39872

Разработка эффективной технологии сушки рециклового винилхлорида

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Наибольший интерес к винилхлориду проявили позднее когда И. Первое промышленное производство винилхлорида основанное на щелочной обработке дихлорэтана изза недостатков не позволили полностью удовлетворить растущие потребности в винилхлориде. Простота и удобство этой реакции позволили за очень короткое время построить первые заводы сначала в Германии а затем в Англии. В настоящее время основным видом сырья для производства винилхлорида традиционно используют этилен ацетилен смеси этилена с ацетиленом получаемые крекингом нафты или...

Русский

2013-10-10

1.66 MB

21 чел.

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшей областью химической технологии органических веществ является промышленное производство хлорорганических веществ и продуктов, в том числе хлоралифатических соединений. Среди последних ведущее место принадлежит как по значимости, так и по объему производства, винилхлориду. На его выработку в развитых странах расходуют от 25 до 35% производимого хлора и примерно 90% 1,2-дихлорэтана [1].

Свыше 90% всего получаемого в мировом масштабе винилхлорида расходуется на производство поливинилхлорида, занимающего по объему выпуска второе место после полиэтилена среди полимерных материалов. Поливинилхлорид и изделия из него находят применение в различных отраслях промышленности , включая строительство, электронику, радиоэлектронику, производства целлюлозы и бумаги, эластомеров и волокнообразующих полимеров, деталей для транспорта, тары и упаковки, настилов для полов, одежды и обуви, а также сельское хозяйство. Но самым крупным потребителем поливинилхлорида является производство трубопроводов, на которое затрачивается до 20-55% суммарного количества полимера [6].

Часть винилхлорида идет на получение сополимеров с винилиденхлоридом, винилацетатом, метилметакрилатом, а также как исходное сырье в производстве винилиденхлорида.

Производство винилхлорида сосредоточено главным образом на предприятиях- владельцах производств хлора и этилена. Крупнейшими из них являются такие известные фирмы как «Гудвин», «Даймонд», «Дау», «Стауфер», «Шелл», «Монсанто», «Рон-Пуленок», «Касима», «БАСФ» и другие США, Японии, ФРГ, Италии, Франции, Англии.

В конце 70-х и в начале 80-х годов наблюдался некоторый спад производства винилхлорида в связи с продолжающимся топливно-энергетическим кризисом, приведшим к росту цен на сырье и энергоресурсы. Этому способствовало также предполагаемое канцерогенное воздействие винилхлорида на организм че-

ловека, что резко снизило спрос на пищевые, лекарственные и косметические упаковки из поливинилхлорида.

В настоящее время мировые потребности на винилхлорид стабилизировались на уровне 18млн. тонн в год. Прогнозируемые ежегодные темпы роста производительности по винилхлориду не менее 5%. Это гарантируется, главным образом, сохранением тенденции строительства установок большой единичной мощности- до 400-500тыс. тонн товарного винилхлорида в год [6].

Таким образом, наиболее эффективным способом является получение винилхлорида пиролизом 1,2-дихлорэтана. Данный метод получения винилхлорида нашел свое применение на Стерлитамакском ЗАО «Каустик».

Целью дипломной работы является усовершенствование технологии термического пиролиза 1,2-дихлорэтана и уменьшение сырьевых затрат на единицу целевого винилхлорида.

  1.  ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Винилхлорид как мономер имеет исключительно важное значение. Свыше 90% всего производимого в мире винилхлорида (ВХ), расходуется для получения ценнейшего полимера- поливинилхлорида (ПВХ), занимающего по объему выпуска второе место после полиэтилена. Поливинихлорид и изделия из него находят применение в различных отраслях промышленности, включая  строительство, электротехнику, радиоэлектротехнику, производства целлюлозы и бумаги, эластомеров и волокнообразующих полимеров. Значительныя доля ПВХ расходуется для изготовления деталей , тары и упаковки, настилов для полов, одежды и обуви, а также для нужд сельского хозяйства. Но самым крупным потребителем поливинилхлорида является производство трубопроводов, на которое затрачивается до 20-55% полимера [31].

Часть винилхлорида идет на получение сополимеров с винилиденхлоридом, виниацетатом, а также как исходное сырье в производстве винилиденхлорида.

1.1. Краткий обзор методов получения винилхлорида

Впервые винихлорид был получен Ренью в 1835 году действием спиртового раствора едкого кали на дихлорэтан. Одновременно им была обнаружена способность винилхлорида полимеризоваться под действием света [36]. В 1858 году Вюрц, Френкель синтезировали винилхлорид действием на дихлорэтан этилата натрия. В 1902 году Блитц получил ВХ каталитическим разложением дихлорэтана на пемзе при температуре красного каления, а в 1908 году Сандеран получил его, разлагая дихлорэтан на обезвоженном глиноземе при температуре равной 2700С.

Наибольший интерес к винилхлориду проявили позднее, когда И.И. Остромысленский подробно разработал метод синтеза винилхлорида их дихлорэтана и щелочи и изучил условия его полимеризации. Это было второе рождение винилхлорида. Первое промышленное производство винилхлорида, основанное на

щелочной обработке дихлорэтана, из-за недостатков не позволили полностью удовлетворить растущие потребности в винилхлориде. Поэтому были начаты интенсивные поиски более эффективных методов его производства.

Вскоре немецкий химик Клатте открыл реакцию гидрохлорирования ацетилена [22]. Он установил, что на ртутных катализаторах, в частности на сулеме, взаимодействие хлорида водорода с ацетиленом протекает почти с количественным превращением ацетилена в винилхлорид.

Простота и удобство этой реакции позволили за очень короткое время построить первые заводы сначала в Германии, а затем в Англии. В Германии этот метод приобрел широкое распространение, так как она располагала значительными запасами бурого угля, но не располагала нефтью, ей оказалось очень выгодным получать карбид кальция, а из него ацетилен. Гидрохлорирование ацетилена было впервые получено в промышленном масштабе в 1929 году в Рейнфельдене. В 1938 году подобное производство винилхлорида было организовано на заводе «Бупа» в Шкопау. Впоследствии этот завод стал одним из крупных призводителей винилхлорида [26].

В США, располагающих, как и страны СНГ, богатыми месторождениями нефти и природного угля, наряду с немецким методом на основе «карбидного» ацетилена развивалось производство винилхлорида гидрохлорированием ацетилена, получаемого из нефтяного сырья и производство его из дихлорэтана с последующим дигидрохлорированием.

К концу 70-х годов мировое производство винилхлорида составило около 12 млн. тонн в год. Он производился практически во всех промышленноразвитых странах [22].

В настоящее время основным видом сырья для производства винилхлорида традиционно используют этилен, ацетилен, смеси этилена с ацетиленом, получаемые крекингом нафты или нефти, а так же созданы процессы, позволяющие использовать в качестве сырья дешевый этан [22].

При этом в развитых капиталистических странах    в производстве   винил-

хлорида ацетилен почти полностью вытеснен этиленом. Однако, энергетический кризис, развивающийся в капиталистическом мире, может внести структурные изменения в сырьевой базе для производства хлорвинила. С технологической точки зрения ацетилен является более выгодным сырьем. За рубежом в настоящее время в условиях растущего спроса на этилен в других органических производствах пытаются найти новые, сравнительно дешевые пути производства ацетилена с тенденцией его совместного получения с этиленом.

Разрабатываемые в настоящее время методы, в которых можно использовать в качестве сырья природный газ, нефть, нафту, уголь, бензин и т.д., в будущем, возможно, позволят получать ацетилен по цене, почти равной цене этилена на установках довольно крупной мощности [19].

До настоящего времени наиболее широко распространены следующие четыре основных метода получения винилхлорида, используемых в промышленности: гидрохлорирование ацетилена: прямое хлорирование этилена (стандартный метод, окислительное хлорирование этилена и сбалансированный метод); комбинированный процесс, объединяющий прямое хлорирование этилена и гидрохлорирование ацетилена; комбинированный процесс на основе разбавленной смеси ацетилена и этилена, полученной крекингом нафты или нефти [15].

Далее подробно остановимся на анализе методов получения винилхлорида термическим дегидрированием 1,2-дихлорэтана.

1.2. Обзор термических методов пиролиза 1,2-дихлорэтана

  1.  Теоретические основы термического пиролиза 1,2-дихлорэтана

В направлении термического разложения дихлорэтана проводится большое количество как фундаментальных, так и прикладного характера исследовательских работ. Так широкую промышленную реализацию получил способ термического разложения дихлорэтана. Процесс осуществляют в газовой фазе при температуре от 400 до 6500С с конверсией дихлорэтана от 50 до 75%, селективность образования винилхлорида 92-95% [28]. Высокая температура и низкая конверсия сырья- существенный недостаток этого процесса. Повышение температуры реакции с целью увеличения конверсии дихлорэтана приводит к снижению селективности процесса и повышению скорости коксоотложения.

Иногда с целью увеличения селективности процесса, предпочитают термическое дегидрохлорирование вести при пониженной конверсии дихлорэтана (от45 до 60%). Выход винилхлорида на разложенное сырье при этом повышается до 95,7-97,4%. [25].

Низкая степень превращения дихлорэтана в условиях термического дегидрохлорирования является фактором, снижающим эффективность процесса в целом. Дело в том, что значительное количество непрореагировавшего дихлорэтана необходимо выделять, очищать, чтобы иметь возможность возврата его в технологический цикл.

Качество подвергаемого термическому дегидрохлорированию дихлорэтана является крайне важным. Особенно это относится к таким показателям как содержание примесей металлов и влажность. Металлы, особенно соединения железа, ускоряют нежелательные побочные процессы коксования, снижающие селективность образования винилхлорида и укорачивают межрегенерационный период работы трубчатых печей. Наличие в дихлоэтане влаги повышает коррозионную активность сырья и предъявляет дополнительные требования к качеству материала реактора и без того работающего в жестких условиях.

Обычно система подготовки дихлорэтана для процесса его термического дегидрохлорирования довольно сложна и включает несколько колонн ректификации, промывки и осушки [26].

Исследование процесса термического дегидрохлорирования дихлорэтана позволило установить, что равновесие этой реакции смещено в сторону образования конечного продукта. При 400-5000С реакция становится практически необратимой. Общепринятым является радикально-цепной механизм расщепления дихлорэтана под влиянием температуры. Зарождение цепи осуществляется путем разрыва углерод-хлор связи при участии стенок реактора.

ClCH2–CH2Cl   →   CH2Cl–CH2+Сl                            (1.1)

CH2Cl–CH2      →   СlCH=CH2+H                              (1.2)

H+ClCH2–CH2Cl →  HCl+ CH2–CH2Cl                          (1.3)

Образование целевого продукта рассматривается как результат стабилизации хлорэтильного радикала путем отщепления атома водорода.

Кинетическими исследованиями установлено, что термическое дегидрирование имеет первый порядок по дихлоэтану [32]:

П                                                (1.4)

Известны многочисленные попытки интенсификации процесса термического дегидрохлорирования дихлорэтана. Так отмечено благоприятное влияние на показатели реакции разбавления сырья инертными газами [27], добавок четыреххлористого углерода [24], кислорода [27], каталитическое влияние примесей галогенов [24], 1,1 и 1,2-бромхлорэтана [25].

В некоторых случаях, для облегчения зарождения свободных радикалов в процессе предложено помещать в реактор инертную насадку с разной поверхностью: кварц, пирекс, керамику, инфузорную и диатомовую землю [27].

Все рассмотренные приемы не позволяют существенно повысить степень превращения сырья (в лучшем случае она находится на уровне от75 до 80%), однако дают возможность уменьшить температуру процесса в среднем на 500С. Из других важных факторов, влияющих на характер термического дегидрирования дихлорэтана следует отметить время контакта. Как и следовало ожидать, с увеличением времени контакта степень превращения сырья растет. Однако наиболее эффективно это имеет место в интервале времени контакта от 5 до 20 сек. При последующем его увеличении наблюдается даже снижение конверсии сырья [32]

Наиболее подробно изучено термическое разложение дихлорэтана в присутствии инициирующих добавок галогенов.

Время контакта

Конверсия, %масс

22,5

17,2

15,4

14,8

12,8

9,3

7,4

5,6

67

64

62

61

60

53

43

26

Так автором работы [3] показано, что по своей активности инициировать термическое разложение дихлорэтана галогены резко отличаются друг от друга. Наиболее активными галогенами оказались хлор и бром.

В таблице приведены данные, показывающие инициирующее влияние незначительных добавок хлора на степень превращения дихлорэтана [23].

Таблица 1.1.

Влияние добавок хлора на степень превращения дихлорэтана при разных

температурах

Хлор, %масс

Температура процесса, 0С

Степень превращения дихлорэтана, %

400

2

0,5

370

70

0,5

350

50

0,5

300

30

Как видно, в отсутствии хлора конверсия дихлорэтана при 4000С достиигает всего лишь 2%, а при наличии 0,5% хлора уже при 3700С- 70%. Наиболее интенсивно степень превращения дихлорэтана возрастает в пределах от300 до 4000С. Так повышение температуры от300 до 4000С приводит к увеличению конверсии дихлорэтана в несколько раз.

Инициирующее действие хлора объясняется облегчением начальной стадии процесса (зарождение свободных радикалов). Обладая небольшой величиной энергии связи, молекула хлора при относительно невысоких температурах распадается на свободные радикалы. При этом роль стенки реактора рассматривается как положительный фактор, облегчающий диссоциацию молекулы галогена: Сl стенка  2Cl·

Исследование кинетики, инициированного добавками хлора, термического дегидрохлорирования дихлоэтана, показала, что уравнение скорости реакции имеет половинный порядок по хлору и половинный либо единичный (по разным данным) по дихлорэтану:

                                              (1.5)

Дробный порядок по хлору соответствует равновесной диссоциации его молекулы на атомы, ускоряемой влиянием стенок реактора [25,27].

Сильное инициирующее влияние на пиролиз дихлорэтана оказывает также кислород [24]. Как видно из рисунка 1 конверсия дихлорэтана резко повышается при низких концентрациях (до 0,5%) кислорода.

Дальнейшее повышение концентрации кислорода в смеси к снижению конверсии дихлорэтана.

Присутствие кислорода дает возможность вести реакцию при достаточно низких температурах (от 250 до 3000С).

Сравнительные данные по инициирующему действию кислорода и хлора на процесс термического расщепления дихлорэтана в зависимости от температуры приведены на рисунке 2, из которого следует некоторое преимущество хлора [23].

  1.  Промышленные методы получения винилхлорида термическим

пиролизом 1,2-дихлоэтана

Среди многообразия промышленных вариантов пиролитического расщепления дихлоэтана выгодно отличается по техническим показателям (конверсия исходного сырья и выход целевого продукта) процесс, предложенный фирмой «Пи-Пи-Джи» [20]. Технологическая схема этого метода получения винилхлорида приведена на рисунке 1.3.

Винилхлорид получают высокотемпературным пиролизом очищенного дихлорэтана по реакции:

С2Н4С  пиролиз  С2Н3Сl+НСl                                   (1.6)

Продукты пиролиза направляют в секцию охлаждения. Отделенный хлорид водорода возвращают в секцию оксихлорирования. Винилхлорид отделяют от неразложенного дихлорэтана, который направляют на очистку.

Процесс полностью автоматизирован.

Выход винилхлорида не менее 98% масс от теоретически возможного при

73%-ной конверсии дихлорэтана за проход. Кроме высокой (до 99%-ной) чистоты получаемого винилхлорида, процесс отличается отсутствием коррозии, низкой стоимостью катализатора, низкими эксплуатационными расходами.

Рисунок 1.3. Принципиальная схема технологии получения многомерного

винилхлорида

1- реактор оксихлорирования; 2- колонна выделения легких примесей; 3- колонна очистки ДХЭ; 4- печь пиролиза; 5- реактор оксихлорирования; 6- колонна закалочного охлаждения; 7- колонна выделения НСl; 8- колонна очистки винилхлорида.

Линии: I- кислород; II- этилен; III- хлор; IV- легкие примеси; V- тяжелые примеси; VI-неочищенный дихлоэтан; VII- очищенный дихлорэтан;VIII- смолы; IX- товарный винилхлорид; X-пар; XI- сточные воды.

Суммарная мощность действующих установок по методу «Пи-Пи-Джи» 1,6млн. тонн в год винилхлорида.

Патентообладатель фирма «БФ Гудри» [24] предлагает метод получения винилхлорида, по которому в мировом масштабе работает более сорока установок. Схема процесса показана на рисунке 1.4.

Полученный в секции оксихлорирования и прямого хлорирования, а также непрореагировавший дихлорэтан из секции пиролиза очищают и подают в печь пиролиза. Продукты пиролиза далее направляют в секцию выделения хлорида водорода, где НСl отделяется от ДХЭ: непревращенный дихлорэтан направляется на очистку, а хлорид водорода возвращают в секцию оксихлорирования. Выделенный в качестве дистиллята колонны-7 винилхлорид имеет 99%-ную чистоту. Выход винилхлорида достигает 99% масс при конверсии ДХЭ за проход не менее 70%.

Рисунок 1.4. Принципиальная технологическая схема получения

винилхлорида по методу фирмы «БФ Гудри»

  1.  реактор оксихлорирования; 2- колонна закалочного охлаждения; 3- секция извлечения и предварительной очистки ДХЭ; 4- реактор прямого хлорирования; 5- печь пиролиза; 6- колонна выделения НСl;7- колонна выделения МВХ.

Линии: I-этилен; II- хлор; III- кислород; IV- сточные воды; V- легкие примеси; VI- тяжелые примеси; VII- рециркулирующий НСl; VIII- МВХ; IX- Резиркулирующий газ.

Суммарная мощность установок, работающих по методу»БФ Гудри» составляет более 6 млн. тонн в год винилхлорида.

Фирма «Стауфер Кемикл» [27] предлагает полученные легкие и тяжелые

отходы после операций разделения и выделения НСl, ДХЭ, ВХ сжигать с целью получения дополнительного количества хлорида водорода, направляемого на оксихлорирование. Сточные воды производства обрабатывают паром и подвергают биологической очистке. Схема установок приведена на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5. Принципиальная технологическая схема получения

винилхлорида по методу фирмы «Стауфер Кемикл»

1- реактор оксихлорирования; 2- аппарат нейтрализации; 3- колонна очистки; 4- печь для сжигания отходов; 5- реактор прямого хлорирования; 6- печь пиролиза; 7- колонна выделения НСl; 8- колонна выделения МВХ; 9- отделение смолистых остатков.

Линии: I-этилен; II- хлор; III- кислород; IV- НСl; V- МВХ.

