Производственный менеджмент

РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ  И ГАЗА ИМЕНИ и.м. ГУБКИНА

 

Факультет химической технологии и экологии

Кафедра производственного  менеджмента

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель проекта Томова А.Б.   (подпись)   (дата)

Студент гр. ХВ-07-7 Белов С.И.   (подпись)   (дата)

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2012 

Содержание:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

Сера, как элементарная, так и  в виде различных неорганических и органических соединений, играет исключительную роль в природе и  хозяйственной деятельности человека. Удивительные особенности не свойственные большинству других веществ, обуславливает  постоянный и все возрастающий интерес  к химии и технологии серы. [1]

Сера  является  широко  распространенным  элементом,  составляющим  0,1%  земной  коры.  Формы,  в  которых  она  встречается,  чрезвычайно  разнообразны:  самородная  сера,  сульфидные  и  сульфатные  минералы,  сложные  сераорганические  соединения  в  нефти,  сульфиды  и  гидросульфиды  в  природном  и  попутном  газе  и  др.

Промышленное  извлечение  серы,  возможно,  из  всех  встречающихся  в  природе  форм  и  зависит  лишь  от  технико-экономической  эффективности  применяемых  технологий.  Так,  вероятные  запасы  серы  в  сульфатах,  битуминозных  сланцах  и  угле  огромны,  однако  до  настоящего  времени  доля  серы,  получаемой  из  этих  источников,  весьма  незначительна.

Производство серы в нашей стране и за рубежом непрерывно увеличивается  в связи с расширением областей ее применения, открытием новых, уникальных по содержанию сернистых соединений месторождений природных газов, нефти, угля, руд цветных и черных металлов, все возрастающим вниманием  к защите окружающей среды от вредного воздействия серосодержащих промышленных выбросов, постоянным повышением качества продукции за счет снижения в ней  содержания сернистых соединений.

Последнее десятилетие нефтяная и  газовая промышленность нашей страны характеризуется ускоренным освоением  крупнейших газоконденсатонефтяных месторождений Оренбургской области, Прикаспийской впадины, Западного Казахстана и Узбекистана, в пластовой смеси которых содержится значительное количество сероводорода и сераорганических соединений. Потенциальные ресурсы серы в углеводородном сырье этих регионов составляют многие десятки   миллионов тонн.

С пуском и освоением Мубарекского, Оренбургского, Астраханского, Тенгизкого комплексов по добыче и переработке сероводородсодержащих газов и нефти возникла новая подотрасль - газо-химическая, которая характеризуется глубокой и комплексной переработкой углеводородного сырья с извлечением гелия, этана, пропан-бутана, серы, меркаптанов, и получением моторных топлив. Мощность и количество установок получения из сероводорода многократно возросла, и с 1995 года топливные отрасли дают до 50% всей серы вырабатываемой отечественной промышленностью. Это обусловило значительное увеличение числа рабочих и инженерно-технических работников, занятых в производстве серы из сероводорода. Накоплен определенный производственный опыт.

Разработка месторождений газа, содержащих сероводород, строительство  и эксплуатация газоперерабатывающих заводов, имеющих в своей структуре  производство газовой серы, существенным образом отразилось на резком увеличении производимой серы - ценного товарного  продукта - сырья химической промышленности.

Промышленное освоение процесса выделения  серы из кислых газов, получающихся в  результате сероочистки сероводородсодержащих  газов, позволило, во-первых, получать высококачественную серу (содержанием  серы не менее 99,9 %), имеющую гораздо  меньшую себестоимость, чем природная, и, во-вторых, такая утилизация сероводорода, выделяемого при сероочистке  газа, необходима для обеспечения  экологических требований по охране атмосферного воздуха.

Состав и качество кислых газов, с точки зрения использования  их в процессе Клауса, зависят, прежде всего, от выбранного способа очистки  газа (физическая или химическая абсорбция, адсорбция и т.д.). Кроме сероводорода в полученном в процессе очистки  кислом газе присутствуют в большей  или меньшей степени диоксид  углерода, серооксид углерода, сероуглерод, меркаптаны, азот, могут присутствовать в небольших количествах сульфиды и т.п.

Процесс извлечения серы методом Клауса был разработан более 100 лет назад  для удаления сероводорода, образующегося  при извлечении сульфита аммония  из аммиачных растворов.

Позднее метод Клауса стали применять  при переработке сероводорода, получаемого  в процессе очистки газа. В настоящее  время используются различные модификации  первоначального процесса Клауса; на его основе построены сотни установок. На этих установках перерабатывается сероводород с различным содержанием  углеводородов и вредных примесей.

