Сравнительный анализ способов переработки отработанных нефтехимических катализаторов и внедрение оптимального на предприятии ЗАО «Квар

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Московский Государственный Институт Стали и Сплавов

(технологический университет)

 

Кафедра экономики и менеджмента

 

 

 

 

Курсовая научно-исследовательская работа на тему:

 

Сравнительный анализ способов переработки отработанных нефтехимических катализаторов и внедрение оптимального на предприятии ЗАО «Кварц-Au».

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Студентка гр. МЭ-03-3

Ахтямова Э.Н.

 

Руководитель:

Доц. Алексахин А.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Москва

2007 г.

 

Содержание

 

		Стр.
1.	Введение	3
2.	Значение платины на рынке………………………………………………	5
3.	Общая характеристика предприятия…………………………………….	6
4.	Выбор технологии переработки катализаторов…………………………	8
	4.1. Способы переработки отработанных  нефтехимических катализаторов……………………………………………………………..	8
	4.2 Оценка и выбор способов переработки нефтехимических катализаторов……………………………………………………………..	9
5.	Расчет технико-экономических показателей проектируемого цеха…...	13
	5.1 Расчёт численности промышленно-производственного  персонала и заработной платы……………………………………………………….	13
	5.2 Расчет капитальных затрат на  оборудование……………………….	14
	5.3 Расчёт амортизационных отчислений………………………………	15
	5.4 Общепроизводственные расходы……………………………………	16
	5.5 Общехозяйственные расходы………………………………………..	17
	5.6 Плановая калькуляция себестоимости переработки 1 т нефтехимических катализаторов………………………………………..	17
	5.7 Расчёт сметной стоимости расширения  пирометаллургического цеха…………………………………………………………………………	18
	5.7.1 Расчёт потребности в оборотных  средствах………………………	18
	5.7.2 Расчёт сметной стоимости строительства…………………………	20
	5.8 Расчёт прибыли и показателей  рентабельности……………………	21
	5.8.1 Расчёт прибыли от реализации  продукции……………………….	21
	5.8.2 Расчёт показателей рентабельности………………………………..	22
	5.9 Оценка эффективности проекта……………………………………...	23
	5.10 Определение минимально возможного  объема сбыта продукции и оценка  финансовой устойчивости проекта……………………………	26
	5.10.1 Расчёт точки безубыточности…………………………………….	26
	5.10.2  Показатели финансовой устойчивости…………………………..	27
6.	Основные технико-экономические показатели проектируемого цеха.
	Заключение………………………………………………………………….	30
	Список использованных источников……………………………………...	31

 

 

Введение

Вторичные сырьевые ресурсы во всех странах играют все большую роль в балансе производства цветных металлов. Использование вторичного металлосодержащего сырья в мировом производстве металлов неуклонно растёт. В ряде промышленно развитых стран производство вторичных металлов составляет 30-40% от общего объема производства металлургической промышленности.

В Росси доля вторичных металлов традиционно была сравнительно невелика. Это объясняется в первую очередь наличием в стране мощной сырьевой базы, дешёвых энергоресурсов и отсутствием в связи с этим существенных стимулов к сбору и переработке вторичного сырья.

В последние годы ситуация изменилась. Сокращение инвестиций в геологическую разведку, оценку запасов и развитие минерально-сырьеовй базы страны привело к истощению разведанных запасов.

Данный проект является актуальным, в силу следующих причин:

• содержание благородных металлов во вторичном сырье значительно выше, чем в природном;
• эти металлы высоко ценятся и имеют постоянную высокую ликвидность на рынке;
• себестоимость производства благородных металлов из вторичного сырья в 6-10 раз ниже, чем из первичного.

Использование вторичных сырьевых ресурсов благородных металлов в мировой экономике постоянно растёт, при этом среднегодовые темпы роста производства вторичных МПГ составляют 8-9%.

