Инновационный проект, классификация, цели, стратегии

- третий фактор - неконтролируемый разброс показателей качества поступающего на переработку сырья. Известно, что даже небольшие колебания его состава - содержания парафиновых и ароматических углеводородов, асфальтенов и других компонентов оказывают огромное влияние на качество получаемых битумов. Отрицательный "вклад" в нестабильность сырья вносят и технологические особенности эксплуатации вакуумных колонн: изменения температурного режима и глубины вакуума, колебания количества "проваливаемого" циркуляционного орошения и загрузки сырья, недостаточная эффективность контактных устройств и т.д.

Проблема стабилизации качества сырья порождает еще  две характерные особенности битумного производства. Во-первых, это возросший уровень требований потребителя к качеству дорожных, кровельных и других битумных материалов, во-вторых, одним из эффективнейших способов повышения качества товарных нефтепродуктов является компаундирование, но опыта смешения товарных компонентов для получения готовых битумов пока нет. Поэтому теоретически возможно и целесообразно использовать метод компаундирования как для подготовки сырья, так и для модификации свойств уже готовых битумов.

Нефтеперерабатывающим предприятиям невыгодно дополнительно оборудовать битумное производство на НПЗ специальными охлаждающими системами для снижения температуры готового битума до + 150 ºС вместо + 250 ºС (это даёт возможность получать битумы с более лучшими эксплуатационными свойствами), перемешивающими устройствами для введения катионных поверхностно-активных веществ (ПАВ), специальными дополнительными емкостями для раздельного хранения битумов различных марок, современной аппаратурой для более строгого регулирования качества битумов и т.п. Ведь битум по сравнению с другими нефтепродуктами характеризуется низкой стоимостью, мало отличающейся от стоимости самой нефти, и потому не является выгодным товаром.

Кроме того, в связи  с огромной территорией России и  неравномерным размещением на ней нефтеперерабатывающих предприятий в современных условиях транспортные расходы составляют значительную долю в стоимости битумов и без того являющихся наиболее дорогой составляющей в цене готового асфальтобетонного покрытия.

Большинство российских нефтеперерабатывающих заводов не заинтересовано в получении высококачественных битумов: во-первых, российские НПЗ перерабатывают легкие западносибирские нефти с высоким содержанием светлых нефтепродуктов - до 60%. Светлые нефтепродукты в четыре раза дороже битумов, и именно они определяют экономику нефтеперерабатывающего завода. А повышение качества выпускаемых битумов связано с дополнительными затратами при низком экономическом эффекте. Во-вторых, свойства массовых западносибирских нефтей не дают возможности выпуска высококачественных битумов.

Следствием указанных  причин является ситуация, при которой 50 % дорожных битумов не отвечают требованиям  ГОСТ 22245-90. При этом требования ГОСТа давно не удовлетворяют потребителя.

Сегодня дорожники в  своем стремлении к повышению долговечности дорог стоят перед дилеммой: покупать битумы за рубежом, при этом транспортные расходы будут весьма велики, или строить специализированные НПЗ по производству битума с использованием в качестве сырья специальных "тяжелых нефтей". Очевидно, что второй путь предпочтительней.

В связи с тем, что  битум долгое время не считался в  нашей стране целевым продуктом нефтепереработки, совершенствованию технологии его производства не уделялось должного внимания. Недостаточное финансирование битумного производства привело к тому, что оборудование на большинстве отечественных нефтеперерабатывающих предприятий морально и физически устарело. Вследствие этого качество вырабатываемых битумов и объемы их производства не соответствуют требованиям современного рынка. Поэтому перед НПЗ России остро стоит вопрос реконструкции битумных производств. Только комплексный подход к решению данной проблемы позволит вывести производство битумов на современный уровень.

Такой подход включает:

- улучшение качества сырья для битумного производства за счет оптимизации его группового химического состава, введения активирующих добавок, использования активирующего воздействия энергетических полей (например, ультразвука, виброполя);

- создание блока компаундирования битума с сырьем с целью расширения ассортимента марок дорожных битумов и исключения отрицательного воздействия утяжеления сырья на качество получаемой продукции;

- автоматизация как процесса окисления, так и процессов компаундирования битумов с сырьем с одновременной заменой устаревшего оборудования;

-    модернизацию существующей технологии производства битума;

- заменить паровой нагрев на современную систему гибких электронагревателей, это позволит снизить себестоимость продукции.