По этому процессу можно получать в качестве товарных продуктов только винилхлорид, либо хлорид водорода и дихлорэтан. Процесс полностью автоматизирован, обеспечивает стабильную и безотказную работу при относительно высоких (до 80%масс) степенях превращения пиролизного дихлорэтана. Выход винилхлорида достигает от 98,6 до 99,2% масс.  Мировые   мощности   установок    типа

«Стауфер Кемикл» более 4 млн. тонн в год по винилхлориду.

Компания «Баджер» оказала технические услуги фирме «Хехет» в разработке и освоении установки по выпуску винилхлорида мощностью 350000 тонн в год.

Жидкий 1,2-дихлорэтан подается из емкости 1 в испаритель 3, где дихлорэтан подогревается до 1700С и подается в реакционную печь 4. В трубах печи расщепление дихлорэтана протекает при небольшом избыточном давлении (от 0,12 до 0,20 Мпа) и температуре от 480 до 5000С. Во избежание подогрева, который может привести к отложению угля, конверсия ДХЭ за один проход не должна превышать 40%.

Газообразные продукты реакции, содержащие примерно 40,8% масс хлористого водорода, 37,5% масс хлористого винила, 20,5% масс паров непрореагировавшего дихлорэтана и 1,2% масс побочных продуктов поступают в смолоотделитель 5, где быстро охлаждаются до температуры от70 до 800С вспрыскиванием жидкого дихлорэтана, благодаря чему предотвращаются вторичные реакции о одновременно конденсируется часть смолистых высококипящих компонентов. После этого продукт реакции охлаждается в холодильнике 6 до –100С и отмывается от НСl в промывной колонне 7. Она работает под давлением 1,5атм и орошается жидким дихлорэтаном с температурой от-10 до –200С; в нижней части от +40 до+500С. Из верхней части колонны отводится газообразный НСl через дефлегматор 8, содержащий лишь следы винилхлорида и дихлорэтана. Основная реакционная масса подвергается разгонке с выделением винилхлорида и ДХЭ в ректификационных колоннах 13, 20. Колонна 13 работает под давлением 0,5 МПа, в верхней части колонны поддерживается температура от 00С до +100С, в нижней части от 60 до 650С.Снизу колонны 13 отводится дихлорэтан, содержащий еще небольшое количество более высококипящих компонентов, используемый частично для отмывки НСl в колонне 7, частично для охлаждения горячих реакционных газов, отходящих из печи пиролиза.

Винилхлорид- сырец, содержащий около 70% масс винилхлорида, 29%

масс дихлорэтана, незначительное количество хлористого водорода и трихлорэтилена поступает в колонну 20 для отделения высококипящих; часть винилхлорида- сырца подается на орошение в колонну 13. Давление в колонне 20-0,55МПа, температура верха от +5 до 100С, температура куба колонны 600С. Сверху колонны отгоняется винилхлорид с содержанием дихлорэтана менее 0,001% масс. Из куба колонны выводится дихлорэтан с содержанием винилхлорида до 0,1% масс, возвращаемый на реакцию. Пары винилхлорида конденсируются в дефлегматоре 22 и далее направляются частично на орошение колонны 20, другая часть поступает в колонну 29 для выделения «легких». Колонна 29 работает при давлении 0,15МПа; температура верха от –5 до –150С. Температура куба 500С. Вверху колонны отбираются пары, содержащие хлористый водород, винилхлорид. Винилхлорид, содержащий от1 до2% масс хлористого водорода, конденсируется в аппарате 31 и из емкости 33 возвращается в колонну 7. Из куба колонны 29 отбирается винилхлорид- ректификат с содержанием винилхлорида.

Вигнилхлорид-ректификат охлаждается в холодильнике от 35 до 450С, анализируется и направляется на осушку в аппарат 36, заполненный твердой щелочью. После осушки винилхлорид- ректификат анализируется на содержание в нем хлористого водорода. Готовый продукт собирается в емкости 37 и насосом 38 перекачивается потребителю.

Выход хлористого винила 97-98% от теоретического при 70% конверсии дихлорэтана за один проход.

  1.  ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В силу специфики свойств винилхлорида, особенно химических, позволяющих перерабатывать его в ценнейшие химпродукты, потребляемые практически во всех областях жизнедеятельности человека, постоянно ведутся разработки новых или усовершенствование действующих промышленных методов получения этого уникального хлорсодержащего мономера [1,15]

2.1. Выбор и обоснование метода производства

Обзор литературных источников и анализ работы действующих производств по получению винилхлорида показали, что в пяти из них, занимающих наиболее прочные позиции в промышленности, три- прямое хлорирование этилена, окислительное хлорирование этилена, сбалансированный по хлору метод- включают как завершающую стадию переработку 1,2-дихлорэтана в винилхлорид.

В промышленных условиях эту операцию проводят либо обработкой дихлорэтана водным раствором сильных оснований, либо обработкой дихлорэтана термокрекингом: в присутствии катализатора (термокаталитический крекинг) или под воздействием высокой температуры (пиролиз).[22].Существует метод получения винилхлорида щелочным методом- дегидрохлорированием дихлорэтана водным раствором гидроксида натрия в присутствии катализатора [15].

К достоинствам метода относится высокий выход целевого винилхлорида, достигающий 99,5%масс.

Однако имеются и существенные недостатки. Например, низкая конверсия дихлорэтана, равная от 50 до 60%масс., если в качестве катализатора используется триэтилбензиламмонийхлорид (ТЭБАХ), растворенный в метаноле или бутаноле. Конверсию дихлорэтана можно довести до 90-95%масс, но только ценой использования в качестве растворителя катализатора дорогостоящего бензилового спирта. Во-вторых, образуется большое количество сильно минерализованных и загрязненных органикой сточных вод- 1т на 1т винилхлорида. Даже эти два недостатка характеризуют производство как экологически небезопасное и экономически нерентабельное.

Главным недостатком термокаталитического метода расщепления дихлорэтана в винилхлорид является то, что во-первых, все практически применяемые катализаторы дорогостоящие, сложны в изготовлении, недолговечны в эксплуатации за счет дезактивирования, потери физических форм счет истирания и т.д. Во вторых, способных к восстановлению своих свойств контактов требуют специальных установок, т.е. значительных капитальных затрат, затрат энергоресурсов и т.д. Все это не покрывается тем, что конверсия дихлорэтана и селективность образования сравнительно со щелочным методом значительно больше (конверсия дихлорэтана 70-80%масс, селективность образования винилхлорида достигает 99% масс.[26].

На этом фоне привлекательнее с технической и технологической стороны выглядит пиролитический метод дегидрохлорирования дихлорэтана. как показал сравнительный анализ работы промышленных установок даже при относительно меньших конверсии (50-60%масс) и селективности (до 98%масс) метод получения винилхлорида пиролизом дихлорэтана более экономически выгоден, экологически безопасен и, самое главное, рассчитан на большие (от100 и более тыс. тонн в год) мощности.

Решение приведенных выше проблем является актуальным для России. Целью проекта является усовершенствование технологии пиролиза 1,2 ДХЭ в винилхлорид с высоким выходом и уменьшение сырьевых затрат на единицу целевого винилхлорида.

Для достижения поставленной цели решаются следующие инженерно-технические задачи: испарение ДХЭ в выносном испарителе за счет тепла пиролизного газа, подбор технологического, малоотходного, экологически безопасного и экономичного метода переработки дихлорэтана в винилхлорид. Обоснование технического решения расчетами материальных и тепловых балансов, теплотехнических и технологических показателей и параметров.

Практическое значение работы в том, что в случае ее промышленной реализации существенно сократится дефицит на винилхлорид и, следовательно, увеличится выпуск поливинилхлорида (около90% всего винилхлорида перерабатывается в полимер винилхлорида), являющегося исходным сырьем в производстве ряда ценнейших химических продуктов, в том числе и товаров народного потребления.

2.2.Описание технологии получения винилхлорида термическим

     пиролизом 1,2-дихлорэтана

Технология получения товарного винилхлорида состоит из следующих основных стадий:

- разделение продуктов пиролиза;

- ректификация винилхлорида;

- отпарка хлористого водорода;

- нейтрализация и осушка винилхлорида.

2.2.1. Разделение продуктов пиролиза

Газообразные продукты, состоящие в основном из не сконденсировавшихся хлористого водорода, винилхлорида и незначительного количества дихлорэтана, поступают из фазоразделителя поз. С500Б в теплообменники поз. Т-502 и поз. Т-503, где частично конденсируются, а затем поступают в разделительную емкость поз. Е-502 объемом 16 м3.

Теплообменник поз. Т-502 охлаждается оборотной водой. Для контроля герметичности теплообменника на трубопроводе обратной оборотной воды установлен РН-метр. При понижении РН до 6 срабатывает световая и звуковая сигнализация на рабочем месте оператора.

Теплообменник поз.Т-503 охлаждается газообразным хлористым водородом, поступающим из сборника флегмы поз. Е-601.

После теплообменника поз. Т-503 газообразный хлористый водород поступает в буфер поз.Е-504. Из буфера хлористый водород с температурой от 0 до 20°С поступает на стадию оксихлорирования этилена.

В разделительной емкости поз.Е-502 происходит разделение жидкой (винил-хлорид и дихлорэтан) и газообразной (хлористый водород, винилхлорид) фаз, поступающих в емкость из конденсатора поз. Т-503. Уровень в емкости поз. Е-502 составляет 20-80%, при повышении уровня до 80% и при понижении его до 20% срабатывает световая и звуковая сигнализация на рабочем месте оператора.

Объемный расход жидкой фазы составляет не более 3,8 м3/ч, температура газовой фазы, выводимой из емкости поз.Е-502 на колонну ректификации поз. К-601 составляет не более 30°С, при значениях температуры 10 и 30°С срабатывает световая и звуковая сигнализация на рабочем месте оператора.

Регулирование температуры газовой фазы осуществляется путем изменения расхода охлаждающей воды в теплообменник поз. Т-502.

Объемный расход газовой фазы составляет не более 5500 м3/ч.

Давление в системе промежуточной конденсации поддерживается от 1,8 до 2,5 МПа. При повышении давления до 2,5 МПа и снижении до 1,8 МПа на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация.

При дальнейшем падении давления до 1,6 МПа - сигнализация на рабочем месте оператора и закрытие следующих клапанов:

-   на линии подачи газовой фазы из колонны закалочной поз.К-501;

-   на трубопроводе выхода жидкой фазы из емкости поз.Е-502;

-   на трубопроводе выхода газовой фазы из емкости поз.Е-502.

В колонне поз. К-601 происходит разделение продуктов пиролиза на чистый хлористый водород и смесь винилхлорида и дихлорэтана.

Колонна ректификации поз. К-601 представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 1200 мм, высотой 37520 мм и оборудована 55-ю тарелками. 23 нижние тарелки ситчатые, остальные - клапанные.

Куб колонны обогревается одним из трех попеременно работающих кипятильников поз. Т-602 А,Б,В поверхностью 140 м2, в межтрубное пространство которого в качестве теплоносителя подается пар давлением 1,2 МПа.

Продукты пиролиза из фазоразделителя поз. С500А и С500Б подаются на 23, 27 или 33 тарелки колонны поз.К-601. На 17 тарелку подается газообразный винилхлорид из головной части колонны поз.К6ОЗ.

Газообразный продукт из разделительной емкости поз.Е-502 подается в колонну поз.К-601 на 37 тарелку. Предусмотрена также подача на тарелку 33. Жидкий продукт из этой емкости подается на тарелку 33. Возможна подача на тарелку 27.

Процесс ректификации в колонне осуществляется под давлением 1,0-1,4 МПа при температуре верха от минус 19 до минус 29°С , куба от 99 до 115°С и перепаде давления не более 0,05 МПа.

При повышении давления до 1,45 МПа срабатывает на рабочем месте оператора световая и звуковая сигнализация и прекращается подача пара в кипятильник поз.Т-602А,Б,В. При падении давления до 0,96 МПа срабатывает сигнализация и закрываются следующие клапана:

-   на трубопроводе подачи жидкой фазы из закалочной колонны поз.К-501 в колонну поз.К-601;

-   на трубопроводах вывода жидкой и газообразной фаз из емкости поз.Е-502 в колонну поз.К-601;

-   на трубопроводе вывода кубового продукта из колонны поз.К-601;

-   на трубопроводе подачи газообразного продукта из головной части колонны поз. К-603 в колонну поз. К-601.

Давление в колонне поз.К-601 регулируется каскадно через блок соотношения производительности холодильной установки и регулированием подачи газообразного хлористого водорода из емкости поз.Е-601 в качестве хладагента в теплообменник поз.Т-503.

Массовый расход пара в кипятильник поз.Т-602А-В составляет 1000-2750 кг/ч и поддерживается регулятором расхода.

При понижении расхода до 1000 кг/ч и повышении до 2750 кг/ч срабатывает световая и звуковая сигнализация на рабочем месте оператора.

При повышении температуры в кубе до 130°С на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Уровень в кубе колонны поз. К-601 составляет 83-93 %.

При значениях уровня 83% и 93% на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация, при падении уровня до 75% - сигнал и отсечка подачи пара в кипятильник поз.Т-602А-В.

Уровень в колонне регулируется выводом кубового продукта.

Головной продукт колонны ректификации в виде газообразного хлористого водорода поступает в испаритель-конденсатор поз.Т-601, охлаждаемый хладо-ном-22, поступающим из холодильной станции.

Хлористый водород конденсируется примерно на 40% и далее газожидкостная смесь поступает в сборник флегмы поз. Е-601 вместимостью 63 м3.

Уровень в сборнике флегмы составляет 20-80 %. При понижении уровня до 20% и повышении его до 80% срабатывает световая и звуковая сигнализация на рабочем месте оператора.

Газообразный хлористый водород выходит из сборника флегмы поз. Е-601 с температурой от минус 19 до минус 29°С, проходит регулятор давления, где дросселируется до давления 0,48-1,18 МПа, охлаждаясь при этом до температуры минус 37°С, и поступает в качестве хладоагента в теплообменник поз. Т-503.

Объемный расход газообразного хлористого водорода, подаваемого в теплообменник, составляет не более 6500 м3/ч.

В теплообменнике поз. Т-503 хлористый водород, охлаждая продукт, нагревается до (0-20)°С и поступает далее в буфер поз. Е-504 вместимостью 100м3.

Давление в буфере составляет 0,48-1,18 МПа и регулируется с помощью клапана, сбрасывающего избыток давления на санитарную колонну поз.К-110.

При падении давления до 0,48 МПа и повышении его до 1,18 МПа срабатывает световая и звуковая сигнализация на рабочем месте оператора.

Из буфера поз. Е-504 газообразный хлористый водород подается на стадию окислительного хлорирования этилена.

Жидкий хлористый водород из сборника флегмы поз. Е-601 насосом поз. Н-601 А,Б подается на флегмирование в колонну ректификации поз. К-601 и частично в цикл конденсатора поз.Т-601.

Расход флегмы составляет 4-7 м3/ч и поддерживается регулятором расхода. Расход флегмы зависит также от температуры продукта на тарелке № 41, которая составляет минус 5°С.

При повышении температуры на 41 тарелке выше 0°С и понижении температуры ниже минус 18°С срабатывает световая и звуковая сигнализация на рабочем месте оператора.

Температура на тарелке № 45 составляет от минус 17 до минус 20°С. При повышении температуры выше минус 17°С и понижении температуры ниже минус 27°С срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Важным фактором, влияющим на содержание хлористого водорода в кубовом продукте колонны поз.К-601 является температура на тарелке №15, которая составляет 86°С.

При повышении температуры до 92°С и снижении до 80°С срабатывает световая и звуковая сигнализация. Кроме того осуществляется контроль температуры на тарелках № 8, 20, 30.

Кубовый продукт колонны поз. К-601, представляющий собой смесь винилхлорида и дихлорэтана с расходом не более 47 м3/ч направляется на дальнейшее разделение в колонну ректификации поз.К-602.

Для предотвращения кавитации насоса поз.Н-601А,Б его всасывающий трубопровод имеет рубашку, которая охлаждается за счет испарения фреона. Уровень фреона в рубашке составляет 20-80%.

2.2.2. Ректификация винилхлорида

Кубовый продукт колонны ректификации поз.К-601 поступает выборочно на тарелки 30,40 или 50 колонны ректификации поз.К-602, где происходит его разделение на дихлорэтан и винилхлорид.

Колонна ректификации поз.К-602 представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 2 м, внутри оборудованный 85 клапанными тарелками.

Куб колонны обогревается одним из трех попеременно работающих кипятильников поз.Т-604 А,Б,В площадью 511 м2, в межтрубное пространство которого подается пар давлением 1,2 МПа с массовым расходом не более 14000 кг/час, поддерживаемым регулятором расхода.

Кроме того ведется дополнительное регулирование расхода пара на кипятильник в зависимости от разности температур тарелок № 5 и № 12 в пределах 10-25°С.

Для поддержания необходимого температурного режима по высоте колонны ректификации осуществляется контроль температуры на тарелках № 5, 12, 20, 40, 60.

Температура верха колонны составляет от 35 до 45°С. Температура куба 154-164°С со световой и звуковой сигнализацией при повышении температуры до 172°С.

Уровень в кубе колонны поз.К-602 поддерживается в пределах 84-96%. При повышении уровня до 96% и снижении его до 84% на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация.

При падении уровня до 80% - сигнал и отсечка подачи пара в кипятильник поз.Т-604А-В. Регулирование уровня осуществляется выводом продукта из куба колонны.

Кубовый продукт, состоящий в основном из дихлорэтана, через фильтр поз.Ф-602 А,Б отводится на стадию ректификации дихлорэтана в колонну поз. К-401.

Объемный расход кубового продукта колонны ректификации составляет не более 23 м3/ч.

Винилхлорид, выходящий из головной части колонны поз.К-602, поступает в конденсаторы поз.Т-603 А,Б, охлаждаемые оборотной водой, где происходит коденсация винилхлорида.

Для контроля герметичности теплообменника поз. Т-603 А,Б на трубопроводе обратной оборотной воды предусмотрен замер ее электрической проводимости.

Электрическая проводимость должна быть не более 0,8-10-6 См/см, при значении проводимости 0,9·10-6 на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Давление в системе составляет 0,5-0,6 МПа. При повышении давления до 0,65 МПа на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Регулирование давления осуществляется изменением расхода воды в теплообменники поз.Т-603А,Б и изменением количества абгазов, сбрасываемых в систему сжигания из емкости поз.Е-602.

При повышении давления до 0,72 МПа происходит отсечка подачи пара в кипятильник поз.Т-604А-В.