По оценкам специалистов компаний, сегодня в мире много отработанных авто- и нефтехимических катализаторов. Основным компонентом катализаторов являются металлы платиновой группы. Платиновые металлы являются необходимым компонентом автокатализаторов для всех европейских автомобилей, которые должны соответствовать нормам выхлопов Евро-4. Спрос на эти металлы со стороны автомобилестроителей растет и в Северной Америке, и в Китае, да и в нашей стране тоже. Тем более, что именно сейчас в рамках "Соколиной горы" определилось такое новое и очень перспективное направление как разработка наноразмерных композитов на основе платиновых металлов для водородной энергетики и катализаторов нового поколения.

Большинство современных каталитических нейтрализаторов (катализаторов) представляют собой керамический монолит с многочисленными каналами, покрытыми платиной, палладием и родием. В одном катализаторе содержится 5-10 г платиноидов, при этом на их долю приходится около 60% себестоимости устройства.

Содержание драгоценных металлов в отработанных катализаторах в среднем составляет кг/т: 1,75-3,5 Pt; 0,7-1,5 Pd; 0,6 Rh.

 

 

2. Значение платины на рынке

Россия является основным экспортером металлов платиновой группы, но, к сожалению, экспортирует их главным образом в виде сырья. Объёмы поставок платины на мировой рынок занимают второе после ЮАР место и составили в 2004 году 20%. (рис. 1).

 

 Потребление платины, основанное на уникальных физических и химических свойствах, за последние годы значительно выросло и оказалось сосредоточенном в ограниченном секторе промышленного производства. Платина на 90% сконцентрирована в ювелирной промышленности, нефтехимии и электронике (рис. 2.)

 

 

3. Общая характеристика предприятия

Закрытое акционерное общество «Кварц» около 15 лет успешно работает на рынке переработчиков вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы, а с 1995 года активно участвует в реализации Федеральной целевой программы промышленной утилизации вооружения и военной техники.

Предприятие «Кварц» имеет более 2500 м2 производственных площадей на территориях Москвы, Московской и Тверской областей, на которых размещены четыре производственных участка с числом работающих более 100 человек, и ежегодно перерабатывает более 500 тонн радиоэлектронного лома.

Технологическая линия переработки сырья включает в себя гидрометаллургическое производство, пирометаллургическое производство,  высокопроизводительное измельчительное оборудование, магнитные, электростатические сепараторы, что позволяет значительно увеличить степень извлечения драгоценных металлов.

Руководство предприятия в сложных условиях развития малого и среднего бизнеса стремится к максимальному совершенствованию структуры управления, внедрению новых технологий, при минимальных капитальных затратах, используя для этой цели собственные средства и банковские кредиты.

Деловыми партнерами ЗАО «Кварц» в области переработки сырья являются такие крупнейшие предприятия России как Химический завод им. П. Л. Войкова (г. Москва),  Красноярский завод цветных металлов им. В. Н. Гулидова (ОАО «Красцветмет»), Кыштымский медеэлектроплавильный завод, Кольская горно-металлургическая компания и др.

Как уже отмечалось выше в последнее время наблюдаются положительные результаты в деле переработки электронного лома в России, но ещё сохранятеся значительное отставание от зарубежных технологий.

На основе изучения зарубежного и отечественного опыта в области переработки вторичного сырья был выполнен и в 2002 году реализован проект по созданию производства, включающего цеха физико-механического обогащения «бедного» электронного лома и гидрометаллургического.

В связи с постоянно меняющейся ситуацией на рынке драгосодержащего вторичного сырья и общей тенденцией к его обеднению несколькими годами позже руководители предприятия ЗАО «Кварц» считают актуальным проектом извлечение платины из отработанных нефтехимических катализаторов.

