Thiết kế phân xưởng sản xuất formalin trên xúc tác bạc

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Formalin xúc tác bạc Mục Lục Trang Lời cảm ơn 111.2 I So sánh mặt kinh tế trình sản xuất formandehyde 34 II III I Tính đường kính, thể tích xúc tác, chiều cao phần phản ứng 76 IV.3 Tính đường kính ống dẫn nguyên liệu vào thiết bị phản ứng 78 II Tính đường kính ống dẫn sản phẩm khỏi thiết bị phản ứng 79 IV I V Kết luận VI Tài liệu tham khảo VII VIII PHẦN MỞ ĐẦU Việt Nam thời kỳ công nghiệp hoá đại hoá, việc thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp mũi nhọn nhiệm vụ quan trọng cần thiết Trên đường phát triển, nước ta có tiến kinh tế khoa học kỹ thuật Thế đến so với giới, công nghiệp công nghiệp non trẻ Hầu hết sản phẩm công nghiệp quan trọng, phải nhập từ nước IX Nhu cầu cấp bách sản phẩm lọc hoá dầu ngày tăng công nghiệp ngày phát triển Bởi sản phẩm lọc hố dầu khơng nguồn nhiên liệu cho thiết bị máy móc mà nguồn ngun liệu hàng đầu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp khác X Formandehyde hợp chất có mặt tự nhiên hình thành từ hợp chất hữu trình quang hố khí kết hợp với sống trái đất Nó hình thành độ đặc thấp đo Nó có mùi khó chịu nồng độ thấp 0,5%-H % XI Formandehyde tạo thành từ hợp chất hữu q trinh cháy khơng hồn tồn Vì mà formandehyde tìm thấy cháy động xe, nhiệt nhà máy, khí đốt khói thuốc Nguyễn Thị Hằng- Hố dầu QN-K46 Đồ án tốt nghiệp XII Thiết kế phân xưởng sản xuất Formalin xúc tác bạc Formandehyde hố chất hố học cơng nghiệp quan trọng dùng trình sản xất nhiều ngành cơng nghiệp Hiện có 50 ngành công nghiệp sử dụng formandehyde Formandehyde hợp chất hữu quan trọng để cung cấp cho ngành sản xuất công nghiệp tiêu dùng, dạng thường formandehyde hoà tan nước dạng dung dịch nồng độ (37% -T- 45%) gọi formalin Đây bán thành phẩm quan trọng cho ngành tổng hợp hữu nhiều ngành khác : ngành y tế dùng để ướp xác, tẩy mùi, ngành thực phẩm để tránh thiu thối, thuộc gia công nghệ thuộc gia giầy XIII Hàng năm nước ta phải nhập formalin để sản xuất vật liệu polime, vật liệu cách điện, cách nhiệt, chất mạ kim loai, chất phụ trợ cho công nghiệp dệt, chất sát trùng chăn nuôi XIV Do việc nghiên cứu thiết kế phân xưởng sản xuất formalin cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước giảm thiểu chi phí nhập từ nước ngồi XV Với đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất formalin từ methanol xúc tác Ag suất 50.000 (tấn/năm) hy vọng bổ sung thêm kiến thức để góp phần nhỏ bé vào cơng xây dựng đất nước ngày giàu mạnh XVI Xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, cô giáo mơn cơng nghệ Hữu Cơ - Hố Dầu, trường đại học Bách Khoa Hà Nội Đặc biệt lời cảm ơn đến GS-TS Đào Văn Tường tận tình hướng dẫn cho tơi hồn thành đồ án Nguyễn Thị Hằng- Hoá dầu QN-K46 XVII PHẦN I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT Chương I XVIII NGUYÊN LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT FORMALIN I Giới thiệu chung XIX Methanol gọi metyl alcol rượu gỗ, có cơng thức CH 3OH, khối lượng phân tử , Năm 6 lần Robert Boyle thu methanol sau cất giấm gỗ sữa vôi Sau vào năm , Berthelot tổng hợp methanol cách xà phòng hố metyl cloride Trong khoảng từ năm tới , có nguồn quan trọng để sản xuất methanol từ giấm gỗ thu chưng khô gỗ Tới đầu năm , methanol sản xuất phương pháp tổng hợp từ co H2 Đến đầu năm , M.PIER đồng nghiệp hãng BASF dựa phát triển hệ xúc tác ZnO Cr203 tiến bước đáng kể việc sản xuất Methanol với quy mô lớn công nghiệp Vào cuối năm trình thực áp suất cao ( MPa MPa, T° = ° c -T- -T- ° C ) chúng sử dụng công nghiệp sản xuất Methanol năm Tuy nhiên vào đầu năm , ICI phát triển hướng tổng hợp methanol áp suất thấp ( - Ỉ - MPa, T° = 0 ° C - Ỉ 0 C ) xúc tác CuO với độ chọn lọc cao Hiện methanol sản xuất nhiều giới phương pháp tổng hợp áp suất thấp phương pháp chưng từ giấm gỗ chiếm khoảng , 0 % tổng lượng methanol sản xuất XX Methanol ngun liệu quan trọng cơng nghiệp hố học, 85% methanol dùng làm nguyên liệu dung môi cho q trình tổng hợp cơng nghiệp hố học Phần lại dùng lĩnh vực lượng làm nhiên liệu II Tính chất vật lý XXI Methanol chất lỏng khơng màu, trung tính, có tính phân cực, có mùi nhẹ nhiệt độ thường Vì phân cực nên methanol tan nước, benzen, rượu, este hầu hết dung mơi hữu Methanol có khả hồ tan nhiều loại nhựa tan chất béo dầu XXII Methanol dễ tạo hỗn hợp cháy nổ với khơng khí, độc cho sức khoẻ người, với lượng 10 ml trở lên gây tử vong IV Bảng 1: Môt số số vật lý quan trọng Methanol V Tên VI Hằng số VII Nhiệt độ sôi(101,3 KPa) VIII 64,7 (°C) IX Nhiệt độ đóng rắn X -97,8 (°C) XI Tỷ trọng chất lỏng (0°C; 101,3KPa) XII 0,8100 (g/cm2) XIII Tỷ trọng chất lỏng(25°c ; 101,3KPa) XIV 0,78664 (g/cm2) XV Nhiệt độ bốc cháy XVI 470 (°C) XVII Áp suất tới hạn XVIII 8,097 (Mpa) XIX Nhiệt độ tới hạn XX 239,49 (°C) XXI Tỷ trọng tới hạn XXII 0,2715 (g/cm3) XXIII Thể tích tới hạn XXIV 117,9 (cm3/mol) XXV Hệ số nén tới hạn XXVII Nhiệt độ nóng chảy XXVI 0,224 XXVIII XXIX Nhiệt hoá 100,3(KJ/kg) XXX 1128(KJ/kg) XXXI Nhiệt dung riêng khí (25nC; 101,3KPa) XXXIII Nhiệt dung riêng lỏng(25°c ; 101,3KPa) XXXV Độ nhớt lỏng (25 °C) XXXIV XXXVI 44,06(J.mol"1.K "1) 81,08(J.mol-1.K1 ) 0,5513(MPas) XXXVII Độ nhớt khí (25°C) XXXVIII 9,6.10"3(MPas) XXXIX Hệ số dẫn điện (25°C) XLI XXXII (2-7) 10"9 (Q^cm1) XL Sức căng bề mặt khơng khí (25°C) XLII 22,10 (MN/m) XLIII Entanpi tiêu chuẩn (khí 25°c ; 101,3KPa) XLIV -200,94(KJ/mol) XLV Entanpi tiêu chuẩn (lỏng25°c ; 101,3KPa) XLVI -238,9 l(KJ/mol) XLIX Entropi tiêu chuẩn (lỏng 25°c ; 101,3KPa) L 239,88(J.mol"1 K"1) 127,27(J.mol"1K"1) LI Hệ số dẫn nhiệt lỏng (25°C) LII 190,16(MW.m"1K"1) LIII Hệ số dẫn nhiệt hơi(25°C) LIV 14,07(MW.m"1.K"1) LV Giới hạn nổ khơng khí XLVII Entropi tiêu chuẩn (khí 25°c ; 101,3KPa) LVII XLVIII LVI 5,5% - 44%(Nồng độ) III Tính chất hố học XXIV Methanol hợp chất đơn giản dãy đồng đẳng rượu no đơn chức Hoạt tính quy định chức nhóm hydroxyl Các phản ứng methanol theo huớng đứt liên kết C-0 O-H đuợc đặc trung sụ thay nguyên tử -H hay nhóm -OH phân tử Tuy nhiên khác với ruợu khác dãy đồng đẳng nó, methanol khơng thể có phản ứng tách loại p với sụ tạo thành liên kết bội XXV Các phản ứng đặc trung methanol nhu sau: 111.1 Phản ứng hydro hoá XXVI CH3OH +H2 CH4 + H20 + Q , Atf=-159 (kJ/mol) 111.2 Phản ứng tách nước đặc) 2CH30 í ữ ’ x í > XXVII C2H40 + H20 (t°: 140°C; xt: H2S04 111.3 Phản ứng ơxi hố XXVIII Khi ơxi hố methanol xúc tác kim loại (Ag, Pt, Cu) hay xúc tác oxit (Fe, Mo) hỗn hợp oxit (V-Mo, Fe-Mo, Ti-Mo) điều kiện thích hợp ta thu đuợc formandehyde sản phẩm phụ: ‘ ° ’ x ‘ > CH20 + H20 + Q , A H XXIX. CH3 OH + 1/2 02 = -159 (KJ/mol) XXX Nếu oxi hoá sâu tạo axit formic: XXXI XXXII XXXIV CH3OH + 02 CO + 2H20 CH3OH + 3/202 t l > x ũ > C02 + 2H20 111.4 Phản ứng dehydro hoá XXXV CH3OH I ’ x l > HCOOH + H20 Nếu oxi hố hồn toàn thu đuợc C02 H20: XXXIII IV ,0 CH3OH + 02 CH2O + H2 Các phương pháp sản xuất methanol I Phương pháp chưng khô gỗ XXXVI Khi khoa học kỹ thuật chưa phát triển phương pháp để sản xuất methanol cơng nghiệp IV Phương pháp sản xuất methanol từ khí tổng hợp XXXVII Đây phương pháp quan trọng phổ biến Nó đáp ứng tính hiệu kinh tế Hầu hết lượng