При понижении давления до 0,45 МПа на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация и закрываются следующие клапаны:

-   на трубопроводе подачи питания в колонну поз.К-602;

-   на трубопроводе вывода кубового продукта из колонны;

-  на трубопроводе подачи винилхлорида из емкости поз.Е-602 к насосу поз.Н-603А,Б.

Перепад давления в колонне поз.К-602 составляет не более 0,06 МПа.

Давление в кубе колонны поз. К-602 составляет 0,56-0,66 МПа. При повышении давления до 0,72 МПа на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация и происходит отсечка подачи пара в кипятильник поз. Т-604 А,Б,В.

Винилхлорид, сконденсировавшийся в конденсаторах поз.Т-603 А,Б стекает в сборник флегмы поз.Е-602 вместимостью 20 м3, откуда насосом поз.Н-602 А,Б подается в качестве флегмы в колонну ректификации поз.К-602.

Объемный расход флегмы составляет 19-60 м3/ч и поддерживается регулятором расхода.

При понижении расхода до 19 м3/ч и при повышении его до 60 м3/ч на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Винилхлорид из сборника флегмы поз.Е-602 насосом поз.Н-603 А, Б подается в качестве питания на колонну отпарки хлористого водорода поз.К-603.

Уровень в емкости составляет 20-80%.

При значениях уровня 20% и 80% на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Регулирование уровня в емкости осуществляется путем отбора продукта на колонну поз.К-603.

Объемный расход винилхлорида на колонну поз. К-603 составляет не более 30 м3/ч.

Вода оборотная обратная безнапорная после опорожнения теплообменного оборудования поз.Т-501, Е-502, Т-603А,Б перед ремонтом, а также от анализаторов указанных теплообменников поступает в емкость поз.Е-620 объемом 1м3.

Уровень в емкости составляет 20-80%, при повышении уровня до 80% на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Из емкости поз.Е-620 безнапорная оборотная вода откачивается насосом поз.Н-620 в систему водоснабжения и канализации.

Уровень в полости насоса поз.Н-620 контролируется прибором, при снижении уровня на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация и отключается электродвигатель насоса поз.Н-620.

Температура подшипников насоса должна составлять не более 60°С. При

повышении температуры до 65°С на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация и отключается электродвигатель насоса поз.Н-620.

2.2.3 Отпарка хлористого водорода.

Винилхлорид из сборника флегмы поз.Е-602 насосом поз.Н-603 А,Б подается на 20-ю тарелку колонны отпарки поз.К-603.

Колонна представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 1м, внутри оборудована двадцатью клапанными тарелками и предназначена для очистки винилхлорида от остатков хлористого водорода.

Куб колонны отпарки обогревается кипятильником поз.Т-606 в межтрубное пространство которого подается пар низкого давления с массовым расходом не более 2300 кг/ч.

Процесс отпарки хлористого водорода осуществляется под давлением 1,2-1,4 МПа при температуре верха 75-85°С и температуре куба 76-86°С. Перепад давления по колонне отпарки поз.К-603 составляет 0,01 МПа.

При повышении давления в кубе колонны отпарки до 1,45 МПа срабатывает блокировка по отсечке подачи пара в кипятильник поз. Т-606.

При падении давления до 1,12 МПа на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация и закрываются следующие отсечные клапаны:

- на трубопроводе подачи питания в колонну поз.К-603 (до насоса поз.Н-603А,Б);

- на трубопроводе вывода кубового продукта колонны поз.К-603;

- на трубопроводе подачи газовой фазы из колонны поз.К-601.

Давление в колонне поз.К-603 поддерживается путем изменения расхода пара на кипятильник поз.Т-606.

Пары винилхлорида, насыщенные хлористым водородом, выходят из головной части колонны и направляются на 17 тарелку колонны ректификации поз.К-601.

Объемный расход парогазовой фазы должен составлять не менее 1160 м3/ч. При уменьшении расхода до 600 м3/ч срабатывает блокировка по прекращению подачи газовой фазы в колонну поз.К-601. При значениях параметров 800 и 1900 м3/ч срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Регулирование расхода осуществляется отбором газовой фазы на колонну поз.К-603 с помощью регулятора постоянного расхода.

Для удаления остатков хлористого водорода винилхлорид из куба колонны через теплообменник поз.Т-609, охлаждаемый оборотной водой, с температурой не выше 40°С, поступает на башни нейтрализации и осушки поз.К-604 А,Б,В.

Уровень в кубе колонны отпарки составляет 85-95% и поддерживается регулятором уровня путем изменения расхода винилхлорида в башне сушки поз.К-604А,Б,В и подачей пара в кипятильник поз.Т-606.

При увеличении уровня до 95% и снижения его до 85% срабатывает световая и звуковая сигнализация на рабочем месте оператора, при падении уровня до 80% - сигнал и блокировка по отсечке подачи пара в кипятильник поз. Т-606.

Объемный расход винилхлорида, подаваемого на осушку, составляет не более 20 м3/ч. Схемой предусмотрена подача парогазовой фазы колонны отпарки поз.К-603 через теплообменник поз.Т-609 на башни осушки и нейтрализации винилхлорида поз. К-604А,Б,В.

2.2.4 Нейтрализация и осушка винилхлорида

В двух башнях поз.К-604 А,Б производится окончательная очистка винилхлорида от хлористого водорода и осушка его от влаги, третья башня находится в резерве.

Башня осушки представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с коническим днищем диаметром 1,4 м, внутренняя поверхность футерована плиткой керамической кислотоупорной в 2 слоя. В качестве насадки используется цеолит марки CaA-Y и полиэтиленовые кольца Рашига.

Насадка по высоте расположена следующим образом: на нижнюю решетку равномерным слоем высотой 300 мм засыпаются кольца Рашига, вторым слоем высотой 200 мм синтетический цеолит. Затем слои колец и цеолитов чередуются, причем высота насадки из колец Рашига составляет 100 мм, а из цеолита 200 мм. Самый верхний и самый нижний слои из колец Рашига.

Расчетная продолжительность стадии адсорбции 22-23 часа.

При повышении содержания влаги в цеолите свыше 0,02 % и хлористого водорода свыше 0,0001 % проводится регенерация цеолитов CaA-Y в осушителях.

Осушитель поз. 604А освобождается от винилхлорида продувкой азотом, после этого арматура на выходе из осушителей закрывается и открывается арматура на трубопроводе подачи нагретого воздуха.

Продувка продолжается в течение 12 часов при температуре 120-1500С до полного удаления влаги и хлористого водорода из цеолитов. Воздух подается под давлением 0,6 МПа.

Нагрев воздуха происходит в электронагревателе Эт610 мощностью 12 кВт до 250°С.

После регенерации цеолиты используются для дальнейшей нейтрализации и осушки винилхлорида.

Вторая по ходу продукта башня является по конструкции аналогичной башне нейтрализации и называется башней осушки. В ней происходит поглощение остаточной влаги и хлористого водорода цеолитом в то время, когда первая башня находится на стадии регенерации цеолита.

При ухудшении очистки винилхлорида от хлористого водорода в работу включается резервная башня осушки.

Давление в башнях осушки поз. К-604 А,Б,В составляет не более 1,25 МПа. При повышении давления до 1,3 МПа на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация и прекращается подача винилхлорида на осушку.

При падении давления в башнях до 1,1 МПа на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация и закрываются следующие отсечные клапаны:

- на трубопроводе подачи винилхлорида из колонны поз.К603 в башни

осушки и нейтрализации поз.К604А-В;

- на трубопроводе вывода винилхлорида из башен поз. К-604А-В.

Анализ винилхлорида на содержание хлористого водорода на выходе из осушителей осуществляется при помощи аналитического контроля 2 раза в смену.

Содержание хлористого водорода в осушенном винилхлориде не должно превышать 0,0001% ( 1 ppm).

Во избежание полимеризации продукта после башен осушки в трубопровод винилхлорида подается ингибитор полимеризации - 5-10 % метанольный раствор гидрохинона. Ингибитор полимеризации готовится в сборнике поз. Е-607 объемом 0,8 м3. Уровень в сборнике составляет (20-80)%.

В сборник сначала принимается метанол, который поступает со склада в бочках и передавливается в сборник азотом, давлением 0,6 МПа.

Гидрохинон представляет собой порошок, который засыпается в сборник через воронку. Чтобы пары метанола не попадали в атмосферу на сборнике поз.Е-607 установлен вертикальный теплообменник поз.Т-608, охлаждаемый этиленг-ликолем, в котором пары метанола конденсируются и стекают снова в сборник.

Приготовленный раствор подается для стабилизации дозировочным насосом поз.Н-610 производительностью 63 л/ч. Дозировка раствора производится таким образом, чтобы содержание его в винилхлориде не превышало 5 ррm.

Давление после насоса поз.Н-610 1,6 МПа. При понижении давления до 1,5 МПа на рабочем месте оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация. При повышении давления до 1,76 Мпа - включается сигнализация и отключается электродвигатель насоса поз.Н-610.

Нейтрализованный, осушенный и стабилизированный жидкий винилхлорид после башен осушки через фильтр поз.Ф-604 А,Б поступает либо на базисный склад винилхлорида, либо в производство поливинилхлорида. При подаче винилхлорида в производство поливинилхлорида его ингибирование не производится.

Перепад давления на фильтре Ф-604А,Б составляет от 40 до 60 кПа. При повышении перепада давления до 90 кПа на рабочем месте оператора срабатывает

световая и звуковая сигнализация [12].

Расход товарного винилхлорида составляет не более 23 м3/ч. Давление составляет 0,7-0,75 МПа.

Технологическая схема получения винилхлорида дана на рисунке 1.


Колонны: З-К-601 колонна выделения хлористого водорода; 13-К-602 колонна ректификации; 23-К-603 колонна отпарки хлористого водорода; 25-К-604А, 26-К-604Б, 27-К604В башни осушки.

Емкости: 8-Е-601, 19-Е-602, 28-Е-605.

Теплообменники: 4-Т-601, 5-Т-602А, 6-Т-602Б, 7-Т-602В, 14-Т-603А, 15-Т-603Б, 16-Т-604А, 17-

Т-604Б, 18-Т-604В, 22-Т-606, 24-Т-609.

Фильтры: 1-Ф-601А, 2-Ф-601Б, 1-Ф-602А, 12-Ф-602Б, 29-Ф-604А, 30-Ф-604Б.

Насосы: 9-Н-601А, 10-Н-601Б, 20-Н602А, 21-Н-602Б.

Рисунок 1- Принципиальная технологическая схема получения винилхлорида


Характеристика сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции приведена в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Характеристика сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции

Наименование веществ

ГОСТ или ТУ

Регламентированные показания по ГОСТ или ТУ

Хлорид водорода

-

Содержание:

Хлорид водорода 99,63% масс. Ацетилен 0,22% масс.

Инерты 0,15% масс.

Метанол

ГОСТ 2222-78

Плотность р420=790 кг/м3

Гидрохинон

ГОСТ 19637-74

Содержание гидрохинона 99,5% масс.

Цеолит CaA-Y

ТУ-2163-004-05766557-97

Насыпная плотность 600 кг/м3, размер гранул 3 мм

Винилхлорид технический

ТУ 6-01-14-90, сорт высший

Примеси, % масс. (не более): дихлорэтан           0,002

1,3-бутадиен          0,001

ацетальдегид         0,0006

ацетилен                 0,0001

железо                     0,0001

хлорид водорода     0,0001

влага                        0,02

фенол                       0,0005

2.3. Техническая характеристика сырья, реагентов и товарной продукции

Таблица 2.1.

Характеристика сырья, реагентов и готовой продукции

Наименование сырья и вспомогательных материалов

Государственный стандарт, технические условия, СТП, регламент

Регламентируемые показатели по ГОСТ или ТУ

Примечание

Хлористый водород с пиролиза дихлорэтана

хлорид водорода-99,63%масс

ацетилен- 0,22%масс

инерты- 0,15%масс

Натр едкий технический (жидкий)

ГОСТ 2263-79

Массовая доля едкого натра, 42%масс

Метанол

ГОСТ 2222-78

Плотность =790кг/м3

Гидрохинон

ГОСТ 19637-74

Содержание гидрохинона 99,5%масс

Едкий натр технический марки ТР твердый ртутный (чешуированный)

ГОСТ 2263-79

NаОН-98,5%;

2СО3-0,8%;

NaCl-0,05%;

оксиды: железа, алюминия, магния-0,2%

Винилхлорид технический

ТУ6-01-14-90 сорт высший

Примеси, %масс. (н/б)

дихлорэтан 0,02, 1,2-бутадиен-0,001, ацетальдегид-0,0006, ацетилен-0,0001, хлорид водорода 0,0001, железо- 0,0001, влага-0,02,

фенол-0,0005.

2.4. Расчет материальных потоков

2.4.1. Материальный баланс печи пиролиза 1,2- дихлорэтана

Данные для расчета материального баланса приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.2.

Исходные данные

Наименование показателей

Значение показателей

Мощность печи по винилхлориду, т/г

Время работы печи в году, ч

Конверсия 1,2-дихлорэтана, %масс

Селективность образования винилхлорида, %масс

Выход винилхлорида, %масс

Технологические потери, %масс

Состав сырья, %масс: 1,2-дихлорэтан

легкокипящие

бензол

135000

8000

50

98,58

49,30

0,05

99,33

0,004

0,65

1,1,2-трихлорэтан

высококипящие

Состав газов пиролиза, %масс: инерты

хлорид водорода

ацетилен

метилхлорид

винилхлорид

легкокипящие

бензол

1,2- дихлорэтан

1,1,2-трихлорэтан

высококипящие

0,001

0,02

0,03

18,14

0,04

0,003

30,95

0,20

0,72

49,58

0,01

0,33

Примечание. Перечисление компонентов сырья и пирогаза приведено в порядке соответствующему их хромотограмме.

Производительность печи пиролиза составляет

по винилхлориду

Находим количество дихлорэтана, необходимое для обеспечения этой производительности

ClH2C-CH2Cl       H2C=CHCl + HCl

      99,0      62,5 36,5

99,0кг/ч                62,5кг/ч

GДХЭ                     16975кг/ч

С учетом конверсии сырья, селективности образования винилхлорида, расход дихлорэтана составит

С учетом примесей, количество дихлорэтана, подаваемого на пиролиз, составляет

54230кг/ч                99,33%

GДХЭ                     100%

GДХЭ=54597кг/ч

Рассчитываем количество примесей, поступающих в печь с дихлорэтаном согласно приведенному выше составу (см. исходные данные).

Количество легкокипящих составляет

54597кг/ч                100%

GЛК                     0,04%

Количество бензола составляет

54597кг/ч                100%

                    0,65%

Количество 1,1,2- трихлорэтана составляет

54597кг/ч                100%

                    0,001%

Количество высококипящих составляет

54597кг/ч                100%

                    0,016%

Количество технологических потерь составляет

54597кг/ч                100%

                    0,05%

Рассчитываем количественный состав газов пиролиза согласно количественному составу (см. исходные данные). Расчет проводим на количество газов за вычетом их количества на технологические потери

54597кг/ч-29кг/ч=54568кг/ч

Количество винилхлорида в отходящих газах пиролиза составляет

54568кг/ч                100%

                    30,95%

Количество хлорида водорода в отходящих газах пиролиза составляет

54568кг/ч                100%

                    18,14%

Остальные компоненты газов пиролиза находим аналогичными вычислениями.

Полученные результаты по расчету материального баланса пиролиза 1,2-дихлорэтана сводим в таблицу 2.3.

2.5. Расчет тепловых потоков

2.5.1. Тепловой баланс печи пиролиза дихлорэтана

,           (2.1)

где QН.С.- тепло, необходимое для нагрева сырья от 200 до 5000С

   QН.С.     (2.2)

где СР.С.'- теплоемкость сырья при температуре t=5000С.

    (2.6)

где Ср.i.'- удельная теплоемкость компонента при t=5000С.

      хi- массовая доля компонентов сырья

   (2.7)

Таблица 2.3.

Материальный баланс печи пиролиза дихлорэтана

Приход

Расход

Компоненты

%

масс

Компоненты

%

масс

сырье, в том числе 1,2-дихлорэтан легкокипящие

бензол

1,1,2-трихлорэтан

высококипящие

54597,0

54230,0

2,0

355,5

0,5

9,0

100

99,33

0,004

0,65

0,001

0,02

Газы пиролиза, в том числе,

винилхлорид, хлорид водорода,

ацетилен

метилхлорид

легкокипящие

бензол

1,2- дихлорэтан

1,1,2-трихлорэтан

высококипящие

инерты

54568,0

16880,0

9900,0

22,0

1,5

110,5

393,0

27050,0

5,5

181,5

15,0

100

30,95

18,14

0,04

0,003

0,02

0,72

49,58

0,01

0,33

0,03

Итого

54597,0

100

Итого

54568,0

100

Технологические потери

29,0

Всего

54597,0

100

54597,0

100

QН.С.

Q- тепло, поглощенное при протекании эндотермической реакции

С2Н4СCl2                 С2Н3Сl + НСl                               (2.8)

Количество тепла, которое потребуется для получения 16880 кг винилхлорида равно

Qр=

Qн.n.n- тепло, уносимое из раствора продуктами синтеза при температуре t=5000C.

   Qн.n.n=              (2.9)

где Ср.n.n.- теплоемкость продукта пиролиза

                 (2.10)

++       (2.11)

=0,3095·1,475+0,1814·0,834+0,0004·1,860+0,0002·1,395+0,0001·1,823+

+0,0001+0,817+0,0072·2,572+0,4958·1,278+0,0001·1,032=1,259 кДж/кг·град

=54568·1,259·773К=53105959кДж

Тепло Qд.ч., кДж, уносимое с дымовыми газами, при температуре t=2500С, вычисляют по формуле

   Qд.ч.-=            (2.12)

 =+       (2.13)

=2,143·0,0004+2,992·0,00002+0,666·0,0001=0,0009836 кДж/кг·град

Qд.ч.=54568·0,0009836·523=28071,02 кДж

Qрасх=40184401+18332490+53105959+28071,02=111650921кДж

Количество тепла Qпр.,кДж вносимое в печь вычисляют по формуле

   Qпр=Qc+Qт.ч.+Qвозд.            (2.14)

где Qе- тепло, вносимое в печь пиролиза сырьем

   Qе.=             (2.15)

t=2000C- температура сырья

Теплоемкость сырья при 2000С, Cр.с., кДж/(кг·град), вычисляют по формуле

                (2.16)

=

             (2.17)

=0,9933·1,006+0,0065·1,676+0,00003·0,9507+0,00002·1,345+

+0,00002·0,620=1,0102 кДж/кг·град

QC=54597·1,0102·473=26087789 кДж

Тепло вносимое воздухом, Qвозд., кДж вычисляют по формуле

   Qвозд.=           (2.18)

где- Ср=1,094 кДж/кг·град,

       t=2000С

Qвозд.=

Тепло, вносимое топливным газом, Qт.г. кДж, рассчитывают по формуле

   Qт.г=            (2.19)

где- t=2000С

-1,550 кДж/кг·град

Qт..г.=78628,1·1,550·473=57646212 кДж

Qпр.=26087789+28251872=111985873 кДж

Расчет теплового баланса сведен в таблицу 2.4

Таблица 2.4.