Целесообразность разработки проекта по расширению пирометаллургического производства по переработке отработанных нефтехимических катализаторов на предприятии ЗАО «Кварц-Au» подтверждается следующими задачами:

• расширение номенклатуры выпускаемой продукции;
• увеличение объемов выпуска платиновых металлов;
• получение дополнительной прибыли;

Выбор эффективных технологических схем переработки определяется в первую очередь составом сырья и ассортиментом выпускаемой продукции. Мелким фирмам выгодно перерабатывать только определенные виды вторичных отходов. Общая схема переработки вторичного сырья имеет следующую последовательность операций:

• Гомогенизация сырья и отбор предварительной пробы;
• Анализ пробы для расчёта с поставщиками и выбора схемы переработки в зависимости от состава материала;
• Подготовка сырья, связанная с его предварительном обогащением, отделением неметаллических составляющих, выделением магнитной и немагнитной фракции и т.д.;
• Извлечение благородных металлов, как правило, в концентраты, пиро- и гидрометаллургическими методами или в сочетании этих процессов.

 

4. Выбор технологии переработки катализаторов

Технология переработки отработанных катализаторов нефтехимических катализаторов включает в себя два основных этапа:

1. Вскрытие катализатора с получением полупродуктов (концентратов содержащих драгоценные металлы и рений);
2. рафинирование (аффинаж) полупродуктов (концентратов) с получением чистых металлов или их солей.

На нашем предприятии мы будем анализировать способ переработки только по первому этапу. Так как на предприятии ЗАО «Кварц-Au» отсутствует участок аффинирования полупродуктов. Полученные сплавы передаём аффинажным предприятиям.

 

4.1. Способы переработки отработанных нефтехимических катализаторов.

I). Пирометаллургическая технология:

1. Плавка отработанных катализаторов в электродуговой печи постоянного тока с использованием флюсов;
2. Попутное извлечение при плавке никелевых анодов, либо при плавке черновой меди или переплавке медьсодержащего вторичного сырья;

II). Гидрометаллургическое вскрытие катализаторов с растворением основы:

3. Спекание катализатора с твёрдой щелочью с последующим выщелачиванием продуктов спекания;
4. Вскрытие основы в растворе щёлочи в автоклаве под давлением 4-16 атм;
5. Вскрытие основы растворением в плавкой кислоте;

III). Гидрометаллургическое вскрытие катализатора без растворения основы:

6. Вскрытие катализатора методом жидкофазного хлорирования
7. Вскрытие в соляной кислоте с использованием в качестве окислителя перекиси водорода
8. Царско-водочное вскрытие катализатора

 

 

 

4.2 Оценка и выбор способов переработки нефтехимических катализаторов.

Цена на переработку сырья, содержащего драгоценные металлы складываются, как минимум из 3-х компонентов;

• Собственно стоимости переработки;
• Степени извлечения драг. металлов;
• Сроков переработки;

Все 3 составляющие упомянутых выше составляющие имеют денежный эквивалент и без учёта всех трех невозможно сравнить стоимости переработки.

На этапе выбора наиболее целесообразного варианта технологии переработки отработанных нефтехимических катализаторов из всех вышеперечисленных вариантов необходимо принять во внимание следующие соображения:

• Вариант 2 следует исключить из числа возможных по причине того, что этот вариант предполагает наличие многотоннажных металлургических печей и может применяться только как попутный процесс при действующем крупном металлургическом заводе («Норникель», «Уралэлектромедь»)
• Вариант 5 предполагает наличие специфического и довольно дорогостоящего химического оборудования большой емкости из фторопласта (реакторы, мешалки, сгустители, запорная арматура, насосы) нейтрального по отношению к плавиковой кислоте и фтористым соединениям.
• Варианты 6, 7, 8 могут быть осуществлены на действующих площадях завода. В подвариантах 7. и 8. с использованием действующего технологического оборудования.  Для 6 варианта дополнительно потребуется изготовление и монтаж двух реакторов для хлорирования и станции раздачи хлора. Однако, эти технологические варианты имеют два существенных недостатка, которые могут сильно понизить технико-экономические показатели процесса и делают его недостаточно конкурентоспособным, а именно: