища

x – расстояние от центра закрепленного отверстия до оси эллиптического днища

(х=0) – в нашем случае

DR
= 2·130=260 см или 2600 мм.

Расчетный диаметр отверстия в стенке эллиптического днища (крышки)

dR
= d+2CS

где dR
– расчетный диаметр отверстия в стенке эллиптического днища (крышки)

d – внутренний диаметр штуцера

dR
=12,5+2·0,2=12,9 си или 129 мм.

Расчетная толщина стенки штуцера, нагруженного внутренним давлением

SIR
=

Расчетный диаметр отверстия не требующего дополнительного укрепления

dOR
=2 (

dOR
=2 (=3,53 см или 35,3 мм

условие, при котором не требуется укрепление отверстия dR
≤d0

35,3≤129- условие выполняется

8.2 Расчет толщины тепловой изоляции

Толщину тепловой изоляции, находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду.

[14]

где =9,3+0,058 tпар
– коэффициент теплоотдачи от верхней поверхности изоляционного материала в окружающую среду, Вт/(м2
к)

tпар
– температура изоляции со стороны окружающей среды, исходя из требований техники безопасности не должна превышать 95 0
С.

tпар
принимаем равной 40 0
С

tст1
– температура изоляции со стороны аппарата, ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции tст1
принимаем равной температуре среды в аппарате в нашем случае tст1
= 55 0
С

tв
– температура окружающей среды (воздуха), 0
С. Принимаем tв
=17,2 0
С

– коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м∙к)

В качестве материала для тепловой изоляции выбираем совелит, имеющий коэффициент теплопроводности =0,09 Вт/(м∙к)

=9,3+0,058∙90=14,52 Вт/(м2
∙к)

Толщина изоляционного материала

8.3 Расчет теплообменника

Исходные данные:

Тепловая нагрузка Q = 279160 Вт

Абгазы охлаждается от 65°С до 40°С водой с начальной температурой 25°С и конечной температурой 35°С.

8.3.1
C
редняя разность температур при противотоке

6540

3525

=30

[8]

8.3.2 Средняя температура воды

8.3.3 Средняя температура абгазов

[8]

8.3.4 Определим расход воды

где с – теплоёмкость воды, Дж/(кг×К)

С=4190 Дж/(кг×К) [8]

G м3
/с

=1000 кг/м [8]

8.3.5 Ориентировочно определяем максимальную величину площади поверхности теплообмена

По т. 4.8. K120 Вт/(м×К) [8]

[8]

8.3.6 Выбираем по ГОСТ 15120–79 теплообменник
[8]

F = 49 м

Д = 600 мм

= 20х2 мм

= 389 шт.

одноходовой

= 2,0 м

Действующее число Re равно:

= 2079

Рr = , [8]

где – коэффициент теплопроводности, Вт/(м×к).

= 0,142 Вт/(м×к)

Рr
=

Поправкой (Рr/Рrст
)0,25
можно пренебречь, т. к. разность температур невелика (Рr/Рrст
)0,25
» 1.

= 4,05

Коэффициент теплоотдачи для воды

[8]

8.3.7 Коэффициент теплоотдачи для абгазов

Трубное пространство

Примем скорость абгазов в трубах 0,5 м/с

8.3.8 Тепловая проводимость стенки и загрязнений

по таблице ХХХIrв
, rабгаз.
[8]

= 46,5 Вт/(м×к) по таблице [8]

rв
= 5800 (Вт/м2
×к)

s= 0,002 мм

8.3.9 Коэффициент теплоотдачи

[8]

Вт/(м2
×К)

8.3.10 Расчетная площадь поверхности теплообменника

7.3.11 Определим запас площади поверхности теплообмена.

Запас площади поверхности теплообмена достаточен.

Окончательные параметры аппарата принимаем:

Одноходовой кожухотрубный теплообменник с поверхностью теплообмена

F = 49м2
, Дкожуха
-600 мм, dтрубы
= 20 × 2 мм, количество труб n = 389, высота труб Н = 2,0 м.

9 Аналитический контроль процесса

Таблица 9.1

Трубопро-вод испаренного хлора перед реактором

Р‑1.

Объёмная доля:

– воды, %, не более

1 раз в месяц

при работе только реактора Р‑1

0,007

+
20% отн.

МВИ №81–93

гигрометр

Лаборант по обслуживанию цеха №30

-хлора, %, не менее

97,6

+
0.46% отн

МВИ №50–94

– кислорода, %,
не более

2,0

+
0,1% абс.

Абгазы перед

Х‑2.

Объёмная доля:

– этилена, %, не более

3 раза в смену

набор статистических данных

+
20% отн

МВИ №142–92

Газовый хроматограф

Лаборант по обслуживанию цеха №30

– кислорода, %, не более

6 раз в смену

3,2

+
20% отн

– водорода, %, не более

3,2

+
6% отн

МВИ №118–01

Газ. хроматограф

Трубопро-вод дихлорэтана на выходе из реактора Р‑1.

Массовая
доля:

– хлора, %

3 раза в смену с каждого реактора

0,0050–0,0800

+
18% отн.

МВИ №68–95

ручное титрование

Лаборант по обслуживанию цеха №30

-ионов ж
елеза в пересчете на хлорное

0,0050–0,0300

+
14% отн.

МВИ №97–2000

– кислоты в пересчете на HCl

набор статистических
данных

+
15% отн.

МВИ №64–2001

ручное титрование

– воды, %, не более

0,0025

(при сушке не более 0,0030)

+
19% отн.

МВИ №71–93

-дихлорэтана, %, не менее

1 раз в сутки

97,0

+
1,0% отн

МВИ №225–90

Газ. хроматограф

При работе на смеси испаренного и электролитического хлора:

– воды, %, не более

3 раза в сутки с каждого реактора

0,0025

+
19% отн.

МВИ №71–93

Трубопровод дихлорэтана на выходе из ёмкости

Е‑2.

Массовая доля воды, %, не более

3 раза в смену

0,0025

(при сушке не более 0,0030)

+
19% отн.

МВИ №71–93

Лаборант по обслуживанию цеха №30

Охлаждающая вода на выходе из холодильника Т‑1

Массовая
доля дихлорэтана, мг/дм3

3 раза в сутки

Отсутствие

± 10% отн

МВИ №139–2001

хроматограф.

Лаборант по обслуживанию цеха №30

Концентрация ионов водорода, рН, не менее

6,0

± 0,05

МВИ №17–2001

рН-метр

Трубопровод абгазов после теплообменников Х‑2, при работе на испаренном хлоре

Объемная доля

– кислорода, %, не более

3 раза в сутки

7,0

± 20% отн.

МВИ №142–97

хроматограф.

Лаборант по обслуживанию цеха №30

– этилена, %, не более

7,5

± 20% отн.

МВИ №142–97

хроматограф.

– дихлорэтана, %, не более

0,5

± 20% отн.

МВИ №85–2001

хроматограф.

При работе реактора Р‑1 на смеси испареного и электролитического хлора

– водорода, %, не более

3 раза в смену

3,2

± 20% отн.

МВИ №118–01

Газ. хроматограф

– кислорода, %, не более

1 раз в смену

± 20% отн.

МВИ №142–92

Газ. хроматограф

-этилена, %, не более

7,5

± 20% отн.

-дихлорэтана, %, не более

0,5

± 20% отн.

Трубопро-вод сточных вод из емкости Е‑3

Массовая доля кислоты в пересчете на НС
l,
%, не более

3 раза в смену

0,55

± 6% отн.

МВИ №72–98

Титрование

Лаборант по обслуживанию цеха №30

Объемная доля дихлорэтана, %, не более

1,5

± 7% отн.

МВИ №126–91

Визуально

Водный слой емкости Е‑4

Массовая доля едкого натра NаОН, %

3 раза в смену

0,25 – 3,5

± 8% отн.

МВИ №99–93

ручное титрование

Лаборант по обслуживанию цеха №30

Трубопро-вод дихлорэтана из емкости Е‑5

Массовая доля

– ионов железа, %, не более

3 раза в сутки

0,0002

± 14% отн.

МВИ №97–2000

Лаборант по обслуживанию цеха №30

– хлора, %, не более

3 раза в смену

0,0005

± 18% отн.

МВИ №68–95

– щелочи в пересчете на NаОН, %, не более

0,0015

± 10% отн.

МВИ №64–2001

ручное титрование

–
или кислоты в пересчете на H
CI, %, не более

0,0005

± 10% отн.

МВИ №64–2001

ручное титрование

Водный слой из емкости Е‑6

Массовая доля едкого натра – NaOH, %, не более

3 раза в смену

1,0

+
6% отн.

МВИ №99–93

ручное титрование

Лаборант по обслуживанию цеха №30

10. Автоматизация производства

Широкое развитие всех отраслей народного хозяйства не возможно без интенсификации производства, совершенствования технических процессов и роста производительности труда. Одним из решающих факторов в деле выполнения поставленных задач является автоматизация, как средство обеспечения контроля, надёжности, экономичности и безопасности работы технического оборудования. Практически все существующие промышленные объекты оснащены средствами автоматизации. Наиболее сложные объекты нефтепереработки, химии и нефтехимии, чёрной металлургии, энергетики оснащены системами комплексной автоматизации. На основе последних достижений фундаментальных и прикладных наук, теории автоматического регулирования и развития на базе вновь разрабатываемых приборов и регуляторов создаются системы автоматизации. Такие системы позволяют выполнять следующие функции: контроль параметров технологических процессов, обработку информации, автоматическое регулирование параметров, обеспечение безопасной эксплуатации технологического оборудования, оптимизацию технологических процессов.

Дальнейший процесс в области автоматизации происходит за счёт развития фундаментальных наук, повышения точности и надёжности аппаратуры, создание принципиально новых видов приборов и систем автоматического регулирования и управления [15].

Высокоагрессивные условия, в которых осуществляется низкотемпературное хлорирование этилена, предъявляют к датчикам и приборам повышенные требования надежности, что не всегда позволяет полностью автоматизировать процесс.

10.1 Анализ объектов управления

Объекты управления: низкотемпературный реактор прямого хлорирования этилена Р‑1 с выносным кожухотрубным теплообменником Т‑1. Они представляют собой сложный объект управления с большим числом параметров, характеризующих процесс.