Тепловой баланс печи пиролиза дихлорэтана

Приход тепла

кДж/(кг·К)

Расход тепла

кДж/(кг·К)

Тепло, вносимое сырьем, (Qc)

Тепло от сгорания топливного газа (Qт..г)

Тепло воздуха

26087789

57646212

28251872

Нагрев сырья (Qн.с.)

Тепло реакции (Qр.)

Тепло продуктов пиролиза (Qн.n.n)

Тепло дымовых газов (Qд.г.)

Тепловые потери

40184401

18332590

53105959

28071

334952

Итого

1119858873

Итого

1119858873

2.6. Технологический расчет

         2.6.1.Теплотехнические расчеты башни осушки и нейтрализации

                   винилхлорида

Расчет количества теплоты, выделяющегося в процессе адсорбции

Поперечное сечение аппарата S, м2, вычисляют по формуле [14]

,                                               (2.20)

Объем смеси, проходящей через адсорбер, за один период V,м3, вычисляют по формуле [14]

                                               (2.21)

Адсорбируется веществ

Количество цеолита, загружаемого в адсорбер, Gц, кг, вычисляют по формуле [14]

Gц = S∙Н∙ρнас,                                            (2.22)

Gц = 1,54·1,8·600 = 1663,2 кг.

Теплоту адсорбции q, кДж, вычисляют по формуле [14]

Q = m∙an,                                                (2.23)

где m, n - константы, m = 3,74, n = 0,930;

      а - количество адсорбированного вещества на 1 кг цеолита, дм3/кг.

q = 3,74∙208,350,930 = 497,51 кДж/кг.

Всего за один период выделится тепла

Q = 497,51∙1663,2 = 827469,34 кДж.

Это тепло расходуется на нагревание цеолита и аппаратуры, на тепловые потери и в основном на нагревание винилхлорида. Если считать, что все тепло расходуется на нагревание винилхлорида (Свх = 1,35∙103 Дж/кг∙град, ρ = 925 кг/м3), то температура смеси повысится на

Расчет количества теплоты необходимого для регенерации адсорбента

Количество тепла, которое нужно подвести для регенерации адсорбента Qобщ, кДж, вычисляют по формуле [27]

Qобщ = Q1+Q2+Q3+Q4,                                    (3.24)

где Q1 - количество тепла, необходимое для нагрева адсорбента, кДж;

Q2 - количество тепла, необходимое для нагрева аппарата, кДж;

Q3 - тепло десорбции, кДж;

Q4 - тепловые потери, кДж.

Количество тепла, необходимое для нагрева адсорбента, Q1, кДж, вычисляют по формуле [27]

Q1 = Gц∙Срц∙(Т21),                                         (3.25)

где Срц - теплоемкость цеолита, Срц =1,04 кДж/кг∙град;

Т2 - температура нагрева адсорбента, Т2 = 393 К;

Т1 - начальная температура жидкости, T1 = 313 К.

Q1 = 1663,2∙l,04∙(393-313) = 13836156 кДж.

Количество тепла, необходимое для нагрева аппарата, Q2, кДж, вычисляют по формуле [27]

Q2 = Gaп∙Cpaп.(T2-T1),                                         (3.26)

где Gaп - масса аппарата, Gaп = 4450 кг;

     Срап - теплоемкость металла, Срап = 0,5 кДж/кг∙град.

Q2 = 4450∙0,5∙(393-313) = 178000,0 кДж.

Тепло десорбции Q3, кДж, вычисляют по формуле [27]

Q3 = GH2O∙qд ,                                                    (3.27)

где GH2O - масса адсорбированной веществ, кг;

      qд - теплота десорбции, qд = 1000 кДж/кг.

Q3 = 332,6∙1000 = 332600,0 кДж.

Тепловые потери Q4, кДж, вычисляют по формуле [27]

Q4 = 0,2∙(Q1+Q2),                                             (3.28)

Q4 = 0,2∙(138361,6+178000,0) = 63272,3 кДж,

Qобщ = 138361,6+178000,0+332600,0+63272,3 = 712233,9кДж.

Принимаем время регенерации 12 часов.

Количество тепла, которое необходимо подвести для регенерации адсорбента за один час, Qчac, кДж, вычисляют по формуле [27]

                                              (3.29)

Ориентировочное количество регенерирующего газа Gвозд, кг/ч, вычисляют по формуле [27]

                                             (3.30)

где Срвозд - теплоемкость воздуха, Срвозд = 1,01 кДж/кг∙град;

Т2возд - начальная температура воздуха, T2возд = 523 К;

Т1возд - конечная температура воздуха, Т1возд = 393 К.

  1.  МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1. Техническая характеристика основного аппарата

Расчетная температура, °С      2000

Расчетное давление в корпусе, МПа    0,33

Расчетное давление в рубашке, МПа:

для аппаратов объемом 1,6-2,5; 4,0 м3    0,66

для аппаратов объемом 6,3 м3     0,44

Материал деталей, соприкасающихся со средой - сталь 0,8, покрытая универсальным стеклоэмалевым покрытием

Материал рубашки             сталь 3

3.2. Расчет основных элементов аппарата на прочность

Расчет на прочность корпуса

Исходные данные

Диаметр аппарата внутренний, м     D=1,80

Диаметр рубашки внутренний, м      D =1,95

Расчетное внутреннее избыточное давление, МПа:

в аппарате         Р= 0,3

в рубашке          Р1 = 0,4

Расчетная температура стенок, °С     200

Материал основных элементов:

корпуса                сталь 08ГТ ТУ14-1-3899-85

обечайки и днища рубашки        В Ст 3 сп 5  ГОСТ 380-71

Расчет толщины обечайки корпуса

Толщину стенки обечайки, работающей под внутренним давлением, SR, м, вычисляют по формуле [27]

    (3.1)

где φ -коэффициент прочности продольного сварного шва цилиндрической обечайки φ =0,9;

     [σ] - допускаемое напряжение, при расчетной температуре 200°С для стали 08ГТ, МПа;

  S- исполнительная толщина стенки, м.

Исполнительная толщина стенки, S, м, вычисляют по формуле [27]

S ≥ SR + C,      (3.2)

где С - сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, м.

Расчетные формулы (4.1) п (4.2) применимы при условии

,

Сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, С, м, вычисляют по формуле [27]

C = C1234 ,     (3.3)

где C1 - прибавка, учитывающая коррозию металла со стороны, незащищенной эмалью, м,  C =0,0005 м;

     С2  - прибавка для компенсации минусового допуска листа, м, С2= 0,0008 м;

Сз - технологическая прибавка, компенсирующая уменьшение толщины металла во время обжига аппарата в процессе изготовления, м,Сз= 0,0005м;

С4 - прибавка на шлифовку, м, С4 = 0,0005 м.

С = 0,0005 + 0,0008 + 0,0005 + 0,0005= 0,0023 м.

Допускаемое напряжение, [σ],  МПа, вычисляют по формуле [27]

,    (3.4)

где [σ] - нормативное допускаемое напряжение, МПа, [σ] =190 МПа;

      К= 0,95; φt = 0,79 - поправочные коэффициенты.

[σ] = 190 · 0,95 · 0,79=142,6 МПа

0,007< 0,1

м

S = 0,0023 + 0,0023 = 0,0046 м

Толщину стенки обечайки, работающей под наружным давлением, Sp, м, вычисляют по формуле [27]

,   (3.5)

С последующей проверкой по формуле

   (3.6)

Коэффициент, К2 , определяют по номограмме.

Коэффициентов, K1 , вычисляют по формуле [27]

   (3.7)

где  Пу  - коэффициент запаса устойчивости , Пу = 2,4 ;

      Е - модуль продольной упругости при расчетной температуре 200°С для стали 08ГТ, МПа, Е= 0,18 МПа.

Коэффициентов, K3 , вычисляют по формуле [27]

К3 = ,      (3.8)

где  1=11 + 12 +13,               (3.9)

l3 =  - для выпуклых днищ, м;

l2 = 0,06 м - высота борта днища;

12 = 0,45 м - высота днища без борта.

l3 =  м

1 = 1,54 + 0,06 + 0,15 = 1,75 м

К3 =

К2 = 0,61

Толщину стенки обечайки, SR, м ,  вычисляют по формуле (4.5)

Исполнительную толщину стенки обечайки, S, м, вычисляют по формуле (4.2)

S =  0,011 + 0,0023 = 0,013 м.

Принимают  S = 0,016 м.

Допускаемое наружное давление, [P]1, МПа, вычисляют по формуле [27]

где [Р] - допускаемое давление из условия прочности, МПа;

    [Р] - допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости, МПа.

Допускаемое давление из условия прочности, [Р]1 , МПа, вычисляют по формуле [27]

          (3.10)

МПа.

Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости, [Р], МПа, вычисляют по формуле [27]

  (3.11)

МПа

МПа.

Расчет толщины днища корпуса

Толщину стенки эллиптического днища корпуса, работающего под внутренним давлением, S1R, м, вычисляют по формуле [27]

    (3.12)

где  φ = 1,0 - днище цельное;

         S1 - исполнительная толщина днища, м.

R=D - для эллиптических днищ с H=0,25 D.

Расчетные формулы применяют для эллиптических днищ, если

где   Н - высота выпуклой части днища без учета цилиндрической части, м, Н= 0,45 м.

;            

   

 м

S1  =  0,0025  + 0,0023 = 0,0048 м.

Толщину стенки днища корпуса, работающего под наружным давлением, S1R, м, вычисляют по формуле [27]

  (3.13)

Для предварительного расчета Кэ принимают равным 0.9.

м.

Принимают S1 =0,016 м

Допускаемое наружное давление из условия прочности, [P]1p, МПа, вычисляют по формуле (4.11)

МПа

Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости, [P], МПа,  вычисляют по формуле [27]

   (3.14)

Коэффициент, Кэ, вычисляют по формулам (3.15), (3.16) в зависимости от отношения  при  = 0.25.

Кэ =      (3.15)

Х = 10 ·     (3.16)

Х = 10 ·

Кэ = = 0,93

МПа

МПа

Расчет обечайки рубашки

Расчет обечайки рубашки, работающей под внутренним давлением, S2R, м, вычисляют но формуле

   (3.17)

где   [σ] - допускаемое напряжение при расчетной температуре 200°С для стали ВСтЗсп5, МПа, [σ] = 1260 МПа;

 S2 - исполнительная толщина обечайки, м;

 φ - коэффициент прочности продольного сварного шва, φ  = 0.9.

Расчетные формулы (4.2) и (4.17) применяют при условии

Сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, С, м, вычисляет по формуле (4.3)

С = 0,0005 + 0,0008 = 0,0013 м.

 0,0034 < 0,1

м

S2 = 0,0034 + 0,0013 = 0,0047 м.

Принимают S2 =0,008 м.

Расчет днища рубашки

Толщину стенки днища рубашки, работающего под внутренним давлением, S3R, м, вычисляют по формуле                             

   (3.18)

Сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, С, м, вычисляет по формуле (4.3)

С = 0,0005 + 0,0008 + 0,0005 = 0,0018 м.

Расчетные формулы применяют, если выполняются условия

;   

;   

Условия выполняются

0,002 < 0,0042 < 0,1           0,2 < 0,25 < 0,6 ;

м

S3 = 0,0034 + 0,0018 = 0,0052 м.

Принимают S3 = 0,01 м.

Расчет на прочность крышки

Исходные данные

Диаметр аппарата внутренний, м                          D = 1,80

Расчетное внутреннее избыточное давление, МПа         Р=0,3

Расчетная температура стенки, °С                        200

Материал крышки -  сталь 08 ГТ ТУ 14-1-3899-85

           Расчет толщины стенки крышки, работающей под внутренним давлением

Толщину стенки, SR, м, вычисляют по формуле [27]

    (3.19)

где [σ] - допускаемое напряжение при расчетной температуре 200°С для стали 08 ГТ, МПа.

Расчетные формулы принимают, когда

,

.

Допускаемое напряжение, , МПа, вычисляют по формуле [27]

,     (3.20)

где  - нормативное допускаемое напряжение, МПа,  = 190 МПа;

       К - поправочный коэффициент, К = 0,95;

      φt - поправочный коэффициент, φt = 0,79.

МПа

Величина прибавки к расчетным толщинам стенок, С, м, вычисляют по формуле (4.3)

С = 0,0005 + 0,0008 + 0,0005 + 0,0005 = 0,0023 м.

 

    0,2 < 0,25 < 0,5

Толщину стенки крышки, SR, м, вычисляют  по формуле (4.1)

м

Толщину исполнительной стенки крышки, S, м, вычисляют  по формуле (4.2)

м

Принимают S = 0,016 м.

Так как крышки приняты по ОСТ 26-01-70-77 расчет укрепления отверстий не производят.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ

Автоматизация производственных процессов представляет собой одно из наиболее важных направлений технологического процесса, являясь эффективным средством повышения производительности труда.

Весьма важное значение имеет автоматизация химических процессов в химической промышленности, темпы которой, за последние годы значительно возросли. Автоматизация позволяет увеличить производительность технологического оборудования и производительность труда обслуживающего персонала, улучшает качество продукции, повышает безопасность работы, а также позволяет осуществлять новые высокоэффективные процессы, недоступные при ручном труде.

Автоматизация поднимает общую культуру производства, облегчает труд обслуживающего персонала, контролирует и регулирует производственные процессы.

4.1. Автоматический контроль

Как и всякое химическое производство, цех получения винилхлорида оснащен контрольно-измерительной аппаратурой и средствами автоматизации, которые позволяют добиться оптимальных показателей процесса при минимальных затратах ручного труда, что ведет к уменьшению себестоимости целевого продукта, а также позволяет поддерживать параметры процесса.

4.1.1. Выбор и обоснование параметров контроля

В процессе получения винилхлорида не все параметры подлежат регулированию, некоторые из них подвергаются только автоматическому контролю. Параметры контроля служат для непрерывного наблюдения за технологическим режимом.

В качестве контролируемых параметров выбирают такие параметры, которые позволяют   наиболее полно и   своевременно контролировать ход процесса:

температура, давление, расход и уровень.

Температура

Сырье и реакционная смесь, применяемые в процессе, должны иметь определенную температуру, установленную регламентом. Контроль температуры ведется в печи пиролиза Р-501, закалочной колонне К-501, теплообменнике Т-523, Т-524.

Давление

Важным фактором, влияющим на качество продукции и скорость реакции, является давление, от величины давления зависит правильность протекания процесса. Снижение давления ведет к ухудшению свойств ВХ, а повышение может привести к разрыву предохранительных устройств, выбросу вредных веществ через фланцевые соединения. Необходим контроль в аппаратах Р-501, К-501, К-521, Е-525, а также на нагнетании насосов и на продуктовых трубопроводах.

Расход.

Расход контролируется на линиях подачи дихлорэтана в печь пиролиза Р-501, подачи топлива в Р-501, орошении К-501. Контролируется расход воды, азота, воздуха.

Уровень

Одним из условий безопасной и безаварийной работы, является исключение возможности перелива пожароопасных, едких продуктов в зону рабочих помещений. В то же время снижение уровня или его отсутствие в аппарате может привести к сбрасыванию нагрузки насосом и другим нарушениям. С этой целью контролируется уровень в сборниках и емкостях поз. Е-525, Е-510, С-500 А,Б.

4.1.2. Выбор и обоснование средств контроля

Контролем называется наблюдение за величинами различных параметров, характеризующих технологический процесс и сбор информации о состоянии оборудования и аппаратуры при помощи современных автоматических средств измерительной техники.

Датчиком температуры служит термообразователь сопротивления

ТСП-1088, работающий в паре со вторичным прибором преобразователем П282А.

Достоинства приборов: большой диапазон измеряемых температур, надежность в работе, точность в измерениях.

Для контроля давления в аппаратах используются преобразователи измерительные Сапфир-22-Ех-М-ДИ, обеспечивающие непрерывное преобразование значения измеряемого параметра в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи. Преобразователь разности давлений Сапфир-22-Ех-М-ДД используется также для преобразования значений уровня жидкости или газа в унифицированный токовый сигнал.

Для контроля расхода используется диафрагма ДКС 10-50 или ДКС 10-100, работающая с измерительным преобразователем Сапфир 22-Ех-М-ДД.

В системе контроля и регистрации измерительные преобразователи Сапфир работают с блоками преобразователями сигналов БПС-90П или БПС-90К, обеспечивающими питание преобразователей и преобразование сигнала постоянного тока 4   20мА, который с одновременным повышением мощности преобразуется в сигналы: 0…5, 0…20, 4…20 мА.

Затем электрический сигнал поступает в микропроцессорный контроллер Ломиконт Л-112. где преобразуется в цифровой сигнал и далее по интерфейсу ИРПС передается на автоматизированное рабочее место оператора- технолога для визуального контроля и регистрации на трендах и режимных листах.

4.2. Автоматическое регулирование

Автоматические системы регулирования предназначены для автоматического поддержания постоянной или для измерения по требуемому закону технологической величины объекта, характеризующей протекающий в нем процесс. Это достигается формированием автоматическим устройством (регулятором) регулирующих воздействий и введение их в технологический объект.

4.2.1. Выбор и обоснование параметров управляющих воздействий

Основными параметрами регулирования являются расходы подаваемого сырья. Для начала реакции необходимо подать обогрев, тепло подается в виде пара, дальше реакция протекает при большом выделении тепла, для съема которого подается конденсат. На трубопроводах подачи сырья и установлены регулирующие клапаны с исполнительным механизмом мембранного исполнения. переключение управляющего сигнала или выбор режима управления производится через байпасную панель дистанционного управления типа ПП12.2. Схема работает следующим образом; сигнал от датчиков (ДКС10-150) поступает на преобразователь Сапфир 22-Ех-М-ДД и затем на вторичный преобразователь БПС-90К связанный с микропроцессорным контролем Ломиконт-Л112 для преобразования с одновременным усилением токового сигнала. В Ломиконте-Л112 реализован пропорционально-интегральный регулятор, выход которого является входом электропневмопреобразователя ЭП-3324. Преобразователь выдает регулирующее воздействие в виде давления сжатого воздуха, подаваемого к исполнительному механизму регулирующего клапана.

