Технико-экономическое обоснование проектируемой установки

1.4 Технико-экономическое обоснование проектируемой установки

В предлагаемом дипломном проекте рассматривается установка депарафинизации масел 39/2 существующего производства с использованием растворителей , мощностью по сырью 236600 т. в год.

В качестве базового варианта для регенерации растворителя на установке депарафинизации масел был принят блок регенерации. В качестве аппаратурного оформления блока – Колонна К-8, желобчатые тарелки в этой колонне морально и физически устарели.

В данном проекте вместо существующих желобчатых предлагается установить колпачковые тарелки, с более высоким КПД и повышенной производительностью в 1,2 раза выше прежних (желобчатых). Кроме того, с переходом на 2 годичный цикл работы оборудования, увеличивается количество рабочих дней.

Предлагаемый проект не требует перестройки зданий, увеличения количества работающих.

Анализ себестоимости продукции по двум вариантам до и после показывает на снижение себестоимости продукции, увеличения рентабельности, улучшении технико – экономических показателей(см. таблицу 10.17), за счёт увеличения выхода конечного продукта с 175712 т/год до 183396т/год(на 7,7 тыс.т/год).

Определим ориентировочным экономическим расчётом срок окупаемости предлагаемых капитальных вложений, Т_ок, лет, по формуле:

,

где = 4862,7тыс.руб. – дополнительные капитальные вложения, тыс.руб.;

 =183396т/год – выпуск годовой продукции по Проекту, т/год;

 = 14,194тыс.руб. – себестоимость единицы продукции по Аналогу, тыс.руб.;

= 14,146 тыс.руб. – себестоимость единицы продукции по Проекту, тыс.руб.

Срок окупаемости в течении 1 года. Приведённые показатели свидетельствуют о целесообразности предлагаемого проекта.

2.             Выбор конструкции проектируемого аппарата

В дипломном проекте были разработаны два аппарата: ректификационная колонна и теплообменник с U-образными трубками.

2.1.             Устройство и принцип работы колонны

Тарельчатый колонный аппарат (см. чертеж БРР 01.00.000.СБ) состоит из вертикального корпуса, эллиптического днища, крышки и жестко скрепленной с корпусом опорной обечайки цилиндрической формы , в свою очередь состоит из пяти царг. Обводненный растворитель подается на 7-ю тарелку кетоновой колонны К-8. В низ колонны подается острый пар. С верха колонны К-8 пары растворителя со следами воды конденсируются и охлаждаются в конденсаторе – холодильнике Т-17(Т-20). Затем охлажденный конденсат направляется в емкость Е-6 для дальнейшего использования. Вода из нижней части колонны К-8, содержащая следы растворителя, дренируется автоматически в ПЛК.

 2.2.Устройство и принцип работы теплообменника

 Теплообменник типа U (см. чертеж БРР 02.00.000.CБ) состоит из кожуха и трубного пучка. Трубная решетка соединена фланцевым соединением с кожухом и распределительной камерой. Камера закрыта эллиптической крышкой. При нагревании трубки удлиняются за счет U-образного исполнения.

 Теплообменник нагрева исходной смеси работает следующим образом : пар через штуцер проступает в трубное пространство теплообменника, по мере продвижения по трубам пар нагревает исходный раствор который подается в межтрубное пространство. Нагретый исходный раствор выходит из теплообменника и направляется в колонну.

2.3.             Выбор конструкционных материалов

 В качестве конструкционных материалов для изготовления аппаратов выбираем листовой прокат, а для изготовления патрубков – трубный прокат.

 Основным критерием при выборе конструкционного материала для химической аппаратуры является его химическая и коррозионная стойкость в рабочей среде. Наряду с этим к конструкционным материалам одновременно предъявляются требования высокой механической прочности, жаростойкости, сохранение пластичных свойств при высоких и низких температурах. Необходимо также учитывать физические свойства материалов (теплопроводность, линейное температурное расширение), а также некоторые другие соображения технико-экономического порядка, такие как дефицитность, стоимость материала. Также должна обеспечиваться хорошая свариваемость материалов.

 Среда в колонне – обводненный растворитель (ацетон), температура рабочей среды 100˚С, давление - 0,02 МПа. В теплообменнике – в трубном пространстве пар, в межтрубном обводненный растворитель, которые малоагрессивны.

