Выбор и обоснование метода производства

Полисульфидные олигомеры представляют собой реакционноспособные олигомеры, образующие после отверждения герметики с уникальным комплексом свойств. Высокая термодинамическая гибкость и наличие в основной цепи химически связанной серы (до 80%) сообщают герметикам на основе полисульфидных олигомеров высокую устойчивость к действию топлива, газопроницаемость, водостойкость и благодаря насыщенности основной цепи, высокую стойкость к ультрафиолету, озону, радиации.

В основе синтеза жидких тиоколов лежит реакция поликонденсации ди- или тригалогенпроизводных органических соединений с ди- или полисульфидами натрия. Наиболее распространенным мономером является 2,2-дихлорэтилформаль, который обеспечивает наиболее высокую термодинамическую гибкость макромолекулярных цепей.

Увеличение содержания трихлорпропана (ТХП) в жидком тиоколе в первую очередь приводит к уменьшению относительного удлинения. В связи с этим, как правило, там, где от герметиков требуется высокие значения деформации (строительство), используют тиоколы с содержанием ТХП до 0,5%.

Применение ТХП в качестве разветвляющего агента обеспечивает стабильность состава и функциональности серосодержащих олигомеров и существенно влияет на физико-механические свойства. В зависимости от степени расщепления дисперсии тиокола и содержание ТХП может быть получена целая гамма марок жидкого тиокола с различной молекулярной массой, вязкостью, содержанием концевых SH-групп.

Выбор и обоснование места строительства.

Местом строительства цеха по производству жидких тиоколов является территория завода ОАО «КЗСК» города Казани.

Выбор района определяется следующими факторами:

8) наличие дешевого и ценного сырья, газа добываемого в РТ;

9) близость энергетических и тепловых ресурсов, ТЭЦ, обслуживающих данное производство;

10) наличие густой сети железных и автотранспортных дорог;

11) климатические условия – континентальный климат, редкое колебание температур;

12) близкое наличие водных ресурсов – река Волга и озеро Кабан;

13) наличие ИТР, которые имеют профессиональный опыт и соответствующую квалификацию.

1) Расчет производственной мощности

Производственная мощность N вычисляется по формуле:

N=n×a×T_эф,

Где: n=13 – количество однотипного оборудования,

a=0.4 т/ч – производительность оборудования,

Т_эф=8024 ч – эффективное время работы оборудования.

N=13×0.4×8024=41724.8 т/год

Коэффициент использования мощности:

K_и.м=V/N,

Где: V – годовой выпуск, т/год

K_и.м=40000/41724,8=0,95

Значение K_и.м свидетельствует о том, что 13 аппаратов достаточно, чтобы справиться с запланированным выпуском.

2)Расчет капитальных вложений

Таблица 8.1-Капитальные вложения и амортизационные отчисления

 

Наименование оборудования	Ед. изм.	По проекту					По аналогу
		Кол-во, шт	Стоим-ть, млн.руб.		АО		Кол-во, шт	Стоим-ть,млн.руб		АО
			Ед.	Общ.	%	å млн.руб.		Ед.	Общ.	%	å млн.руб.
I.Технол.оборуд. ап-т ПК ап-т отмывки ап-т расщеп-я ап-т коагул-ии ап-т фуговки ап-т сушки ап-т фильт-ии ап-т отгрузки мерники ем-ть для MgCl2 ем-ть для NaOH ем-ть для NaS2O3 каплеотбойники ловушка на сушке ловушка теплообменник скруббер Итого:	шт	3 5 2 1 1 13 2 3 6 1 1   1 3   1 2 1 2	2 2 2 2 2,1 0,5 1,3 1 0,25 0,35 1,3   0.2 0,3   0,7 1,5 1,7 1,5	6 10 4 2 2,1 6,5 2,6 3 1,5 0,35 1,3   0.2 0,9   0,7 3 1,7 3 48,75	10	0,6 0,4 0,4 0,2 0,21 0,65 0,26 0,3 0,15 0,035 0,13   0.02 0,09   0,07 0,3 0,17 0,3 4,875	3 9 2 1 1 13 2 3 10 1 1   1 3   2 3 1 2	2 2 2 2 2,1 0,5 1,3 1 0,25 0,35 1,3   0.2 0,3   0,7 1,5 1,7 1,5	6 18 4 2 2,1 6,5 2,6 3 2,5 0,35 1,3   0.2 0,9   1,4 4,5 1,7 3 60,05	10	0,6 1,8 0,4 0,2 0,21 0,65 0,26 0,3 0,25 0,035 0,13   0.02 0,09   0,14 0,45 0,17 0,3 6,005
II. Неучтен.обор-е	%	10		4,875		0,4875	10		6,005		0,6005
III.Эл.сил.обор-е	шт	31	0,02	0,62	15	0,093	40	0,02	0,8	15	0,12
IV. КИП	%	15		7,3125	15	1,1	15		9,007	15	1,35
V. Трубопроводы	%	25		12,2	15	1,8	25		15	15	2,25
Итого:				73,745		8,38			90,875		10,33

