Структурная блока синтеза аммиака представлена на рис. 14.
Рис. 14. Структурная схема стадии синтеза аммиака.
В реальности процессы смешения свежего и циркулирующего газа и вторичной конденсации аммиака протекают в одном и том же аппарате одновременно. Мы полагаем, что разделение этих процессов в модели не приведет к существенным ошибкам.
В действующем агрегате аммиака объем продувочных газов ограничен технологическим регламентом (6000 – 8000 нм3/ч) [77]. Поэтому в этой части модель контура аммиака противоположна модели контура метанола: объем продувочных газов изменяется в заданных пределах, а объем циркулирующего газа получается как результат моделирования.
Как и в модели контура метанола, здесь мы пренебрегли растворением газов в жидком аммиаке по тем же причинам.
Математический аппарат расчета схем с рециклами рассматривается в Главе 3 совместно с алгоритмами его реализации.
2.7. Экономическая модель.
Экономический анализ и обоснование инвестиционных проектов требует большого объема сложных и громоздких расчетов. Перед автором диссертации ставилась задача не разработки подробной экономической модели, а создания расчетного блока, связанного с общей моделью ХТЭС комплексного производства. В связи с этим некоторые экономические величины приняты ориентировочно (например, объем инвестиционных вложений), другие носят прогнозный характер (курс доллара, рост цены на природный газ и др.). Указанный расчетный блок должен автоматически вычислять некоторые экономические параметры при изменении исходных данных, определяющих состояние самой ХТЭС.
Согласно схеме на рис. 9 после расчета сводимости балансов и рециркулирующих потоков модель делает выборку важнейших показателей процесса, на основе которых проводится экономический расчет. К таким показателям относятся:
1) потребление природного газа на производство;
2) потребление природного газа для выработки пара высокого давления во вспомогательном котле;
3) расход электроэнергии в контуре метанола;
4) выработка пара среднего давления в реакторе метанола;
5) выработка пара низкого давления в контуре метанола;
6) расход оборотной воды в контур метанола;
7) выработка аммиака;
8) выработка метанола.
Показатели 1,2 и 3 в наибольшей степени определяют себестоимость продукции. Показатели 4 и 5 определяют расход питательной воды на выработку пара и вместе с показателем 5 также существенно влияют на себестоимость. Показатели 3 и 5 взаимосвязаны, т.к. электроэнергия тратится на привод насосов и вентиляторов водооборотного цикла. Параметры 7 и 8 определяют выручку от продажи продукции.
Экономическая модель построена на основе методик, изложенных в [46,55], и рассчитывает следующие основные параметры:
1) себестоимость продукции;
2) суммарная выручка от реализации продукции;
3) текущие затраты;
4) валовая прибыль;
5) прибыль для распределения;
6) чистый денежный поток;
7) внутренняя норма прибыли;
8) чистый приведенный эффект (чистый дисконтированный доход);
9) срок окупаемости.
Показатели 2-7 рассчитываются по годам реализации проекта и по нарастающей величине.
При расчете себестоимости продукции применили следующий метод. Все дополнительные затраты на производство метанола отнесены на себестоимость аммиака, поэтому последняя увеличивается. С другой стороны, за счет реализации побочного продукта (метанола) себестоимость аммиака значительно снижается. Затраты на заработную плату общецеховые и общезаводские расходы были приняты по калькуляции себестоимости продукции базисного цеха ''Аммиак – 2'' ОАО «Череповецкий «Азот».
Автор диссертации не ставил задачу расчета объема инвестиционных вложений, поэтому их величина ориентировочно принята согласно [1,3], причем она изменяется в зависимости от объема производства метанола путем введения соответствующего коэффициента. Модель предусматривает возможность финансирования инвестиционного проекта частично за счет кредита, частично за счет собственных средств, причем соотношение кредита и собственных средств можно изменять. Принято, что весь объем кредита получен в первый год реализации проекта.
Проект рассчитан на 10 лет, из них первый год отводится на сооружение и подключение блока синтеза метанола к существующему аммиачному агрегату, а последующие 9 лет производство продукции будет осуществляться в полном проектном объеме.
Модель предусматривает эскалацию (прогнозируемый рост) цен на природный газ, другие вспомогательные материалы, аммиак и метанол.
Выводы по главе:
1. В главе 2 определены цель моделирования и тип разрабатываемой концептуальной модели.
2. Проведена декомпозиция объекта исследования. Указаны уровни построения модели ''по вертикали''. Схематично показаны ''горизонтальные'' связи между отдельными структурными единицами модели.
3. Разделы 2.3-2.7 главы посвящены формализации объекта исследования. Для этого использован математический аппарат, описывающий: свойства веществ и их смесей; физико-химические и теплообменные процессы; материальные и тепловые балансы отдельных стадий ХТЭС. Также дана краткая характеристика используемой экономической модели. При этом критически обсуждаются все принятые допущения. Указывается, что при необходимости математическая модель может быть расширена и дополнена включением блоков, описывающих те или иные процессы (например, зерно катализатора).
4. Показано, что многие стадии описываются системами балансовых уравнений, которые необходимо решать итерационными методами. В связи с этим должен быть составлен четкий алгоритм моделирования.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.