Выбираем материал для изготовления аппаратов в целом [4], – сталь ВСт 3сп по ГОСТ 380-88. Эта сталь хорошо свариваемая, обладает хорошей коррозионной стойкостью в данной среде. Способ сварки для днищ с обечайкой - стыковкой с двухсторонним сплошным проваром, выполненными автоматической сваркой. Материал проволоки Св-08 по ГОСТ 2246-70, марка флюса АН-348 по ГОСТ 9087- 69 .

 Для сварки патрубков, фланцев к корпусу аппарата выбираем способ сварки , вручную электродуговой сваркой. Тип марки электродов Э 42 по ГОСТ 0467-70. Крепежные детали для фланцевых соединений по ГОСТ 7798-70, гайки по ГОСТ 5915-70. Материал сталь 35.

3. Технологический расчет проектируемого оборудования

3.1 Технологический расчет ректификационной колонны

3.1.1 Целью расчета является составление материального и теплового балансов, определение диаметра и высоты колонны

 3.1.2.Исходные данные

 Исходная смесь – ацетон-вода

 Производительность по исходной смеси – 1 кг/с

 Содержание низкокипящего компонента :

 - в исходной смеси Х_F = 40% ;

 - в дистилляте Х_D = 98% ;

 - в кубовом остатке Х_W= 0,005%

 Схема материальных потоков показана на рис. 3.1.

3.1.3.Материальный баланс ректификационной колонны

 Расчет ведем согласно [6]

G_F = G_D + G_W(3.1)

 X_F G_F = X_D G_D + X_W G_W

Схема материальных потоков показана. ( Рисунок 3.1.)

 Откуда находим :

 G_W = кг/с

 G_D = G_F – G_W = 1- 0,6 = 0,4 кг/с

3.1.4Определение числа тарелок

 Построим кривую равновесия и определим температуры в колонне. На основании справочных данных о температурах кипения [6] , равновесных составах жидкости и пара для смеси ацетон – вода строим кривую температур кипения смеси в координатах t – x,y, и кривую равновесия в координатах x - y (см. рисунок 3.2., 3.3.)

По кривой температур кипения t = f (x) имеем :

 - температура в кубе колонны t_w= 99˚C

 - температура дистиллята t_D= 56˚C

 - температура кипения исходной смеси t_F= 65˚C

 Определяем минимальное и рабочее флегмовое число.

Минимальное флегмовое число определяем по формуле :

 R_min= , (3.2)

 где - мольные доли легколетучего компонента соответственно в исходной смеси и дистилляте, кмоль/кмоль смеси,  - концентрация легколетучего компонента в паре, находящемся в равновесии с исходной смесью, кмоль/кмоль смеси.

 Мольная доля легколетучего компонента в исходной смеси определяется по формуле :

  ; (3.3.)

 где М_A = 58 – молекулярная масса ацетона [6],

 Мв = 18 - молекулярная масса воды.

 Получим :

 Аналогично

Тогда :

 Рабочее флегмовое число определяем по формуле:

 R = 1,3∙R_min+ 0,3 (3.4.)

R = 1,3∙0,252 + 0,3 = 0,63

Уравнение рабочих линий :

а) для верхней (укрепляющей) части :

  ; (3.5.)

 ;

б) для нижней (исчерпывающей) части :

, (3.6.)

 , где F – относительный мольный расход питания.

Относительный мольный расход питания определяем по формуле :

 (3.7. )

 ,

 Действительное число тарелок определяем по формуле:

 , где  - коэффициент полезного действия тарелки [6]. (3.8)

  шт.

 Принимаем действительное число тарелок  = 19шт.

Похожие работы

Автоматизация процесса селективной очистки масел

Скачать

58065

1

3

... на установке, являются пожароопасными. Поэтому необходимо производить контроль всех технологических параметров, влияющих на безопасность проведения процесса. Этому способствуют средства контроля и автоматизации, применяемые в настоящее время на установке селективной очистки масел. 3.1 Выбор и обоснование параметров контроля, регулирования и сигнализации В экстракционной колонне К – 1 ...

Реструктуризация предприятия на примере НК НПЗ

Скачать

170779

46

0

... ВОПРОСЫ РЕФОРМИРОВАНИЯ И РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ.   Несколько лет назад в качестве одной из мер решения проблемы спада производства возник вариант реформирования и реструктуризации предприятий с привлечением консультантов. Появились и отдельные примеры существенного улучшения финансово-экономического состояния предприятия за счет активизации и использования его внутренних возможностей. К ...