methanol giới sản xuất phương pháp IV Phương pháp oxi hoá trực tiếp hydrocacbon XXXVIII Phương pháp tổng hợp methanol cách oxi hố trực tiếp me tan khơng khí có mặt xúc tác nhiên có nhiều hạn chế nên phương pháp không ứng dụng rộng rãi Các sản phẩm chủ yếu tạo thành từ trình là: methanol, formaldehit, acetaldehit, âxeton lượng nhỏ axit, rượu bậc cao, aandehit, axeton khác Tỷ lệ sản phẩm xác định điều kiện nhiệt độ, áp suất chất nguyên liệu IV Phương pháp tổng hợp Fischer-Tropsch XXXIX Phương pháp tìm Đức vào năm 1925 Methanol thu sản phẩm phụ trinh nên chiếm tỷ lệ nhỏ so với tổng sản lượng methanol giới XL IV.5 Phương pháp oxi hoá metan sulfua trỉoxỉt XLI Phản ứng metan sulfua trioxit xẩy axit sulfuric lỏng nhiệt độ (100°c -T- 450°C) áp suất 1000 psi để thu dẫn xuất oxi hố sulfo hố metan có methanol IV Phương pháp hydrat hoá dỉmetyl ete XLII Quá trinh thực tác dụng xúc tác hỗn hợp oxit kim loại mang đất sét tự nhiên Phương pháp không ứng dụng nhiều công nghiệp sản xuất methanol V Một số ứng dụng methanol XLIII Methanol nguyên liệu dung môi quan trọng cho cơng nghiệp tổng hợp hố học Methanol coi nhiên liệu lý tưởng lĩnh vực lượng cháy hồn tồn toả lượng nhiệt lớn không gây ô nhiễm XLIV v.l Sử dụng làm nguyên liệu cho tổng hợp hoá học XLV Methanol toàn giới sử dụng tổng hợp hoá học để sản xuất hợp chất quan trọng như: formaldehyde, dimetyl terephtalat, MTBE, acid acetic XLVI Formaldehyde sản phẩm quan trọng tổng hợp từ methanol Khoảng 40% methanol giới đươc dùng tổng hợp formaldehyde với tỷ lệ gia tăng đạt 3% Các phương pháp tiến hành dựa trình ơxy hố methanol khơng khí Chúng khác chủ yếu điều kiện nhiệt độ chất xúc tác sử dụng XLVII Metyl tert - butyl ete (MTBE) sản phẩm tổng hợp phản ứng methanol iso buten axit trao đổi ion Lượng methanol sử dụng cho mục đích ngày tăng lĩnh vực nhiên liệu Hợp chất pha vào xăng làm tăng số octan trở nên đặc biệt quan trọng người ta nhận thức độc hại cấu tử hydrocacbon thơm có trị số octan cao đòi hỏi loại trừ lượng chì có xăng Tốc độ tăng trưởng MTBE sản xuất từ methanol hàng năm đạt 12% XLVIII Acid acetic đươc sản xuất q trình cacbonyl hố methanol với có mặt co pha lỏng xúc tác đồng thể Co-I, Rhodi-I Ni-I Phương pháp BASF cổ điển tiến hành áp suất 65Mpa, phương pháp đại (Monsanto) tiến hành áp suất 5Mpa Bằng cách thay đổi điều kiện q trình mà ta thu anhydric acetic hoạc metyl acetat Khoảng 9% lượng Methanol giới dùng để sản xuất axit acetic với mức độ gia tăng hàng năm đạt khoảng 6% XLIX Các sản phẩm khác methanol dùng để tổng hợp số lượng lớn hợp chất hữu khác như: acid formic, metyl este acid hữu vô V Sử dụng ữnh vực lượng L Sau khủng hoảng dầu mỏ giới vào đầu năm 1970, người ta tập trung vào việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay Methanol nguồn nhiên liệu thay hứa hẹn cho sản phẩm dầu mỏ Methanol dùng để pha vào xăng, nhiên liệu diesel Nhằm cải thiện số tính chất nhiên liệu V Các ứng dụng khác LI Methanol có nhiệt độ đơng đặc thấp dễ tan nước nên sử dụng hệ thống làm lạnh dạng tinh khiết hỗn hợp với nước glycol Methanol dùng làm chất chống đơng hệ thống làm mát đốt nóng LII Một số lượng lớn methanol sử dụng để bảo vệ đường ống dẫn khí thiên nhiên chống lại taọ thành khí hydrat nhiệt độ thấp, làm tác nhân hấp thụ thiết bị làm khí để loại bỏ C0 H2S nhiệt độ thấp làm dung môi cho trình hố học VI Tiêu chuẩn ngun liệu methanol để sản xuất formalin LIII Nguyên liệu để sản xuất formalin bao gồm: methanol kỹ thuật, khơng khí sạch, xúc tác Ag nước mềm • Methanol kỹ thuật: • Dạng ngồi chất lỏng suốt, khơng màu, khơng tạp chất học, nhiên nguy hiểm độc dễ tạo hỗn hợp cháy nổ với khơng khí • Khối lượng riêng : (0,791 -T- 0,792)g/cm3 • Hàm lượng methanol : (99,0 -T- 99,5)% • Hàm lượng nước : 99,85% LXIII Tỷ trọng d4 LXIV 0,7928g/cm3 LXV Khoảng nhiệt độ sôi cực đại LXVI l ° c LXVII.Hàm lượng axeton axetandehit LXVIII < 0,003% LXIX Hàm lượng etanol LXX < 0,001% LXXI Hàm lượng hợp chất bay sắt LXXII.