Помощь студентам в учебе
Увеличение производительности установки синтеза формальдегида
|
Введение 11
1. Технико-экономическое обоснование 12
1.1 Обоснование в потребности продукции и мощности проектируемой установки 12
1.2 Обоснование выбора метода производства 13
2. Материальные расчеты 15
3. Характеристика существующего метода производства 22
3.1 Характеристика производимой продукции 22
3.2 Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов 23
4. Теоретическая часть 26
4.1 Общие сведения 26
4.2 Химизм процесса 28
5. Описание технологической схемы 30
5.1 Получение метаноло-воздушной смеси 30
5.2 Синтез формальдегида 31
6. Обоснование конструкции основного аппарата и выбора материала для его изготовления 33
7. Расчеты основного аппарата 36
7.1 Расчеты секции контактирования 36
7.1.1 Тепловые расчеты 36
7.1.2 Технологические расчеты 39
7.2 Расчеты подконтактного холодильника 40
7.2.1 Тепловые расчеты 40
7.2.2 Расчет поверхности теплопередачи 42
7.3 Механические расчеты основного аппарата 48
7.3.1 Расчет толщины стенок аппарата 48
7.3.2 Расчет массы аппарата 52
7.3.3 Выбор опоры 53
7.3.4 Расчет обечайки на действие осевой сжимающей силы 53
7.3.5 Расчет на ветровую нагрузку 54
7.3.6 Выбор монтажных штуцеров 60
7.3.7 Расчет трубной решетки 60
7.3.8 Расчет фланцевого соединения 64
7.3.9 Расчет укрепления отверстий 70
7.3.10 Расчет линзового компенсатора 79
8. Расчеты вспомогательного оборудования 81
8.1 Расчет спиртоиспарителя 81
8.1.1 Тепловые расчеты 81
8.1.2 Технологические расчеты 84
8.2 Расчет перегревателя 90
8.2.1 Тепловые расчеты 91
8.2.2 Технологические расчеты 92
8.3 Расчет турбовоздуходувки 98
8.4 Расчет промежуточных емкостей 99
8.4.1 Расчет смесителя 99
8.4.2 Технологический расчет паросборника и конденсатосборника 99
8.4.3 Механический расчет паросборника 99
9. Автоматизация производства 108
9.1 Аналитический контроль 108
9.1.1 Методы определения метанола 108
9.1.2 Методы определения формальдегида 109
9.1.3 Определение железа 110
9.1.4 Определение жесткости воды 110
9.2 Технологический контроль 111
9.2.1 Получение метаноло-воздушной смеси 111
9.2.2 Синтез формальдегида 112
10. Монтаж реактора 114
11. Социальная ответственность 119
11.1 Производственная безопасность 120
11.2 Токсическое воздействие 121
11.2.1 Предлагаемые средства защиты 122
11.3 Повышенный уровень шума на производстве 122
11.4 Недостаточное производственное освещение 123
11.5 Опасность поражения электрическим током 123
11.6 Термическая опасность. Повышенные температуры поверхностей 124
11.7 Пожаро- и взрывоопасность 125
11.8 Механическая опасность 125
11.9 Экологическая безопасность 126
11.9.1 Защита селитебных зон 126
11.9.2 Воздействия объекта на гидросферу 126
11.9.3 Воздействия объекта на литосферу 127
11.10 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 128
11.11 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 129
12. Финансовый менеджмент. Ресурсоэффективность и ресурсосбережение 131
12.1 Расчёт производственной мощности оборудования цеха 131
12.2 Расчет себестоимости готовой продукции по действующему производству 133
12.2.1 Расчет годового фонда заработной платы цехового персонала 133
12.2.2 Расчет баланса эффективного годового времени одного среднесписочного рабочего 133
12.2.3 Количество выходных дней в году, ночных смен определяется из графика сменности (пример
графика сменности представлен в табл. 13.4) 135
12.2.4 Расчет годового фонда заработной платы основного производственного персонала и ИТР 136
12.3 Расчет затрат на производство продукции 138
12.3.1 Расчет годовой потребности в сырье и материалах 138
12.3.2 Расчет амортизационных отчислений 138
12.3.3 Калькуляция себестоимости на производство и реализацию продукции при заданном объеме
производства (140000 т/год) 139
12.4 Определение цены готовой продукции 140
12.4.1 Анализ безубыточности по действующему производству 140
12.5 Расчет производственной мощности на плановый период при увеличении объема производства на 10% 141
12.5.1 Расчет себестоимости готового продукта в проектном году 141
12.5.2 Определение цены готовой продукции 142