Расход сырья можно стабилизировать, используя регуляторы расхода. Диафрагмы и исполнительные устройства регуляторов устанавливаются на трубопроводах подачи сырья (этилена и хлора), (поз. 2,3). Также на входе в реактор Р‑1 контролируется температура сырья, (поз. 1).

Кроме этого в теплообменнике Т‑1 ведётся контроль за такими параметрами, как температура (поз. 5) и давление (поз. 7).А также контролируется расход абгазов на выходе из теплообменника Т‑1, и расход оборотной воды на входе в теплообменник Т‑1 (поз. 6,4).

Как объект управления промежуточная ёмкость дихлорэтана-сырца (поз. Е‑1) подлежит автоматическому регулированию уровня с сигнализацией предельных значений (поз 8).

Расход дихлорэтана – сырца (поз. 9) стабилизируется с помощью регулятора расхода. Диафрагмы и исполнительные устройства устанавливаются на трубопроводе дихлорэтана – сырца, поступающего на узел отмывки.

10.2
Спецификация на приборы и средства автоматизации

Таблица 10.2

Позиция	Наименование и техническая характеристика оборудования и материалов			Тип, марка оборудования		Завод изготовитель	Единица измерения		Кол-во
TT‑61	Температура хлора на входе в реактор Р‑1 Термопреобразователь сопротивления платиновый с унифицированным выходным сигналом в комплекте с блоком питания. Номинальная статическая характеристика 100П. Пределы измерения: 0÷100 0С. Класс точности 0,25. Монтажная длина 300 мм. Материал защитной арматуры – сталь 12Х18Н10Т			ТСПУ‑205 Ех		Концерн «Метран» г. Челябинск	шт.		1
TT‑62	Температура этилена на входе в реактор Р‑1 Термопреобразователь сопротивления платиновый с унифицированным выходным сигналом в комплекте с блоком питания. Номинальная статическая характеристика 100П. Пределы измерения: 0÷100 0С. Класс точности 0,25. Монтажная длина 300 мм. Материал защитной арматуры – сталь 12Х18Н10Т			ТСПУ‑205 Ех		Концерн «Метран» г. Челябинск	шт.		1
FE‑20	Расход хлора на входе в реактор Р‑1. Диафрагма камерная Ду=150 мм; Драст=113,5 мм; Место установки – трубопровод подачи хлора.			ДКС – 4 –150		Концерн «Метран» г. Челябинск	Шт.		1
FT‑21	Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑10МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 54.			Метран‑44Ф-Ex‑ДД‑4420	Концерн «Метран» г. Челябинск			Шт.		1
FV‑22	Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду = 150 мм, Ру = 4 МПа. Исполнение – НЗ			РК 401 в комплектации D1	«Нефтехимавтома- тика» г. Москва			Шт.		1
FE‑23а	Расход этилена на входе в реактор Р‑1 Диафрагма камерная Ду =150 мм; Драст =113,5 мм; Место установки – трубопровод подачи этилена.			ДКС – 4 –150	Концерн «Метран» г. Челябинск			Шт.		1
FT‑23	Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑10МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 54.			Метран‑44Ф-Ex‑ДД‑4420	Концерн «Метран» г. Челябинск			Шт.		1
FV‑2	Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду = 150 мм, Ру = 4 МПа. Исполнение – НЗ			РК 401 в комплектации D1	«Нефтехимавтома- тика» г. Москва			Шт.		1
TT‑63	Регулирование, контроль и сигнализация температуры в Т‑1 Термопреобразователь сопротивления платиновый с унифицированным выходным сигналом в комплекте с блоком питания. Номинальная статическая характеристика 100П. Пределы измерения: 0÷200 0 С Класс точности 0,25. Монтажная длина 300 мм. Материал защитной арматуры – сталь 12Х18Н10Т.			ТСПУ‑205 Ех	Концерн «Метран» г. Челябинск			Шт.		1
ТV‑64	Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду = 50 мм, Ру = 4 МПа. Исполнение – НЗ.			РК 401 в комплектации D1	«Нефтехимавтома- тика» г. Москва			Шт.		1
FE‑25	Расход абгазов на санитарную колонну К‑110 Диафрагма камерная, Ду 100 Место установки – трубопровод подачи абгазов в к‑110.			ДКС‑06–100	АО «Манометр» г. Москва			Шт.		1
РТ‑41	Давление в верхней части теплообменника Т‑1. Датчик избыточного давления в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 2,5 МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 55.			Метран‑43Ф-Ex‑ДИ‑3156	Концерн «Метран» г. Челябинск			Шт.		1
FE‑26	Расход дихлорэтан из переливного бака в Е‑1. Диафрагма камерная, Ду 100 Место установки – трубопровод перелива в Е‑1.			ДКС‑06–100	АО «Манометр» г. Москва			Шт.		1
LE‑31а	Регулирование, контроль и сигнализация уровня в емкости Е‑1 Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑6МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 55.L=30–80%			Метран‑100‑Ex‑ДД‑3194–01	Концерн «Метран» г. Челябинск			Шт.		1
LV‑31б	Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду = 50 мм, Ру = 4 МПа. Исполнение – НЗ.			РК 401 в комплектации D1	«Нефтехимавтома- тика» г. Москва			шт.		1
FE‑27	Расход дихлорэтана из Е‑1 на отмывку. Диафрагма камерная Ду =150 мм; Драст =113,5 мм; Место установки – трубопровод расхода дихлорэтана.			ДКС‑06–100	АО «Манометр» г. Москва			шт.		1
LE‑33	Регулирование, контроль и сигнализация уровня в емкости Е‑2 Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑6МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 55.L=30–80%			Метран‑100‑Ex‑ДД‑3194–01	Концерн «Метран» г. Челябинск			Шт.		1
LV‑33а	Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду = 50 мм, Ру = 4 МПа. Исполнение – НЗ.			РК 401 в комплектации D1	«Нефтехимавтома- тика» г. Москва			шт.		1
LE‑34	Регулирование, контроль и сигнализация уровня в емкости Е‑3 Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑6МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 55.L=30–80%			Метран‑100‑Ex‑ДД‑3194–01	Концерн «Метран» г. Челябинск			шт.		1
LV‑34а	Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду = 50 мм, Ру = 4 МПа. Исполнение – НЗ.			РК 401 в комплектации D1	«Нефтехимавтома- тика» г. Москва			шт.		1
FE‑28	Расход дихлорэтана из Е‑3 в Т‑302. Диафрагма камерная Ду =150 мм; Драст =113,5 мм; Место установки – трубопровод расхода дихлорэтана.			ДКС‑06–100	АО «Манометр» г. Москва			шт.		1
Контроллер SIMATIC ЕТ‑200М и система ввода / вывода:
Блок питания	PS307–1B			6ES7 307–1BA00–0AA0	«Siemens» Германия			шт.		1
Центральный процессор	CPU315 -2			6ES7 315–2AG10–0AB0	«Siemens» Германия			шт.		1
Коммуникационный процессор	CP343–1			6GK7 343–1EX11–0XE0	«Siemens» Германия			шт.		1
Станция распределённого ввода / вывода	ET 200M			6ES7153–1AA02–0XB0	«Siemens» Германия			шт.		2
Блок питания для ET 200M	PS 307			6ES7307‑IEA00–0AA0	«Siemens» Германия			шт.		2
Интерфейсный модуль	IM 153–2			6ES7153–2AA02–0XB0	«Siemens» Германия			шт.		2
Сигнальные модули:	шт.		14
дискретного ввода	SM 321 8xAS, 120/230B			6ES7321–1FF01–0АА0	«Siemens» Германия			шт.		2
дискретного вывода	SM 322 8 x AC, 230 B, 2A			6ES7322–1НF01–0АА0	«Siemens» Германия			шт.		2
аналогового ввода	SM 331 на 8 входов			6ES7331–7KF02–0AB0	«Siemens» Германия			шт.		7
аналогового вывода	SM 332 на 4 выхода			6ES7332–5HD01–0AB0	«Siemens» Германия			шт.		3
Шкаф 800x2000x1000	RITTALTS			7820.770	шт.		1
Станция оператора:
9	Промышленнаяэлектронно-вычислительнаямашина. CPU Pentium 4, 1024Мбайт, 80 Гбайт HD, Matrox Millenium G200 (512 Мбайт, AGP графика, 64Кцветов, 1600*1200 точекпричастотерегенерацииизображений 100 Гц); 3,5'' дисковод, интегрированныйинтерфейс Fast Ethernet 10/100 Мбит/с, Windows NT 4.0 Workstation.	SIMATIC PC RI45 PIII Tower.	шт.		1
10	Монитор 21'' SVGA	Sony multiscan 21se	шт.		2
11	Клавиатура	KB2	шт.		1
12	Принтер A3	Epson	шт.		1
13	Манипулятор курсора типа «Trackball»	Logitech	шт.		1
14	SCADA‑система SIMATIC WinCC	WinCC	6AV6371–1BG15‑OAX0
15	Источник бесперебойного питания	APC-SMART-UPS	шт.		1 td>
Инженерная станция:
16	Промышленнаяэлектронно-вычислительнаямашина. CPU Pentium 4, 2048Мбайт, 80 Гбайт HD, Matrox Millenium G200 (512 Мбайт, AGP графика, 64Кцветов, 1600*1200 точекпричастотерегенерацииизображений 100 Гц); 3,5'' дисковод, интегрированныйинтерфейс Fast Ethernet 10/100 Мбит/с, Windows NT 4.0 Workstation.	SIMATIC PC RI45 PIII Tower.	шт.		1
17	Монитор 21'' SVGA	Sony multiscan 21se	шт.		1
18	Клавиатура	KB2	шт.		1
19	Манипулятор курсора	Logitech	шт.		1
20	SCADA‑система SIMATIC WinCC	WinCC	6AV6371–1BG15‑OAX0
21	Пакет программ SIMATICStep7 v5.0 с дополнительными пакетами программирования для создания проекта автоматизации на уровне программируемых логических контроллеров S7–400Н и их коммуникации в локальные сети	Step7 v5.0	6ES7810–4CC04‑OYX4
22	Источник бесперебойного питания	APC-SMART-UPS	шт.		1
Инженерная станция:
16	Промышленнаяэлектронно-вычислительнаямашина. CPU Pentium 4, 2048Мбайт, 80 Гбайт HD, Matrox Millenium G200 (512 Мбайт, AGP графика, 64Кцветов, 1600*1200 точекпричастотерегенерацииизображений 100 Гц); 3,5'' дисковод, интегрированныйинтерфейс Fast Ethernet 10/100 Мбит/с, Windows NT 4.0 Workstation.	SIMATIC PC RI45 PIII Tower.	шт.		1
17	Монитор 21'' SVGA	Sony multiscan 21se	шт.		1
18	Клавиатура	KB2	шт.		1
19	Манипулятор курсора	Logitech	шт.		1

Предложенная схема автоматизации, установки прямого низкотемпературного хлорирования этилена обеспечит контроль и регулирование основных параметров технологического процесса, а также возможность ведения технологического процесса в оптимальных для данной установки условиях, что обеспечит получение готового продукта (1,2-дихлорэтана) заданного качества.