 

Удельные затраты на оборудование:

П: åА/N=8380500/40000=209,5 руб/т

А: åА/N=10328500/40000=258,2 руб/т.

Таблица 8.2-Расчет капитальных затрат и АО на здания

 

Наименование здания	Единица измерения	Объем здания	Сметная стоимость		АО		Сметная стоимость		АО
			Ед.	Общ.	%	åмлн. руб.	Ед.	Общ.	%	å млн. руб.
Корпус 450	м3	24000	2100	50,4	2	1,008	2100	50,4	2	1,008

 

Таблица8.3-Сводная смета капитальных затрат и структура основных фондов

 

Элементы основных фондов	По проекту		По аналогу
	å кап. вложений, руб.	% к итогу	å кап. вложений, руб.	% к итогу
Здания Оборудование Итого:	50400000 73745000 124145000	40,6 59,4 100	50400000 90875000 141275000	35,7 64,3 100

 

3) Расчет нормирующих оборотных средств

НОС составляет 12-15% от ОПФ.

П: НОС=0,15×124145000=18621750 руб.

А: НОС=0,15×141275000=21191250 руб.

Капитальные вложения = ОПФ+НОС

П: 124145000+18621750=142766750 руб.

А: 141275000+21191250=162466250 руб.

Уд.кап.вложение = кап.вложения/В

П: 142766750/40000=3569,17 руб/т

А: 162466250/40000=4061,66 руб/т

4)Расчет численности и фонда заработной платы

Таблица 8.4-Численность рабочих

 

Наименование рабочих	Количество человек в смену	Количество смен	Численность		разряд	ЧТС, руб
			Явочная	списочная
ОПР Ап-чик на ПК Ап-чик промывки Ап-чик нейтр. и коагуляции Ап-чик на фуговк. Ап-чик сушки	2 1   2 1 2	5 5   5 5 5	10 5   10 5 10	11 6   11 6 11	6 5   5 6 5	12 10   10 12 10
Вспомогательные рабочие Слесарь-ремонтник Электрогазосварщик Электрик Сменные слесаря	10 2 2 2	1 1 1 5	10 2 2 10	11 3 3 11	6 6 5 6	12 12 10 12
ИТР Начальник цеха Технолог Начальник смены Старший мастер Механик Экономист Мастер-ремонтник Кладовщик ИТОГО:	1 1 1 1 1 1 1 1	5 1 1 1 1 1	1 1 5 1 1 1 1 1 76	1 1 6 1 1 1 2 1 87		оклад

 

5)Заработная плата основных рабочих

Заработная плата по тарифу в год:

З_т.г=Р_сп×Т_эф×ЧТС, руб

З_т.г=28×(8×18×11)10=443520 руб

З_т.г=17×(8×18×11)12=269280 руб

åобщ.=712800 руб

6) Основная заработная плата:

З_осн=З_т.г+Д, руб

Д – доплата: за ночное время Д_нв=(З_тг/С)0,4

 за вечернее время Д_вв=Д_нв/2

Д_нв=(712800/5)0,4=57024 руб

Д_вв=57024/2=28512 руб

З_осн=712800+57024+28512=798336 руб

Годовой фонд заработной платы:

З_год=(З_осн+З_доп)К_п, руб

З_доп=0,2×З_осн=0,2×798336=159667,2 руб

К_п=1           

З_год=(798336+159667,2)1=958003,2 руб

Удельная заработная плата:

З_уд=З_год/N, руб/т

З_уд=958003,2/40000=23,95 руб/т

Отчисления на социальное страхование:

О_сс=0,4×З_год, руб

О_сс=0,4×958003,2=383201,28 руб

Удельные отчисления на социальное страхование:

О_уд.сс=О_сс/N, руб

О_уд.сс=383201,28/40000=9,58 руб/т

7) Расчет годовой заработной платы вспомогательных рабочих

а) Слесарь-ремонтник

З_тг=Р_сп×Т_эф×ЧТС, руб

З_тг=11×(7×21×11)×12=213444 руб

З_год=213444+213444×0,3=277427,2 руб

б) Электрогазосварщик

З_тг=3×(7×21×11)×12=58212 руб

З_год=58212+58212×0,3=75675,6 руб

в) Электрик

З_тг=3×(7×21×11)×10=48510 руб

З_год=48510+48510×0,3=63063 руб

г) Сменные слесаря

З_тг=11×(8×18×11)×12=209088 руб

З_осн=З_т.г+Д, руб

 Д_нв=(209088/5)0,4=16727,04 руб

Д_вв=16727,04/2=8363,52 руб

З_осн=209088+16727,04+8363,52=234178,56 руб

 З_год=234178,56+234178,56×0,2=281014,27, руб

 å=697230,07 руб

О_сс=697230,07×0,4=278892,03 руб

8) Расчет заработной платы служащих

Начальник цеха:

З_тг=1×10000×12=120000 руб

З_год=120000+120000×0,1=132000 руб

Технолог

З_тг=1×8000×12=96000 руб

З_год=96000+96000×0,1=105600 руб

Старший мастер

З_тг=1×7000×12=84000 руб

З_год=84000+84000×0,1=92400 руб

Механик

З_тг=1×8000×12=96000 руб

З_год=96000+96000×0,1=105600 руб

Экономист

З_тг=1×6000×12=72000 руб

З_год=72000+72000×0,1=79200 руб

Мастер-ремонтник

З_тг=2×5×12=120000 руб

З_год=120000+12000×0,1=132000 руб

Кладовщик

З_тг=1×1500×12=18000 руб

З_год=18000+18000×0,1=19800 руб

Начальник смены

З_тг=6×6000×12=432000 руб

З_осн=З_т.г+Д, руб

 Д_нв=(432000/5)0,4=34560 руб

Д_вв=34560/2=17280 руб

З_осн=432000+17280+34580=483840 руб

 З_год=483840+96768=580608 руб

 å=1247208 руб

О_сс=1247208×0,4=498883,2 руб

9) Расчет производительности труда:

Производительность труда одного рабочего:

П_т=В/Ч_сп.р, т/чел

П_т=40000/73=548 т/чел

Среднегодовая ЗП одного рабочего

З_{ср.г.р-чего}=(З_{год.осн.р}+З_{год.вспом.р})/Ч_{сп.раб-х}, руб

З_{ср.г.р-чего}=1655233,77/73=22674,4 руб

Производительность труда одного работающего

П_т=В/Ч_{сп.р-щих}, т/чел

П_т=40000/87=460 т/чел

Среднегодовая ЗП одного работающего

З_{ср.г.р-щего}=(З_{год.осн.р.}+З_{год.вспом.р.}+З_{год.служ.})/Ч_{сп.р-щих}, руб

З_{ср.г.р-щего}=2902441,27/87=33361,3 руб

10) Расчет себестоимости продукции:

 а) Сырье и материалы:

Таблица 8.5-Расчет нормы сырья на калькуляционную единицу

Наименование сырья	Ед.изм.	По проекту			По аналогу
		Годовое потреб.	Годовой выпуск	Норма расхода	Годовое потреб.	Годовой выпуск	Норма расхода
Полисульфид Шихта MgCl2 NaOH Сульфит натрия Сульфогидрат натрия Серная кислота Катапав Полиакриламид Трилон Б Сетка металлическая Азот	т   мп/т м3/т	20596,8 17440 50,8 13096 13720   30852 25492 128 10 278   20000 48000	40000	0,51 0,436 0,00127 0,33 0,343   0,765 0,637 0,0032 0,00025 0,00695   0,5 1,2	20596,8 17440 50,8 13096 13720   30852 25492     20000 48000	40000	0,51 0,436 0,00127 0,33 0,343   0,765 0,637     0,5 1,2

 

б) Энергия

Расчет электроэнергии на освещение.

Q_осв.=(Н_э×S_n×Н_осв×Т_эф)/1000 кВт/год

Q_осв=(7×3500×0,97×12×365)/1000=104090,7 кВт/год

11)Расчет электроэнергии на электродвигатели.

