Размещено на http://www.allbest.ru

В настоящее время в ПЭФК (производство экстракторной фосфорной кислоты) производят фосфорную кислоту из апатитового концентрата. Суточная производительность действующих цехов составляет 300 -- 1000 т. P₂O₅ при производительности одной технологической нитки до 300 т P₂O₅ и более.

Усовершенствование и рационализация отдельных элементов процесса в ПЭФК позволяет не только стабилизировать технологический режим, но и повысить его эффективность. Это, помимо улучшения механического обслуживания аппаратуры, относится к оптимизации как разложения фосфатного сырья и кристаллизации сульфата кальция, так и фильтрования пульпы.

При пространственном разделении подачи фосфата и серной кислоты с предварительным разбавлением последней циркулирующей пульпой в первых секциях экстрактора и поступлением фосфата в последующие одну -- две секции увеличивается степень разложения сырья и размеры выделяющихся кристаллов дигидрата. Разложение апатитового концентрата серной кислотой, предварительной разбавленной всем количеством циркулирующей пульпы до концентрации 2 -- 10% H₂SO₄, протекает практически нацело в течение не более 4 ч., а производительность фильтрации фосфогипса при трехкратной промывке составляет более 1500 кг/ч с 1 м² поверхности фильтра. Выход фосфорной кислоты составляет ? 96%. Увеличить его можно за счет повышения степеней разложения апатита в процессе экстракции и отмывке фосфорной кислоты из фосфогипса. Плохое отмывание фосфорной кислоты из фосфогипса происходит тогда, когда на последнюю стадию подают недостаточное количество воды с низкой температурой. Это происходит из-за незначительного разрежения и недоброкачественного состояния фильтровального полотна (закупоривания пор, наличия повреждений, плохой промывке ткани). Увеличение степени отмывки P₂O₅ из фосфогипса достигается при использовании карусельно-вакуумного фильтра. При этом уменьшаются потери фосфорной кислоты с фосфогипсом, идущим в отвал, и облегчаются процессы фильтрования и промывания.

Большое значение имеет распределение основных компонентов и примесей сырья по отдельным стадиям производства и получаемым продуктам. Это предопределяет качество продукционной кислоты, степень утилизации образующихся побочных продуктов -- фтористых и других соединений, а также обеспечение санитарных условий труда.

В предоставленном ниже материальном балансе не учтены механические потери, которые составляют обычно 3%. Он также не включает количество циркулирующей пульпы, которое в процессе не изменяется.

Материальный баланс экстракции на 1 т. апатитового концентрата

Технико-экономические показатели

На 1 т P₂H₅ в готовой кислоте расходуется 2,64 -- 2,7 т апатитового концентрата и 2,4 -- 2,6 т моногидрата серной кислоты.

Стоимость сырья на производство фосфорной кислоты составляет 70 -- 80% от общих затрат. В зависимости от стоимости сырья, а также степени его использования себестоимость экстракционной фосфорной кислоты колеблется от ~ 110 до 120 руб. и выше на 1 т P₂H₅.

В таблице приведена калькуляция себестоимости экстракционной фосфорной кислоты (в пересчете на 1 т P₂H₅).

Сравнительная калькуляция себестоимости производства экстракционной фосфорной кислоты из апатитового концентрата (на 1 т P₂H₅)

Организационная структура ПЭФК

РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ ФИЛЬТРА

При расчете на предпроектной стадии в сумме капитальных вложений учитываются следующие расходы: специальное оборудование для научных работ; заработная плата исполнителей работ; накладные расходы.

Величина капитальных вложений определяется по формуле:

К = К_пп + К_о + К_р,

где К_пп -- предпроизводственные затраты;

К_о -- капитальные затраты на приобретение нового оборудования;

К_р -- капитальные затраты на реконструкцию рабочих мест.

В статье предпроизводственных затрат учитывается стоимость машинного времени, необходимого для выполнения расчетов.

Стоимость машинного времени определяется по формуле:

С_м = Т_м · С_ч,

где Т_м -- время на расчеты;

С_ч -- стоимость одного машино-часа.

Необходимое количество часов для всех расчетов -- 34 часа, стоимость одного машино-часа -- 12 руб.

С_м = 34 · 12 = 408 руб.

Расчет фонда заработной платы производится по данным о должностных окладах, указанных категорий работников.

Расчет заработной платы исполнителей проекта представлен в таблице 2.1.

Принимается по методике расчета, что в каждом календарном месяце в среднем 21 рабочий день (252 / 12 = 21).

Дневная ставка оплаты труда рассчитывается по формуле:

где z_мес -- месячный должностной оклад;

d -- среднее количество рабочих дней в месяце.

Расчет заработной платы исполнителей

Накладные расходы, учитываемые статьей предпроектных затрат составляют до 60% от основной заработной платы.

Поэтому

14275,34 · 0,60 = 8565,2 руб.

Следовательно

К_пп = 408 + 26898,06 + 8565,2 = 35871,26 руб.

Смета затрат на оборудование представлена в таблице

Так же включены расходы на транспортировку (К_т) и монтаж (К_м), составляющие 1,5% и 9% соответственно от стоимости оборудования.

Затраты на оборудование

Затраты на модернизацию:

К_р = S_р · Ц_р,

где S_р -- модернизируемая площадь помещения, S_р = 200 м²;

Ц_р -- стоимость модернизации, руб.

К_р = 200 · 1186 = 237200 руб.

Таким образом

К = К_пп + К_о + К_р

К = 35871,26 + 139614,09 + 237200 = 412685,35 руб.