В мире насчитывается более 420 установок  получения серы методом Клауса. Их общая фактическая производительность составляет более 20*10⁶ т серы в год, т.е. около 50 % всего промышленного производства серы.

При таких объемах производства степень утилизации сероводорода в  серу имеет громадное значение. Так, если утилизация сероводорода будет  составлять 97 % то в год будет потеряно 1*10⁶ т серы, или выброс диоксида серы достигнет 2*10⁶ т в год. Известно, что выход серы, при ее получении из сероводорода по реакции Клауса  на  совершенных промышленных  установках,   включающих термическую ступень и 2 , или 3  каталитические ступени, из-за термодинамических ограничений не может превышать 94-97 % в зависимости от  концентрации  сероводорода  в перерабатываемом  кислом  газе. Термодинамические расчеты показывают, что для увеличения выхода серы в реакции Клауса

2H₂S + SО₂ - 3/n S_n + 2 Н₂О + Q

необходимо  снижение температуры процесса ниже точки росы паров серы, что не может быть реализовано на установках Клауса, т.к. сера накапливается на катализаторе, дезактивируя его.

Следует отметить, что часть серы, образовавшейся в процессе Клауса, остается после конечного конденсатора в газовом потоке в виде паров  и аэрозоля, уходя с хвостовыми газами. Таким образом, из-за термодинамических  ограничений повышение экономической  эффективности процесса Клауса до требуемых  норм в принципе не может достигнуто. В связи с этим, для уменьшения выброса в атмосферу сернистых  соединений от установок получения  серы  предложены многочисленные процессы очистки хвостовых газов установок  Клауса. Приведенные научные исследования предлагают несколько десятков способов повышения степени извлечения серы из отходящих газов установок  Клауса, но только часть из них доведена до промышленного использования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Исходные данные.

1. Мощность действующей установки,  т/год	560000
2. Суточная производительность действующей  установки, т/сутки	1723
3. Нормативная численность:
а) ИТР (оклад):
начальник установки	1 чел.	30000 руб.
механик	1 чел.	28000 руб.
б) Рабочих:
старший оператор (6 разряд)	1 чел.	35 руб/час
машинист               (5 разряд)	2 чел.	30 руб/час
оператор                 (5 разряд)	5 чел.	30 руб/час
оператор                 (4 разряд)	1 чел.	25 руб/час
4. Премии рабочим (от полаты по тарифу), %	40
5. Доплата ИТР за вредность, %	10
6. Условия труда вредные, %:	15
7. Показатели использования рабочего  времени в предшествующем году, дни:
длительность основного отпуска	15
длительность дополнительного отпуска	9
выполнение государственных и  общественных обязанностей	2
невыходы по болезни	2
8. Продолжительность рабочего дня,  ч	6
9. Выход продукции и потери, %:
сера	71,2
дымовые газы	28,6
потери	0,2
10. Нормы расхода на 1 т. сырья  на обычной установке:
пар, кг	148,94
электроэнергия, кВт×ч	24,2
топливный газ, нм3	22,9
аммиак, т	1,80×10-4
11. Цена, руб/ед:
сырье, т	271,81
пар, кг	0,1
электроэнергия, кВт×ч	2,7
катализатор
топливный газ, нм3	0,12
аммиак, т	3500
12. Амортизационные отчисления (от  стоимости основных фондов), %	12
13. Капитальный ремонт (от стоимости  О.Ф.), %	10
14. Цеховые расходы (от суммы прямых  затрат), %	6
15. Общезаводские расходы (без стоимости  сырья реагентов кат.), %	8
16. Цена внутризаводской перекачки	1 руб/1000м3
17. ЕСН, %	26
18. Стоимость основных фондов, млн.  руб.	145
19. Длительность капитального ремонта,  сутки	25
20. Текущий ремонт, сутки	5
21. Межремонтный пробег, сутки	98

 

Второй  вариант рассчитать с увеличением  мощности на 15%.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет производственной программы.

Производственная  программа установки представляет собой материальный баланс, где указывают  количество перерабатываемого сырья  и выпускаемой продукции, суточную производительность и длительность работы установки.

Расчет  производственной программы производится за год с поквартальной разбивкой.

Для определения  фонда времени работы установки  получения серы методом Клауса составим ленточный график работы и простоя установки, учитывая при этом следующие заводские данные:

- капитальный ремонт проводился 1 раз в год (длительность ремонта 25 дней);

- текущий ремонт – 3 раза по 5 дней;

- межремонтный пробег – 98 дней.

 

2.1. Ленточный график.

