Технико-экономическое обоснование проектирования производства. Стадия синтеза карбамида

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования

«Кузбасский государственный  технический университет

имени Т. Ф. Горбачева»

 

Кафедра отраслевой экономики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «Экономика и  управление производством»

 

«Технико-экономическое обоснование проектирования производства.

Стадия синтеза  карбамида»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. ХМз-08

                                                                                               Симагов К. Ю.

 

Проверила: Михайлова Я. С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кемерово 2012

Содержание

   

     Введение

1. Характеристика проектируемого производства
2. Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений
3. Расчет эффективного фонда рабочего времени и численности персонала
4. Расчет фонда оплаты труда
5. Расчет себестоимости продукции
6. Расчет технико-экономических показателей

Заключение 

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Одна из характерных черт мировой экономики в последние  десятилетия – интенсификация сельскохозяйственного производства, чему  в немалой степени способствует всё более широкое применение минеральных удобрений. Увеличение выпуска минеральных удобрений сопровождается непрерывным ростом содержания в них питательных веществ. Если в первой половине  ХХ в. в основном применялись такие удобрения, как простой суперфосфат, цианамид кальция, сульфат аммония, то во второй половине нашли широкое применение нитрат аммония, карбамид (мочевина), двойной суперфосфат, а также ряд комплексных удобрений.

Карбамид (мочевина) – полный амид угольной кислоты. На сегодняшний день различные товарные продукты на основе карбамида находят широкое применение не только в промышленности и сельском хозяйстве, но и в ряде других отраслей.

Химические свойства карбамида  обуславливают широкое его применение в химической промышленности в синтезе карбамидо-альдегидных (в первую очередь карбамидо-формальдегидных) смол, широко использующихся в качестве адгезивов, в производстве древесно-волокничтых плит (ДВП) и мебельном производстве. Производные мочевины - эффективные гербициды.

Часть производимого карбамида  используется для производства меламина. Значительно меньшая доля используется для нужд фармацевтической промышленности. В медицинской практике мочевину чистую используют как дегидратационное средство для предупреждения и уменьшения отёка мозга.

В России выпускают карбамид двух марок – А и Б. Карбамид марки А предназначен для использования  в промышленности в производстве пластмасс, смол, клеев. Карбамид марки Б используется в сельском хозяйстве в качестве минерального азотного удобрения и как кормовая добавка в животноводстве.

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика  проектируемого производства

    Масштабы проектируемого производства составляют 450 000 т/год. Карбамид – высококонцентрированное азотное удобрение с содержанием азота в товарном продукте не менее 46%. В таб 1.1 приведены основные физико-химические свойства карбамида. Для окончательной оценки эффективности удобрения необходимо учитывать его физические свойства, агрохимические качества и агробиологические свойства

Таблица 1.1

Наименование показателей	Норма
	высший сорт	первый сорт	второй сорт
1	2	3	4
1.Массовая доля азота  в пересчете на сухое вещество, %, не менее	46,2 d=0,2%(абс)	46,2 d=0,2%(абс)	46,2 d=0,2%(абс)
2.Массовая доля биурета, % не более	1,4 d=0,05%(абс)	1,4 d=0,05%(абс)	1,4 d=0,05%(абс)
3.Массовая доля воды,%, не более
метод высушивания	0,3 d=0,05%(абс)	0,3 d=0,05%(абс)	0,3 d=0,05%(абс)
метод Фишера	0,5 d=0,02%(абс)	0,5 d=0,02%(абс)	0,6 d=0,02%(абс)
4.Рассыпчатость,%	100	100	100
5.Гранулометрический состав,%
массовая доля гранул размером, мм:
от 1 до 4, не менее	94 d=1,1%(абс)	94 d=1,1%(абс)	94 d=1,1%(абс)
от 2 до 4, не менее	70 d=1,1%(абс)	50 d=1,1%(абс)	-
менее 1, не более	3 d=1,1%(абс)	5 d=1,1%(абс)	5 d=1,1%(абс)
остаток на сите 6 мм, не более	отсутствие	отсутствие	отсутствие
6.Статическая прочность  гранул, кгс/гранулу, не менее	0,7	0,5	0,3

 

Карбамид является одним  из наименее гигроскопичных азотных  удобрений. Слеживаемость его значительно меньше слеживаемости нитрата аммония. Является химически нейтральным и физиологически слабокислым азотным удобрением. Для некоторых культур это значительно более эффективное удобрение, чем нитрат аммония. К таким культурам относятся картофель, кукуруза, кормовая свекла.