12.5.3 Анализ безубыточности при увеличении производительности на 10% 142
Заключение 145
Список использованных источников 146
1. Технико-экономическое обоснование 12
1.1 Обоснование в потребности продукции и мощности проектируемой установки 12
1.2 Обоснование выбора метода производства 13
2. Материальные расчеты 15
3. Характеристика существующего метода производства 22
3.1 Характеристика производимой продукции 22
3.2 Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов 23
4. Теоретическая часть 26
4.1 Общие сведения 26
4.2 Химизм процесса 28
5. Описание технологической схемы 30
5.1 Получение метаноло-воздушной смеси 30
5.2 Синтез формальдегида 31
6. Обоснование конструкции основного аппарата и выбора материала для его изготовления 33
7. Расчеты основного аппарата 36
7.1 Расчеты секции контактирования 36
7.1.1 Тепловые расчеты 36
7.1.2 Технологические расчеты 39
7.2 Расчеты подконтактного холодильника 40
7.2.1 Тепловые расчеты 40
7.2.2 Расчет поверхности теплопередачи 42
7.3 Механические расчеты основного аппарата 48
7.3.1 Расчет толщины стенок аппарата 48
7.3.2 Расчет массы аппарата 52
7.3.3 Выбор опоры 53
7.3.4 Расчет обечайки на действие осевой сжимающей силы 53
7.3.5 Расчет на ветровую нагрузку 54
7.3.6 Выбор монтажных штуцеров 60
7.3.7 Расчет трубной решетки 60
7.3.8 Расчет фланцевого соединения 64
7.3.9 Расчет укрепления отверстий 70
7.3.10 Расчет линзового компенсатора 79
8. Расчеты вспомогательного оборудования 81
8.1 Расчет спиртоиспарителя 81
8.1.1 Тепловые расчеты 81
8.1.2 Технологические расчеты 84
8.2 Расчет перегревателя 90
8.2.1 Тепловые расчеты 91
8.2.2 Технологические расчеты 92
8.3 Расчет турбовоздуходувки 98
8.4 Расчет промежуточных емкостей 99
8.4.1 Расчет смесителя 99
8.4.2 Технологический расчет паросборника и конденсатосборника 99
8.4.3 Механический расчет паросборника 99
9. Автоматизация производства 108
9.1 Аналитический контроль 108
9.1.1 Методы определения метанола 108
9.1.2 Методы определения формальдегида 109
9.1.3 Определение железа 110
9.1.4 Определение жесткости воды 110
9.2 Технологический контроль 111
9.2.1 Получение метаноло-воздушной смеси 111
9.2.2 Синтез формальдегида 112
10. Монтаж реактора 114
11. Социальная ответственность 119
11.1 Производственная безопасность 120
11.2 Токсическое воздействие 121
11.2.1 Предлагаемые средства защиты 122
11.3 Повышенный уровень шума на производстве 122
11.4 Недостаточное производственное освещение 123
11.5 Опасность поражения электрическим током 123
11.6 Термическая опасность. Повышенные температуры поверхностей 124
11.7 Пожаро- и взрывоопасность 125
11.8 Механическая опасность 125
11.9 Экологическая безопасность 126
11.9.1 Защита селитебных зон 126
11.9.2 Воздействия объекта на гидросферу 126
11.9.3 Воздействия объекта на литосферу 127
11.10 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 128
11.11 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 129
12. Финансовый менеджмент. Ресурсоэффективность и ресурсосбережение 131
12.1 Расчёт производственной мощности оборудования цеха 131
12.2 Расчет себестоимости готовой продукции по действующему производству 133
12.2.1 Расчет годового фонда заработной платы цехового персонала 133
12.2.2 Расчет баланса эффективного годового времени одного среднесписочного рабочего 133
12.2.3 Количество выходных дней в году, ночных смен определяется из графика сменности (пример
графика сменности представлен в табл. 13.4) 135
12.2.4 Расчет годового фонда заработной платы основного производственного персонала и ИТР 136
12.3 Расчет затрат на производство продукции 138
12.3.1 Расчет годовой потребности в сырье и материалах 138
12.3.2 Расчет амортизационных отчислений 138
12.3.3 Калькуляция себестоимости на производство и реализацию продукции при заданном объеме
производства (140000 т/год) 139
12.4 Определение цены готовой продукции 140
12.4.1 Анализ безубыточности по действующему производству 140
12.5 Расчет производственной мощности на плановый период при увеличении объема производства на 10% 141
12.5.1 Расчет себестоимости готового продукта в проектном году 141
12.5.2 Определение цены готовой продукции 142
12.5.3 Анализ безубыточности при увеличении производительности на 10% 142