От температуры сырья, подаваемого в реактор, зависит время реакции и качество ее протекания. Схема работает следующим образом; сигнал с термопреобразователя сопротивления ТСП-1088 поступает на вторичный преобразователь П-282А, где он преобразуется в токовый сигнал от 4 до 20мА. Затем этот токовый сигнал поступает в микропроцессорный контроллер Ломиконт Л-112, в котором  реализован, на цифровом уровне, пропорционально- интегрально- дифференциальный регулятор, цифровой выход которого, преобразуется в управляющий пневмосигнал. Этот пневмосигнал поступает на исполнительные механизмы регулирующих клапанов. Возмущающим воздействием является изменение рассогласования между температурой в аппаратах и температурой- заданием, которую изменяет оператор- технолог на автоматизированном рабочем месте. Управляющее воздействие осуществляется путем увеличения или уменьшения расхода теплоносителя.

Регулирование давления сырьевых компонентов на линии приема и передачи его на установку оксихлорирования этилена. Датчиком давления служит измерительный преобразователь Сапфир 22-Ех-М-ДИ. Сигнал поступает на вторичный преобразователь БПС-90П для преобразования с одновременным усилением токового сигнала и передается в микропроцессорный контроллер Ломиконт-Л112 реализован пропорционально- интегральный регулятор, выход которого подается в преобразователь ЭП-3324. Он выдает управляющий пневмосигнал на регулирующий клапан “НЗ”.

Уровень в емкости необходимо поддерживать не более 80% и не менее 20%, во избежании перелива продукта из емкости и сброса насосов. В качестве датчика уровня используется преобразователь типа Сапфир-22-ДД-Ех в паре со вторичным прибром преобразователем БПС-90П. Токовый сигнал от БПС-90П приходит на вход микропроцессорного контроллера Ломиконт-Л112, к котором реализован пропорционально- интегральный регулятор. Токовый выходной сигнал из Ломиконта Л-112 преобразуется в пневматический управляющий сигнал в преобразователе ЭП-3324 и подается на регулирующий клапан.

4.2.2. Выбор и обоснование средств регулирования

Для осуществления схем регулирования уровня, давления, температуры и расхода выбираем многофункциональный микропроцессорный контроллер типа Ломиконт Л-112, предназначенный для решения широкого круга задач автоматического управления технологическими процессами. Ломиконт обрабатывает дискретные, аналоговые и импульсные входные сигналы, выполняет операции управляющей логики, имеет таймеры и счетчики, параллельно с логическим управлением осуществляет сложную обработку аналоговых сигналов, в том числе фильтрацию, интегрирование, ПИ- и ПИД- регулирование с автоподстройкой и без нее. Наличие различных моделей Ломиконтов позволяет строить системы управления с различными требованиями к надежности и живучести, получая в каждом конкретном случае

4.3. Сигнализация. Выбор и обоснование параметров предупредительной

       сигнализации

Многие измеряемые величины поддерживаются автоматическими регуляторами с заданной степенью точности, допустимой для заданного технологического режима. Однако в силу различных обстоятельств может произойти нарушение хода технологического процесса и значения измеряемых параметров выйдут из установленных пределов.

Для привлечения внимания оператора приборы снабжают сигнализирующими устройствами, которые включают световой и звуковой сигналы и оповещают оператора о нарушении технологического режима.

В схемах сигнализации используют электроконтактный манометр ДМ2005, от которого включается световой сигнал.

В данном проекте предусмотрена сигнализация уровней емкостей поз. Е-525, Е-510. Сводная спецификация средств контроля и регулирования представлена в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

Сводная спецификация средств контроля и регулирования

Номер позиций

Наименование прибора и краткая характеристика

Тип прибора

Количество

Завод-изготовитель

Примечание

1

2

3

4

5

6

1-6, 4-4, 5-4, 12-5, 17-4, 18-5, 19-4,

20-5, 25-4, 26-4,

27-5, 29-4, 30-5,

39-4, 42-4

Регулирующий клапан

25С48НЖ 25С50НЖ ПОУ8

13

“Энергоприбор” г.Москва

27-1, 28-1, 30-1,

34-1

Диафрагма камерная

ДКС-10-150

4

“Ленприбор г.Ленинград

Продолжение таблицы 4.1.

1

2

3

4

5

5

1-2, 1-4, 12-2, 12-4, 18-2, 20-2, 20-4,

27-2, 30-2, 34-2

Преобразователь для измерения расхода

“Сапфир 22-Ех-ДД”

10

“Электроприбор” г.Москва

16.1-1, 16.2-1, 16.3-1, 25-1,

26-1, 29-1, 31-1, 32-2, 38.1-1, 38.2-1, 38.3-1

Термометр сопротивления

ТСП-1088

9

“Тизприбор” г.Москва

6.1-1, 6.2-1,

6.3-1, 6.4-1,

6.5-1, 6.6-1

Термопара

ТХА 1571

6

"Тизприбор" г. Москва

6-2, 13-2, 16-2, 23-2, 24-2, 25-2, 25-3, 26-2, 26-3, 29-2, 29-3, 31-2, 32-2, 38-2

Термопреобразователь

П282А

14

"Тизприбор" г. Москва

4-1, 4-3, 17-1, 17-3, 19-1, 19-3, 21-1, 22-1

Преобразователь измерительный уровня буйковый

“Сапфир 22ДУ-Ех”

8

“Электроприбор” г.Москва

35-1, 36-1, 39-1, 40-1, 41-1

Электроконтактный манометр

ДМ 2005

5

“Манометр”

г.Москва

5-1, 5-3, 7-1, 8-1, 9-1, 10, 11-1, 14-1, 15, 43-1

Преобразователь избыточного давления

“Сапфир 22Ех-ДИ”

10

“Ленприбор” г.Ленинград

4-2, 17-2, 19-2, 21-2, 22-2

Блок преобразования сигнала

БПС-90П

5

“Электроприбор”

г. Чебоксары

5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Основная цель безопасности жизнедеятельности – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельсноти.

В настоящее время перечень реально действующих негативных факторов значителен и насчитывает более 100 видов. К наиболее распространенным и обладающим достаточно высокими концентрациями или энергетическими уровнями относятся вредные производственные факторы: запыленность и загазованность воздуха, шум, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, повышенные или пониженные параметры атмосферного воздуха (температура, влажность, подвижности воздуха, давления), недостаточное и неправильное освещение, монотонность деятельности, тяжелый физический труд и др.

Почти во всех случаях проявления опасностей источниками воздействия являются элементы техносферы с их выбросами, сбросами, твердыми отходами, энергетическими полями и излучениями. Идентичность источников воздействия во всех зонах техносферы неизбежно требует формирования общих подходов и решений в таких областях защитной деятельности как безопасность труда, безопасность жизнедеятельности и охрана природной среды.

5.1. Безопасность проекта

5.1.1. Общая характеристика опасностей проекта

Роль технологий чрезвычайно велика в обеспечении безопасных условий труда и в охране окружающей среды. Соблюдение в технологии предельных значений технологических параметров, надежное регулирование процесса позволяет обеспечить надежную и безопасную работу установок для окружающей природной среды.

Основные опасности производства следующие:

- ректификационная колонна, вызывающая газовые выбросы;

- наличие в цехе электроустановок с напряжением 380 Вольт;

- разгерметизация оборудования и трубопроводов;

- наличие трубопроводов пара с давлением 0,1 Мпа ( 10 кгс/см2);

- наличие в цехе компрессоров, вызывающих вибрацию;

- наличие токсичных веществ.

Производство получения винилхлорида пиролизом 1,2 – дихлорэтана относится к производствам, представляющим потенциальную опасность профессиональных заболеваний и отравлений. Это связано с применением ядовитых, агрессивных и взрывоопасных веществ, которые вызывают в организме различные нарушения.

Чаще всего токсичные вещества попадают в организм человека через органы дыхания, что связано с высокой летучестью большинства реагентов. Поэтому для каждого вещества устанавливается предельно- допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной работе в пределах восьми часов, в течении всего рабочего стажа не может вызвать у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

5.1.2. Безопасность производственной деятельности и мероприятия по ее обеспечению

- токсические вещества и защита от них

Дихлорэтан. ПДК = 10 мг/м3, класс вещества по опасности воздействия -2, плотность  при  200С - 1252 кг/м3. Наркотик обладает сильным токсическим действием.. При воздействии на кожу вызывает дерма-тит. При попадании в организм в жидком виде–тяжелые отравления. Средства защиты: Фильтрующий противогаз марки «БКФ» «ФУ-13» спецодежда, перчатки, ботинки.

Едкий натр. ПДК = 0,5 мг/м3, класс вещества по опасности воздействия - 2, плотность  при  200С - 2130 кг/м3. Обладает сильным раздражающим действием. Попадая на кожный покров, вызывает ожоги, особая опасность заключается в возможности поражения глаз. Средства защиты: противогаз марки ФГП-130 БКФ, резиновые перчатки, сапоги, спецодежда, очки.

Винилхлорид. . ПДК = 5 мг/м3, класс вещества по опасности воздействия - 3, плотность  при  200С - 973 кг/м3. Сильный наркотик. Его пары вызывают потерю равновесия, а затем потерю сознания. Длительное воздействие вызывает антиневрозы. Средства защиты: Противогазы марки «БКФ», спецодежда, сапоги, перчатки [21].

- пожарная безопасность

Наличие в производственном корпусе винилхлорида, дихлорэтана, характеризует производство винилхлорида, как взрыво- пожароопасное. Исходя из свойств веществ и условий их применения НПБ 105-97 делят все производства и склады по взрыво и пожароопасности на следующие категории: А и Б-взрывоопасные; В, Г, Д – пожароопасные.

Производство винилхлорида относится к категории А, так как применяемые вещества способны взрываться и гореть [21]. Поэтому полы в цехе изготовлены из не искрящегося материала. Оконные рамы и дверные проекты смонтированы с таким расчетом, что их площадь достаточна на разрушающее давление и время разрушения. Разрушающее давление и время разрушения оконных переплетов и дверных проемов меньше давления и времени разрушения несущих и ограждающих конструкций.

Для оперативного сообщения о пожаре в цехе имеются пожарные извещателя; а для индивидуального тушения – пожарные краны, углекислотные и пенные огнетушители, ящики с песком, кошма.

Сведения по классификации по взрыво-, пожаробезопасности приведены в таблице 5.1 [11].

Таблица 5.1.

Категория производств по взрыво- пожаро- и электробезопасности.

Средства защиты

Используемые вещества

Температура, 0С

Категория производства по взрыво-и пожароопасности

Концентрационные (температурные) пределы взрываемости, %об

Средства тушения при загорании

вспышки

воспламенения

самовоспламенения

верхний

нижний

хлорид водорода

гидроксид натрия

дихлорэтан

винилхлорид

метанол

трихлорэтан

не горюч

не горюч

9,0

-43,0

8,0

29,0

от7до-39

413,0

400,0

436,0

А

А

А

Б

5,8

3,6

6,7

8,7

15,9

33

34,7

17,4

Песок, углекислота

Песок, углекислота

Песок, углекислота

Песок, углекислота

Углекислота

- электробезопасность

На основе категории и группы взрывоопасных смесей подбирается электрооборудование. Согласно правилам устройства электрооборудования (ПУЭ) помещение цеха относится к классу В-1а. Классификация помещений и наружных установок по ПУЭ- В-1г – повышенной надежности против взрыва.  Все оборудование исполняется во взрывозащитном исполнении- повышенной надежности против взрыва. Напряжение силовой сети в цехе принято 380Вольт, в сети освещения- 220Вт. Для ручных светильников предусмотрено напряжение 36Вт, для переносных светильников при работе внутри аппаратов применяется напряжение 12Вт [11].

Предельно-допустимое сопротивление заземляющего устройства для отвода статического электричества должно быть не более 100 Ом. Сопротивление молниезащитной системы должно быть не более 150 Ом. Допустимое сопротивление общего заземления должно быть не более 10 Ом, в цехе предусмотрено не более 4 Ом. Защита от статического электричества [21].

Вещества и материалы, обладающие диэлектрическими свойствами способствуют возникновению зарядов статического электричества, а разряды являются причиной пожаров и взрывов. Также статическое электричество является причиной нарушения технологических процессов, снижение производительности агрегатов, точности показаний электрических приборов автоматики. Поэтому защита от статического электричества имеет большое значение. На установке производства винилхлорида в качестве защитной меры от статического электричества принят отвод зарядов путем заземления оборудования и коммуникаций. Внутреннее заземляющее устройство в помещениях выполняется из полосовой стали размером не менее 40х4 мм.

Каждая система аппаратов и трубопроводов, где может образоваться статическое электричество заземляется в пределах цеха не менее. чем в двух местах. Сопротивление заземления должно быть не более 100 Ом [11], а в цеху 40 Ом.

Молниезащита

Молниезащитой называется комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний, вызванных электрическим, тепловым или механическим воздействием молний.

В зависимости от взрывной и пожарной опасности, вместимости, огнестойкости и назначения защищаемых объектов, а также с учетом средней грозовой деятельности в течении года нормами СН305-77 предусмотрены категории устройства молниезащиты. Здание цеха по мероприятиям грозозащиты относится к категории А, по молниезащите к первой категории. От прямых ударов молнии здание цеха и оборудование защищают молниеотводы, установленные на крыше здания и оборудования. Заземление от статического электричества и вторичного проявления молнии объединяют с заземляющими устройствами. Заземление должно иметь сопротивление не более чем 4 Ом [11].

- обеспечение санитарно-технические условий

Освещение

Правильная и достаточная освещенность помещения и рабочего места – залог снижения травматизма, сохранения здоровья и повышения производительности труда. В дневное время предусматриваем естественное освещение через боковые проемы, в ночное время – искусственное освещение.

В соответствии с характером и назначением производства в помещении цеха предусмотрено три вида освещения: рабочее, ремонтное и аварийное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта. В соответствии с нормами и  в зависимости от характера выполняемых работ освещенность в помещениях и установках проектируется: в производственном помещении, где необходимо постоянное наблюдение за контрольно-измерительными приборами не менее 75 люкс, в помещении, где необходимо периодическое наблюдение за аппаратами (например, насосы), не менее 50 люкс, на лестничных клетках, в тамбурах, бытовых помещениях – 20 люкс. Напряжение рабочего освещения 220 вольт 14.

Аварийное освещение предназначено для обеспечения освещения производственного помещения при отключении рабочего освещения. Аварийное освещение составляет 5% от основного, но не менее 2 люкс 14.

На установке термического расщепления 1,2-дихлоэтана предусматриваем рабочее и аварийное освещение.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения освещенности производственного помещения при отключении рабочего освещения. Аварийное освещение составляет 5% от основного, но не менее двух люкс.

В производственном помещении предусмотрены светильники типа ВЗГ-200 с повышенной надежностью против взрыва.

В бытовых помещениях с нормальной средой устанавливаются светильники типа ОД. Обслуживание светильников предусмотрено с лестниц- стремянок согласно [38].

Освещение принимаем согласно СНиП 23-05-95:

  •  в операторной- 300лк;
  •  в реакторном отделении- 50лк;
  •  около аппаратов- 20лк;
  •  общее освещение- 10лк.

Вентиляция

Вентиляция используется в цехе для удаления из производственного помещения загрязненного или перегретого воздуха и подачи вместо него чистого или охлажденного воздуха, с помощью естественной и искусственной вентиляции.

По характеру охвата различают вентиляцию местную и общеобменную. Выбор системы вентиляции зависит от вида технологического оборудования, его расположения и свойств выделяющихся вредных веществ. Для защиты обслуживающего персонала от воздействия вредных веществ в рабочих помещениях предусматривается естественная и приточно-вытяжная вентиляция [11].

Для стабильных производственных условий характерно некоторое относительно устойчивое соотношение между величинами газо- и тепловыделений и объемом производственного помещения, которое выражается условной величиной – кратностью воздухообмена.

Объем подаваемого в помещение свежего воздуха, необходимого для разбавления вредных газопаровыделений, попадающих в рабочее помещение, до

ПДК и определяется по формуле [11].

Сначала определяют необходимое количество воздуха, L, м3/ч, подаваемого в рабочее помещение по формуле [21]:

L = ,    (5.1)

где G  – количество вредных веществ, выделяющихся в рабочее помещение в единицу времени, м3/ч;

Спдк- предельно допустимая концентрация вредных веществ по санитарным нормам, мг/м3;

Спр –содержание вредных веществ в подаваемом воздухе, мг/м3;

Так как в воздухе выделяется несколько веществ, не оказывающих однонаправленного действия, то вентиляционную систему рассчитывают по тому веществу, для которого требуется большой воздухообмен, по винилхлориду:

,     (5.2)

Для винилхлорида СПДК=5мг/м3; СПР=0,15=0,5 мг/м3. Определяют количество винилхлорида, выделяющегося в рабочее помещение по формуле [21]:

,     (5.3)

где G- масса вредных веществ, выделяющихся в рабочее помещение в единицу времени, г/ч;

- плотность винилхлорида, кг/м3

V- объем оборудования, м3;

m=0,210-3ч-1

г/ч,

L = м3/ч.

Вычисляют кратность воздухообмена К, ч-1, в помещении по формуле [21]:

К=  (5.4)

где L- объем подаваемого свежего воздуха, м3/ч;

     V- объем вентилируемого помещения, м3;

К=

Кратность воздухообмена определяют сколько раз в течение часа воздух в помещении должен замениться.

Для производственного помещения предусмотрена приточная вентиляция, совмещенная с обогревательными калориферами, согласно СНиП П-31-78. Выбираем вентилятор марки Н4-70, производительностью 10000 м3/ч. Тогда число вентиляторов, n, шт., вычисляют по формуле [35]

     (5.5)

где ПВ- производительность вентилятора, м3/ч.

Выбираем вентиляторы марки Н 4-70 производительностью 1400 м3/ч.[11].

шт.

Принимаем 7 вентиляторов.

Рассчитаем аварийную вентиляцию

,                                        (5.6)

где Ка = 8 ч-1[11].

м3.

Рассчитываем число аварийных вентиляторов:

,                                                    (5.7)

шт.

Устанавливаем 8 аварийных вентиляторов [35].

Всего принимаем 15 вентиляторов и один резервный. Аварийная вентиляция в цехе, предназначенна для быстрого удаления из производственных помещений значительных объемов воздуха с высокими концентрациями токсичных веществ, возникающих при нарушениях технологического режима и авариях.

Льготы основных рабочих

Условия труда в производстве винилхлорида – вредные.