Реализация указанных  мероприятий позволит не только повысить качество производимой продукции, но и придаст производству необходимую гибкость по ассортименту выпускаемой продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Разработка мероприятий по снижению себестоимости производства битума

3.1 Инновационный проект по снижению себестоимости битума

 

Особое внимание, на всех этапах развития технологии, уделялось вопросу себестоимости продукции и её качеству.

Для того, чтобы битум  проходил по трубам необходима поддержание  температуры самого битума от 1650С  до 190 0С, при температуре окружающей среды от 250С до 30,60С. Эту температуру поддерживает паровая система подогрева труб. В систему входит паровая станция, сеть подогревающих труб, по которым распространяется пар, и насосы, отвечающие за перекачку сырья. При прохождении через насосы, сырье разогревается до необходимой температуры – идет поддержание температуры транспортировки.

Сам процесс подогрева  сырья при транспортировке устарел  морально, а оборудование, использующееся для этого, устарело технически. Самым большим минусом подобной системы – это потери мощности и температуры пара, подводящийся к нагревательным элементам. При транспортировке пара на большие расстояния, теряется до 60 % энергии и температуры, которая уходит в виде теплового излучения в окружающую среду. Тем самым, повышая температуру окружающей среды в цеховом помещении, создавая сложные условия работы для рабочих.

При потерях мощности идет так называемый скачкообразный (неравномерный) нагрев смеси, что приводит к потере качества смеси и закупориванию транспортировочных систем.

 

Рисунок 7. Потери мощности и температуры в зависимости от расстояния

 

Чтобы снизить потери мощности при нагреве смеси и  тем самым сэкономить средства, затрачиваемые  на нагрев и поддержание температуры смеси, необходимо следующие мероприятия:

1. Заменить паровой  нагрев на современную систему  гибких электронагревателей.

2. Установить электроприводы  с волновым редуктором ELESYB, заменив  уже отработавших свой ресурс, насосы Н2-2А марки 4ПТ.

Данный проект приведет к снижению себестоимости производства битума на 13-15%. Рассмотрим более подробно.

С целью экономии средств  и тепло энергии вдоль всей системы труб, по котором транспортируется смесь, крепиться саморегулирования  нагревательный кабель, который обеспечивает нагревание транспортировочной трубы.

Благодаря эффекту саморегулирования  кабель выделяет тем больше тепла, чем  ниже запрограммированная температура  трубопровода, при повышении температуры  его тепловыделение уменьшается. Таким  образом он сберегает электроэнергию и никогда не перегорает, даже при самопересечении. Для трубопроводов большой длины (более 150 м) и трубопроводов перекачки вязких продуктов (битума) используются специальные резистивные кабели постоянной мощности на высокие температуры.

Система нагревательных кабелей пожаробезопасна, энергоэффективна и надежна. Она действует автоматически и практически не нуждается в обслуживании (см. Приложение 1).

 

3.2. Технические особенности системы саморегулирующихся нагревательных кабелей

 

Конструкция усиленного типа с плотной стальной оплеткой и внешней стойкой оболочкой. Конструкция - две токопроводящие жилы (1,5-2,5мм2) - полупроводниковая углеродная матрица-оболочка пластиковая -оплетка медная-оболочка полиолефиновая или фторопластовая. Выпускаются марками - П и Ф . П) с усиленной от механических и кратковременных коррозионных факторов наружной полиолефиновой оболочкой. С барьерной фторопластовой (Ф) оболочкой для применения в условиях постоянных внешних воздействий химических, коррозионных и агрессивных сред, ультрафиолета (см. Приложение 1).

Выбор схемы электрообогрева  зависит от размеров объекта и  необходимой поддерживаемой температуры.

При анализе всей системы  транспортирующей линии труб битумной установки, выявлено, что для поддержания необходимой температуры смеси, необходимо смонтировать нагревающий кабель общей длиной до 184,8 метров.