Конкретные типы средств автоматизации выбирались с учетом особенностей технологического процесса и его параметров.

В первую очередь принимались во внимание такие факторы, как пожароопасность и взрывоопасность, агрессивность и токсичность среды, число параметров, участвующих в управлении, и их физико-химические свойства, дальность передачи сигналов информации и управления, требуемые точность и быстродействие. Эти факторы определяют выбор методов измерения технологических параметров, требуемые функциональные возможности регуляторов и приборов (законы регулирования, показание, запись и т.д.), диапазоны измерения, классы точности, вид дистанционной передачи и т.д.

11. Безопасность жизнедеятельности

11.1 Общая характеристика опасных и вредных примесей производственных факторов

Существует опасность отравления применяемыми в технологическом процессе токсичными продуктами: хлором, парами 1,2-дихлорэтана, хлористым водородом, этиленом, 1,1,2-трихлорэтаном, винилхлоридом, едким натром, керосином, аммиаком, парами топлива, азотом. Опасность отравления может возникнуть в результате их утечки, а также нарушения герметичности фланцевых соединений, сварных швов трубопроводов и оборудования, торцевых и сальниковых уплотнений насосного оборудования [15].

Взрывоопасность
связана с содержанием паров 1,2-дихлорэтана в атмосфере и в воздухе рабочих помещений более 6,2% (объемн), этилена более 3% (объемн.), 1,1,2-трихлорэтана более 8,7% (объемн), паров различных видов топлива более 2% (объемн), винилхлорида более 3,0% (объемн) при нарушениях технологического режима и герметичности оборудования и трубопроводов.

Пожароопасность
связана с применением пожароопасных продуктов (этилена, аммиака, топлива, 1,1,2-трихлорэтана, 1,2-дихлорэтана, винилхлорида), горюче-смазочных материалов и с возможностью их загорания.

Опасность термических ожогов при соприкосновении с паром, конденсатом, горячей водой; с нагретыми частями оборудования и трубопроводов вследствие нарушения их теплоизоляции или неполной теплоизоляции.

Опасность химических ожогов
раствором едкого натра, хлором, хлористым водородом, кислыми сточными водами, легкокипящими отходами производства дихлорэтана, 1,2-дихлорэтаном, винилхлоридом, влажным катализатором оксихлорирования, 1,1,2-трихлорэтаном, твердым едким натром.

Опасность поражения электрическим током
при неисправности электрооборудования и при нарушении правил техники безопасности при эксплуатации электрооборудования.

Опасность получения механических травм
из-за неправильного обслуживания вращающихся и движущихся механизмов (компрессоров, насосов, вентиляторов), при отсутствии ограждений.

Таблица 11.1. Вредные и опасные производственные фактора проектируемого объекта

Опасные и вредные производственные факторы	Источники, места и причины возникновения опасных и вредных факторов	Нормируемые показатели и их значения	Основные средства защиты от вредных и опасных факторов
1	2	3	4
Электрический ток	Освещение электродвигатели электрифицированный ручной инструмент	Переменный ток Частота 50 Гц Напряжения 220/380В при соприкосновении не более 100мА	Световые проемы. Осветительные приборы. Изолирующие устройства и покрытия. Устройства защитного заземления и зануления. Предохранительные устройства. Устройства автоматического отключения. Молниеотводы.
Этилен (С2 Н4 )	Сальниковые уплотнения. фланцевые соединения	ПДК в р.з 100 мг/м3	Фильтрующие противогазы марки БКФ, респираторы марки РПГ – 67. Устройство для удаления токсичных веществ.
Хлор (C12 )	Сальниковые уплотнения. Фланцевые соединения. Колодцы, приямки.	ПДК в р.з 1 мг/м3	Фильтрующие противогазы марки БКФ, респираторы марки РПГ – 67. Устройство для вентиляции и очистки воздуха. Устройство для удаления токсичных веществ. Устройства автоматического контроля и сигнализации.
Хлористый водород (HC1)	Сальниковые уплотнения. Фланцевые соединения	ПДК в р.з 5 мг/м3	Фильтрующие противогазы марки БКФ, респираторы марки РПГ – 67. Устройство для удаления токсичных веществ.
1,1,2 – трихлорэтан (С2 Н3 С13 )	Сальниковые уплотнения. Фланцевые соединения	ПДК в р.з 5 мг/м3	Фильтрующие противогазы марки БКФ, респираторы марки РПГ – 67. Устройство для вентиляции и очистки воздуха. Устройство для удаления токсичных веществ
Винилхлорид (C2 H3 C1)	Сальниковые уплотнения. Фланцевые соединения Колодцы	ПДК в р.з 1 мг/м3	Фильтрующие противогазы марки БКФ, респираторы марки РПГ – 67. Устройство для вентиляции и очистки воздуха. Устройство для удаления токсичных веществ Устройства автоматического контроля и сигнализации.
Азот (N2 )	Сальниковые уплотнения. Фланцевые соединения.	Концентрация кислорода не менее 18% (объемных)	Респираторы марки РПГ – 67. Устройство для вентиляции и очистки воздуха
1,2‑дихлорэтан (C2 H4 C12 )	Сальниковые уплотнения. Фланцевые соединения. Приямки	ПДК в р.з 10 мг/м3	Фильтрующие противогазы марки БКФ, респираторы марки РПГ – 67. Устройство для вентиляции и очистки воздуха. Устройство для удаления токсичных веществ. Устройства автоматического контроля и сигнализации.
Шум и вибрация	Насосные и компрессорные установки	Не более 80 дБА	Противошумные наушники. Глушители шума. Виброизолирующие устройства. Устройства автоматического контроля и сигнализации.

11.2 Производственная санитария

По санитарной классификации 1,2‑дихлорэтана, с точки зрения выделения производственных вредностей в окружающую среду относится к классу I с минимальной защитной зоной 100 метров [17].

В качестве основной меры защиты работающих от воздействия вредных веществ является дистанционное управление технологическим процессом, а также применение средств индивидуальной защиты. (спец. одежда, противогаз с фильтрующей коробкой марки БКФ)

Все лица, занятые на производстве и имеющие контакт с вредными веществами, должны в обязательном порядке проходить предварительный и периодический медицинский осмотр, знать методы оказания неотложной помощи пострадавшим при отравлении. [18]

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе в рабочей зоне осуществляется с помощью системы контроля воздушной среды производственных помещений. На установке предусматривается наличие газоанализаторов, работающих на определение нижнего предела взрывоопасности взрывоопасных газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей (применяемых на производстве) сблокированные с аварийными вентиляционными системами при достижении 20% от нижнего предела взрываемости. [19]

Все санитарно-бытовые помещения расположены в отдельно стоящих административно-бытовых зданиях.

Для локализации выделяющихся вредных веществ в производственных помещениях, установлена местная и общеобменная вентиляция, обеспечивающая 8-ми кратный воздухообмен по всему объему помещения. Кроме того установлена аварийная вентиляция, сблокированная с газоанализатором.

Приточные вентиляционные установки совмещены с системой воздушного отопления. Все вентиляторы, применяемые на производстве, должны быть взрывозащищенного исполнения.

Для защиты работающих от шума и вибрации предусмотрены следующие мероприятия:

– изоляция источников шума и вибрации средствами звуко- и виброизоляции, звуко- и вибропоглощения;

– рациональное размещение технологического оборудования, машин, механизмов, акустическая обработка помещений. [20]

Для нормализации освещения производственных помещений предусмотрено:

1. Естественное освещение – боковое в производственных зданиях.

2. Искусственное освещение-общее (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками). Для искусственного освещения помещений используем ДРЛ лампы. [21]

Для освещения наружной установки применяем дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Все светильники, применяемые на установке 1,2-ДХЭ, должны быть взрывозащищенного исполнения. Также предусматриваем аварийное освещение. Для этой цели применим лампы накаливания.

11.3 Расчет освещения корпуса 202

1.3.1 Расчет естественного освещения

Естественное освещение предусматривается во всех производственных помещений. Подбираем боковой двухсторонний вид естественного освещения т. к. часть оборудование располагается на крыше нашего производства:

Рассчитаем площадь пола здания.

Длина корпуса L=80 м. Высота Н=6,5 м. Ширина В =27 м.

Корпус по высоте разделен на три отметки с высотами 0,000 м; 6,500 м; 13,000 м.

Рассчитаем: Sпол
= L×В = 80×27 = 2160 м2

Определяем коэффициент естественного освещения (КЕО) по формуле:

eN
= eH
×mN
[22]

где N – номер группы обеспеченности светом

eN
– значение КЕО

mN
– коэффициент светового климата

Иркутская область относится ко 2-й группе светового климата.

e2
= 1×0,9 = 0,9

Определяем суммарную площадь световых проёмов при боковом освещении, по формуле:

[22]

где Sо
– площадь световых проемов, м2
.

SП
– площадь пола помещения, м2
.

еН
– нормированное значение КЕО, %.

ηо
– световая характеристика окна

kЗ
– коэффициент запаса

kЗД
– коэффициент учитывающий затенение противостоящими зданиями, зависящий от отношения расстояния между зданиями к высоте расположенного карниза противостоящего здания

r1
– коэффициент учитывающий отраженный свет

τо
– общий коэффициент светопропускания рассчитывается по формуле:

τо
=τ1
τ2
τ3
τ4
τ5
[22]

где τ1
– коэффициент светопропускания материала.