Таблица 8.6-Расход электроэнергии на электродвигатели

 

Наименование оборудования	По проекту					По аналогу
	N, кВт	Кол-во, шт	åN, кВт	Тэф, ч	Этеор, кВт×год	N, кВт	Кол-во, шт	åN, кВт	Тэф, ч	Этеор, кВт×год
I. Силовое эл/оборудование Эл/дв-ли к реакторам Эл/дв-ли к насосам II. Неучтенное эл/силовое оборуд ИТОГО:	7   3	27   4	189   12	8000   1080	1512000   12960   152496 1677456	7   3	40   4	280   12	8000   1080	2240000   12960   225296 2478256

12) Расчет энергии на технологические цели

Э_дв=Э_теор×К_спр/К_{эл.сети}×К_дв, кВт×год   

К_спр=0,9 – коэффициент спроса;

К_{эл.сети}=0,97 – коэффициент потерь в электрических сетях;

К_дв=0,95 – коэффициент потерь в электродвигателе.

П: Э_дв=1677456×0,9/0,97×0,95=1638318 кВт×год

А: Э_дв=2478256×0,9/0,97×0,95=2420436 кВт×год

П: åгод.расход=1638318+104097,7=1742408,7 кВт×год

А: åгод.расход=2420436+104090,7=2524526,7 кВт×год

13) Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

Таблица8.7-Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

 

Наименование статей	По проекту	По аналогу
	Сумма, руб	Сумма, руб
1. Содержание оборудования, транспортных средств. 1) ЗП вспом.рабочих 2) Отчисления на соц.страхование 3) Вспомогательные материалы 2. Тех.ремонт оборудования и транспортных средств 3. Кап.ремонт обор-я и транс-х средств 4. Амор-я обор-я и транс-х средств ИТОГО: Прочие расходы на содер-е и эксплуатац.обор-я ВСЕГО:	697230   278892   2949800     2212350   3687250 8380500 18206022 1820602,2 20026624,2	697230   278892   3638200     2728650   4547750 10328500 22219222 2221922,2 24441144,2

 

14) Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования на калькуляционную единицу

К_уд=Всего/В, руб/т                         

П: 20026624,2/40000=500,6 руб/т

А: 24441144,2/40000=611 руб/т

15) Цеховые расходы

Таблица 8.8-Смета цеховых расходов

 

Статьи затрат	По проекту	По аналогу
	Сумма, руб	Сумма, руб
1. Содержание цехового персонала 2. Отчисления на соц.страхование 3.Текущий ремонт здания 4. Кап.ремонт здания 5. Содержание здания 6. Амортизация здания ИТОГО:	1247208   498883,2 1008000 504000 1512000 1008000 5778091,2	1247208   498883,2 1008000 504000 1512000 1008000 5778091,2

 

16) Расход на калькуляционную единицу

К_уд=5778091,2/40000=144,5 руб/т

17) Калькуляционная стоимость на 1т продукции

Наименование статей	Ед.изм.	Цена за ед. в руб.	По проекту		По аналогу
			Расход. коэф-т	å руб	Расход. коэф-т	å руб
I. Мат. затраты на сырье и материалы 1.Полисульфид 2.Шихта 3.MgCl2 4.NaOH 5.Сульфит натрия 6.Сульфогидрат натрия 7.Серная кислота 8.Катанав 9.Полиакриламид 10.Трилон Б 11.Сетка металлическая 12.Азот ВСЕГО: II.Энергия на технологические нужды 1.Электоэнергия 2. Вода ВСЕГО: III. ЗП с отчислениями на соц. Страхование IV. Расходы на содер-е и эксп-ю обор-я V. Цеховые расходы Цеховая с/с VI. Общезаводские расходы Заводская с/с VII.Внепроизвод. расходы Полная с/с	т     мп/т м3/т     кВт м3/т	30000 60000 3400 2550   7000   5000 450 50000 35000 55000   580 518     0,85 3,30	0,51 0,436 0,00127 0,33   0,343   0,765 0,637 0,0032 0,00025 0,00695   0,5 1,2     43,5 100	1530 26160 4,318 841,5   2401   3825 286,65 160 8,75 382,25   290 621,6 36562,2   40 3300 3340     72,6     500,6   144,6 40619,96     405,77 41025   820,5 41846,2	0,51 0,436 0,00127 0,33   0,343   0,765 0,637     0,5 1,2     63 200	1530 26160 4,318 841,5   2401   3825 286,65     290 621,6 35960,1   53,55 6600 6653,55     72,6     611   144,6 43441,74     748,165 44189,9   883,8 45073,7

Таблица8.9-Сравнительная калькуляция себестоимости

Оптовая цена 72000 рублей за тонну. Годовая сумма прибыли составляет:

ПР=40000 (72000-41846)=120616000 руб

Годовая экономия от снижения себестоимости рассчитывается по формуле:

Э=(С₁ – С₂)×В,

где: С₁ и С₂ – себестоимость по аналогу и проекту;

В – производительность по проекту.