Каждому рабочему нормами предусматривается бесплатная спецодежда, нательное белье, костюм хлопчатобумажный, сапоги кирзовые, средства индивидуальной защиты – противогаз, респиратор, защитные очки.

Каждый рабочий обеспечивается талонами ЛПП.

Работникам производства предоставляют также следующие льготы[11]:

-повышенная оплата за вредные условия труда;

-сокращенный пенсионный возраст;

-дополнительный отпуск.

Бытовые помещения

Состав и устройство бытовых помещений определяется в соответствии с СниП 209.04-87. Для всех производств химической промышленности предусматриваются гардеробные и душевые.

Бытовые помещения изолируются от производственных, их располагают в отдельных зданиях или пристроях к главном зданию.

Количество умывальных кранов в бытовых помещениях

Определяется по наиболее многочисленной смене из расчета один кран на 10 человек. Душевые проектируются из расчета одна сетка на 5 человек, для наиболее многочисленной смены.

По определенным нормам проектируются следующие бытовые помещения: уборные, курительные, комнаты личной гигиены для женщин, помещения для отдыха. Площадь этих помещений принимается в расчете 0,2 м3 на одного работающего в наиболее многочисленной смене[40].

- безопасное ведение технологического процесса

Процесс получения винилхлорида пиролизом 1,2-дихлорэтана проводят при температуре 480-5200С. Так как процесс сильно газотермичен, необходимо постоянное и надежное охлаждение колонн ректификации. При остановке в первую очередь прекращают подачу дихлорэтана в печь пиролиза, а затем продувают азотом.

Для обеспечения безопасной эксплуатации установки необходимо [41]:

  •  осуществлять постоянный контроль и строго соблюдать нормы технологического процесса;
  •  эксплуатировать оборудование в соответствии с требованиями регламента и рабочих инструкций, содержать его в работоспособном состоянии;
  •  производить своевременный ремонт, чистку, испытание аппаратов, насосов, арматуры и трубопроводов в соответствии с утвержденным графиком планово- предупредительных работ;
  •  не допускать разлива продуктов в производственных помещениях;
  •  следить за эффективностью работы вентиляции и за температурой трущихся частей механизмов, аппаратов, насосов;
  •  работать на заземленных аппаратах и трубопроводах, на исправных приборах КИП и А;
  •  знать место расположения противопожарных средств защиты, расположение извещателей электрической сигнализации пожарной команды, уметь с ними обращаться;
  •  иметь при себе противогазы установленной марки;
  •  знать физико-химические свойства веществ;
  •  ежесменно производить контроль воздушной среды производственных помещений на содержание винилхлорида, дихлорэтана;
  •  запрещается заполнять аппараты выше установленных норм;
  •  на фланцевых соединениях трубопроводов должны быть установлены защитные кожуха;
  •  запрещается заполнять аппараты диэлектрическими жидкостями со свободно падающей струей;
  •  чистку емкостей и другие газоопасные работы производить в соответствии с инструкцией по организации безопасного проведения газоопасных работ;
  •  все вращающиеся механизмы должны быть ограждены защитным кожухом, перед ремонтом, чисткой, осмотром и устранением неисправностей электрическая схема должна быть разобрана и вывешен плакат «не включать, работают люди»;
  •  рабочее освещение производственного помещения  должно соответствовать СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»;
  •  все операции, связанные с отбором проб реакционной массы производить в резиновых перчатках и очках;
  •  допуск к работе ИТР и рабочих разрешается только после сдачи экзаменов по технике безопасности и на допуск к самостоятельной работе по данному рабочему месту квалификационной комиссии.

Риск – количественная характеристика действия опасностей, то есть число смертных случаев заболеваний, число случаев временной и стойкой нетрудоспособности (инвалидности) , вызванных действием на человека, конкретные опасности отнесенные на определенное количество работников за конкретный период времени.

Приемный риск – это такой низкий уровень смертности, травматизма или инвалидности людей, который влияет на экономические показатели предприятия.

Допустимость риска по международной договоренности принята в пределах от 10-7 до 10-6 (смертных случаев чел-1 год-1), а величина 10-6 является максимально приемлемой, уровень индивидуального риска составляет 10-7 ч-1 год-1.[21].

5.3 Мероприятия по защите окружающей природной среды от опасностей

проекта при нормальной работе аварийных и чрезвычайных

мероприятиях

Аварийные ситуации. Правила остановки производственного объекта:

  •  прекращение подачи сырья;
  •  прекращение подачи электроэнергии;
  •  прекращение подачи пара 6 кгс/см2;
  •  прекращение подачи воды;
  •  отсутствие воздуха КИП и А;
  •  отсутствие рассола.

            При прекращении подачи сырья:

  •  остановить установку.

При отсутствии пара 6 кгс/см2, рассола работа установки становится невозможной. Прекращают прием сырья, останавливают установку.

Прекращение подачи промышленной воды:

  •  прекратить прием сырья;
  •  остановить синтез;
  •  прекратить подачу сырья.

Способ обезвреживания продуктов в случае их разлива и в аварийных ситуациях.

В случае разлива продуктов, применяемых в производстве, необходимо принять меры по их обезвреживанию  и удалению из рабочей зоны.

Небольшие разливы продуктов производства пропитать сухим песком, ветошью, собрать и вынести в специальное место, место разлива пропарить острым паром, смыть водой.

При значительных (аварийных) разливах смывать продукт струей воды или конденсатом в специальную емкость сбора ливневых вод.

Индивидуальные средства защиты работающих:

- средства защиты органов дыхания от газов и паров продуктов, применяемых в цехе - фильтрующие противогазы марки БКФ. При работе в аппаратах - шланговые и изолирующие противогазы;

  •  средства защиты от попадания брызг продуктов на лицо, глаза и другие части тела - очки, маски или защитные, резиновые перчатки, сапоги, суконный костюм;
  •   весь обслуживающий персонал цеха должен быть обеспечен спецодеждой, касками, ношение которых на рабочем мете обязательно. Спецодежда не должна иметь развивающихся частей и не должна быть загрязнена токсическими веществами. Н а заводе организована специальная стирка спецодежды;

- категорически запрещается стирка спецодежды в керосине, бензине, ацетоне, а также запрещается сушка спецодежды, облитой горючими продуктами, на горячих трубопроводах, сушилках, батареях [21].

5.2. Экологичность проекта

5.2.1. Характеристика источников экологической опасности

Изучение экологической характеристики производства винилхлорида, борьба с вредными воздействиями на человека промышленных отходов, сточных вод и различных газовых выбросов является частью общей проблемы защиты окружающей среды.

Основные опасности производства следующие:

- ректификационная колонна, вызывающая газовые выбросы;

- наличие в цехе электроустановок с напряжением 380 Вольт;

- разгерметизация оборудования и трубопроводов;

- наличие трубопроводов пара с давлением 0,1 МПа ( 10 кгс/см2);

- наличие в цехе компрессоров, вызывающих вибрацию;

5.2.2. Выбросы, их состав, количество, влияние их на окружающую среду и меры по обеспечению. ПДВ

На установке получения винилхлорида пиролизом 1,2- дихлорэтана отсутствуют газообразные выбросы в атмосферу.

Выброс паров винилхлорида только при авариях в результате разрушения трубопроводов и аппаратов на установке. Допускаемое количество сбрасываемых вредных веществ в производственное помещение : дихлорэтана-10мг/м3, винилхлорида- 5мг/м3 [21].

Влажные абсорбционные газы со стадии азеотропной сушки ДХЭ направляются эжектором в цех № 16 на сжигание.

Сухие абгазы со стадии ректификации дихлорэтана направляются эжектором в цех № 16 на сжигание.

Абгазы оксихлорирования направляются в цех № 16 на сжигание.

Аварийные сбросы со стадии пиролиза дихлорэтана и ректификации винилхлорида сбрасываются в санитарную колонну с постоянной циркуляцией гидроксида натрия.

5.2.3. Водоснабжение производства и канализация, нормы расхода воды

Вода в цехе принимается для производственно-технических целей, хозяйственно- питьевым нужд и пожаротушения.

Для производственно технических целей расход воды определяется по расходу воды, необходимой для технологического процесса.

Для хозяйственно-питьевых нужд вода подается из общезаводской системы водоснабжения. Она очищенная и обеззараженная. Потребление воды на одного человека в смену предусматривается около 45 литров. Кроме того, нормативами предусмотрено потребление воды на душевые, поливку и мойку площадей. Качество питьевой воды регламентировано ГОСТ 2874-73.

Для пожаротушения расход воды рассчитывается исходя из предложения, что пожар произойдет в часы максимального забора воды другими потребителями [11].

Канализации предназначены для отбора и удаления производственных загрязненных вод от цеха с последующей очисткой. Сброс в канализацию осуществляется через гидравлические затворы. В цехе предусмотрены также бытовые канализации и внутренние водостоки [39]. Расход воды на технологию составляет вода оборотная-26460 тм3; вода грунтовая- 580,5 тм3.

5.2.4. Сбросы, их состав, количество, влияние на окружающую природную среду; меры по обеспечению ПДС

Сточные воды производства винилхлорида пиролизом 1,2- дихлорэтана, их

состав, количество и очистка

В процессе образования винилхлорида пиролизом 1,2- дихлорэтана образуются сточные воды: технологические стоки, сточные воды от промывки оборудования.

Технологические стоки содержат следующий состав загрязнений: вода- 96,7% масс; NaOH, NaCl- 2,73%; Na2CO3, Аl2Cl3- 0,57%; СuCl2- 0,01%. Сброс осуществляется непрерывно. Количество стоков составляет 80м3/сут. Для утилизации технологических стоков используют действующую установку очистки в корпусе 52 [41].

Сточная вода от промывки оборудования содержит в себе: воду- 99%, хлорорганику-1%. Сброс осуществляется три раза в год при ремонте. Количество стоков составляет 600м3/сут. Для утилизации также используют установку очистки в корпусе 52 [41].

5.2.5.Отходы, их состав, количество, влияние на окружающую природную среду, способы утилизации и хранения

Отходы производства винилхлорида пиролизом 1,2- дихлорэтана включают: легкокипящие, высококипящие вещества и абгазы.

Состав легкокипящих веществ: винилхлорид от5 до 10%; хлорпропен от 15 до25%; бензол от 11 до20%; метилхлорид от 15 до 25%. Легкокипящие вещества образуется 17,72 кг на 1 тонну винилхлорида, в час- 299кг, в сутки- 7176,6 кг, в год- 2392,210-3кг.

Состав высококипящих веществ: трихлорэтан от 25 до 20%; высококипящие от70 до45%; дихлорэтан от 5 до 35%. Высококипящих веществ образуется на 1 тонну винилхлорида 21,51кг, в час- 365кг, в сутки- 8711кг, в год- 2903,85103кг[11].

Высококипящие отходы собираются в емкостном парке Е 701б и направляются в цех № 25.

Легкокипящие отходы собираются в емкостном парке Е 701а и направляются в цех № 25.

5.2.6. Экологическая безопасность проекта для окружающей природной среды при чрезвычайных ситуациях

Чрезвычайная ситуация – состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории, нарушаются нормальные условия жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде [    ].

Под источником чрезвычайной ситуации понимают опасное природное явление, аварию или опасное техногенное происшествие, широкораспространенную инфекционную болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также применение современных средств поражения, в результате чего произошла или может возникнуть ЧС.

В настоящее время существуют 2 основных направления минимизации вероятности возникновения и последствий ЧС на промышленных объектах:

  •  разработка технических и организационных мероприятий, уменьшающих вероятность реализации опасного поражающего потенциала современных технических систем. В рамках этого направления технические системы снабжают защитными устройствами – средствами взрыво- и пожаро- защиты технологического оборудования, электро- и молниезащиты;
  •  подготовка объекта, обслуживающего персонала, служб гражданской обороны и населения к действиям в условиях ЧС. Здесь формируется план действия в ЧС, для создания которого нужны детальные разработки сценариев возможных аварий и катастроф на конкретных объектах.

Повышение устойчивости технических систем, которое заключается в возможности сохранения их работоспособности при ЧС, достигается организационно-техническими мероприятиями, которое всегда предшествует исследование устойчивости конкретного объекта [    ].

На работоспособность цеха № 29 производства ЗАО «Каустик» оказывают негативное влияние специфические условия и прежде всего район его расположения. Он определяет уровень и вероятность воздействия опасных факторов природного происхождения (сейсмическое воздействие, сели, оползни, тайфуны, цунами). Также выясняется метеорологические условия района (количество осадков, направление господствующих ветров, максимальная и минимальная температура самого жаркого и самого холодного  месяца, рельеф местности, характер грунта, глубина залегания подземных вод, их химический состав).

Возникновение ЧС в цехе цеха № 29 производства ЗАО «Каустик» связано с разгерметизацией систем повышенного давления (баллонов, емкостей для хранения или перевозки сжатых газов). Разрушение или разгерметизация систем повышенного давления может привести к появлению ударной волны, возгорание зданий, материалов, химическое загрязнение окружающей среды, загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами.

В ЧС проявление первичных негативных факторов (заземление, взрыв, обрушение конструкций) может вызвать цепь вторичных негативных воздействий – пожар, загазованность или затопление помещений, химическое, радиоактивное, бактериальное воздействие.

Аварии и катастрофы [   ]

Авария - это повреждение машины, станка, оборудования, здания, сооружения. Происходят аварии на коммунально-энергетических сетях, промышленных предприятиях. Если эти происшествия не столько значительны и не повлекли за собой серьезных человеческих жертв - их обычно относят к разряду аварий.

Катастрофа – это крупная авария с большими человеческими жертвами, т.е. события с трагическими происшествиями.

Главным критерием в различии аварий и катастроф заключается в тяжести последствий  и наличии человеческих жертв.

В результате аварий на предприятии возможны взрывы и пожары, а их последствия – разрушение и повреждение зданий и сооружений, технологий и оборудования, затопление территорий, выход из строя линий связи, энергетических и коммунальных сетей.

При взрывах ударная волна не только приводят к разрушениям, но и человеческим жертвам. Степень и характер взрыва разрушения зависит, кроме мощности взрыва, от технологического состояния сооружений, характера застройки и рельефа местности.

Наиболее часто взрывы происходят на предприятиях, использующих углеводородные газы, в котельных, газовых аппаратах, при использовании легковоспламеняющихся жидкостей.

Причины – ошибки при изыскании и проектировании, низкое качество строительных работ. Пожары возникают в результате перевозок горючего, химикатов.

При авариях и катастрофах, которые могут возникнуть в цехе № 21 производства винилиденхлорида, важно своевременно оповестить и организовать защиту рабочих и служащих, всего вблизи проживающего населения, которому угрожает опасность.

В первую очередь предприятию ЗАО “Каустик” необходимо организовать спасательные работы, оказать пострадавшим первую помощь и доставить их в лечебные учреждения.

После разведки пораженных участков объекта организуются локализация и тушение пожаров, принимаются меры к предотвращению дальнейших разрушений. Отдельные конструкции, которые угрожают падением, обрушают или наоборот укрепляют, проводят неотложные работы на коммунально-энергетических сетях.

При этом необходимо соблюдать требования безопасности:

  •  запрещается без надобности ходить по завалам;
  •  входить в разрушенные здания;
  •  проводить работы вблизи сооружений, грозящих обрушением;

-  нельзя прикасаться к оголенным проводам и различным электрическим установкам;

-  участки спасательных работ должен быть огражден, своевременно выставлена охрана и наблюдатели.

В результате аварий и катастроф может быть растекаться горючие и агрессивные жидкости. Это необходимо учитывать при организации работ.

           Причины возникновения ЧС

Землетрясения – это подземные удары (толчки) и колебания поверхности земли вызванные естественными процессам, происходящими в земной коре. Проекция центра очага землетрясения на земле называется эпицентром.

Как правило они охватывают обширные территории. Часто нарушается целостность грунта, разрушаются здания и сооружения, выходит из строя водопровод, канализация, линии связи, электро- и газоснабжения, имеются человеческие жертвы.

Возникают землетрясения неожиданно, и хотя продолжительность главного толчка не превышает нескольких секунд, его последствия бывают трагическим.

Порядок действия при землетрясении:

- если первые толчки вас застали на первом этаже необходимо немедленно покинуть помещение и удалится как можно дальше от близ стоящих зданий, сооружений столбов, они могут упасть и придавить вас;

- если во время толчка вы находитесь на втором и последующих этажах необходимо встать в дверных проемах и закрыть лицо и голову руками во избежании ранений кусками штукатурки;

- нельзя пользоваться лифтом;

- помните, что после первого толчка последуют еще несколько толчков;

- землетрясения сопровождаются пожарами, не приближайтесь к веществам воспламеняющимся, взрывчатым и токсичным;

- имейте при себе противогаз.

Наводнения – это временное затопление значительной части суши водой в результате действия сил природы. Происходят в результате обильных осадков или интенсивного таяния снега, из-за сильных нагонных ветров, из-за подводных землетрясений.

Порядок действия при наводнении:

  •  при угрозе наводнения проводят предупредительные мероприятия, позволяющие снизить ущерб и создать условия для эффективных спасательных работ;
  •  необходимо помнить, что времени мало и его надо использовать с максимальной пользой;
  •  если угроза наводнения будет нарастать на предприятии необходимо позаботиться о безопасности людей, работающих на непрерывных предприятиях;
  •  необходимо убрать с территории завода в безопасное место все вещества со складов, во избежании загрязнения стоков воды.

За последние годы в России произошло 1550 крупных чрезвычайных ситуаций, из них 1150 техногенного и 400 природного характера. пострадали 18 тыс. человек, погибли 1 тыс. 800 человек. тенденции роста чрезвычайных ситуаций сохраняются. число аварий на водном транспорте увеличилось на 75%, на объектах жилого и социально-культурного назначения на 25%, не снижается их число и на промышленных предприятиях и системах жизнеобеспечения [1].

Современное производство с каждым годом усложняется, в его процессах часто применяются ядовитые и агрессивные компоненты. На малых площадях концентрируется большое количество энергетических мощностей. Довольно, часто аварии приобретают характер катастроф, приводят к трагическим ситуациям.

Поэтому в современных условиях основные усилия направляются на предупреждение чрезвычайных ситуаций. В частности подготовлен проект закона «О безопасности в промышленности» и проект постановления Правительства « О лицензировании видов деятельности, связанных с созданием и эксплуатацией потенциально опасных объектов». Разработан также проект программы «Промышленная безопасность». В целях повышения контроля за качеством градостроительной документации и проектов строительства потенциально опасных объектов при МЧС России создана Государственная экспертиза проектов.