τ2
– коэффициент учитывающий потери света в переплетах

τ3
– принимаем равным 1

τ4
– коэффициент учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах принимаем равным 0,9

τ5
– коэффициент учитывающий потери в защитной сетке принимаем равным 0,9

Определим площадь световых проемов.

м2

Выбираем окна размером 3×4 м по 25 окон с каждой стороны.

11.3.2 Расчет искусственного освещения

Задачей расчета является нахождения количества светильников и ламп, и их расположение. Тип светильника УПД ДРЛ 250.

Определим необходимый световой поток по формуле:

[22]

где Е – нормируемое значение освещенности для данного разряда зрительных работ, равным 100 лк.

k – коэффициент запаса, принимаем 1,5

S – площадь помещения, м2
.

N – количества светильников, шт.

n – количества ламп в светильнике, шт.

z – коэффициент равномерности, для люминесцентных ламп 1,15

η – коэффициент использования светового потока ламп, зависит от индекса (i)

Определим высоту подвеса светильников по формуле:

НП
= Н – (hp
+hс)

где Н – высота помещения, м.

hp
– высота рабочей поверхности, принимаем 0,8 м.

hc
– высота от точки подвеса до светильника, принимаем 0,7 м.

НП
=
6,5 – (0,8 + 0,7) = 5,0 м

l
– принимаем равное стандартному шагу колонн 6 м.

Расстояние от стен до крайнего ряда светильников, I принимаем

I = 0,3×6=1,8 м

Определим число рядов светильников по длине помещения.

; [22]

где L, B – длинна и ширина помещения, м

;

принимаем n1
= 14 рядов; n2
= 4 рядов

Определим общее число светильников по формуле:

N = n1
×n2
= 14×4 = 56 шт.

Определим индекс помещения:

Принимаем:

ρп
= 70%; ρст
= 50%; ρраб
= 10%

при i = 4 η = 60%

определим необходимый световой поток:

лм

Подбираем лампу ДРЛ 250 с F = 11000 лм

11.4
Техника безопасности

Основными мероприятиями, обеспечивающими безопасность технологического процесса, безопасную эксплуатацию технологического оборудования электроустановок являются:

а) соблюдение обслуживающим персоналом правил пожарной безопасности при эксплуатации установки, при подготовке к ремонту, проведению ремонтных и других видов работ;

б) ведение технологического процесса в строго заданных нормах технологического режима;

в) своевременное предупреждение всех утечек из аппаратов, коммуникаций;

г) эксплуатация электроустановок в соответствии с «Правилами устройства электроустановок»;

д) эксплуатация сосудов работающих под давлением в соответствии с правилами Ростехнадзора:

е) постоянный контроль за работой приточно-вытяжной вентиляции, состоянием воздушной среды в производственных помещениях.

Режим труда и отдыха.

Установка получения 1,2-дихлорэтана относится к производствам с особоопасными условиями труда.

Для дневного персонала установлена пятидневная рабочая неделя, общей продолжительностью 36 часов.

Сменный персонал работает по пяти бригадному графику. Продолжительность одной смены – 8 часов.

Средства индивидуальной защиты работающих.

Для защиты органов дыхания – фильтрующий противогаз с коробкой марки «БКФ», шланговые противогазы ПШ – 1, ПШ – 2, кислородноизолирующие противогазы КИП – 8 применяются при работе в атмосфере с недостаточным содержанием кислорода менее 18% (объема) и содержанием вредных веществ более 0,5% (объема).

Для защиты тела – специальная одежда (костюм вискозно-лавсановый или хлопчатобумажный).

Специальная обувь – сапоги кирзовые, резиновые или ботинки кожаные.

Для защиты головы – каска.

Для защиты рук – рукавицы или перчатки.

Средства коллективной защиты:

· Средства нормализации воздушной среды производственных помещений;

· Средства защиты от шума и вибрации;

· Средства защиты от поражения электрическим током;

· Средства защиты от статического электричества;

· Средства защиты от воздействия механических и химических факторов.

11.4.1 Электробезопасность

По опасности поражения электрическим током установка производства 1,2-дихлорэтана методом прямого низкотемпературного хлорирования этилена относятся к особо опасным помещениям (ПУЭ). По пожароопасности помещения установки относятся к взрывоопасной категории А [27]

Согласно «Правилам устройства электроустановок» предусматриваем следующую классификацию производственных помещений и наружных установок по взрывоопасным и пожароопасным зонам.

Наружная установка (реакторы, колонна ректификации и т.д.) – В-IГ.

Помещения (машинный зал) – В-IA.

В связи с этим допускаемые уровни взрывозащиты электрооборудования следующие:

– электрические машины повышенной надежности против взрыва, повышенной надежности для аппаратов и приборов, искрящих или подверженных нагреву выше 800
С;

– без взрывозащиты приборов и аппаратов, не искрящих и не нагревающихся выше 800
С.

Для защиты электрооборудования от воздействия химически активной среды необходимо, чтобы материал, из которого выполнено электрооборудование, был коррозионностойким, механические части должны быть надежно защищены лакокрасочным или гальваническим покрытием.

Должны применяться провода и кабели с поливинилхлоридной изоляцией, а также провода с резиновой изоляцией и кабели с резиновой и бумажной изоляцией в свинцовой или поливинилхлоридной оболочке.

На установке должны применяться следующие мероприятия по электробезопасности: [25]

– защитное заземление

– малое напряжение

Мероприятия по защите от статического электричества [26]:

1) Отвод зарядов заземляющими устройствами. Заземление – все металлические и электропроводные неметаллические части технологического оборудования должны быть заземлены. Как правило такие заземляющие устройства объединяют с заземляющими устройствами для электроустановок.

Трубопроводы, вентиляционные короба и т.п. расположенные на установке должна представлять собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая присоединяется к контору заземления не менее чем в двух точках.

2) Снижение интенсивности возникновения зарядов статического электричества достигаем соответствующим подбором скорости движения веществ, исключением разбрызгиванием, дробления и распыления, отводом электростатического заряда очистной горючих газов и жидкостей от примесей. Для предотвращения воспламенения среды внутри аппаратов искровым зарядом, а также для исключения образования взрывоопасных смесей в закрытые системы подаем инертные газы – азот.

3) Отвод зарядов статического электричества накапливающихся на людях:

а) Устройство электропроводящих полов.

б) Заземление помостов и рабочих площадок, поручней лестниц, рукояток приборов машин и аппаратов.

11.4.1 Пожарная безопасность

По пожароопасности процесс получения 1,2‑дихлорэтана методом прямого хлорирования этилена относится к категории «А», как производство, в котором применяются горючие газы нижний предел взрываемости, которых не более 10% (объема) и жидкости с температурой вспышки паров 280
С и ниже. [27]

По ПУЭ производственные помещения установки относятся к классу В-1а, как помещения, в которых при нормальной работе взрывоопасные смеси паров и газов с воздухом не могут образовываться, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Пределом огнестойкости конструкций зданий установки будет температура 6000
С так как главным конструкционным материалом (имеющим самую низкую огнестойкость по сравнению с другими элементами зданий) является бетон, который при данной температуре теряет до 40% своей первоначальной прочности, а температура 650-7500
С является для него критической. Степень огнестойкости зданий – II [28]

Пожаро– и взрывоопасные свойства веществ, используемых в производстве по НПБ 105-03.

Этилен – взрывоопасен, образует с воздухом взрывоопасные смеси. Температура самовоспламенения – 4900
С. ПДК – 100 мг/м3

Пределы взрываемости в смеси с воздухом: нижний – 3% (объема), верхний – 32% (объема).

Хлор – не горюч, с водородом образует взрывоопасные смеси. ПДК – 1 мг/м3
[29].

Пределы взрываемости в смеси с водородом: тнижний – 4% (объема), верхний – 87% (объема).

Хлористый водород – пожаровзрывобезопасный газ. ПДК – 5 мг/м3
.

Азот – не горюч, не взрывоопасен, инертный газ.

1,2-дихлорэтан – легковоспламеняющая жидкость, пары образуют с кислородом воздуха взрывоопасные смеси. Температура вспышки – 90
С, температура самовоспламенения – 4300
С. ПДК – 10 мг/м3
[29].

Пределы взрываемости в смеси с кислородом воздуха: нижний – 6,2% (объема), верхний – 16% (объема).

1,1,2-трихлорэтан – трудногорючая жидкость, пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси, температура вспышки – 290
С, температура самовоспламенения – 4950
С. ПДК – 10 мг/м3
.

Пределы взрываемости в смеси с кислородом воздуха: нижний – 8,7% (объема), верхний – 17,4% (объема).

Винилхлорид – горючий газ образует с воздухом взрывоопасные смеси. Температура вспышки – 430
С, температура самовоспламенения – 4000
С, ПДК – 1 мг/м3
.

Пределы взрываемости в смеси с кислородом воздуха: нижний – 3,6% (объема), верхний – 33,0% (объема).

Причины возникновения пожара, взрыва.

Увеличение давления в аппаратах выше регламентного значения приводит к срабатыванию предохранительных клапанов и загазованности территории пожаро- и взрывоопасными продуктами.

Повышение температуры в аппаратах выше регламентного может привести к ускорению скорости химической реакции (особенно в реакторах), что в свою очередь приводит к потере контроля за ходом химической реакции, увеличению давления в аппаратах.

Утечки перерабатываемых веществ и продуктов (которые в большинстве являются пожаровзрывоопасными) через фланцевые соединения, сальниковые уплотнения создают условия для образования взрывоопасных смесей.

Нарушение правил техники безопасности при проведении газоопасных, огневых, ремонтных работ.

Нарушение «Правил устройства электроустановок».

Несоблюдение норм технологического режима и аналитического контроля.

Неисправность приборов КИПиА.

Неисправность электроустановок.