Считают, что карбамид оказывает  благоприятное воздействие на почечный эпителий, поэтому его применяют с терапевтической целью. Он не токсичен ни для нервной, ни для мышечной тканей и ведет себя как амид. Также карбамид эффективен при лечении инфекционных ран и применяется при пропитке компрессоров или для присыпания пораженных участков тела. Особенно широкое применение карбамид нашел в производстве болеутоляющих и снотворных препаратов – уреидов.

Допускается обрабатывать карбамид кондиционирующими добавками (карбамидоформальдегидной смолой, сульфатом аммония или  разрешенными государственными санитарными  органами другими добавками), обеспечивающими  сохранность товарных свойств продукта при транспортировании и хранении. При использовании сульфата аммония и новых кондиционирующих добавок допускается массовая доля азота в пересчете на сухое вещество не менее 45,5 %. Обработка кондиционирующими добавками карбамида, предназначенного для промышленности и животноводства, допускается только по согласованию с потребителями.

Требования к качеству карбамида, предназначенного для экспорта, должны соответствовать требованиям  договора (контракта) с иностранным  покупателем.

В продукте, предназначенном  для животноводства, определяют массовую долю азота в пересчете на сухое  вещество с нормой не менее 46,0 %, массовую долю биурета с нормой не более 3 %, массовую долю свободного аммиака с нормой не более 0,03 %, массовую долю воды с нормой не более 0,3 % (методом высушивания).

В продукте, предназначенном  для розничной торговли, определяют массовую долю азота в пересчете  на сухое вещество с нормой не менее 46,2 %, массовую долю биурета с нормой не более 1,5 %, массовую долю воды с нормой не более 0,3 % (методом высушивания).

При отгрузке карбамида марки Б, по требованию потребителей, для промышленности в продукте определяют показатели, предусмотренные для карбамида марки А первого сорта с соответствующими нормами.

 

 

 

 

 

Характеристика  используемого сырья

   Сырьем в производстве  карбамида является двуокись  углерода и аммиак. Двуокись углерода  СО₂, ангидрид угольной кислоты, в обычном состоянии бесцветный газ. При 0⁰С и абсолютном давлении 35,54 ат превращается в бесцветную жидкость, которая при дальнейшем охлаждении образует белую снегообразную массу. Аммиак – газ с резким запахом, ядовит. Используется в производстве взрывчатых веществ, полимеров, удобрений. В табл. 1.2 приведена характеристика исходного сырья, материалов и готового продукта.