Проблемы предупреждения аварийных ситуаций везде решается по-разному. В лучшую сторону выделяется своей деятельностью Минэкономики, МВД России, Росгидромет, Госэпидемнадзор.

К сожалению, профилактические меры или не принимались или носят малоэффективный характер в нашей республике. Мы никак не можем перейти от теоретизирования, от разработки планов и программ к практическим делам. Органы исполнительной власти разных уровней, руководители предприятий и учреждений все еще мало внимания уделяют предупреждению чрезвычайных ситуациях.

Комиссия по ЧС

Территориальные органы Минприроды России создают комиссию с целью:

- установления источника и причин загрязнения;

- выявление негативных последствий, экстремального загрязнения окружающей среды и оценки нанесенного ущерба;

- для решения вопроса о приостановке работы источника загрязнения.

Органы Госкомсанэпиднадзора в этой ситуации оценивают возможность и степень влияния экстремального загрязнения на здоровье человека. Органы Роскомрыболовства осуществляют контроль за влиянием экстремального загрязнения поверхностных и морских вод на жизнедеятельность рыб, других водных организмов и растений. Органы Росгидромета составляют оперативные прогнозы распространения зоны экстремального загрязнения, участвуют в установления источника загрязнения. Органы Роскомнедры обследуют зону распространения экстремального загрязнения подземных вод.

Эта комиссия готовит информационные сообщения:

-указывают источник информации, дату и время поступления информации о ЧС;

-место населенного пункта, область, район или наименование водного объекта, где выявляется экстремальная ситуация;

-характеристика экстремальной ситуации;

-указываются критерии, по которым отмечены экстремальные ситуации с

указанием количественных характеристик;

-оцениваются причины возникновения экстремальной ситуации;

-указывается виновник возникновения экстремальной ситуации;

-указывается меры по локализации и ликвидации экстремальной ситуации;

-дается прогноз распространения зоны экстремального загрязнения и затем ведется наблюдение затем как меняется эта ситуация.

Оповещение чрезвычайных ситуаций

Программа создания и развития российской системы предупреждения и развития в чрезвычайных ситуациях (РСЧС), принятая постановлением правительства № 43 от 16 января 1995 г., Предусматривает в ближайшее время поднять на новый уровень вопросы оповещения, готовности населения и командно-начальствующего состава к действию в чрезвычайных ситуациях.

В результате чрезмерной концентрации промышленности в отдельных регионах, усложнения технических процессов, использования значительного числа взрыва -, пожаро- радиационное-, химически опасных веществ, износа оборудования наблюдается рост количеств аварий и катастроф, увеличение числа человеческих жертв, возрастание материального ущерба от чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

Все это вынуждает повысить оперативность и надежность управления процессами, как предупреждения, так и ликвидации последствий. Разработаны и утверждены специальные программы, состоящие из подпрограмм.

В результате ее реализации должна появиться единая автоматизированная система предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях (АИЦС РСЧС), которая будет сопрягаться с местными и региональными звеньями аналогичных систем. Также намечено внедрить видеоинформационные и другие самые современные средства связи. Все это позволит заранее предупредить организации, учреждения, о возникновении чрезвычайных ситуаций. И в конечном итоге снизить потери в людях и материальных ценностях.

Оповещение населения, – значит, предупредить его о надвигающейся

опасности (землетрясении, пожаре, наводнении, техногенных авариях и катастрофах). Для этого используют все средства проводной, радио-, телевизионной связи. Время главный фактор. В экстренных ситуациях терять его ни как нельзя. Часто это решает судьбу людей.

Почти все предприятия имеют местные радиоузлы, которые дополняются местной системой дистанционных, краевых, областных, телевизионных центров и ретрансляторов, широковещательных и местных радиостанций.

Данная система дополняется развитой сетью электрических сирен, расположенных на крышах зданий и шумных цехах. Такая развитая система позволяет оповестить заблаговременно население о возникновении чрезвычайных ситуаций, рассказать о правилах действия в конкретно сложившейся ситуации.

- сигнал «внимание всем!»:

В случае опасности людей необходимо немедленно оповестить людей где бы они не находились. Для этого используют сирены. Завывание сирен означает сигнал «внимание всем!».

Услышав вой сирены надо немедленно включить телевизор, репродуктор радиовещания, и слушать сообщения местных органов власти или штаба по делам ГО и ЧС.

  •  речевая информация:

На каждый случай чрезвычайных ситуаций местные органы власти совместно со штабом ГО и ЧС заготавливают варианты текстовых сообщений, приближенные к своим специфическим условиям. Они заранее прогнозируют как вероятные стихийные бедствия, так и возможные аварийные ситуации. Только после этого может быть составлен текст, более или менее отвечающий реальным условиям.

Информация излагается в течение примерно 5 минут, и повторяется по несколько раз. Очень важно чтоб информация была правильно понята, и из нее были сделаны конкретные выводы. Речевая информация передается по сетям проводного вещания, через наружные громкоговорители.

-локальные системы оповещения:

На предприятии ЗАО "Каустик" для оперативного оповещения населения об авариях на технических предприятиях используют локальные системы оповещения (ЛСО).

С помощью таких систем оповещения происходит одновременное оповещение рабочих, служащих, руководителей предприятия, и близ лежащего населения. Границы зоны оповещения определенны заранее. Все предприятия, учреждения, населенные пункты, объединяются в самостоятельную систему оповещения.

Главное преимущество ЛСО – их оперативность, которая в условиях аварий и катастроф так необходима. В критической ситуации дежурный диспетчер сам принимает решения и подает сигнал. ЛСО должна включаться очень быстро с тем, чтобы информация о заражении дошла до населения быстрее, чем зараженный воздух.

Ответственность за организацию связи и оповещения несут начальники штабов по делам ГО и ЧС всех рангов, а непосредственное обеспечение и поддержку связи в исправном состоянии осуществляется начальником служб связи и оповещении областей, городов, регионов, объектов народного хозяйства. Они отвечают за техническое состояние аппаратуры.

            Ликвидация последствий ЧС. Защита в ЧС

Федеральные органы власти располагают специально подготовленными и аттестованными силами и средствами, предназначенными для предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Используя их в рамках единой государственной системы, можно до минимума сократить потери.

Силы и средства подразделяются:

-силы и средства контроля и наблюдения;

-силы и средства на ликвидацию последствий чрезвычайных ситуаций.

Первый подраздел включает органы надзора, контрольно-инспекционную

службу, службу осуществляющий контроль за потенциально опасными объектами, лаборатории контроля за природной средой и др.

Второй подраздел включает соединения и части, подразделения МЧС, МО, МВД, невоенизированные соединения ГО, а также силы и средства, принадлежащие другим ведомствам и министерствам.

Основу этих сил составляют войска ГО, подразделения поисково-спасательной службы и формирования постоянной готовности МЧС. Существует отряд аэромобильной спасательной службы в силах МЧС.

На предприятии ЗАО "Каустик" создана группа оперативного реагирования, находящаяся на постоянном дежурстве. Готовность к выезду 10 минут. Состав: 5 дежурных смен, 4 спасателя, радиолог, химик, врач, связист, 2 водителя, (имеется  автобус и спецмашина).

Работы по ликвидации аварий начинаются без промедления. При этом основные условия направляются на спасение людей, предотвращения дальнейших аварий, и локализации образовавшегося очага. В очаг высылается разведка. Одновременно производится отцепление места аварии. Спасательные и медицинские формирования ведут поиск пораженных и оказывают им первую помощь. При авариях задействуются все имеющиеся спасательные, пожарные, медицинские бригады. Посильную помощь оказывает население. Одновременно производится эвакуация людей, причем в первую очередь детей, женщин, стариков. Затем проводятся работы по локализации аварий. После ликвидации аварий проводятся при необходимости дегазация дорог, зданий и т.д.

Восстановительные работы

Готовность предприятия ЗАО "Каустик" к выполнению восстановительных работ оценивается наличием проектно-технической документации по вариантам восстановления, обеспеченностью рабочей силы и материальными ресурсами.

Планирование восстановления работоспособности предприятия может предусматривать как первоочередное восстановление, так и капитальное. Первое может быть выполнено силами самого объекта, создающего для этих целей восстановительные бригады. В проекте восстановления освещаются следующие вопросы:

  •  объем работ по восстановлению с расчетом потребностей в рабочей силе, материалах, строительной технике, оборудовании, деталях, инструменте;
  •  оптимальные инженерные решения по восстановлению работоспособности предприятия;
  •  календарный план или сетевой график восстановительных работ, очередность восстановления цехов, исходя из важности их в выпуске основной продукции;
  •  состав восстановительных бригад и др.[1].

6. ОРГАНИЗАЦИОННО- ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Строительство новых предприятий ведется на основе сырьевой и энергетической базы, трудовых ресурсов и других факторов места строительства. На этой же основе ведется строительство химических и нефтехимичесих предприятий и в частности предприятий хлорной промышленности.

Производство винилхлорида по сбалансированному по хлору методу, предусматривает получение 90% от общего количества дихлорэтана за счет окислительного хлорирования этилена, образующимся на стадии пиролиза хлоридом водорода, который в целях утилизации используют как исходное сырье.

Свыше 90% всего получаемого в мировом масштабе винилхлорида расходуется на производство поливинилхлорида. Поливинилхлорид и изделия из него находят применение в различных отраслях промышленности, включая строительство, электронику, радиоэлектронику, производство целлюлозы и бумаги, производство этастомеров и волокнообразующих полимеров, деталей для транспорта, тары и упаковки, одежды и обуви, а также сельское хозяйство. Самым крупным потребителем поливинилхлорида является производство трубопроводов, на которое затрачивается от 20% до 55% суммарного количества полимера.

Производство винилхлорида сосредоточено главным образом на предприятиях- владельцах производства хлора и этилена. В настоящее время мировые потребности на винилхлорид стабилизировались на уровне 20млн. тонн в год. Прогнозируемые ежегодные темпы роста производительности по винилхлориду не менее 5%. Это гарантируется главным образом сохранением тенденции строительства установок большой единичной мощности до 400-450тыс. тонн товарного винилхлорида в год.

Целью данной работы является экономический расчет производства винилхлорида после реконструкции и сравнение основных ТЭП после реконструкции с действующими.

Все данные для расчета взяты на ЗАО “Каустик” по состоянию на 1 марта 2001года.

6.1. Производственная программа

Производственная программа рассчитывается на год исходя из часовой производительности ведущего оборудования, его количества и фонда рабочего времени в году. Годовой фонд рабочего времени рассчитываем исходя из принимаемого режима производства с учетом простоев оборудования на капитальном и текущих ремонтах, а также по технологическим причинам. Проектируется производство получения винилхлорида пиролизом 1,2дихлорэтана мощностью 140000 тыс. в год.

Расчет эффективного фонда рабочего времени  основного технологического оборудования представлен в таблице 6.1.

Таблица 6.1.

Эффективный фонд времени основного технологического оборудования

Показатели

Продолжительность

дни

часы

Календарный фонд времени

Регламентируемые простои:

  •  на капитальный ремонт
  •  на текущий ремонт
  •  по технологическим причинам
  •  по другим причинам

365

21

14

3

1

8760

504

336

72

24

Итого простоев

39

936

Эффективный фонд  времени

326

7824

Часовую производительность, Пч, т/ч, единицы ведущего оборудования по готовой продукции до и после реконструкции вычисляют по формуле

,                                             (6.1)

где Q- величина производственной программы, т/год;

      Е- количество единиц одноименного оборудования, шт.;

    Тэф- эффективный фонд рабочего времени, дни.

До реконструкции  

После реконструкции  

коэффициент экстенсивной загрузки оборудования, Кэкс, вычисляют по формуле

,                                                       (6.2)

где Ткал.- календарный фонд рабочего времени, дни.

6.2. Расчёт капитальных вложений

Расчеты капитальных вложений на создание основных фондов установки приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2.

Стоимость зданий и сооружений

Наименование зданий, сооружений

Сметная стоимость, р

Амортизация

норма, %

сумма, р

Корпус 1346

2344,73

1,2

28,14

Корпус 1345 А,Б

1268,90

1,7

21,57

Корпус 4030

101702,1

1,2

1220,43

Корпус 1349

4453,84

1,2

53,45

Корпус 1360

868,61

1,2

10,42

Корпус 43

309,83

1,2

3,72

Корпус 1347

3614,47

1,2

43,37

Градирня

7124,95

10

712,49

Итого

221687,43

2093,59

Расчет стоимости по капиталовложению в оборудование до реконструкции приведен в таблице 6.3

Таблице 6.3.

Расчет стоимости оборудования до реконструкции

Наименование оборудования

Сметная стоимость единицы оборудования, р

Количество

Общая сметная стоимость оборудования, р

Амортизация

%

сумма, р

1

2

3

4

5

6

колонна санитарная

358,900

1

358,900

5,6

20,098

реактор оксихлорирования

1499,333

1

1499,333

12,5

187,417

реактор

530,067

1

530,067

12,5

66,258

колонна Q1000

168,150

1

168,150

5,6

9,416

колонна Q1200

602,550

1

602,550

5,6

33,743

колонна Q2200

1110,150

1

1110,150

5,6

62,168

колонна

837,838

1

837,838

5,6

46,918

реактор гидрирования

47,837

1

47,837

6,7

3,205

колонна К-101

308,350

2

616,700

6,7

41,318

колонна

195,870

1

195,870

6,3

12,339

колонна

5181,900

1

5181,900

5,6

290,186

колонна

5181,900

1

5181,900

5,6

290,186

колонна

1268,150

1

1268,150

5,6

71,016

колонна

1000,150

1

1000,150

5,6

56,008

колонна

1686,150

1

1686,150

5,6

94,424

печь пиролиза

9400,902

1

9400,902

9,0

846,081

компрессор фреоновый

2661,586

1

2661,586

6,7

178,326

фреоновый ГЦ-1

1991,299

1

1991,299

6,7

133,417

теплообменник

180,250

1

180,250

9,0

16,223

насос ЦГ 100/125

106,833

2

213,666

12,5

26,708

Продолжение таблицы 6.3.

1

2

3

4

5

6

насос ЦГ25/100

239,000

2

478,000

10,0

47,8

теплообменник Т-502

905,668

1

905,668

9,0

81,510

испаритель

74,834

1

74,834

8,3

6,211

теплообменник 1200ТП

390,155

2

780,31

9,0

70,227

насос

222,033

2

444,066

12,5

55,508

сборник V-100м3

437,650

5

2188,25

6,7

146,613

компрессор циркуляционный

1728,483

1

1728,483

6,7

115,808

буфер V-0,024м3

355,000

4

1420,00

6,7

95,140

емкость

209,550

1

209,550

8,3

17,393

теплообменник поз.501

1300,650

1

1300,650

9,0

117,059

компенсатор ГИ-86/3

1728,484

1

1728,484

6,7

115,808

сборник V-130м3

470,150

1

470,150

6,7

31,500

емкость вертикальная

268,900

2

537,800

8,3

44,637

холодильник

314,286

3

942,858

9,0

84,857

ресивер V-50м3

860,470

1

860,470

6,7

57,651

сборник V-50м3

219,550

1

219,550

6,7

14,709

фильтр V-3,2м3

206,145

3

618,435

10,0

61,843

теплообменник ДБЗ-1498

578,175

3

1734,525

9,0

156,107

Итого по учтенному оборудованию

51375,431

7,5

3805,836

Продолжение таблицы 6.3.

1

2

3

4

5

6

Неучтенное оборудование

5137,543

7,5

380,584

Всего по оборудованию

56512,974

4186,42

Так как в дипломном проекте предусмотрена реконструкция, то необходимо рассчитать Кдоп, тыс.р, как затраты на реконструкцию. В проекте не предусмотрена замена старого оборудования, а только установка нового оборудования, потому дополнительные капитальные затраты включают только сметную стоимость дополнительного оборудования.

Кдоп.нов,                                                        (6.3)

где Кнов- сметная стоимость вновь устанавливаемого оборудования, включая затраты на его приобретение, транспортировку, хранение и монтаж.

Кдоп= 420,000+105,000+120,000+30,000+60,000+15,000=750 тыс.р

Следовательно капиталовложения в оборудование, К1тыс.р. после реконструкции составят

К10доп. ,                                                     (6.4)

где К0- стоимость оборудования до реконструкции;

Кдоп.- затраты на реконструкцию, тыс.р

К1=56512,974+750,000=57262,974 тыс.р

Расчет капиталовложений на создание основных фондов производства ХВ приведен в таблице 6.4

Таблица 6.4.

Расчет капиталовложений на создание основных фондов

Наименование капитальных затрат

до реконструкции

после реконструкции

Сметная стоимость

Амортизация

Сметная стоимость

Сумма, тыс.р

норма

сумма

1

2

3

4

5

6

здания

114562,48

1,2

1374,75

114562,48

1374,75

Продолжение таблицы 6.4.

1

2

3

4

5

6

сооружения

7124,95

10

712,49

7124,95

712,49

машины и оборудование: рабочее оборудование

56512,974

7,5

4186,42

57262,974

4294,75

силовое оборудование

7525,544

6,6

496,685

7525,544

496,685

КИПиА

11302,59

16

1808,414

11302,59

1808,414

передаточные устройства

16625,456

3,3

548,640

16625,456

548,640

измерительные приборы

12399216

14,3

1771,088

12399216

1771,088

вычислительная техника

687,962

10

68,796

687,962

68,796

инструменты

28,917

20

5,783

28,917

5,783

Итого

226770,089

10975,366

227520,089

11083,366

Расчет расходного контингента сырья, материалов, топлива и энергии до реконструкции приведен в таблице 6.5.

Таблица 6.5.

Расчет расходного контингента сырья, материалов, топлива и энергии до

реконструкции

Наименование статей расхода

Норма расхода

Цена единицу ресурса, тыс.р

Количество

Затраты

на единицу продукции

на весь выпуск

1

2

3

4

5

6

сырье и материалы:

этилен

катализатор гидрирования

гидразин гидрат

щелочь твердая

гидрохинон

фреон-22

серная кислота

купорос медный

аммиак жидкий

фенол

0,230

0,00001

0,0000004

0,0002

0,000001

0,0001

0,0144

0,000015

0,00025

0,000001

11,993

263,794

161,000

27,224

4,750

75,238

1,508

243,399

1,706

192,000

31725

1,35

0,054

27

0,135

13,5

1944

2,025

33,75

0,135

2,758

0,0026

0,000064

0,0054

0,000048

0,0075

0,0217

0,0037

0,00043

0,00019

386174,6

356,122

8,694

735,048

0,641

1015,713

2931,552

492,882

57,578

25,92

Итого по сырью и материалам

2,902

391798,73

Полуфабрикаты:

дихлорэтан

натр едкий технический

водород

0,861

0,0027

0,00407

4,673

2,364

0,465

121200

364,5

549,45

4,299

0,0064

0,00189

580386

861,678

255,494

вода умягченная

0,00023

2,387

31,05

0,00055

74,116

соляная кислота

0,000311

0,160

41,985

0,000049

6,718

сжигание абгазов

0,025

1,300

3375,0

0,0325

4387,5

сжигание отходов

0,0165

4,411

2227,05

0,0727

9825,503

Продолжение таблицы 6.5.