Заключение 145
Список использованных источников 146
В настоящее время формалин приобретает все большее практическое значение как очень ценный промежуточный продукт на пути получения различных органических соединений и полимерных материалов с самым разнообразным комплексом свойств. Мировое потребление формалина все время растет. На сегодняшний день наблюдается значительный дефицит формалина, как на внутреннем рынке, так и на рынках внешних стран. В связи с этим, возникает необходимость создания новых производственных мощностей, а также реконструкции (расширения) и модернизации уже действующих производств. Большая часть выпускаемого формалина производится в промышленности путем окислительного дегидрирования метанола на катализаторах («серебряных», «медных», «хромжелезомолибденовых») при повышенных температурах и давлениях, близких к атмосферному.
Основная цель настоящего проекта заключается в определении возможности расширения производства на примере установки синтеза формалина. Ключевым моментом является установление возможности обеспечения новой, повышенной производительности уже действующим оборудованием. Также существует необходимость рассмотреть некоторые вопросы, касающиеся технологического контроля, охраны труда и экологии в изменившихся условиях эксплуатации.
Основная цель настоящего проекта заключается в определении возможности расширения производства на примере установки синтеза формалина. Ключевым моментом является установление возможности обеспечения новой, повышенной производительности уже действующим оборудованием. Также существует необходимость рассмотреть некоторые вопросы, касающиеся технологического контроля, охраны труда и экологии в изменившихся условиях эксплуатации.
Главной целью настоящего проекта явилось определение возможности расширения производства формалина на примере установки синтеза формальдегида.
В работе проведено технико-экономическое обоснование такого расширения, доказана его целесообразность.
В результате было показано, что такое расширение возможно. С этой целью проведены соответствующие расчеты (материальные, тепловые и технологические) основного и вспомогательного оборудования установки синтеза формальдегида. Расчеты показали, что новая производительность может быть обеспечена без замены технологического оборудования: все используемые в процессе теплообменные аппараты имеют необходимый запас поверхности теплопередачи, производительность воздуходувок оказалась выше требуемой. Однако, повышение производительности влечет за собой увеличение тепловой нагрузки на теплообменные аппараты и, как следствие, увеличение расхода теплоносителей (хладоагентов). Также, для обеспечения требуемой степени превращения метанола в формальдегид необходимо увеличение количества катализатора, загружаемого в контактный аппарат.
Наряду с этим, в проекте, были рассмотрены вопросы аналитического и технологического контроля процесса, обеспечения безопасных условий производства и охраны окружающей среды.
В работе проведено технико-экономическое обоснование такого расширения, доказана его целесообразность.
В результате было показано, что такое расширение возможно. С этой целью проведены соответствующие расчеты (материальные, тепловые и технологические) основного и вспомогательного оборудования установки синтеза формальдегида. Расчеты показали, что новая производительность может быть обеспечена без замены технологического оборудования: все используемые в процессе теплообменные аппараты имеют необходимый запас поверхности теплопередачи, производительность воздуходувок оказалась выше требуемой. Однако, повышение производительности влечет за собой увеличение тепловой нагрузки на теплообменные аппараты и, как следствие, увеличение расхода теплоносителей (хладоагентов). Также, для обеспечения требуемой степени превращения метанола в формальдегид необходимо увеличение количества катализатора, загружаемого в контактный аппарат.
Наряду с этим, в проекте, были рассмотрены вопросы аналитического и технологического контроля процесса, обеспечения безопасных условий производства и охраны окружающей среды.