Таблица №1

Дни	Месяцы
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Работа	31	28	26	30	31	5	31	31	25	31	30	26
Текущий ремонт			5						5			5
Капитальный ремонт						25
Работа по кварталам	85			66			87			87

Число дней работы установки – 325 дней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Производственная программа  установки получения серы методом  Клауса (без увеличения мощности).

Таблица №2

Наименование				% (сырья)	За год	В том числе по кварталам
						I	II	III	IV
1. Суточная производительность, т/сут					777,45	777,45	777,45	777,45	777,45
2. Длительность работ, дни					325,00	85,00	66,00	87,00	87,00
3. Мощность, тыс. т/год				100,00	560000,00	66083,45	51311,85	67638,35	67638,35
4. Взято, т/год:
кислый газ:				45,12	252672,00	29816,85	23151,91	30518,42	30518,42
	сероводород			25,49	142744,00	16844,67	13079,39	17241,02	17241,02
	диоксид углерод			18,10	101360,00	11961,10	9287,45	12242,54	12242,54
	вода			1,31	7336,00	865,69	672,19	886,06	886,06
	метан			0,20	1120,00	132,17	102,62	135,28	135,28
	сернистые соединения			0,02	112,00	13,22	10,26	13,53	13,53
воздух:				54,89	307384,00	36273,20	28165,08	37126,69	37126,69
	кислород			12,79	71624,00	8452,07	6562,79	8650,95	8650,95
	азот			42,07	235592,00	27801,31	21586,90	28455,45	28455,45
	двуокись углерода			0,03	168,00	19,83	15,39	20,29	20,29
	вода			0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
ИТОГО:				100,01	560056,00	66090,05	51316,98	67645,11	67645,11
5. Получено, т/год:
	двуокись серы			3,58	20048,00	2365,79	1836,96	2421,45	2421,45
	сероводород			1,47	8232,00	971,43	754,28	994,28	994,28
	диоксид углерода			35,56	199136,00	23499,27	18246,49	24052,20	24052,20
	вода			17,58	98448,00	11617,47	9020,62	11890,82	11890,82
	водород			0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
	сернистые соединения			0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
	серооксид углерода			0,01	56,00	6,61	5,13	6,76	6,76
	сера			39,28	219968,00	25957,58	20155,30	26568,34	26568,34
	азот			2,53	14168,00	1671,91	1298,19	1711,25	1711,25
ИТОГО:				100,01	560056,00	66090,05	51316,98	67645,11	67645,11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Производственная программа  установки получения серы методом  Клауса (с увеличением мощности).

 

Таблица №3

Наименование				% (сырья)	За год	В том числе по кварталам
						I	II	III	IV
1. Суточная производительность, т/сут					1981,54	1981,54	1981,54	1981,54	1981,54
2. Длительность работ, дни					325,00	85,00	66,00	87,00	87,00
3. Мощность, тыс. т/год				100,00	644000,00	168430,77	130781,54	172393,85	172393,85
4. Взято, т/год:
кислый газ:				45,12	290572,80	75995,96	59008,63	77784,10	77784,10
	сероводород			25,49	164155,60	42933,00	33336,21	43943,19	43943,19
	диоксид углерод			18,10	116564,00	30485,97	23671,46	31203,29	31203,29
	вода			1,31	8436,40	2206,44	1713,24	2258,36	2258,36
	метан			0,20	1288,00	336,86	261,56	344,79	344,79
	сернистые соединения			0,02	128,80	33,69	26,16	34,48	34,48
воздух:				54,89	353491,60	92451,65	71785,99	94626,98	94626,98
	кислород			12,79	82367,60	21542,30	16726,96	22049,17	22049,17
	азот			42,07	270930,80	70858,82	55019,79	72526,09	72526,09
	двуокись углерода			0,03	193,20	50,53	39,23	51,72	51,72
	вода			0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
ИТОГО:				100,01	644064,40	168447,61	130794,62	172411,09	172411,09
5. Получено, т/год:
	двуокись серы			3,58	23055,20	6029,82	4681,98	6171,70	6171,70
	сероводород			1,47	9466,80	2475,93	1922,49	2534,19	2534,19
	диоксид углерода			35,56	229006,40	59893,98	46505,92	61303,25	61303,25
	вода			17,58	113215,20	29610,13	22991,39	30306,84	30306,84
	водород			0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
	сернистые соединения			0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
	серооксид углерода			0,01	64,40	16,84	13,08	17,24	17,24
	сера			39,28	252963,20	66159,61	51370,99	67716,30	67716,30
	азот			2,53	16293,20	4261,30	3308,77	4361,56	4361,56
ИТОГО:				100,01	644064,40	168447,61	130794,62	172411,09	172411,09