Э=(45073-41846)40000=12908000 руб

Таблица 8.10-Сравнительные технико-экономические показатели производства

 

Показатели	Ед.изм.	По проекту	По аналогу
1.Годовой выпуск продукции: а) в нейтральном выражении б) по оптовым ценам 2.Капитальные затраты: а) ОПФ б) НОС 3. Численность работающих 4. Среднегодовая зар. плата: а) одного работающего б) одного рабочего 5. Себестоимость единицы продукции 6. Оптовая цена единицы продукции 7. Прибыль	т руб   руб руб чел   руб руб   руб   руб руб	40000 3240000000   124145000 18621750 87   33361 22674   41846   72000 30154	40000 2400000000   141275000 21191250 87   33361 22674   45073   60000 14927

 

Вывод: Разработанный дипломный проект позволяет повысить производительность тиокола, путем введения в реактор полиакриламида, который увеличивает скорость осаждения дисперсии. Время отмывки сокращается с 24 до 12 часов. Благодаря этому возрастает производительность реактора, уменьшается количество аппаратов и увеличивается производительная мощность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ПРОЕКТУ

 

Благодаря уникальным свойствам ПСО широко используют в производстве герметиков для авиации, судостроения, строительства, находят применение в технологии резин и выделки кожи, производства покрытий и адгезивов, в металлургии.

Первой стадией в получении жидких тиоколов является синтез 2,2-дихлорэтилформаля, разработанный научно-исследовательским институтом каучуков специального назначения НИИСК г. Казани.

Совершенствование технологии:

1. Провести автоматизацию производства. Это улучшит технику безопасности и сократит численность рабочих.

2. Путем достижения глубокого вакуума значительно сокращается стадия отгонки ЭХГ из формаля-сырца.

3. Вести загрузку серной кислоты в одну партию. Это позволяет сократить рабочий цикл на 7 часов, хотя и влечет за собой понижение выхода продукта до 76%.

Разработанный дипломный проект позволяет повысить производительность тиокола, путем введения в реактор полиакриламида, который увеличивает скорость осаждения дисперсии. Время отмывки сокращается с 24 до 12 часов. Благодаря этому возрастает производительность реактора, уменьшается количество аппаратов и увеличивается производительная мощность.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баликатов Т.В. Технология СК / Баликатов Т.В., Жигалин Я.Л.. М.: Химия, 1980-425с.

2. Варгафтик Н.Б, Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. -М.: Наука, 1972

3. Голубятников В.А., Автоматизация процессов в химической промышленности. / Х Голубятников В.А., Шувалов В.В.-М.: Химия,1972-480с.

4. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - М.:1982

5. Залевский А.А. Экономика химической промышленности.- Химия,1986

6. Касаткин Л.Г. Основные процессы и аппараты химической промышленности. - М.: Химия,1970

7. Кирпичников П.А. Химия и технология синтетического каучука: Учеб. для вузов / Кирпичников П.А., Аверко-Антонович Л.А., Аверко-Антонович Ю.О – 3-е изд., перераб.- Л: Химия,1972-480с.

8. Кирпичников П.А. Полисульфидные олигомеры и герметики на их основе / Кирпичников П.А., Аверко-Антонович Л.А,Смыслова Р.А..Л.: Химия, 1983-470с.

9. Кошарский В.Д. Автоматизация. Автоматические приборы и регуляторы. – М: Машиностроения,1976

10. Охрана труда в химической промышленности. Химия,1989

11. Павлов К.Ф. Примеры, задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / Павлов К.Ф., Романков Л.Р., Носков Л.А. М: Химия,1970

12. Рейсфельд В.О., Еркова Л.Н. Оборудование производств основного органического синтеза и синтетического каучука. - М.: Химия 1992.- 132 с

13. Энциклопедия полимеров: М: Советская энциклопедия, 1972 Т1-1224с.