Расчет технико-экономических показателей технологической установки получения серы методом «Клауса»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования  «Российский государственный университет  нефти и газа имени И.М. Губкина»

 

Кафедра производственного менеджмента

 

 

 

 

Оценка     «    » _____________ 2013г.   (подпись)

«Допущен к защите»   (подпись)   «    » ______________ 2013г.

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчет технико-экономических показателей технологической установки получения серы методом «Клауса»

 

 

 

 

 

 

Руководитель проекта   (подпись)   (дата)

Студент гр. ХТ-09-2   (подпись)   (дата)

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2013 г. 

Содержание:

 

Введение  ……………………………………………………………………….5

1.      Сырьевая база производства серы …………………...……..................6
1. История процесса «Клаус»…………………………………..................6
2. Принципиальная схема получения серы на Астраханском ГПЗ…….7
2.      Исходные данные  .…………………………………………………….10
1. Расчет производственной программы ………………………………..11
2. Ленточный график …………………………………………………….11
3. Производственная программа установки получения серы методом Клауса (без увеличения мощности) …………………………………..12
4. Производственная программа установки получения серы методом Клауса  (с увеличением мощности) …………………………………..13
5. Показатели эффективности использования мощности установки …13
3.      Определение совместимости основных фондов и показателей их ортиспользования …………………………………………………………14
1. Расчет показателей использования основных фондов ...…..………..15
4.      Расчет показателей по труду и оплате труда ………………………...16
1. Норматив численности рабочих ...……………………………………17
2. Расчет фонда оплаты труда рабочих …………………………………18
3. Расчет фонда заработной платы ИТР ………………………………...23

Литература  ……………………………………………………………………24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

Введение                                                                                                                   5

1. Сырьевая база производства серы                                                               6

1.1.История процесса «Клаус»                                                                     6

1.2. Принципиальная схема получения серы на Астраханском ГПЗ           7

     2. Исходные данные                                                                                        10

  2.1. Расчет производственной программы                                                          Ошибка! Закладка не определена.

2.2. Ленточный график                                                                                          Ошибка! Закладка не определена.

2.3. Производственная программа установки получения серы методом Клауса (без увеличения мощности)                                                               Ошибка! Закладка не определена.

2.4. Производственная программа  установки получения серы методом Клауса  (с увеличением мощности)                                                               13

 2.5. Показатели эффективности использования мощности установки         Ошибка! Закладка не определена.

3.Определение совместимости основных фондов и показатели их совместимости                                                                                                  Ошибка! Закладка не определена.

3.1. Расчет показателей использования основны фондов                                Ошибка! Закладка не определена.

4. Расчет показателей по труду и оплате труда                                                Ошибка! Закладка не определена.

4.1. Норматив  численности рабочих                                                                17

4.2. Расчет фонда оплаты труда рабочих                                                        18

4.3. Расчет  фонда заработной платы инженерно-технических  работников (ИТР)                                                                                                                       23

Список использованной литературы                                                               24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Газовая промышленность является важнейшей бюджетоформирующей отраслью экономики России. Самая  молодая и динамично развивающаяся  отрасль топливно-энергетического  комплекса  обеспечивает добычу, транспортировку, хранение и распределение природного газа, переработку попутного газа нефтяных месторождений, обеспечивая более 50 % внутреннего энергопотребления. В нашей стране и за рубежом были открыты месторождения природных газов с большим содержанием таких неуглеводородных компонентов, как сероводород, диоксид углерода, азот и др.

Кроме сероводорода в газе могут присутствовать и другие сернистые компоненты: меркаптаны (RSH), сероокись углерода (COS), сероуглерод (CS₂), которые также являются причиной коррозии оборудования, дезактивации катализаторов и производственных отравлений. При сжигании они образуют диоксид серы (S0₂).

При большой объемной доле сероводорода (более 1%) организуется крупномасштабное производство серы, сераорганических соединений, и создаются заводы по комплексной переработке всего  углеводородного сырья.

 Россия занимает  третье место в мире по объемам  годового производства серы благодаря  уникальному астраханскому газовому  месторождению, где содержание  серы составляет 25%. Несмотря на  то, что на предприятии     ООО « Газпром добыча Астрахань» сера производится в результате очистки газа от сероводорода и при этом считается побочным продуктом, в действительности, для завода и страны сера держит марку товарного продукта.

 

 

 

1.  Сырьевая база производства серы

Вероятное содержание серы в нефти и природном  газе в пять раз больше, чем запасы природной серы. Около трети запасов  природного газа имеют высокое содержание углекислого газа и сероводорода, что сильно затрудняет коммерческую разработку таких месторождений.