1

2

3

4

5

6

гипохлорит натрия

0,0074

0,954

999,0

0,00705

953,046

Натр едкий технический РД

0,0121

2,364

1633,5

0,0286

3861,59

Итого по полуфабрикатам

60612,245

Итого по сырью и материалам

986714,325

Топливо и энергия:

топливный газ

0,14

0,449

18900

0,063

8486,1

электроэнергия переменного тока

0,2267

0,551

30604,5

0,125

16863,08

пар

1,7

0,190

229500

0,323

43605,0

кислород

0,1233

0,430

16645,5

0,053

7157,57

вода грунтовая

0,0043

0,941

580,5

0,004

546,25

азот 8кгс/см2

0,075

0,353

10125,0

0,0264

3574,12

азот 12кгс/см2

0,022

0,234

2970,0

0,0051

694,98

воздух КИП

0,0137

0,124

1849,5

0,0017

229,34

воздух технический

0,039

0,120

5265,0

0,0047

631,8

азот 50кгс/см2

0,01

0,552

1350,0

0,0055

745,2

Итого по топливу и энергии

82533,44

Расчет нормируемых оборотных средств до реконструкции

а) оборотные средства по сырью и материалам, ОС.М., тыс.р

,                                                  (6.4)

где - расходный контингент по сырью и материалам за год, тыс.р;

- нормы запаса сырья и материалов, дни

б) оборотные средства по топливу и энергии

,                                                   (6.5)

где - расходный контингент по топливу и энергии за год, тыс.р;

- нормы запаса оборотных средств по топливу и энергии, дни

в) оборотные средства по запчастям и МБП

,                                                  (6.6)

где Коб- сметная стоимость оборудования.

г) нормируемые оборотные средства по готовой продукции

,                                                 (6.7)

где Qг- готовый выпуск продукции в натуральном выражении

Ц- оптовая цена единицы продукции без НДС

НГП- нормы запаса готовой продукции

Онорм=9080,193+2025,36+1130,25+716,53=12952,3 тыс.р

Расчет расходного контингента сырья, материалов, топлива и энергии после реконструкции показан в таблице 6.6.

Расчет нормируемых оборотных средств после усовершенствования

а) оборотные средства по сырью и материалам, ОС.М., тыс.р

б) оборотные средства по топливу и энергии

в) оборотные средства по запчастям и МБП

г) нормируемые оборотные средства по готовой продукции

Онорм=9369,0+2165,649+1145,259+740,79=12520,69 тыс.р

Свод капитальных затрат на производство ВХ приведен в таблице 6.7

Таблица 6.7.

Капитальные затраты на производство ВХ

Наименование

Сумма, тыс.р

до реконструкции

после реконтсрукции

1. Вложено в основные фонды

226770,089

227520,089

2. Нормируемые оборотные средства

12952,3

12520,69

Всего

239722,38

240040,77

Таблица 6.6.

Расчет расходного контингента сырья, материалов, топлива и энергии после

реконструкции

Наименование статей расхода

Норма расхода

Цена единицу ресурса, тыс.р

Количество

Затраты

на единицу продукции

на весь выпуск

1

2

3

4

5

6

этилен

катализатор гидрирования

гидразин гидрат

цеолит

гидрохинон

фреон-22

серная кислота

купорос медный

аммиак жидкий

фенол

0,230

0,00001

0,0000004

0,0001

0,000001

0,0001

0,0144

0,000015

0,00025

0,000001

11,993

263,794

161,0020

20,22

4,750

75,238

1,508

243,399

1,706

192,000

32200

1,4

0,056

28

0,14

14

2016

2,1

35

0,14

2,758

0,00264

0,000064

0,002

0,000048

0,0075

0,0217

0,0037

0,00043

0,00019

386174,6

369,312

9,016

280,00

0,665

1053,713

3040,128

511,138

59,71

26,88

Итого по сырью и материалам

2,79

391798,73

Полуфабрикаты:

дихлорэтан

натр едкий технический

водород

0,861

0,0027

0,00407

4,673

2,364

0,465

129540

378

569,8

4,299

0,0064

0,00189

605340,42

893,592

264,957

вода умягченная

0,00023

2,387

32,20

0,00055

76,861

соляная кислота

0,000311

0,160

43,54

0,000049

6,966

сжигание абгазов

0,025

1,300

3500

0,0325

4550

сжигание отходов

0,0165

4,411

2310

0,0727

10189,41

гипохлорит натрия

0,0074

0,954

1036

0,00705

988,344

Продолжение таблицы 6.6.

1

2

3

4

5

6

Натр едкий технический РД

0,0121

2,364

1694

0,0286

4004,616

Итого по полуфабрикатам

4,47

6263315,17

Итого по сырью и материалам

7,27

1018113,9

Топливо и энергия:

топливный газ

0,14

0,449

19600

0,063

8800,4

электроэнергия переменного тока

0,2267

0,551

31738

0,125

17487,638

пар

1,8

0,190

252000

0,323

47880

кислород

0,1233

0,430

17262

0,053

7422,66

вода грунтовая

0,0043

0,941

602

0,004

566,482

азот 8кгс/см2

0,075

0,353

10500

0,0264

3706,5

азот 12кгс/см2

0,022

0,234

3080

0,0051

720,72

воздух КИП

0,0137

0,124

1918,0

0,0017

237,832

воздух технический

0,039

0,120

5460,0

0,0047

655,2

азот 50кгс/см2

0,01

0,552

1400,0

0,0055

772,8

Итого по топливу и энергии

88250,232

6.3. Расчет показателей по труду и заработной плате

Производство винилхлорида относится к разряду особо вредных и особо опасных. Технологический процесс производства винилхлорида характеризуется следующими данными: процесс непрерывный, аппаратурный, продолжительность рабочей смены – 8 часов; условия труда – вредные; график работы – 5 бригадный.

Составим баланс рабочего времени одного среднесписочного рабочего. Этот баланс составляется исходя из графика сменности, продолжительности рабочего дня и характера.

Баланс рабочего времени одного среднесписочного рабочего в год приведен в таблице 6.8.

На основе баланса рабочего времени персонала определяется списочная численность рабочих, ЧС, в непрерывном производстве по формуле

Таблица 6.8.

Баланс рабочего времени одного среднесписочного рабочего в условиях

непрерывного производства

Показатели

Продолжительность, дн.

для дневного персонала

для сменного персонала

1. Календарный фонд времени

365

365

Нерабочие дни:

-выходные

-праздничный

104

12

120

-

Итого нерабочих дней

116

91

2. Номинальный фонд времени

249

245

Невыходы на работу:

-очередной и дополнительный отпуск

-декретный отпуск

-невыходы по болезни

-выполнение государственных и общественных обязанностей

-ученический отпуск

прочие невыходы

30

1

2

1

2

32

1

2

1

2

3

Итого невыходов на работу

36

41

3 Эффективный фонд рабочего времени

213

204

,                                                      (6.8)

где Чс- списочная численность рабочих;

Чя- явочная численность рабочих;

ТК, ТЭ- календарный, эффективный фонд времени.

Расчет численности рабочих производства винилхлорида приведен в таблице 6.9.

Таблица 6.9.

Расчет численности рабочих производства

Наименование специальности

Разряд

Явочная численность в смену, чел.

Явочная численность  в сутки, чел.

Списочная численность, чел.

Число смен в сутки

1

2

3

4

5

6

Основные рабочие

Оператор (АРМ-1)

6

1

4

5

3

Оператор (АРМ-4)

6

1

4

5

3

Оператор (АРМ-2)

6

1

4

5

3

Оператор (АРМ-3)

6

1

4

4

3

подмена оператор АРМ-2

6

1

1

1

подмена оператор АРМ-3

6

1

1

1

аппаратчик окисления

6

1

4

5

3

аппаратчик синтеза

6

1

4

5

3

аппаратчик гидрирования

5

1

4

5

3

аппаратчик нейтрализации

5

1

4

5

3

аппаратчик перегонки

6

1

4

5

3

аппаратчик перегонки

5

1

4

5

3

аппаратчик подготовки сырья

4

1

4

5

3

аппаратчик рекупирации

5

1

4

5

3

Продолжение таблицы 6.9.

1

2

3

4

5

6

аппаратчик пиролиза

6

1

4

5

3

аппаратчик газоразделения

5

1

4

5

3

аппаратчик подготовки сырья

5

1

4

5

3

аппаратчик нейтрализации

5

1

4

5

3

аппаратчик нейтрализации

4

1

3

5

3

машинист компрессорных установок

6

1

4

5

3

машинист компрессорных установок

5

2

8

10

3

машинист насосных установок

5

1

4

5

3

подмена оператор АРМ-1

6

1

1

1

3

подмена оператор АРМ-4

6

1

1

1

3

аппаратчик перегонки

6

1

1

1

3

аппаратчик рекупирации

5

1

1

1

3

машинист компрессорных установок

6

1

1

1

3

машинист насосных установок

5

1

1

1

3

машинист компрессорных установок

5

1

1

1

3

Итого основных рабочих

124

Вспомогательные рабочие:

слесарь- ремонтник

5

2

6

10

3

слесарь- ремонтник

4

2

6

10

3

электромонтер

5

1

4

5

3

электромонтер

4

1

4

5

3

Дневные рабочие

слесарь- ремонтник

5

5

5

5

1

электросварщик

4

2

2

2

1

электромонтер

6

8

8

8

1

электромонтер

5

1

1

1

1

электромонтер

4

1

1

1

1

Итого вспомогательных рабочих

47

Всего по цеху

171

Исходными данными для расчета фонда заработной платы являются:

а) численность рабочих;

б) эффективный фонд рабочего времени одного рабочего;

в) принятые формы и система оплаты труда;

г) тарифные ставки рабочих;

д) должностные оклады ИТР, служащих и МОП.

В нашем случае форма оплаты труда рабочих повременно-премиальная, на основе типовых окладов.

Фонд заработной платы делится на основной и дополнительный.

В состав основной заработной платы входит:

а) заработная плата, начисленная по тарифным ставкам;

б) премии рабочим за выполнение планового задания.

Для ЗАО “Каустик” премию ИТР выплачивают из фонда заработной платы.

в) доплата за работу в ночное время (0,5%- величина доплаты от часовой тарифной ставки за каждый час работы в ночное время);

г) доплата за работу в вечернее время (0,2%- коэффициент доплаты за каждый час работы в вечернее время).

д) доплата за работу в праздничные дни.

Другие оплаты на данном участке не производятся.

Дополнительный фонд заработной платы включает в себя выплаты за неотработанное время, предусмотренные законом. В состав входит:

а) оплата очередных и дополнительных отпусков

б) оплата ученического отпуска, государственных обязанностей и др.

Расчет фонда заработной платы основных и вспомогательных рабочих рассмотрен на примере расчета фонда заработной платы аппаратчика 6-го разряда

– Оплату по тарифу за год, Зт, тыс.р, вычисляют по формуле

Зт = tчас · Тсм. · Тэф. · Чсп.,    (6.9)

где  tчас- часовая тарифная ставка, тыс. р;

     Тсм- продолжительность смены, час.;

     Тэф.- эффективный фонд рабочего времени;

    Чсп.- списочная численность рабочих данной квалификации.

Зт = 15 · 8 · 204 · 25 = 633,216 тыс. р

Для остальных рабочих расчет выполняется аналогично.

–Премию за стопроцентное выполнение планового задания, Зп, тыс.р, в размере 60% от оплаты по тарифу вычисляют по формуле

,                                                   (6.10)

где Зт- оплата по тарифу, тыс.р;

     Кп- процент премирования.

  •  Оплату за работу в ночное время Зн, тыс.р. вычисляют по формуле

,                                                (6.11)

где Зт- оплата по тарифу, тыс.р;

   0,5- величина доплаты от часовой тарифной ставки за каждый час работы в ночное время.

  •  Оплату за работу в вечернее время Зв, тыс. р, вычисляют по формуле

     (6.12)

  •  Доплату за работу в праздничные дни, Зпр., тыс.р, вычисляют по формуле

Зпр. = t.час · Тсм. · n. · Чяв,     (6.13)

где t.час- часовая тарифная ставка, тыс.р;

     Тсм- продолжительность рабочей смены, час;

     n – число праздничных дней в году, дн.;

Чяв – явочное число рабочих в сутки, чел.

Зпр. = 15 · 8. · 12. · 15 = 21600 тыс. р.

Основной фонд заработной платы аппаратчиков 6 разряда, Офзп, р, вычисляют по формуле

Зосн =.   (6.14)

Зосн =633,216+379,929+105,536+42,214+5,959 + 216,0 =1166,854 тыс.р

Дополнительный фонд заработной платы для аппаратчиков 6 разряда.

Оплату очередного отпуска, Зотп. ,тыс. р, вычисляют по формуле

    (6.15)

где Зотп.- основной фонд заработной платы, тыс. р;

     nотп. - число дней отпуска, дн.;

    Тэф.- эффективный фонд рабочего времени.

Оплату ученических  отпусков, Зуч., тыс. р, вычисляют по формуле

,     (6.16)

где Зотп.- основной фонд заработной платы, тыс.р;

     Тэф.- эффективный фонд рабочего времени;

     nуч- количество дней ученических отпусков, дн.;

     nг.о.- число дней выполнения гос. обязанностей.

тыс. р

Дополнительный фонд заработной платы, Здоп ,тыс. р, вычисляют по формуле

                                                (6.17)

тыс. р

Общий фонд заработной платы Зобщ., тыс.р, определяют по формуле

Зобщ.осн.доп.                                         (6.18)

Зобщ.=1166,854+200,195=1367,049 тыс.р

Доплату по районному коэффициенту, Зур., тыс. р, вычисляют по формуле

,                                         (6.19)

где Зобщ.- общий фонд заработной платы, тыс.р;

   0,15 – районный коэффициент.

тыс. р

Годовой фонд заработной платы аппаратчиков 6 разряда с учетом уральского (районного) коэффициента, ГФЗП, тыс. р, вычисляют по формуле

ГФЗП=Зобщ.ур .                                          (6.20)

ГФЗП=1367,049+205,057=1572,106 тыс.р

Расчет годового фонда заработной платы ИТР, служащих  и МОП рассмотрим на примере начальника смены получающего оклад 3,477 тыс.р.

Зт = Ом · Чсп. · Nм.,    (6.21)

где Ом –месячный оклад с учетом доплаты за условия труда, тыс. р;

     Чсп.- списочная численность, чел.;

     Nм.- число месяцев работы.

Зт=3,477·11·5=191,235 тыс.р

Премию за стопроцентное выполнение установленного задания, Зпр, тыс.р, вычисляют по формуле

,                                                   (6.22)

где Зт- оплата по тарифу, тыс.р;

     Кп- процент премирования.

  •  Доплату за работу в ночное время Зн, тыс.р. рассчитывают по формуле

,                                                (6.23)

  •  Доплату за работу в вечернее время Зв, тыс. р., определяют по формуле

,                                                  (6.24)

  •  Доплату за работу в праздничные дни, Зпр., тыс. р, вычисляют по формуле

Зпр.дн. · n. · Чяв,     (6.25)

где Одн.- средний дневной оклад, тыс.р;

     n – число праздничных дней в году, дн.;

     Чяв – явочное число рабочих в сутки, чел.

,                                                 (6.26)

где - месячный оклад без доплаты за условия труда, тыс.р

,                                                    (6.27)

дн.

тыс.р

Зпраз.=0,144·12·3=5,184 тыс.р

Основной фонд заработной платы составит

                                                (6.28)

Зосн=191,235+172,112+31,873+12,749+5,184=413,153 тыс.р

Дополнительный фонд заработной платы

Оплату очередного отпуска, Зотп. ,тыс. р, вычисляют по формуле

    (6.29)

где Ом.-месячный оклад, тыс. р;

     чспис.- списочная численность, чел..

     Тэф.- эффективный фонд рабочего времени.

Общий фонд заработной платы Зобщ., тыс.р, определяют по формуле

Зобщ.осн.доп.                                          (6.30)

Зобщ.=413,153+33,032=446,185 тыс.р

Доплату по районному коэффициенту, Зур., тыс. р, вычисляют по формуле

.                                           (6.31)

Годовой фонд заработной платы начальника смены, тыс. р, вычисляют по

формуле

Згобщ.ур.                                            (6.20)

Зг=446,185+66,928=513,113 тыс.р

Расчет годового фонда заработной платы ИТР, служащих и МОП приведен в таблице 6.11.

Таблица 6.11.

Расчет фонда заработной платы ИТР, служащих и МОП

Должность

Штатная чис-ть, чел.

Месячный оклад, р

Годовой оклад, р

Доплата за работу в ночное время, р

Доплата за работу в вечернее время, р

Доплата за работу в праздники, р

Годовой фонд заработной платы, р

1

2

3

4

5

6

7

8

ИТР:

Начальник цеха

1

7,441

73,676

195,129

Зам. нач. цеха

2

5,538

109,625

290,381

Вед инженер- технолог

1

4,979

49,292

130,549

Механик цеха

1

4,998

49,480

131,047

Энергетик цеха

1

4,738

46,906

124,230

Мастер по рем. тех оборудов-ия

1

3,653

36,165

95,782

Мастер по рем. тех оборудов-ия

1

3,588

35,521

94,077

Продолжение таблицы 6.11.

1

2

3

4

5

6

7

8

Инженер по ремонту

1

2,210

21,879

57,946

мастер по рем. эл. оборудов-я

1

3,399

33,650

89,122

мастер по рем. эл. оборудов-я

1

3,698

36,610

96,962

начальник АСУТП

1

4,101

40,599

107,527

инженер электронщик

5

3,237

160,232

29,673

11,869

4,824

477,693

инженер электронщик

2

3,269

64,726

171,425

инженер програмист

1

2,555

25,295

66,992

инженер технолог

1

3,458

34,234

90,668

инженер технолог

1

3,438

34,036

90,144

инженер технолог

1

3,919

38,798

102,755

инженер технолог

1

3,497

34,620

91,69

нач. отд. очист. ст. вод

1

3,306

32,729

86,682

нач. отделения

2

4,712

93,297

247,098

нач. смены

5

3,477

172,112