Расчет экслуатационных затрат

Эксплуатационные затраты, связанные с функционированием системы, определяются по формуле:

z_экс = z_зп + z_эл + z_рем + z_всп + z_про + А,

где z_зп -- фонд заработной платы персонала, обеспечивающего функционирование агрегата с учетом обязательных отчислений;

z_эл -- стоимость электроэнергии, потребляемой фильтром;

z_рем -- затраты на текущий и профилактический ремонт;

z_всп -- стоимость вспомогательных материалов;

z_про -- прочие эксплуатационные расходы;

А -- затраты на амортизацию оборудования.

Определение фонда заработной платы персонала.

Тариф аппаратчика фильтра на ООО «Аммофос» 5 разряда составляет 8,34 руб./час.

Месячная тарифная ставка определяется как:

S_мес = S_тар · d_ч ·К_т,

где S_тар -- тариф, руб./час;

d_ч -- среднее количество часов в месяц (d_ч = 180 ч.);

К_т -- коэффициент, принимаемый на предприятии (К_т = 1,5).

z_осн = S_мес + (S_вн · d_чвн),

где z_осн -- основная заработная плата;

S_вн -- тариф за вечерние и ночные смены (1,8 руб./час);

d_чвн -- количество вечерних и ночных часов, 2/3 от d_ч

Премия выплачивается независимо от выполнения цехом плана по производству фосфорной кислоты и составляет в среднем 50% в месяц.

Данные по зарплате обслуживающего и технологического персонала сведены в таблицу.

Зарплата обслуживающего персонала

Затраты на электроэнергию

Стоимость электроэнергии определяется по формуле:

z_эл = М · К_м · Т_эф · Ц,

где М -- паспортная мощность оборудования, М = 15 кВт;

К_м -- коэффициент загрузки оборудования по мощности (принимается равным 0,8);

Т_эф -- эффективный фонд времени работы оборудования, час;

Ц -- цена за 1 кВт/час электроэнергии, Ц = 0,60 руб.

Эффективный фонд времени работы оборудования определяется по формуле:

где Д_р -- количество рабочих дней, Д_р = 365 дн.;

Т_см -- продолжительность смены, час, Т_см = 8 час;

К_см -- количество смен, К_см = 3;

Р -- процент потерь времени на ремонты, принимается равным 3%;

t -- средняя продолжительность одного сбоя, час.

При применении разработанной системы величинами S и t можно пренебречь. Исходя из имеющихся данных получим:

z_эл = 15 · 0,8 · 8497,2 · 0,60 = 61179,8 руб.

Определение затрат на текущий и профилактический ремонт оборудования.

Затраты на ремонт принимаются в размере 3% от балансовой стоимости оборудования.

z_рем = К_о · 0,03

z_рем = 139614,09 · 0,03 = 4188,42 руб.

Определение стоимости вспомогательных материалов.

Затраты на расходные материалы принимаются в размере 2% от стоимости технических средств.

z_всп = К_о · 0,02

z_всп = 139614,09 · 0,02 = 2792,28 руб.

Расчет прочих эксплуатационных расходов на содержание установки.

Прочие эксплуатационные расходы включают в себя расходы на освещение, отопление, охрану и уборку помещений и принимаются в размере 0,2% от стоимости помещений.

Условно примем стоимость помещений: 2200000 рублей.

z_про = С_пом · 0,002

z_про = 2200000 · 0,002 = 4400 руб.

Затраты на амортизацию.

Затраты на амортизацию определяются по стоимости амортизируемых фондов и по нормам амортизации.

А = Ф · Н_а,

где Ф -- стоимость амортизируемого оборудования (см. расчет капитальных вложений);

Н_а -- норма амортизации (12%).

А = 139614,09 · 0,12 = 16753,69 руб.

Смета затрат на эксплуатацию фильтра приведена в таблице.

Смета затрат на эксплуатацию

Расчет экономического эффекта от применения разработки

экстракторная фосфорная кислота фильтр

До внедрения карусельно-вакуумного фильтра фильтрация пульпы в производстве фосфорной кислоты осуществлялась барабанным вакуум-фильтром. Простои из-за технологических чисток и частых замен фильтрующего материала составляли 720 часов в год. При внедрении карусельно-вакуумного фильтра простои должны снизиться в 3 раза за счет особенности конструкции, что составляет 240 часов в год.

Выпуск фосфорной кислоты составляет 34,2 тонны в час, стоимость 1 тонны H₃PO₄ -- 108 рублей. Исходя из этих данных получаем стоимость одного часа простоев:

34,2 · 108 = 3693,6 руб.

Тогда условная годовая экономия из-за уменьшения времени простоев составит:

Э_усл = 3693,6 · 240 = 886464 руб.

Тогда годовой экономический эффект при внедрении разработки

Э_год = Э_усл - К,

где К -- капитальные вложения.

Э_год = 886464 - 412685,35 = 473778,65 руб.

Показатель экономической эффективности определяется по формуле:

Срок окупаемости установки составит:

Таким образом можно сделать вывод, что проект эффективен, а срок окупаемости в пределах года и составляет 0,87 месяцев.

После модернизации барабанного вакуум-фильтра на карусельный вакуум-фильтр выпуск фосфорной кислоты увеличится с 274968 тонн до 291384 тонн в год, за счет снижения простоев оборудования на технологические чистки и замены фильтрующих элементов с 720 часов до 240 часов в год.

Основные экономические показатели

Размещено на Allbest.ru