< 2.10"6 g/1 LXXIII Hàm lượng lưu huỳnh LXXV Hàm lượng clo LXXVII Hàm lượng nước LXXIX PH LXXXI Thời gian khử mầu tối thiểu (kiểm tra KMn04) LXXXIII LVII LXXIV Trong butanol-1 : 62,4 (KJ/mol) • Hệ số nở nhiệt thể tích : 2,83.10"3 • Tỷ trọng so với khơng khí : 1,04 LXIV Quá trinh polyme hoá trạng thái lỏng trạng thái khí bị ảnh huởng yếu tố nhu: áp suất, độ ẩm, luợng nhỏ acid formic song tuơng đối nhỏ MXCV MXCVI MXCVII MXCVIII MXCIX MC MCI MCII Cảm ứng nhiệt độ kiéu màng Cảm ứng nhiệt độ kiéu hộp xếp CMLXI MCIII MCIV Cảm ứng nhiệt độ kiểu Cảm ứng nhiệt độ kiểu điện trở c Bộ cảm ứng mức đo chất lỏng MCV Mức chất lỏng đo nhiều cách khác phương pháp đơn giản có độ xác cao đo phao CMLXII MCVI MCVII Kiểu phao Kiểu màng d Bộ cảm biến lưu lượng MCVIII Bộ cảm biến lưu lượng xây dựng phụ thuộc MCIX Q = f.v MCX f: Diện tích cùa đường ống dẫn MCXI V: Tốc độ chất lỏng chảy ống dẫn theo định luật Becnuli CMLXIII MCXII MCXIII Vứi S: Tỷ trọng chất lỏng; Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Formalin xúc tác bạc MCXIV AP: Độ chênh lệch áp suất chất lỏng MCXV Nếu tỷ trọng khơng đổi lưu lượng thể tích phụ thuộc vào hai thông số tiết diện f độ chênh lệch áp suất AP Ta có hai cách đo luu luợng: MCXVI + Khi tiết diện không đổi đo luu luợng độ chênh lệch áp suất truớc sau thiết bị có ống hẹp MCXVII + Khi độ chênh lệch áp suất khơng đổi đo diện tích tiết diện ống dẫn xác định đuợc luu luợng dòng chảy Nguyễn Thị Hằng- Hoá dầu QN-K46 115 MCXVIII PHẦN VI: TÍNH TỐN KINH TẾ Chương IX MCXIX TÍNH TỐN KINH TẾ MCXX I Mục đích vịêc tính tốn kỉnh tế MCXXI Giá thành formalin phụ thuộc chủ yếu vào giá thành nguyên liệu sản xuất methanol Trước methanol chủ yếu sản xuất từ khí tổng hợp (CO H 2) nên giá thành tương đối cao Gần methanol sản xuất từ metan có sẵn công nghiệp khai thác dầu mỏ giá thành rẻ nên gía thành formalin giảm Hiện nay, ngành công nghiệp khai thác dầu mỏ phát triển nên ngành cơng nghiệp hố học phát triển theo Một số công trinh nghiên cứu áp dụng vào sản xuất formalin thành cơng Vì vậy, với đề tài em hy vọng áp dụng vào thực tế sản xuất, góp phần phát triển ngành cơng nghiệp hoá chất nước ta MCXXII Điều kiện nghĩ đến xây dựng phân xưởng sản xuất formalin suất 50.000 tấn/năm lợi ích kinh tế Để thấy tổng giá trị dự án ta phải tính tốn kinh tế, từ xét tính ưu, nhược điểm cấu hoạt động dự án MCXXIII Yếu tố kinh tế tác động đến điều chỉnh cân thành phần lập nên dự án cho hợp lý như: tổ chức kế hoạch sản xuất, tổ chức quản lý, vốn đầu tư, giá thành nguyên vật liệu giá thành sản phẩm Qua xác định hiệu kinh tế dự án định dự án có thực hay khơng Nếu nhà quản lý kinh tế phải hiểu rõ tính kinh tế đồng thời phải cộng tác với nhà kinh tế khác để thực dự án cho đạt hiệu MCXXIV Do yêu cầu thời gian có hạn nên đồ án em đề cập đến vần đề tính tốn kinh tế như: Đầu tư ban đầu (mặt xây dựng, dây chuyền sản xuất ), chi phí sản xuất, lợi nhuận nhà máy, thời gian thu hồi vốn dự án MCXXV II Nội dung dự án 11.1 Chế độ công tác phân xưởng MCXXVI Phân xưởng sản xuất formalin từ nguyên liệu methanol với suất 50000(tấn/năm) Dây chuyền sản xuất làm việc liên tục 24/24 giờ, ngày làm việc 330 ngày, ngày nghỉ 35 ngày, ngày làm việc ca, ca 11.2 Nguyên liệu lượng MCXXVII a Nhu cầu vê nguyên vật liệu cho tân sản phẩm formalin MCXXVIII Năng suất trinh: 6377,55(Kg/h) MCXXIX Lượng Methanol nguyên liệu:3280,57(Kg/h) MCXXX Lượng nước: 1695,285(Kg/h) MCXXXI Lượng nước: 16,403(Kg/h) MCXXXII Lượng xúc tác: 156,696(Kg/h) MCXXXIII Nguyên liệu tiêu hao cho sản phẩm: MCXXXIV Hệ số tiêu hao Methanol: 3280,57/6377,55 = 0,514 Hệ số tiêu hao nước mềm: 1695,285/6377,55 = 0,266 Hệ số tiêu hao nước: 16,403/6377,55 = 0,0026 Hệ số tiêu hao xúc tác : 156,696/6377,55 = 0,025 CMLXIV Bảng 22: Nhu cầu nguyên liệu CMLXV Tên CMLXVI Đ CMLXVII Hệ số CMLXVIII Nhu cầu nguyên liệu ơn vị tiêu hao năm CMLXIX Meth CMLXX T CMLXXI 0,514 CMLXXII 25700 anol ấn CMLXXIII Nước CMLXXIV T CMLXXV 0,266 CMLXXVI 13300 mềm ấn CMLXXVII Hơi CMLXXVIII T CMLXXIX 0,002 nước ấn CMLXXXI Xúc CMLXXXII T CMLXXXIII 0,025 tác ấn CMLXXXV MCXXXV CMLXXX CMLXXXIV 1250 MCXXXVI b Năng lượng tiêu thụ MCXXXVII Điện dùng cho máy cơng nghệ tính theo cơng thức: MCXXXVIII w = kvk2.ỵprT, MCXXXIX i=\ MCXL Trong đó: MCXLI w : Điện tiêu thụ năm,(kw) MCXLII Pj : Công suất động loại i,(kw/h) n : Số động loại i,(cái) k, : Hệ số phụ tải, lấy k, = 0,75 k2: Hệ số tổn thất, lấy k2 = 1,05 MCXLIII 130 Tị : Thời gian sử dụng năm, 330.24 = 7920(giờ) CMLXXXVI Bảng 23: Tổng phí điện phân xưởng CMLXXXVII.Tên thiết CMLXXXVIII CMLXXXIX CMXC.CMXCI CMXCII w bị n p ki k2 Ti CMXCIII CMXCIV Bơm CMXCV CMXCVI CMXCVII CMXCVIII CMXCIX M 33679,8 methanol 5,4 0,75 1,05 7920 MI Bơm formalin MII MIII MIV MV MVI.7 MVII 67359,6 5,4 ,75 1,05 920 MIX.MX MXI MXII MXIII MXIV 3742200 MVIII Máy nén 2000 ,75 1,05 7920 MXVI.MXVII MXVIII.MXIX MXX MXV Bơm nước mềm 8,6 0,75 1,05 7920 MXXI.107276,4 MXXII Tổng MXXIII 38236552,2 cộng MXXIV Điện dùng thắp sáng cho phân xưởng hai ca chiều đêm (16/24h) MXXV MCXLIV MCXLV W, = ỵ P r T < MCXLVI i=l MCXLVII Trong đó: Ws: Điện tiêu thụ năm,(kw) MCXLVIII P;: Công suất bóng đèn loại i, (kw/h) n : Số bóng đèn loại i,(cái) MCXLIX Tị: Thời gian sử dụng năm, 330.16 = 5280(giờ) B ả n g : Tổng phí cho điện thắp sáng phân xưởng MXXVI Tên cơng trình MXXXI Nhà sản xuất MXXVII Loại bóng (w-v) MXXXII 150220 MXXVIII MXXIX.MXXX n Ti ws MXXXIII MXXXIV MXXXV 48 5280 253440 MXXXVI MCL MXXXVII Các nhà lại MXLII Tổng cộng MXXXVIII 150220 MXXXIX MXL MXLI 16 5280 84480 MXLIII 337920 MXLIV MCLI MCLII Để sản xuất sản phẩm tiêu tốn lượng điện năng:74(KW/h) MCLIII Lượng điện tiêu thụ năm: MCLIV MCLV 74x50000 = 3700000(K w / h ) Lượng điện tiêu thụ năm toàn phân xưởng: MCLVI MCLVII 337920 + 38236552,2 +3700000= 42274472,2(KW/h) Lượng điện chi phí cho sản phẩm: MCLVIII 42274472,2/50000 = 845,5(KW/h) MCLIX Bảng 25: Tổng phí nguyên nhiên vật liệu, lượng cho MXLV năm MXLVII L MXLVI N Đ n MXLIX MLI Th ML Đ n g i ành tiền ượng dùng guyên nhiên MXLVIII năm vị liệu MLII Methanol MLIII MLIV 25700 MLV 4.106 MLVI 102800.106 Tấn MLVII Nư MLVIII MLIX 13300 MLX 2000 MLXI 26600.106 ớc mềm Tấn MLXII Hơ MLXIII.MLXIV 13 MLXV 5000 MLXVI 6,5 i nước Tấn 0 106 MLXVII Xú MLXVIII MLXIX 12 MLXX 30.1 MLXXI 375 c tác Tấn 50 06 00.106 MLXXII Điệ MLXXIII MLXXIV 42 634 1000 MLXXVI.11,7.10 n Kw/h 274472,2 MLXXV MLXXVII MLXXVIII 3 , Tổng cộng MLXXIX Sản phẩm phụ axit formic thu hồi được: MLXXX MCLX MCLXI MCLXII Doanh thu từ sản phẩm phụ: MCLXIII MCLXIV 0,638.330.24 = 5052,96(Kg/năm) = 5,053(tấn/năm) 5,053.107 = 50,53.106(đồng/năm) Chi phí nguyên vật liệu phân xưởng năm sau khấu trừ sản phẩm thu hồi được: 106 50,53.106 = 230267,67.106(đồng/năm) 230318,2 MCLXV Chi phí nguyên vật liệu cho sản phẩm: MCLXVI 230267,67.10750000 = 4,6.106(đồng/tấn) MCLXVII II.3 Vốn đầu tư cố định, vat a Tính vốn đầu tư xây dựng, vxd MCLXVIII Đơn giá xây dụng nhà lộ thiên, bê tơng cốt thép tồn khối, kết cấu bao che MCLXIX nhẹ: 1600000(đồng/m2).Tổng diện tích xây dựng: 7488(m2) v x d = 7488.1600000 = 11980,8.106(đồng) MLXXXI Bảng 26: Tổng phí đầu tư cho thiết bị MLXXXVI Thàn MLXXXII MLXXXIV.MLXXXV Đơ h MLXXXIII Tên thiết bị STT Số lượng n giá(VNĐ) MLXXXVII tiền( MLXXXVIII MLXXXIX Thiết bị phản MXCII 250.1 MXC MXCI 250.10 ứng 06 MXCIII.MXCIV Thiết bị trao MXCV MXCVI 30 MXCVII 150.1 đổi nhiệt 106 06 MXCVIII MXCIX Thiết bị lọc không khí MC MCI 10.106 MCII 10.106 MCIII MCIV Thiết bị hóa 40.10 MCV MCVI 40.106 MCVII nước MCVIII MCIX Thiết bị làm lạnh MCX MCXI 20.106 MCXII 06 100.1 MCXIV Thiết bị hấp MCXV MCXIII MCXVI 10 MCXVII 100.1 thụ 0.106 06 MCXVIII MCXXI 2.1 MCXXII MCXIX Thùng cao vị MCXX 4.106 06 MCXXIII MCXXIV Thùng chứa MCXXV MCXXVI 3.1 MCXXVII 12.10 Methanol 06 MCXXVIII MCXXIX Thùng chứa MCXXX MCXXXI 4.1 MCXXXII 4.106 nước mềm 06 MCXXXIV Thùng MCXXXV MCXXXVI 5.1 MCXXXVII 20.10 MCXXXIII chứa formalin 06 10 MCXLI 5.1 MCXLII MCXXXVIII 10.10 MCXXXIX Máy nén MCXL 06 11 MCXLIII.MCXLIV MCXLV MCXLVI 5.1 MCXLVII 25.10 Bơm 12 06 MCXLVIII MCLXX MCXLIX MCL T ổ n g 13 MCLIV MCLI MCLII MCLIII 725 106 Chi phí lắp dặt : 10%.v tb; Chi phí dụng cụ : 20%.V tb; Chi phí vận chuyển : 10%.Vtb; MCLV MCLXXI MCLXXII Tổng cộng : 40%.Vtb = 0,4.725.106 = 290.106(đồng) MCLXXIII Tổng vốn đầu tu cho thiết bị :Vtb = 725.106 + 290.106 = 1015.106(đồng) MCLXXIV b Các vốn đầu tư khác MCLXXV Gồm chi phí vận chuyển, khảo sát thiết kế, đào tạo cán chiếm khoảng 10% tổng số vốn đầu tu cố định: MCLXXVI.vđt = Vxd + vtb + vk = Vxd + vtb + 10%.vđt MCLXXVII v đ t = (Vxd + v t b ) /0,9 = (11980,8.106+10 5.106)/0,9 = 14439,78.106(đồng) Vậy tổng số vốn đầu tu xây dụng là: Vdt= 14439,78.106(đồng) II.4 Nhu cầu lao động MCLXXVIII Do đặc điểm sản xuất liên tục, đuợc tiến hành thiết bị kứi, tụ động hóa sản xuất nên nhiệm vụ chủ yếu công nhân kiểm tra máy móc thiết bị, chất lượng sản phẩm, quan sát chế độ làm việc máy để điều chỉnh chế độ làm việc cho thích hợp Sau bảng phân bố số lượng công nhân trực tiếp sản xuất MCLVI Bảng 27: Bố trí công nhân noi sản xuất MCLVIII MCLX S MCLXI Tổng số MCLVII Noi làm Sô ố công công nhân việc MCLIX nhân ngày l ợ n g t r o n g m ộ t MCLXII Bộ phận phản MCLXIII MCLXIV MCLXV ứng MCLXVI Bộ phận lọc MCLXVII MCLXVIII MCLXIX khơng khí MCLXX Bộ phận làm MCLXXI MCLXXII MCLXXIII mềm nước MCLXXIV Bộ phận hóa MCLXXV MCLXXVI MCLXXVII nước MCLXXVIII MCLXXIX MCLXXIX Bộ phận hóa MCLXXX.MCLXXXI MCLXXXII Methanol MCLXXXIII Bộ phận bão MCLXXXIV MCLXXXV MCLXXXVI hòa nước MCLXXXVII.Tháp hấp thụ MCLXXXVIII MCLXXXIX MCXC MCXCI Bộ phận trao MCXCII MCXCIII MCXCIV đổi nhiệt MCXCV Máy nén, MCXCVI MCXCVII MCXCVIII Bơm, Điện MCXCIX Bộ phận sản MCC MCCI MCCII phẩm MCCIII Tổng MCCVI 45 MCCIV.MCCV MCCVII MCLXXX MCLXXXI Số cán công nhân viên: MCLXXXII.Cán kỹ thuật: người(l quản đốc, phó quản đốc) Thu ký văn phòng :1 người MCLXXXIII.Hành MCLXXXIV : người Bảo vệ : người MCLXXXV Vệ sinh :2 người MCLXXXVI.Đầu bếp :4 người MCLXXXVII Vậy tổng số nguời làm việc phân xưởng : 64 người MCCVIII Bảng 28: Bảng thống kê quỹ lương công nhân MCCX L MCCXIV L MCCXV Lư MCCIX Nghành Sô MCCXII.MCCXIII nghề Hệ số ương tháng ương tháng ơng năm MCCXI ngưòi MCCXVI Cơng MCCXVII MCCXVIII MCCXIX MCCXX (đồng/người) (đồng) 96 MCCXXI (đồng) 116 nhân trực tiếp 47 106 4.10 28.10 MCCXXII Tổ MCCXXIII MCCXXIV MCCXXV MCCXXVI MCCXXVII 11 trưởng 1,2 ,4.106 ,9.106 8,8.106 MCCXXVIII Quản MCCXXIX MCCXXX MCCXXXI MCCXXXII MCCXXXIII 36 đốc 1,5 106 106 106 MCCXXXIV Phó MCCXXXV MCCXXXVI MCCXXXVII MCCXXXVIII MCCXXXIX 33, quản đốc 1,4 2,8.106 2,8.106 6.106 MCCXL Thư ký MCCXLI MCCXLII MCCXLIII MCCXLIV MCCXLV 31, văn phòng 1,3 ,6.106 ,6.106 2.106 MCCXLVI MCLXXXVIII MCCXLVII Hành MCCLIII Bảo vệ MCCLIX Tổng cộng MCCLXV MCCXLVIII MCCXLIX MCCL MCCLI MCCLII 52, 1,1 ,2.106 ,4.106 8.106 MCCLIV MCCLV MCCLVI MCCLVII MCCLVIII 19 106 6.106 2.106 MCCLX.MCCLXI MCCLXII MCCLXIII 16 MCCLXIV 56 64 32,7.10 92,4.10 MCLXXXIX MCXC Tiền bồi dưỡng ca đêm: 2%.(1128.106 + 118,8.106) = 24,936.106(đồng) Tiền bồi dưỡng độc hại: 1%.1592,4.106 = 15,924.106(đồng) MCXCI Tổng quỹ lương năm: 1592.4.106 + 24,936.106 + 15,924.106= 1633,26.106(đồng) MCXCII Qũy bảo hiểm xã hội, 10% quỹ lương: MCXCIII 10% 1633,26.106 = 163,326.106(đồng) MCXCIV Tổng quỹ lương quỹ bảo hiểm xã hội năm : 1633.26.106 77.5 + 163,326.106 = 1796,586.106(đồng/năm) Khấu hao tài sản phương tiện sản xuất MCXCV Khấu hao tài sản cố đinh chuyển dần giá tn vào giá thành sản phẩm làm nhằm mục đích tích lũy tiền để khơi phục hồn tồn giá trị sử dụng chúng thời gian khấu hao hết MCXCVI Các khoản khấu hao khác với khoản đầu tư khác MCXCVII Khấu hao nhà xưởng: MCXCVIII Nhà sản xuất có thời gian khấu hao 20 năm, mức khấu hao là: 11980.8.107 20 = 599,04.106(đồng/năm) MCXCIX Thiết bị máy móc lấy thời gian khấu hao năm, mức khấu hao là: 1015.106/ = 169,17.106(đồng/năm) MCC Tổng mức khấu hao toàn phân xưởng là: 559,04.106 MCCI Khấu hao sửa chữa lấy 40% khấu hao bản: MCCII MCCIII + 291,28.106 = 1019,49.106(đồng/năm) Mức khấu hao tính đơn vị sản phẩm: 1019.49.106 II.6 40% 728,21.106 = 291,28.106(đồng/năm) Tổng mức khấu hao cho toàn phân xưởng năm là: 728.21.106 MCCIV + 169,17.106 = 728,21.106(đồng/năm) / 50000 = 20389(đồng/tấn) Các khoản khác MCCV Chi phí phân xuởng Zpx: Thuờng lấy 5%-^6% tổng chi phí(Z) MCCVI Chi phí chung: Dùng cho chiếu sáng, làm mát thuờng lấy 10%-H 5% luơng công nhân MCCVII Chi phí chung = 10% 1633,26.106 =163,326.106(đồng/năm) MCCVIII Tổng cộng chi phí, Z: MCCIX z =(1796,586.106 + 1019,49.106 + 230267,67.106 +163,326.106)+5%.z z = 245523,23.106(đồng/năm) MCCX Zpx = 12276,16.106(đồng/năm) MCCXI Chi phí quản lý doanh nghiệp, Zdn 5% chi phí tồn phân xuởng: z d n = 0,05.( 245523,23.106 + 12276,16.106) MCCXII = 12889,97.106(đồng/năm) MCCXIII Chi phí bán hàng, Zbh: lấy 1% giá thành toàn bộ,(Ztb) MCCXIV z t b = (12889,97.106 + 245523,23.106 + 12276,16.106) + 0,01.Ztb MCCXV z t b = 273423,596.106(đồng/năm) MCCXVI z b h = 2734,24.106(đồng/năm) MCCXVII.//.7 Doanh thu phương án kỹ thuật đem lại MCCXVIII DT = SP.GB Trong đó: MCCXIX DT: Doanh thu năm,(đồng) MCCXX GB: Giá bán,(đồng) MCCXXI SP: Luợng sản phẩm thu đuợc năm, SP = 50000(tấn) MCCXXII Giá bán sản phẩm tính sau: MCCXXIII GB = GT + TVAT + LĐM Trong đó: MCCXXIV.GT: Giá thành sản phẩm,(đồng/tấn sp) MCCXXV GT = 273423,596.10750000 = 5,5.106(đồng/tấn) MCCXXVI TVAT : Thuế giá trị gia tăng, 10%GB, (đồng/tấn sp) MCCXXVII MCCXXVIII LĐM : Lãi định mức, 5%GB, (đồng/tấn sp) Vậy GB = 5,5.106 + 0,1GB + 0,05GB GB = 6,5.106(đồng/tấn) MCCXXIX TVAT = 0,65.106(đồng/tấn) MCCXXX LĐM = 0,33.106(đồng/tấn) MCCXXXI DT = 50000.6,5.106 = 325000.106(đồng/năm) 11.8 Lợi nhuận MCCXXXII LN = DT CP Trong đó: MCCXXXIII CP: Tổng chi phí phân xưởng năm, (đồng) MCCXXXIV CP = SP.(GT + Tvat) = 50000.( 5,5.106 + 0,65.106) = MCCXXXV = 307500.106(đồng) MCCXXXVI Lợi nhuận phân xưởng: MCCXXXVII LN = DT CP =325000.106 - 307500.106 17500.106(đồng/năm) 11.9 Hiệu kỉnh tế MCCXXXVIII MCCXXXIX Ehq = DT/CP = 325000.107 307500.106 = 1,057 Doanh lợi vốn đầu tư: MCCXL DL=LN/(Vxd+Vtb) 100% =17500.107(11980,8.106 + 1015.106) = 1,35% Thời gian hoàn vốn, THV, (năm) MCCXLI THV = (Vxd + Vtb)/(LN + Mkh) = (năm) MCCXLII Tóm lại: Qua việc tính tốn kinh tế giúp em hiểu bước việc đầu tư cho doanh nghiệp Với đồ án thiết kế hoàn toàn đáp ứng mặt kinh tế với thời gian thu hồi vốn năm Là sinh viên kỹ thuật nên độ tin cậy phép tính kinh tế chua cao Rất mong quý thầy, cô xem xét bỏ qua sai sót Em xin chân thành cám ơn = MCCXLIII MCCXLIV MCCXLV KẾT LUẬN MCCXLVI Qua gần bốn tháng sưu tầm tài liệu nhờ giúp đỡ tận tình thầy giáo Bộ mơn Hữu - Hố dầu bạn lớp, em hoàn thành đồ án với nội dung sau: MCCXLVII Phần tổng quan lựa chọn phương pháp dây chuyền sản xuất Formalin cho suất 50.000(tấn/năm), phù hợp với điều kiện thực tế nước ta Vẽ dây chuyền sản xuất thiết bị phản ứng MCCXLVIII Phần tính tốn tính cân vật chất, cân nhiệt tính kích thước thiết bị phản ứng MCCXLIX Phần thiết kế chọn địa điểm xây dựng dây chuyền sản xuất Formalin, vẽ tổng mặt nhà máy MCCL Ngồi tính phần an tồn lao động phần tính toán kinh tế, tự động hoá phân xưởng MCCLI Mặc dầu cố gắng tìm hiểu kỹ hồn thiện kiến thức cơng nghệ sản xuất formalin Nhưng q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp khơng tránh khỏi thiếu sót, hạn chế nhiều mặt thời gian, tài liệu, số liệu nên đồ án tốt nghiệp em dừng lại MCCLII Hy vọng có dịp tiếp cận sâu cơng nghệ sản xuất formalin, đặc biệt làm chủ cơng nghệ để góp phần phát triển công nghiệp nước ta MCCLIII Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GS-TS Đào Văn Tường thầy cô giáo mơn quan tâm giúp đỡ em hồn thành tốt đồ án MCCLIV Hà Nội, ngày tháng năm 2006 Sinh viên thực MCCLV Nguyễn Thị Hằng MCCLVI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - Vũ Thế Chí Nghiên cứu cơng nghệ sản xuất ứng dụng formalin Việt Nam Luận án PTS viện hoá học công nghiệp Hà Nội, 1995 [2] - Trần Công Khanh Thiết bị phản ứng sản xuất hợp chất hữu Truờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1986.Trang 48, 49 [3] - Giáo trình Kỹ thuật tổng hợp hữu Bộ môn tổng hợp hữu Truờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1976 [4] - Cơ sở Hoá học - Hữu Tập Nhà xuất ĐH TH chuyên nghiệp, 1980 Trang 131 [5] - Bộ mơn Hố lý sổ tay tóm tắt đại luợng hoá lý Khoa ĐH chức Truờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1972 [6] - Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố học Tập Nhà xuất KHKT,1999 [7] - Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố học Tập Nhà xuất KHKT,1999 [8] - Bộ môn Xây dụng công nghiệp Nguyên lý thiết kế xây dựng nhà máy hoá chất Truờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1974 [9] - Bộ mơn Hố cơng Cơ sở q trinh thiết bị cơng nghệ hố học Tập 1,2 Truờng Đại học Bách khoa Hà nội, 1999 [10] - Ullmann's Encyclopedia of industrial Chemistry, Vol A l l , 1988.(619- 647) [11] - Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol A16, 1988.(465- 469) [12] - Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol A18, 1988 (329- 339) ... kế phân xưởng sản xuất formalin cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước giảm thiểu chi phí nhập từ nước XV Với đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất formalin từ methanol xúc tác Ag suất 50.000...Đồ án tốt nghiệp XII Thiết kế phân xưởng sản xuất Formalin xúc tác bạc Formandehyde hoá chất hố học cơng nghiệp quan trọng dùng trình sản xất nhiều ngành cơng nghiệp Hiện có... CLXIII vệ xúc tác bạc chống lại ngộ độc xúc tác Nếu nhiệt độ phù hợp suất thiết bị tăng đường kính thiết bị tăng {Hình 1} Hình 1: Dây chuyền sản xuất formalin theo công nghệ BASF Cấu tạo : - Thiết