Мероприятия по устранению причин пожара, предупреждению возможности воспламенения или взрыва:

· постоянный контроль за ходом технологического процесса, соблюдение норм технологического режима;

· нормальный нагрев теплоизоляции оборудования, искробезопасность ударноизмельчающего аппарата;

· исправность устройств для снятия заряда статического электричества;

· соблюдени техники безопасности при проведении ремонтных, огневых и газоопасных работ;

· соблюдение правил хранения веществ и материалов способных образовывать взрывчатые смеси, самовозгорающиеся и самовоспламеняющиеся при контакте с водой и воздухом (ГОСТ – 12.0.004–85);

· установка огнепреградителей на линиях сброса газообразных продуктов реакции на свечу.

Система пожарной связи и оповещения.

Телефонная связь. На каждом телефонном аппарате укрепляется табличка со значением номеров телефонов для вызовов пожарной охраны. Громкоговорящая связь. Автоматическое, комбинированные извещатели.

Средства пожаротушения.

На установки предусмотрена: сеть водяного пожаротушения и автоматического пенного пожаротушения, лафетные установки.

Первичные средства пожаротушения:

а) ручные огнетушители;

б) песок;

в) асбестовые полотна.

Ручные огнетушители: пенные, порошковые, углекислотные для тушения твердых и жидких веществ и материалов. Асбестовые полотна, песок там где возможен разлив небольшого количества горючих и легковоспламеняющихся жидкостей.

11.4.3 Молниезащита

При воздействии на объекты поражения ток молнии может производить электромагнитное, тепловое и механическое воздействие.

Молниезащита – комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования, материалов и установок от проявлений молний: возможных взрывов, пожаров, разрушений. Защита от воздействия молнии осуществляется молниеотводами и колонными аппаратами, которые соединены металлическими связями с контурами заземления. В состав молниеотводов входят: молниеприемники, непосредственно воспринимающие удар молнии; опоры; тоководы для передачи тока молнии в землю; заземлители, обеспечивающие растекания тока в земле.

Зона заземления зависит от типа, количества и взаимного расположения молниеотводов и может быть разнообразной геометрической формы.

Молниезащита выполнена по II категории [30].

12. Охрана природы

12.1
Меры, обеспечивающие охрану водных ресурсов и воздушного бассейна

Для предупреждения вредного воздействия продуктов при возникновении аварийных ситуаций и остановке производства на ремонт, емкостное и насосное оборудование имеет дренажи для опорожнения, посредством шлангов в приямки сточных вод. Танки, где возможен перелив, снабжены поддоном для сбора продукта. Сточные воды из приямков откачиваются на колонну отпарки сточных вод С-102 А, В.

Для обеспечения санитарной очистки абгазов стадии 100 предусмотрен узел керосиновой абсорбции дихлорэтана. Абгазы из переливного бака ММ‑201 и реактора R‑201А, В подаются на санитарную колонну С‑110 А, В. Для обеспечения очистки абгазов от дихлорэтана стадии 100, 300, 400 предусмотрены конденсаторы Е‑115, Е‑303, Е‑402, Е‑404, Е‑414, охлаждаемые захоложенной водой. Система захоложенной воды представляет из себя замкнутый контур, состоящий из емкости V‑616, насосов Р‑606А, В, холодильника L‑601–6А, В и системы трубопроводов[1].

12.2 Схема формирования сточных вод

1. Сточные воды от смыва полов, содержащие дихлорэтан, щелочь, кислоту, керосин со стадий 100, 200, 300 собираются в приямке G‑101, откуда насосом Р-115 А, В, откачиваются в емкость нейтрализации сточных вод V-109 А, В.

2. Воды дренажные сливов и смывов полов из приямков С‑601, С‑501, С‑301, С‑602 отделений получения дихлорэтана и винилхлорида, водная фаза разделительной емкости V‑301, щелочные стоки узла отмывки дихлорэтана-сырца стадии 200, сточные воды колонны закалки С‑101А, В собираются в емкость нейтрализации сточных вод V‑109А, В.

3. Ливневые стоки из поддона танкового парка самотеком поступают в приямок С‑301, откуда насосом Р‑115С откачиваются в емкость нейтрализации сточных вод V‑109А, В.

4. Смывы с полов насосной корпуса 204 собираются в приямке G‑302В откачиваются в емкость нейтрализации сточных вод V‑109А, В.

5. Сточные воды из емкости V‑109А, В насосом Р‑104А, В подаются на отпарную колонну С‑102, где происходит практически полное испарение и отгонка растворимого в воде дихлорэтана и ЛКП органических примесей. Отпаренные сточные воды выводятся через холодильник Е‑112А, в промливневую канализацию в колодец №57.

12.3 Способы обезвреживания и нейтрализации продуктов производства при розливах и авариях

Проливы от аппаратов и коммуникаций при неисправностях или ремонтах собираются в приямках цеха, откуда приямочными насосами откачиваются в емкость V – 109 и далее на отпарку в колонну С‑102. Для обезвреживания розливов винилхлорида, дихлоэтана, щелочи используется вода. Все сливы так же собираются в приямки, а затем откачиваются емкость V-109. Для обезвреживания загазованности производственных помещений хлором, этиленом, хлористым водородом, дихлорэтаном, винилхлоридом организуется дополнительная циркуляция воздуха (включением аварийной вентиляции, открытием окон и дверей для проветривания помещений). При возникновении больших проливов, загазованности технологический персонал выполняет действия, предусмотренные «Планом локализации аварийных ситуаций» [1].

13. Экономика и организация производства

13.1 Краткое описание проекта

В экономической части дипломного проекта производится расчет установки получения товарного дихлорэтана методом низкотемпературного хлорирования этилена.

Реконструкция данной установки, в ходе которой произошло увеличение размеров основного аппарата (реактора), повлияла на увеличение производственной мощности с 100000 до 120000 тонн в год.

При увеличении размеров основного аппарата произошло увеличение объема реакционной зоны, что повлияло на массовый расход реагентов, который в значительной степени возрос.

13.2 Организация технологического процесса и пути ее совершенствования

Организационная структура ОАО «Саянскхимпласт» представлена на рис. 13.1.

Обозначения и сокращения:

В организационной структуре ОАО «Саянскхимпласт» используются следующие сокращения:

1. Служба генерального директора:

– ОВА – отдел внутреннего аудита,

Управление информационных технологий:

– ЦАС – центр автоматизированных технологий,

– ЦССиТ – центр систем связи и телекоммуникаций.

Правовое управление:

– ОКС – отдел корпоративных связей.

Управление социального развития:

– ТКФ – торгово-коммерческая фирма,

– МСЧ – медицинская санитарная часть,

– ЖКУ – жилищно-коммунальный участок.

Производство ПВХ
– производство поливинилхлоридной смолы:

– Цех №30 – цех по производству винилхлорида,

– Цех №40 – цех по производству поливинилхлорида,

– Цех №44 – цех по затарке и отгрузке поливинилхлорида,

– УППТ – участок пенопожаротушения.

РМСП – ремонтно-монтажное, строительное управление:

– Цех №27 – ремонтно-монтажный цех,

– Цех №37 – ремонтно-механический цех,

– Цех №38 – ремонтно-строительный цех.

2. Служба заместителя генерального директора по техническому развитию и строительству:

– УКС – управление капитального строительства.

3. Служба заместителя генерального директора по коммерческим вопросам:

– ОМТС – отдел материально-технического снабжения,

– ЖДЦ – железнодорожный цех,

– АТЦ – автотранспортный цех.

4. Служба главного инженера:

– ОПК ПБиОТ – отдел производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности и охраны труда,

– ООП – отдел охраны природы,

– ОТН – отдел технического надзора,

– ООиЭСК – отдел обследования и экспертизы промбезопасности строительных конструкций зданий и сооружений,

– ВГСО – военизированный газоспасательный отряд,

– ЛСВ – лаборатория службы воздуха,

– ПЛТД – производственная лаборатория по техническому надзору, диагностике и ремонту технологического оборудования,

– ОГМ – отдел главного механика,

– Ц 50 – цех по благоустройству и удалению отходов химических производств,

– ЦЛ – центральная лаборатория,

– ПКО – проектно-конструкторский отдел,

– ПДО – производственно-диспетчерский отдел,

– ОГЭ – отдел главного энергетика,

– МЦК – цех межцеховых коммуникаций,

– ЦЭС – цех электроснабжения,

– ВИК – цех воды и канализации,

– ЭРЦ – электроремонтный цех,

– КИПиА – цех контрольно-измерительных приборов и автоматики,

– Ц.72 – цех нейтрализации и очистки сточных промышленных вод,

ОСК – отдел стандартизации и качества.

5. Служба заместителя генерального директора по финансам:

– ФО – финансовый отдел,

– ЭО – экономический отдел,

– ОТиЗ – отдел труда и заработной платы.

6. Служба заместителя генерального директора по управлению персоналом:

– ОК – отдел кадров,

– ОПК – отдел подготовки кадров,

– ОСО – отдел по связям с органами исполнительной власти и общественными организациями,

7. Служба заместителя генерального директора по мембранному электролизу – начальник производства «Каустик»:

– Цех №21 – производство соды каустической методом мембранного электролиза

– Цех №22 – цех по очистке рассола и обесхлоривание анолита для получения соды каустической методом ртутного электролиза,

– Цех №23 – цех по производству жидкого хлора.

8. Служба заместителя генерального директора по безопасности:

– ОЭБ – отдел экономической безопасности,

– Отдел ГО и ЧС и мобилизации – отдел гражданской обороны и чрезвычайной ситуации.

Нач. отделения к. 203,204,205

Организация технологического процесса в цехе осуществляется под непосредственным руководством начальника цеха.

Он отдает распоряжения, касающиеся технологии своему заместителю по производству который в свою очередь осуществляет контроль за работой следующих лиц: начальника ПТБ; технолога; начальника установки к. 202, ХКО; начальника установки к. 203, 204, 205.

Под управлением начальника ПТБ находятся инженера – технологи в количестве двух человек.

Под управлением технолога находятся начальники смен в количестве шести человек, под руководством которых находятся мастера смен и весь сменный персонал. Мастера смен ведут прямую работу с аппаратчиками синтеза (операторы).

Под управлением начальника установки к. 202, ХКО находятся следующие лица: начальник отделения ст. 100, 200; начальник отделения ст. 300, 400; начальник отделения ст. 500, 600; начальник отделения ХКО; бригада чистильщиков в количестве семи человек.