Таблица 1.2

Характеристика  исходного сырья, материалов и готового продукта

Наименование сырья, вспомогательных материалов, полупродуктов и энергоресурсов	Обозначение стандарта, регламента или методики подготовки сырья	Наименование показателей, обязательных для проверки	Нормы показателей по НТД
1	2	3	4
1.Диоксид углерода	Технологический регламент  производства аммиака	1.Давление        2.Температура	не менее 1000 Па (100 мм.в.ст) Dнп – не норм.   не более 45оС Dнп – не норм.
2.Аммиак жидкий, марка Б,   ГОСТ 6221-90	Технологический регламент  производства аммиака	1.Давление     2.Температура      3.Массовая концентрация    масла	1,2-1,8 МПа (12-18 кгс/см2) Dнп=±0,5 кгс/см2   минус 16 – минус 33оС Dнп=±1оС   не более 8 мг/дм3
		4.Массовая концентрация   железа	не более 2 мг/дм3
3.Азот газообразный технический	ТУ 2114-027-05761637-99	1.Давление	не более 0,8 МПа (8 кгс/см2) Dнп – не норм.
4.Воздух технологический	Технологический регламент  № 42 производства кислорода и азота	1.Давление	не более 0,55 МПа (5,5 кгс/см2) Dнп – не норм.
5.Пар водяной из котла	Технологический регламент  № 90 парокотельной установки производства карбамида	1.Давление       2.Температура	3,7-4,2 МПа (37-42 кгс/см2) Dнп – не норм.   400 ± 5оС   Dнп – не норм.
6.Пар водяной из заводской  сети	СТП 41-98	1.Давление       2.Температура	1,8 МПа ± 5% (18 ± 5% кгс/см2) Dнп – не норм.   295оС ± 5%   Dнп – не норм.
7.Вода оборотная ВОЦ-20, 22	СТП 40-2003	1.Давление       2.Температура	40 м.вод.ст. (4 кгс/см2)   Dнп – не норм.   не более 28±5оС   Dнп – не норм.
8.Вода глубокообессоленная	Технологический регламент  № 89 производства ГОВ	1.Давление	0,4-0,5 МПа (4-5 кгс/см2) Dнп – не норм.
9. Смола карбамидоформальдегидная	ТУ 113-03-469-80 изм. 1, 2, 3, 4	1. Массовая доля  карбамида формальдегида 2. Цвет по АРНА при  0-250С	20-24% 54-60% не более 300
10.Кислота серная техническая	ГОСТ 2184-77 изм.1-4	1.Массовая доля моногидрата	не менее 92,5%
11.Смазочные масла ТП-22,    ХА-30, КС-19, КС-2-24,    ИГП-18 и др.	Паспорт поставщика	1.Вязкость кинематическая при 50оС   2.Кислотное число      3.Массовая доля механических  примесей, %   4.Массовая доля воды	Согласно паспорта типа масла   Согласно паспорта типа масла   Согласно паспорта типа масла   Согласно паспорта типа масла
12. Мешки тканные из полипропиленовых нитей технические. Технические условия	СТО 01379237-001-2005 изм № 1
13.Нитки х/б швейные особо-прочные	Паспорт поставщика
14.Электроэнергия:    1.Переменный ток    2.Постоянный ток		1.Напряжение 2.Напряжение   Частота	6000 В, 380 В, 220 В 220 В 50 Гц

 

 

Технологическая схема установки

Карбамид получается взаимодействием  газообразного диоксида углерода и жидкого аммиака в реакторе при температуре (190÷195)⁰С и давлении (195÷220) кгс/см². Плав карбамида состоящий из карбамида, карбамата аммония, воды и аммиака, после реактора подвергается трехступенчатой дистилляции для отделения от не превратившихся в карбамид аммиака и диоксида углерода, а затем упаривается на 2-х ступенях выпарки под вакуумом для удаления из плава реакционной воды, и гранулируется в гран. башне. Далее карбамид классифицируется, охлаждается и направляется в накопитель готового продукта или на отгрузку потребителю.

Процесс получения карбамида состоит  из следующих основных технологических стадий:

• Подготовка и компримирование диоксида углерода и жидкого аммиака;
• Синтез и дистилляция;
• Выпарка карбамида и грануляция;
• Доупарка, десорбция, абсорбция и кислотная промывка;
• Классификация и охлаждение гранул карбамида;
• Обеспечение производства паром (установка приготовления ГОВ и парокотельная установка);

Схема получения карбамида представлена на рис.1.1

Сырьем для производства карбамида являются газообразный диоксид  углерода и жидкий аммиак.

Газообразный диоксид  углерода из агрегатов аммиака с  давлением (100-400) мм.вод.ст. и температурой до 45^оС поступает на всас четырехступенчатого компрессора Р 901, где сжимается до давления (200-220) кгс/см² с и температурой (130-180)^оС подается в реактор синтеза карбамида R 901. Приводом компрессора является паровая турбина FTP 901, которая приводится в действие паром давлением (37-42) кгс/см² и температурой (395-405)^оС, поступающем из парокотельной установки. Часть пара давлением 20 кгс/см² после лопастной системы высокого давления турбины отводится в цеховой коллектор и используется на нужды производства.

Жидкий аммиак поступает  в цех карбамида из изотермических хранилищ агрегатов аммиака с  температурой минус 28 – минус 33^оС и давлением (12-18) кгс/см² через быстродействующий отсекатель НС 925. Далее аммиак подогревается до температуры (5-10)^оС в теплообменниках Е 921 и Е 924 и через механический фильтр Н 1051 и поступает на всас плунжерных насосов G 901 А,В,S, которыми сжимается до давления (200-220) кгс/см². После насосов жидкий аммиак подогревается до температуры (107-115)^оС в подогревателях Е 910 А, В и поступает в реактор синтеза карбамида R 901.