Крепеж подбирается  исходя из температуры нагревателя  и всего объекта. Высокотемпературные  ЛЭС15мм/100м - стеклолента подвязочная  для монтажа нагревателей и систем всех типов на температуры -50+700 0С СКА50мм/50м - скотч монтажный алюминиевый - для подвязки мощных нагревателей до 200 0С на объектах с температурами до 120 0С.

Используют так же как подкладку, для подклейка  швов кожуха. СМП50мм/50м - скотч монтажный пропиленовый - для монтажа кабелей с температурами до 85 0С.

Шкафы управления - для  обычных и опасных зон монтируются  и поставляются по техзаданию.

Терморегуляторы подбираются  под заданные условия эксплуатации или размещения.

Для опасных зон:

1. ТРЭ/ТСП(Ех)(-50+200) 3,5кВт с индикацией и выносным датчиком, щитовой;
2. ТЕД(Ех)(-20+320) 3,5 квт накладной на объект во взрывозащищенном корпусе с выносным датчиком;
3. Т2ПСТАБ 3,5 кВт Термоконтроллер импульсный 2-х канальный 2 датчика( воздух-объект).

Вместе с заменой парообогрева трубопровода на саморегулирующий электрообогрев необходимо, также установить электроприводы с волновым редуктором ELESYB, заменив уже отработавших свой ресурс, насосы Н2-2А марки 4ПТ. Электроприводы с волновым редуктором ELESYB предназначены для эксплуатации в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности, использующих электроприводную запорную арматуру во взрывоопасных зонах.

Рассчитаем примерную  стоимость затрат на установку такой  системы.

 

3.3. Экономическая эффективность инновационного проекта

 

Система саморегулирующихся нагревающих кабелей имеет множество  разновидностей и подтипов. Проанализируем несколько подтипов, основываясь  на необходимой длине новой системы.

Выбираем подтип ЭНГКЕх-1-0,98(10)/220-98,2. Стоимость одного метра саморегулирующегося нагревающего кабеля – 750 рублей за 1 метр. В стоимость входит установка кабеля.

Кроме этого необходимо установить электроприводы с волновым редуктором ELESYB, заменив уже отработавших свой ресурс, насосы Н2-2А марки 4ПТ.

В итоге на полную установку  всей системы саморегулирующихся нагревающих  кабелей, систему управления (шкаф), крепежные элементы, датчики температуры, требуется израсходовать 108000 рублей единовременно.

Таким образом, при реализации проекта увеличится производительность установки, а значит и выпуск готовой продукции

Производительность паронагревающей  установки - 14-35 м3/час

Производительность саморегулирующаяся нагревающая установка - 19-42 м3/час.

Чистый денежный доход  без саморегулирующей установки составит 57000 руб. Единовременные эксплутационные затраты составят 108000 руб, и при увеличении производительности труда чистый денежный доход будет равен 68400 руб. Вложение денежных средств рекомендуется с помощью привлечения заемных инвестиций.

На основе оценки эффективности проекта, методом дисконтирования рассчитаем следующие критерии:

1. Чистая текущая стоимость (NPV) проекта, позволяющая оценить эту величину в случае неодинакового инфляционного искажения доходов и затрат.

NPV = åCF × 1/ (1+E)t, (1)

где CF – чистый денежный доход за период эксплуатации инвестиционного объекта;

Е – норма дисконта;

t – продолжительность расчетного периода.

NPV = 68400 × 1/ (1+0,13) + 82080 1/ (1+0,13)2 + 98496 × 1/ (1+0,13)3 = 192176 руб.

Т.к. текущая стоимость больше инвестиционных издержек 192176, то это соответствует целесообразности реализации проекта.

2. Рентабельность проекта.

PI = (åCF/ (1+E)t) / (åI/ (1+E)t), (2)

где I – затраты на инвестиции.

PI=192176/[(108000/(1+0,13))] =2,02

Т.к. PI>1, то это свидетельствует о целесообразности реализации проекта, а также о высокой оценки инвестиционной привлекательности проекта.

Результаты расчетов технико-экономических показателей проекта позволяют сделать вывод, о экономической целесообразности реализации проекта.

Таким образом при повышении производительности труда, а также при замене элементов установки, себестоимость производства битума снизится на 15%.