Под управлением начальника установки к. 203, 204, 205 находится начальник отделения к. 203, 204, 205.

Аппаратчик МСС (оператор) непосредственно подчиняется мастеру смены, а административно начальнику цеха, в его обязанности входит вести технологический процесс получения дихлорэтана в реакторах прямого хлорирования без отклонения от норм технологического режима, руководствуясь результатами аналитического контроля и показаниями приборов КИПиА. В этом ему помогает непосредственное взаимодействие с аппаратчиками установки, которое осуществляется по громкой – говорящей связи. В свою очередь аппаратчик обязан знать нормы технологического режима и результаты анализов. По указанию начальника смены проводить подготовку установки к пуску и к остановке отдельного оборудования и стадии в целом. Принимать меры по предотвращению и устранению неполадок и неисправностей в аварийных ситуациях. Выполнять мелкий ремонт оборудования: набивать сальниковые уплотнения, устанавливать заглушки и запорную арматуру малых диаметров, настраивать гибкие рукава, а также бережно относиться к технической документации.

13.2.3 Пути совершенствования организации технологического процесса

В данное время на установке низкотемпературного хлорирование этилена для проведения реакции образования 1,2 дихлорэтана при взаимодействии этилена и хлора используется катализатор – хлорное железо. Для совершенствования организации технологического процесса и экономии денежных средств, предлагаю загрузить в резервную емкость металлическую стружку и подать постоянным небольшим расходом ДХЭ в реактор. Процесс генерации металлической стружки значительно уменьшит периоды загрузки катализатора хлорного железа.

13.3 Расчет производственной мощности

На основе режима работы установки и прогрессивного графика планово – предупредительных ремонтов определяем эффективный фонд работы установки по данным, приведённым в таблице 11.1.

Таблица 13.1. Баланс работы оборудования

Наименование показателей

Дни

Непрерывное производство

1. Календарное время, Дкал

– выходные

– праздничные

Итого: выходные и праздничные.

Номинальный фонд времени, Дном

По технологическим причинам

На капитальный ремонт

Текущий ремонт

Эффективный фонд времени, Тэф

работы оборудования, Дэф
в днях

Т часов

365

335

8040

Мгод
= Nчас
∙ Тэф
∙ n

где: Мгод
– производственная мощность установки, Т

Nчас
– часовая производительность установки, Т/ч

Тэф
– эффективное время рабочей установки, час

n– число однотипных установок.

N баз
= 12,438 т/ч – часовая производительность установки до увеличения мощности.

Nпроект
= 15,254 т/ч – часовая производительность установки после увеличения мощности.

Производственная мощность установки до увеличения мощности

Мбаз
= 12,438×8040×1=100000 т/год

Производственная мощность установки после увеличения мощности

Мпроект
= 15,254×8040×1=122640 т/год

Коэффициент использования оборудования:

;

где: Дэф
– эффективный фонд времени работы оборудования, в днях

Дном
– номинальный фонд времени, в днях

На 92% используется оборудование в цехе в год.

13.4 Расчёт капитальных затрат

Капитальные вложения на строительство цеха складываются из следующих затрат:

– строительно-монтажные работы (возведение зданий, сооружений, передаточных устройств);

– приобретение и монтаж оборудования и других видов основных фондов;

– прочие капитальные работы и затраты (проектно – изыскательные, геологоразведочные и др.).

Расчёт стоимости оборудования:

При расчёте балансовой стоимости оборудования нужно учесть – затраты на транспортировку, строительно-монтажные работы оборудования – 25% (от стоимости оборудования).

Для начало рассчитываем стоимость производственного оборудование, полученные данные сносим в таблицу 13.2

Таблица 13.2. Сметная стоимость производственного оборудования

№	Наименование оборудования	Кол-во	Стоимость тыс. руб.		Затраты на доставку и монтаж		Балансовая стоимость	Амортизационные отчисления
Ед. изм.	∑, тыс. руб.	%	∑, тыс. руб.	тыс. руб.	%	тыс. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Учтенное оборудование:
-	Реактор прямого хлорирования	1	898,217	898,217	25	224,554	1122,771	10	112,277
-	Теплообменник	1	1490,860	1490,860	25	372,715	1863,575	10	186,358
-	Колонна	1	1148,842	1148,842	25	287,211	1436,053	10	143,605
-	Испаритель	2	912,246	1824,492	25	456,123	2280,615	10	228,062
-	Емкость	5	105,193	525,965	25	131,491	657,456	10	65,746
-	Разделитель флегмы	1	2679,903	2679,903	25	669,976	3349,879	10	334,988
-	Конденсатор	2	301,363	602,725	25	150,681	753,406	10	75,341
-	Холодильник	1	31,151	31,151	25	7,788	38,939	10	3,894
-	Подогреватель	1	455,062	455,062	25	113,766	468,826	10	46,883
Итого	-	-	-	-	-	11971,521	-	1197,152
2	Неучтенное оборудование (9% от учтенного оборудования)	-	-	-	-	-	1077,437	-	-
3	Трубопроводы (5% от учтенного оборудования)	-	-	-	-	-	598,576	-	-
4	КИП и монтаж (12% от учтенного оборудования)	-	-	-	-	-	1436,582	-	-
5	Электрооборудование (11% от учтенного оборудования)	-	-	-	-	-	1316,867	-	-
Итого	-	-	-	-	-	4429,4619	7	310,0623
Всего	-	-	-	-	-	16400,983	-	1507,2144

Расчёт сметной стоимости строительства зданий и сооружений

1. Стоимость производственных зданий и сооружений (79% от учтенного оборудования)

11971,521 × 0,79 = 9457,501 тыс. руб.

Норма амортизации составляет 7% от сметной стоимости зданий и сооружений:

9457,501 × 0,07 = 662,025 тыс. руб.

2. Стоимость административно-бытовых зданий и сооружений (15% от сметной стоимости зданий и сооружений)

9457,501 × 0,15 = 1418,625 тыс. руб.

Норма амортизации составляет 5% от сметной стоимости административно-бытовых зданий и сооружений:

1418,625 × 0,05 = 70,931 тыс. руб.

Итого: 9457,501 + 1418,625 = 10876,126 тыс. руб.

Норма амортизации: 662,025 + 70,931 = 732,956 тыс. руб.

Таблица 13.3. Основные фонды и капитальные затраты.

Наименование элементов затрат	Стоимость основных фондов, тыс. руб.
1) ОПФ: – здания и сооружения – оборудование	10876,126 16400,983
Итого:	29019,657
2) Внеобъектные затраты (5% от ОПФ)	1363,855
Итого:	28640,964
3) Затраты на проектно-изыскательные работы (3%)	859,229
Итого:	29500,193
4) Непредвиденные работы и затраты (5%)	1475,009
Всего:	30975,203

11.5 Расчет изменения затрат по материальным ресурсам

Таблица 13.4. Материальный баланс получения товарного ДХЭ до увеличения мощности установки

Сырье и продукция

Годовой объем производства т/год

Поступило в том числе:

Технический этилен

Технический хлор

Итого:

Получено

а) калькулируемая продукция

в том числе технический дихлорэтан

Итого:

б) некалькулируемая продукция

в том числе газовая фракция

Итого:

30820

72630,5

103450,5

100000,0

3450,5

100

Таблица 13.5. Материальный баланс получения товарного ДХЭ после увеличения мощности установки

Сырье и продукция

Годовой объем производства, т/год

Поступило в том числе:

Технический этилен

Технический хлор

Итого:

Получено

а) калькулируемая продукция

в том числе технический дихлорэтан

Итого:

б) некалькулируемая продукция

в том числе газовая фракция

Итого:

37655

87955,5

125650,5

122640

3010,5

100

Таблица 13.6. Расчет затрат на материалы, топливо, энергию до увеличения мощности установки

Материально-технические средства	Единицы измерения	Норма расхода на 1 т. сырья	Годовой расход	Цена тыс. руб.	Сумма затрат тыс. руб.
1) Энергозатраты: электроэнергия пар вода оборотная вода речная азот воздух технологический	тыс. кВт/час Гкал тыс. м3 м3 тыс. м3 тыс. м3	0,06 0,51 0,1079 0,1979 0,02 0,0278	7412,9 63009,8 13330,9 24450,3 2471,0 3434,7	0,220 0,725 0,181 0,119 0,340 0,116	1630,8 45682,1 2412,9 2909,6 840,1 398,4
2) Вспомогательные материалы: катализатор прямого хлорирования этилен гликоль	кг кг	0,11 0,19	13590,4 23474,3	0,004 0,00068	54,36 15,96
3) Сырье технический этилен технический хлор	т т	- -	34443,5 89105,2	12,0 6,5	413322,0 579183,8
Всего (по сырью)	-	-	123548,7	-	992505,8
Итого:	-	-	-	-	1046450,07

Таблица 13.7. Расчет затрат на материалы, топливо, энергию после увеличения мощности установки

Материально-технические средства

Единицы измерения

Норма расхода на 1т. сырья

Годовой расход

Цена

тыс. руб.

Сумма затрат

тыс. руб.

1) Энергозатраты:

электроэнергия

пар

вода оборотная

вода речная

азот

воздух технологический

тыс. кВт/час

Гкал

тыс. м3

м3

тыс. м3

0,06

0,51

0,1079

0,1979

0,02

0,0278

8673,1

73721,5

15597,2

28606,8

2891,0

4018,5

0,220

0,725

0,181

0,119

0,340

0,116

1908,1

53448,1

2823,1

3404,2

983,0

466,2

2) Вспомогательные материалы:

катализатор прямого хлорирования

этилен гликоль

кг

0,11

0,19

15900,7

27464,9

0,004

0,00068

63,60

18,68

3) Сырье:

технический этилен

технический хлор

40298,9

104253,1

12,0

6,5

483586,8

677645,15

Всего (по сырью)

144552

1161231,95

Итого:

1224346,8

13.6 Расчет изменения затрат по заработной плате

Для обоснования статей калькуляции себестоимости «
Заработная плата основных производственных рабочих»
, «
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования»
, «
Целевые расходы»
необходимо рассчитать численность и годовой фонд заработной платы основных и вспомогательных рабочих, руководителей, специалистов и служащих. Расчет численности основных производственных рабочих производится на основе баланса рабочего времени одного среднесписочного рабочего.