Сероводородсодержащий газ ядовит, имеет очень высокую  коррозионную активность, способен нанести  значительный ущерб экологии, его  очистка требует применения сложных  технологий, что влечет за собой  значительные финансовые затраты.

Извлекаемая из природного газа смесь кислых газов  наполовину и более состоит из сероводорода, остальная часть включает углекислый газ, небольшие количества серооксида углерода и углеводороды (метан, этан). Однако в настоящее время более 90% серы производится этим способом, чему способствовало ужесточение экологических требований к производственным выбросам.

Источником  серы является также сероводородсодержащие  газы, образующиеся при гидроочистке нефтяных фракций при получении  реактивного и дизельного топлив.

 

1.1. История процесса Клаус

Основным  процессом получения газовой  серы является "Клаус-процесс", названный  по имени лондонского химика Карла  Клауса, запатентовавшего в 1883 г. способ получения серы из сероводорода. Его  широкое промышленное внедрение  началось с 50-ых годов в связи  с разработкой газовых и нефтяных месторождений, содержащих в своем  составе сернистые соединения, как  органические, так и неорганические. Вопросы конструкционного оформления процесса исследовались также в  основном в 50-х годах. Большое количество исследований 50-70-х годов посвящено  анализу эксплуатационных технологических  параметров работы термической и  каталитических ступеней установок  Клауса.

В последующие годы наряду с разработками стабильных и селективных катализаторов  разрабатываются новых технологии проведения реакции Клауса: Ричард-процесс, процесс сольклаус, процесс МТБ. Разрабатываются альтернативные процессы: процессы селективного прямого окисления  на гетерогенном катализаторе концентрированных  по сероводороду газовых потоков, проводятся исследования процессов прямого  разложения сероводорода с получением одновременно элементарной серы и водорода.

Однако следует  отметить, что ни один из новых методов  получения серы не доведен до такой  степени совершенства, как классический процесс Клауса. Большинство газо- и нефтепереработчиков ориентируются  на метод Клауса, о чем свидетельствует  вновь строящиеся установки.

 

1.2. Принципиальная схема получения серы на Астраханском ГПЗ

Установка прямоточного процесса Клауса состоит из двух ступеней получения серы - термической и  каталитической. Кислый газ сжигается  в термической ступени, причем кислород воздуха подается в топку в  количестве, необходимом для протекания окисления сероводорода до серы:

                                            ^{h₂s + 1/₂o₂→1/_xS_x+h₂o}

На  данной ступени применяются цилиндрические реакторы, состоящие из топочной камеры и трубчатого теплообменника. В торцевой части топочной камеры расположены  горелочные устройства. Основная часть  сероводородного газа и воздуха  обычно подается по тангенциальным каналам. В зоне смешения горение происходит в закрученном потоке. Затем, проходя  решетку из расположенного в шахматном  порядке огнеупорного кирпича, продукты сгорания поступают в основной топочный объем также цилиндрической формы, но большего диаметра.

Затем продукты сгорания охлаждаются водой, проходя по трубному пространству трубчатого теплообменника, и поступают в  конденсатор, откуда полученная в термической  ступени сера выводится в хранилище. Технологический газ после термической  ступени, содержащий непрореагировавший сероводород, сернистый ангидрид, образовавшийся одновременно с серой при пламенном  сжигании сероводорода, а также серооксид  углерода и сероуглерод (продукты побочных реакций, протекающих в реакторе), вновь подогревается в подогревателе  до 220-300°с и поступает на каталитическую ступень. В слое катализатора происходит основная реакция:

                                   2h₂s + SO₂→³/₂s₂+2h₂0

Каталитических  ступеней бывает обычно две или три. На выход серы большое влияние  оказывают число ступеней конверсии, способ подогрева газов перед  ступенями и соотношение компонентов  H2S и S02 (соответствие стехиометрии).

Реакторы каталитических ступеней (конверторы) бывают горизонтальные, односекционные и многосекционные.

Скорость газа на общее сечение конвертора не превышает 0,15 м/с. Высота слоя катализатора изменяется в пределах 0,8—1,5 м.

Выход серы в этом процессе достигает 96—97 %.

 

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.	350 руб/час
машинист               (5 разряд)	2 чел.	300 руб/час
оператор                 (5 разряд)	5 чел.	300 руб/час
оператор                 (4 разряд)	1 чел.	250 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