Исходные данные для составления 5-ти бригадного графика сменности с продолжительностью смены 6 часов.

Продолжительность смены 6 часов

Период сменооборота 20 часов

Среднее число выходов на работу в месяц 24

Фактическое среднемесячное число часов работы 144 часов

Норма рабочего времени в месяц 152,3 часов

Недоработка сверх нормы рабочего времени 8,3 часа

Число периодов отдыха в месяц 6

Сменная продолжительность отдыха при переходе

из смены в смену 42 часа

Изменяемую численность рабочих определяем по таблице 13.8

Таблица 13.8. Изменяемая численность рабочих

Профессия рабочих

Тарифный разряд

Явочная численность, чел.

Резерв на подмену в выходные и праздничные дни, чел.

Штатная численность, чел.

в смену

в сутки

оператор

аппаратчик

слесарь

Списочная численность рабочих 6+5+5 =16 человек.

Для определения сумм основной и дополнительной заработной платы представляем баланс рабочего времени одного среднесписочного рабочего в таблице 13.9.

Таблица 13.9. Баланс рабочего времени одного среднесписочного рабочего

Показатели	Непрерывное производство, дней
1. Календарный фонд времени	365
2. Дни отдыха, в том числе: – выходные; – праздничные; – дни отдыха по графику сменности	73 0 5 68
3. Номинальный фонд времени	292
4. Планируемые невыходы, в том числе:	59
– отпуск очередной;	50
– по болезни;	7
– отпуск ученический;	1
– выполнение государственных обязанностей.	1
5. Эффективный фонд рабочего времени, дней	233
6. Эффективный фонд рабочего времени, часов	1398

Номинальный фонд времени рассчитывается как разность между календарным фондом времени и днями отдыха: 365 – 73 = 292 дн.

Эффективный фонд рабочего времени рассчитывается как разность между номинальным фондом времени и эффективным фондом рабочего времени, в днях: 292 – 59 = 233 дн.

Эффективный фонд рабочего времени рассчитывается как произведение между эффективным фондом рабочего времени на продолжительность смены, в часах: 233 × 6 = 1398 ч

После этого рассчитываем годовой фонд заработной платы основных производственных рабочих, полученные данные сносим в таблицу 13.10

Таблица 13.10. Годовой фонд заработной платы основных производственных рабочих

Наименование	Основные производственные рабочие
	Отделение получение ДХЭ
	Оператор	Аппаратчик	Слесарь
Система оплаты труда	Повременно-премиальная	Повременно-премиальная	Повременно-премиальная
Списочная численность	6	5	5
Тарифный разряд	6	5	4
Часовая тарифная ставка, руб.	22,53	16,15	11,93
Планируемый фонд рабочего времени, час	8388	6990	6990
Тарифный фонд заработной платы, руб.	18891,64	112888,5	83390,7
Премия, руб.	164414,03	98213	72549,91
Доплата к тарифному фонду за работу в ночное время, руб.	18898,16	11288,85	8339,07
Часовой фонд заработной платы, руб.	372293,83	222390,35	164279,68
Доплата за работу в праздн. дни, руб.	675,9	403,75	298,25
Дневной фонд заработной платы, руб.	372969,73	222794,1	164577,93
Доплата к дневному фонду заработной платы:	80810,11	48272,06	35658,55
– за очередной отпуск, руб.	77702,03	56302,07	34287,07
– за выполнение государственных обязанностей, руб.	1554,04	1126,04	685,74
– за ученический отпуск, руб.:	1554,04	1126,04	685,74
Годовой фонд заработной платы, руб.	453779,84	271066,16	200236,48
Доплата по районному коэффициенту, руб.	136133,95	81319,85	60070,94
Региональная стажевая надбавка, руб.	90775,97	54213,23	40047,3
Всего годовой фонд заработной платы, руб.	680689,76	406599,24	300354,72
Итого, тыс. руб.:	1011,032

1) Планируемый фонд рабочего времени определяем по формуле:

Ф = Тэ
· Ч · Тсм

где: Ч – списочная численность рабочих;

Тэ
– эффективный фонд рабочего времени, дней;

Тсм
– количество часов в смене.

Ф = 233 × 6 × 6 = 8388 ч

Ф = 233 × 5 × 6 = 6990 ч

2) Тарифный фонд заработной платы:

8388 × 22,53 = 188981,64 руб.

6990 × 16,15 = 112888,5 руб.

6990 × 11,93 = 83390,7 руб.

3) Премия:

188981,64 × 0,87 = 164414,03 руб.

112888,5 × 0,87 = 98213 руб.

83390,7 × 0,87 = 72549,91 руб.

4) Доплата к тарифному фонду за работу в ночное время:

188981,64 × 0,1 = 18898,16 руб.

112888,5 × 0,1 = 11288,85 руб.

83390,7 × 0,1 = 8339,07 руб.

5) Часовой фонд заработной платы:

188981,64 + 164414,03 + 18898,16 = 372293,83 руб.

112888,5 + 98213 + 11288,85 = 222390,35 руб.

83390,7 + 72549,91 + 8339,07 = 164279,68 руб.

6) Доплата за работу в праздничные дни:

5×6×22,53 = 675,9 руб.

5×5×16,15 = 403,75 руб.

5×5×11,93 = 298,25 руб.

7) Дневной фонд заработной платы:

372293,83 + 675,9 = 372969,73 руб.

222390,35 + 403,75 = 222794,1 руб.

164279,68 + 298,25 = 164577,93 руб.

8) Доплату к дневному фонду зарплаты за очередной отпуск определяем по формуле:

где Фдн
– дневной фонд заработной платы;

Доо
– число дней отпуска;

Тн
– номинальный фонд времени;

Дпл.невых.
– количество плановых невыходов, дней;

Дбол
– число дней невыходов по болезни.

9) Доплату к дневному фонду зарплаты за выполнение государственных и общественных обязанностей определяем по формуле:

где Дго
– число дней выполнения государственных и общественных обязанностей.

10) Доплата к дневному фонду зарплаты за ученический отпуск определяем по формуле:

где Дуо
– ученический отпуск, дней.

11) Доплата к дневному фонду заработной платы:

77702,03 + 1554,04 + 1554,04 = 80810,11 руб.

46415,44 + 928,31 + 928,31 = 48272,06 руб.

34287,07 + 685,74 + 685,74 = 35658,55 руб.

12) Годовой фонд заработной платы:

372969,73 + 80810,11 = 453779,84 руб.

222794,1 + 48272,06 = 271066,16 руб.

164577,93 + 35658,55 = 200236,48 руб.

13) Доплата по районному коэффициенту:

453779,84 × 0,3 = 136133,95 руб.

271066,16 × 0,3 = 81319,85 руб.

200236,48 × 0,3 = 60070,94 руб.

14) Региональная стажевая надбавка:

453779,84 × 0,2 = 90775,97 руб.

271066,16 × 0,2 = 54213,23 руб.

200236,48 × 0,2 = 40047,3 руб.

15) Всего годовой фонд заработной платы:

453779,84 + 136133,95 + 90775,97 = 680689,76 руб.

271066,16 + 81319,85 + 54213,23 = 406599,24 руб.

200236,48 + 60070,94 + 40047,3 = 300354,72 руб.

Итого годовой фонд заработной платы производственных рабочих:

680689,76 + 406599,24 + 300354,72 = 1011,032 тыс. руб.

Расчет численности вспомогательных работ не ведем. Их годовой фонд заработной платы принимаем в следующих размерах.

Рабочих по надзору и уходу за оборудованием (2% от стоимости учтенного технологического оборудования) – 11971,521 тыс. руб. × 0,02 = 239,430 тыс. руб.

Рабочих службы КИП А, электриков (1% от стоимости учтенного технологического оборудования) – 11971,521 тыс. руб. × 0,01 = 119,715 тыс. руб.

Лаборантов (1% от годового фонда заработной платы основных производственных рабочих). – 1011,032 тыс. руб. × 0,01 = 10,110 тыс. руб.

Транспортных рабочих (1% от годового фонда заработной платы основных производственных рабочих). – 1011,032 тыс. руб. × 0,01 = 10,110 тыс. руб.

Итого годовой фонд заработной платы вспомогательных рабочих:

239,430 + 119,715 + 10,110 + 10,110 = 379,365 тыс. руб.,

Годовой фонд заработной платы, ИТР, служащих, МОЛП – принимаем 20% от заработной платы основных производственных рабочих, что составляет: 1011,032 тыс. руб. × 0,20 = 202,206 тыс. руб.

13.7 Расчет изменения затрат по статье расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

Данные расчета затрат по статье расходы на содержание и эксплуатацию оборудования сводим в таблицу 13.11.

Таблица 13.11. Смета расходов по содержанию и эксплуатации оборудования

Статьи расходов	Сумма, тыс. руб.	Примечание
1. Содержание и расходы по эксплуатации производственного оборудования, аппаратуры и транспорта:
а) заработная плата рабочим по надзору и уходу за оборудованием	359,145	Из расчетов + зарплата КИПиА + электромонтеры
б) отчисления на социальные нужды	127,85	35,6% от ст. 1а
в) смазочные и обтирочные материалы, мелкие запасные части	287,3	80% от ст. 1а
Итого по статье 1:	774,3
2. Текущий ремонт оборудования:
а) зарплата рабочим по ремонту	75,0887	¼ от з/пл ремонт.
б) отчисления на социальные нужды	26,734	35,6% от ст. 2а
в) стоимость материалов, запасных частей и услуг ремонтно-механического цеха	838,006	7% от стоимости учтенного технологического оборудования
Итого по статье 2:	939,83
Итого по статьям 1–2:	1714,1
3. Внутризаводские перемещения грузов, возмещение износа малоценных и быстроизнашивающихся инструментов, инвентаря	205,7	12% от итого 1–2
Всего по смете:	1919,8

Заработную плату рабочим по надзору и уходу за оборудованием принимаем как сумму заработной платы рабочих по надзору и уходу за оборудованием и заработную плату КИПиА и электриков.

13.8 Расчет изменения затрат по статье цеховые расходы

Данные расчета затрат по статье цеховые расходы сводим в таблицу 13.12.

Таблица 13.12. Смета цеховых расходов

Статьи расхода	Сумма, тыс. руб.	Примечание
1. Заработная плата цехового персонала	70,77	Из расчетов: 1/4 зарплаты ИТР, МОЛП, лаборантов, транспортных (без учета премии)
2. Отчисления на социальные нужды	25,2	35,6% от ст. 1
3. Содержание производственных зданий и сооружений	543,81	5% от их стоимости
4. Текущий ремонт производственных зданий и сооружений	217,52	2% от их стоимости
5. Расходы по охране труда	139,04	10% от зарплаты (ОПР + вспомогательных рабочих)
Итого по статьям 1 – 5	996,34
6. Износ малоценного и быстро изнашивающегося инвентаря, расходы по испытанию, опытам и прочие цеховые расходы	99,63	10% от суммы 1 – 5
Всего по смете:	1096,0

Заработную плату цехового персонала принимаем как сумму 1/4 заработной платы ИТР, лаборантов и транспортных рабочих (без учета премии).

13.9 Калькуляция себестоимости на единицу продукции в год

Калькуляция себестоимости на единицу продукции в год до и после проекта реконструкции сведена в таблицу 13.13.

Таблица 13.13

Наименование статей себестоимости продукции.	Ед. изм.	Цена единицы измерения. руб.	Затраты на единицу измерения				отклонение (гр. 7 – гр. 6)
			Материальные ресурсы, ед.		Денежные средства, руб.		отклонение (гр. 7 – гр. 6)
			баз	проект	баз	проект
1. Сырьё и основные материалы:
Технический этилен	т	12000	0,287	0,287	3444	3444	0
Технический хлор	т	6500	0,743	0,743	4829,5	4829,5	0
2. Вспомогательные материалы:
Катализатор прямого хлорирования	кг	4	0,113	0,113	0,452	0,452	0
Этилен гликоль	кг	0,68	0,196	0,196	0,133	0,133	0
3. Энергозатраты:
Электроэнергия	тыс. кВт/ч	220	0,062	0,062	13,64	13,64	0
Пар	Гкал	725	0,525	0,526	380,6	381,35	0,75
Вода оборотная	тыс. м3	181	0,1111	0,1114	20,11	20,16	0,05
Вода речная	м3	119	0,204	0,204	24,276	24,276	0
Азот	тыс. м3	340	0,02	0,02	6,8	6,8	0
Воздух технологич.	тыс. м3	116	0,029	0,029	3,364	3,364	0
4. Основная и дополнительная зарплата ОПР	руб.	-	-	-	10,11	8,67	-1,44
5. Отчисления на социальные нужды (35,6%)	руб.	-	-	-	3,6	3,09	-0,51
6. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	руб.	-	-	-	16,0	13,7	-2,3
7. Общепроизводственные расходы	руб.	-	-	-	9,13	7,83	-1,3
8. Общехозяйственные расходы	руб.	-	-	-	17,19	14,74	-2,45
Производственная себестоимость	руб.	-	-	-	8778,905	8771,705	-7,2
9. Коммерческие расходы	руб.	-	-	-	877,891	877,171	-0,72
Полная себестоимость	руб.	-	-	-	9656,796	9648,876	-7,92

13.10 Основные технико-экономические показатели

Прибыль от реализации продукции, товаров и услуг по оптовым ценам определяется как разница между выручкой от реализации (без налога на добавленную стоимость и акцизов) и затратами, включенными в себестоимость продукции, товаров и услуг. Увеличив полученную сумму себестоимости готовой продукции на заданный процент прибыли, получим свободную оптовую цену этой продукции без НДС.

С – себестоимость готовой продукции, тыс. руб., рассчитывается как произведение полной себестоимости единицы продукции (базового и проектного варианта) на годовую производственную мощность.

С1
– калькулируемая продукция = 1158,816 млн. руб. (себестоимость готового выпуска продукции до увеличения мощности установки).

С2
– калькулируемая продукция = 1350,843 млн. руб. (себестоимость готового выпуска продукции после увеличения мощности установки).

П1
и П2
– прибыль годовая, соответственно до и после увеличения мощности установки.

Ц1
и Ц2
– цена годового выпуска продукции до и после увеличения мощности установки.

П1
= 25%; П2
= 25%

Ц1
= 1158,816 ∙ 1,25 = 1448,52 млн. руб.

Ц2
= 1350,813 ∙ 1,25 = 1688,52 млн. руб.

П1
= 1448,52 – 1158,816 = 289,704 млн. руб.

П2
= 1688,52 – 1350,813 = 337,707 млн. руб.

Увеличение прибыли составит:

П2 ¯
П1
= 337,707 – 289,704 = 48,003 млн. руб.

Рентабельность вырабатываемой калькулируемой готовой продукции.

Р1
= (П1
/С1
) ∙ 100

где Р1
– рентабельность вырабатываемой калькулируемой готовой продукции до увеличения мощности установки.

Р2
= (П2
/С2)
∙ 100

где Р2
– рентабельность вырабатываемой калькулируемой готовой продукции после увеличения мощности установки.

Р1
=

Р2
=

Срок окупаемости капитальных затрат.

Ток
= К/П

где Ток
– срок окупаемости капитальных затрат

Ток
=

Условно-годовая экономичная эффективность равна:

(Сб
– Сп
) × Qп

(9656,796 – 9648,876) × 120000 = 1125,040 тыс. руб.

Таблица 13.13. Технико-экономические показатели

№ п/п	Наименование показателей	Единицы измерения	Показатель до увеличения мощности установки	Показатели после увеличения мощности установки	Отклонение (гр. 4 – гр. 3)
1	Годовой выпуск продукции в натуральном исчислении	т	100000	120000	20000
2	Годовой выпуск продукции в свободных оптовых ценах.	млн. руб.	1448,52	1688,52	240
3	Полная себестоимость единицы продукции.	руб.	9656,796	9648,876	-7,92
4	Полная себестоимость годового выпуска продукции	млн. руб.	1158,816	1350,843	192,027
5	Годовая прибыль выпуска продукции	млн. руб.	289,704	337,707	48,003
6	Рентабельность продукции	%	25	25	0
7	Срок окупаемости капитальных затрат.	лет	-	0,9	0,9
8	Сумма условно-годовой экономии	тыс. руб.	-	1125,040	1125,04

Выводы

В ходе реконструкции установки получения товарного дихлорэтана методом прямого хлорирования этилена, произвели увеличения мощности с 100000 до 120000 тонн в год. В результате:

– себестоимость одной тонны ДХЭ снизилась с 9656,796 до 9648,876 т.е., на 7,92 рублей;

– годовая прибыль продукции увеличилась с 289,704 до 337,707 т.е., на 48,003 млн. рублей;

– сумма условно-годовой экономии составила 1125040 рублей;

– срок окупаемости 0,09 лет.

Проект признан экономически эффективным.

Список используемой литературы

1. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза - М.: Химия, 1968 – 848 с.

2. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. изд. 2-е, пер. М., «Химия», 1985 г.

3. Мунгалинский Ф.Ф., Трегер Ю.А., Люшин М.М. Химия и технология галогенорганических соединений – М.: Химия, 1991 – 272 с.

4. Промышленные хлорорганические продукты. Справочник / Под ред. Л.А. Ошина – М.: Химия, 1978 – 345 с.

5. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для ВУЗов – Л.: Химия, 1987 – 563 с.

6. Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Расчеты по технологии органического синтеза. Учебное пособие для техникумов. – М.: Химия, 1988 – 275 с.

7. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии, учебник для техникумов. – Л.: Химия, 1991 – 352 с.

8. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Под ред. Ю.Н. Дытнерского – Химия, 496 с.

9. Романков П.Г., Курочкина М.И. Расчетные диаграммы и номограммы по курсу «Процессы и аппараты химической промышленности». Учебное пособие для техникумов. Л.: Химия, 1985 – 56 с.

10. Ульянов Б.А., Щелкунов Б.И. «Процессы и аппараты химической технологии. Гидравлика контактных тарелок. Учебное пособие. – Иркутск: Издательство Иркутского университета, 1996 – 160 с.

11. Рид Р., Прадениц Ж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Справочное пособие. Перевод с английского под ред. Б.И. Соколова – Л.: Химия, 1982 – 625 с.

12. Машины и аппараты химических производств. Примеры и задачи / Под ред. Б.И. Соколова – Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1982 – 384 с.

13. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.К. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – Л.: Химия, 1974 – 344 с.

14. Чистяков В.С. Краткий справочник теплотермическим измерениям. М.: Энергоатомиздат, 1999

15. Охрана труда в химической промышленности / Под ред. В.Г. Макарова-М.: Химия, 1989 – 496 с.

16. ГОСТ 12.0.003-87* ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы.

17. СНиП 41–01–03 Отопление, вентиляция и кондиционирование - М.: Стройиздат, 1991 г. 18. ГОСТ 2.3.02 ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности

19. ГОСТ 12.1.005–88. ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М.: Стандартиздат, 1988

20. СН2.2 4/2.1.8.562–96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. – М: Минздрав. 1997

21. СНиП 23–05–95. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования – М.: Стройиздат, 1996 г. – 40 с.

22. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под

редакцией Г.М. Кнорринга Л., «Энергия», 1976 г.

23. СН2.2 4/2.1.8.566–96 Производственная вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. – М: Минздрав. 1997

24. ГОСТ 12.1.038–82. ССБТ Электробезопасность. Общие требования

25. ГОСТ 12.1.030–81. ССБТ Электробезопасность. Защитное заземление, зануление

26. ГОСТ 12.4.124–83. ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования

27. НПБ 105–03. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожаропасной и пожарной опасности. М.: ГУПС МВД РФ, 1995 - 25 с.

28. СНиП 21–01–97. Пожарная безопасность зданий и сооружений. М.: Госстрой России 1997 – 12 с.

29. ГН 2.2.5 1313–03. Предельно-допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны

30. РД 34.21.122.-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. М.: Энергоатомиздат. 1989–56 с.

Слов:	16995
Символов:	173294
Размер:	338.46 Кб.

Название реферата: Производство 12-дихлорэтана