540

суточно и не требуют постоянного присутствия персонала. Это позволяет повысить производительность испытаний катализаторов без перевода персонала на сменную работу и значительно сократить трудозатраты времени квалифицированных специалистов. Дальнейший прогресс в этом направлении во многом зависит от разработки методов быстрого качественного и количественного анализа сложных смесей.

Катализаторы, хорошо показавшие себя на первичных испытаниях, подвергаются дальнейшим испытаниям, позволяющим уточнить их поведение при различных условиях, установить срок их службы и разработать способы промышленного изготовления.

4.5. Исследования по совершенствованию существующих производств

4.5.1. Технологический аудит

Исследования по совершенствованию существующих производств начинают с анализа (аудита) производства и выявления существующих недостатков. Технологический аудит заключается в критической оценке отдельных стадий или всего производства по основным технологическим показателям – степени превращения (извлечения основных компонентов из сырья), выходу и качеству продукта, расходным нормам по сырью, реагентам, энергопотреблению.

Конечная цель технологического аудита – выявление серьезных недостатков («узких» мест) производства и путей улучшения.

Методы проведения технологического аудита:

1. Опрос специалистов. В результате опроса специалистов уточняются недостатки существующего оборудования, технологии, средств автоматизации и управления производственными процессами, выявляются возможные пути совершенствования производства. Опрос специалистов позволяет выяснить существующие особенности, временной

131

режим ремонта и работы оборудования, возникающие аварийные ситуации, отклонения от технологического регламента, наличие нестационарных режимов и т.п. В конечном итоге, опрос специалистов позволяет впоследствии объяснить причины отрицательных или положительных отклонений в работе производства. Для получения объективных данных результаты опроса специалистов подвергают статистической обработке.

2.Снятие материальных и тепловых балансов техно-

логических потоков. Определение балансов технологических потоков позволяет выявить потери сырья на различных стадиях производства, эффективность работы установленного оборудования, «узкие» места производства. Эта процедура является достаточно трудоемкой, но позволяет реально оценить эффективность существующей технологии

иоборудования. Как правило, снятие материальных и тепловых балансов технологических потоков проводят специалисты центральной лаборатории или научного центра предприятия. Материальные и тепловые балансы вычисляются исходя из собранной в процессе обследования информации о составе, расходе технологических потоков. Эта работа ускоряется при наличии на предприятии системы сбора и обработки информации.

Полученные при обследовании производства данные подвергаются статистической обработке, после чего производится сравнение со статистическими показателями работы цеха или установки за определенный период времени. Такой анализ позволяет избежать ошибок в трактовке полученных результатов и наметить пути улучшения производства.

3.Фото- и видеосъемка. Наблюдения и пробные испытания с анализом ключевых потоков. Проведение фото-

съемки на цифровую камеру позволяет проводить более детальный последующий анализ на компьютерах состояния износа или коррозии оборудования, особенности работы оборудования.

132

Наблюдения и пробные испытания проводят с целью анализа отдельных ключевых потоков (сырья, полупродуктов, продукта и отходов) при решении задач повышения извлечения, качества продукции, стабильности работы оборудования и т.д. Такой подход может выявить причину снижения эффективности работы установки без детального снятия материальных и тепловых балансов всего производства.

4. Сравнительный анализ с передовыми производст-

вами. Технологический аудит подразумевает не только выявление недостатков существующего производства, но и поиск путей совершенствования технологии. Последнее выполняется при сравнительном анализе существующего производства с передовыми производствами или прогрессивными техническими решениями, известными на момент аудита, включая иностранные. В связи с этим сравнительный анализ при проведении технологического аудита требует серьезного информационного обеспечения и опыта специалистов-аудиторов.

Основные критерии, по которым ведут сравнительный анализ действующей технологии и прогрессивных аналогов:

1.Уровень качества и ассортимент производимой продукции. Критерий качества продукции выражают содержанием основного вещества и содержанием допустимых примесей в продукте. Ассортимент продукции характеризуется наименованием видов продукции. Качество продукта определяет цену и рынок сбыта продукции, а ассортимент выпускаемой продукции влияет на экономическую устойчивость предприятия. В связи с этим уровень качества и ассортимент производимой продукции являются одними из важнейших критериев, влияющих на прибыль предприятия.

2.Поддержание наибольшей движущей силы процес-

сов. Соблюдение этого критерия обеспечивает протекание процессов с максимальной скоростью, что в свою очередь ведет к повышению интенсивности процессов и снижению размеров аппаратов и капитальных вложений.

133

3.Наилучшее использование сырья. Показателями наи-

лучшего использования сырья являются расходная норма по сырью и норма образования отходов. Критерий наилучшего использования сырья актуален потому, что стоимость сырья и стоимость штрафов за сброс отходов предприятий периодически возрастают. В связи с этим наилучшее использование сырья напрямую зависит от глубокой комплексной его переработки и утилизации отходов.

4.Наилучшее использование энергии. Показателем наилучшего использования энергии является расходная норма по энергии (на 1 т продукции). Стоимость энергии, так же как и стоимость сырья, постоянно возрастает, что предопределяет необходимость поиска путей снижения расходной нормы на энергию или переход на более дешевые энергетические источники.

5.Наилучшее использование оборудования. Этот кри-

терий можно оценить интенсивностью работы оборудования (выпуск продукции с единицы объема аппарата) или величиной капитальных затрат на оборудование, приходящихся на единицу продукции. Наилучшее использование оборудования подразумевает использование оборудования

воптимальном режиме, обеспечивающем достижение наилучших технологических показателей технологии, минимум простоев и затрат на эксплуатацию и ремонт оборудования.

6.Уровень автоматизации и механизации производ-

ства. Уровень автоматизации и механизации производства можно оценить по числу автоматизированных и механизированных операций из общего количества стадий техно-

логии. Косвенным показателем уровня автоматизации и механизации производства является количество тонн продукции, приходящихся на единицу технологического персонала.

7. Минимум затрат на производство. Затраты на про-

изводство выражаются себестоимостью продукта. Этот критерий напрямую связан с экономической эффективностью (прибылью) предприятия. Анализ себестоимости про-

134

дукции позволяет выявить наиболее затратные статьи производства и наметить пути снижения затрат на производство.

Технологический аудит проводят опытные специалисты, обладающие знаниями существующих и перспективных технологий, новых технических решений и достижений в анализируемой области в России и за рубежом.

4.5.2. Экологический аудит

Под экологическим аудитом понимается деятельность экологических аудиторов с целью независимого анализа, оценки хозяйственной деятельности и выработки рекомендаций по снижению негативного воздействия предприятия, оказывающего влияние на окружающую среду и здоровье населения.

Объектом экологического аудита является хозяйст-

венная и иная деятельность, связанная с воздействием на окружающую среду, природные объекты, а также результаты такой деятельности.

Объектами экологического аудита в частности являются:

•виды деятельности, связанные с охраной окружающей среды, природопользованием;

•состояние окружающей среды;

•системы управления окружающей средой;

• соблюдение природоохранного законодательства

иустановленных экологических требований;

•использование ресурсов;

•процесс обращения с отходами;

•финансовые риски, связанные с ответственностью за нарушение допустимого воздействия.

Цель экоаудита – содействие предприятиям в определении своей экологической политики, формировании приоритетов при осуществлении мероприятий, направленных на соблюдение установленных экологических требований, а также создание механизма реализации эффективного ре-

135

гулирования природопользования и обеспечения устойчивого развития.

Задачи экоаудита:

1)обоснование стратегии развития предприятия в области экологии;

2)определение приоритетов при планировании природоохранной деятельности предприятия, возможностей ее осуществления;

3)проверка соблюдения природоохранного законодательства;

4)повышение эффективности регулирования воздействия предприятия на окружающую среду;

5)снижение риска возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с загрязнением окружающей среды.

Основные принципы, обеспечивающие эффективность экоаудита:

• объективность экоаудиторов (независимость от руководства проверяемого объекта и руководства проверяющей организации);

• компетентность в вопросах охраны окружающей среды и рационального природопользования;

• сохранение конфиденциальности получаемой в процессе аудита информации;

• ответственность за проведение аудита в пределах законодательства РФ.

Последовательность проведения аудита:

1)выбор методики и технологии аудита;

2)определение критериев существенности и достоверности;

3)анализ информации и составление выводов;

4)взаимодействие аудиторов;

5)информирование руководства аудируемого предприятия о результатах.

Способы проведения экологического аудита в целом аналогичны изложенным выше способам проведения технологического аудита и дополнительно включают картографический метод. Этот метод основан на анализе распре-

136

деления загрязнений окружающей среды по координатной сетке карт, на которых учтена информация со спутников (геоинформационные технологии).

В заключении о состоянии природоохранной деятельности на промышленных предприятиях приводятся результаты:

1)проверки установленной законами экологической отчетности и разрешительной документации; проверки соответствия имеющейся документации реальному состоянию дел;

2)расчета возможных штрафов за несоответствие деятельности предприятия природоохранному законодательству;

3)анализа эффективности работы экологической службы предприятия (даются рекомендации по ее улучшению); анализа производственного и ведомственного контроля в сфере охраны окружающей среды;

4)обследования очистных сооружений (дается заключение о работе очистных);

5)мониторинга загрязнения на территории предприятия и на близлежащей территории (даются рекомендации по уменьшению воздействия предприятия на окружающую среду);

6)анализа эффективности природоохранных мероприятий, возможности изменения технологических процессов, сырья и отходов с целью уменьшения влияния на окружающую среду;

7)анализа цикла обращения с отходами;

8)расчета показателей экологичности производства.

4.5.3. Опытно-промышленные и опытные испытания

Опытно-промышленные испытания проводят на завершающем этапе исследований на промышленных или опытно-промышленных установках. Под опытно-промыш- ленной установкой подразумевают систему, которая по своим размерам занимает промежуточное место между лабораторной установкой и крупным промышленным произ-

137

водством, на которой могут осуществляться некоторые или все стадии производственного процесса. Одни опытнопромышленные установки сравнительно просты и оснащены немногочисленными приборами, другие же имеют множество сложных устройств, аппаратов и контуров регулирования и могут быть подключены к компьютерам.

Как правило, опытно-промышленные установки сооружаются на заводах и являются самостоятельным действующим производством, выпускающим опытные партии продукции для продвижения нового вида продукции на рынке. Производительность таких установок (в зависимости от задач исследований) колеблется от нескольких килограммов до нескольких тонн в час. Стоимость опытнопромышленной установки может варьироваться от нескольких тысяч до нескольких миллионов рублей.

Основными задачами исследований на опытно-про- мышленных установках являются:

1)обучение персонала и наработка опытных партий продукции;

2)исследование гидродинамических режимов и работы новых устройств их влияния на массообменные, гетерогенные и теплообменные химико-технологические процессы; изучаются влияние скорости перемешивания и движения потоков, новые насадочные элементы в абсорберах, реакторах, теплообменниках, ускоряющие указанные процессы; выявляются скрытые недостатки устройств или их резервы;

3)испытания имеющегося и разработанного оборудования, подгонка стандартного оборудования к имеющемуся

втехнологической схеме нестандартному оборудованию;

4)определение влияния материала стенок аппарата, формы и размера аппарата на показатели скорости химических, массообменных и теплообменных процессов;

5)отработка оптимальных режимов получения продукции заданного качества на установленном оборудовании с использованием средств автоматизации и механизации;

138

6)оптимизация подачи, загрузки и выгрузки сырья, продуктов переработки, проверка конструкции устройств подачи, загрузки и выгрузки сырья;

7)решение проблем выделения и разделения продуктов реакции, новых конструкций аппаратов, служащих этой цели;

8)отработка пусковых, переходных и аварийных режимов работы всей технологической линии или основных аппаратов;

9)определение эффективности средств управления технологическими процессами (первичных датчиков, системы сбора, представления и обработки сигналов от технологического оборудования, системы обработки информации);

10)определение эффективности работы средств предупреждения аварийных ситуаций, ликвидации пожаров, средств взрывобезопасности;

11)решение вопросов токсичности реагентов и защиты персонала;

12)решение вопросов агрессивности используемых реагентов, коррозии оборудования и антикоррозионной защиты оборудования;

13)отработка технологии переработки стоков и от-

ходов;

14)решение вопросов рециркуляции реагентов, накопления примесей в потоках, оценки влияния примесей на активность используемых катализаторов, на качество продукта;

15)отработка физико-химических методов анализа технологических потоков, системы отбора и транспортировки проб в анализаторы.

Несмотря на высокую стоимость опытно-промышлен- ных испытаний их проводят для получения надежной и апробированной информации о технологических процессах, исключения возможных ошибок при проектировании технологии. По результатам опытно-промышленных испытаний принимается окончательное решение о строительстве

139

и промышленной реализации разрабатываемой технологии. Кроме того, результаты этих испытаний учитываются в проектных решениях, т.е. результаты опытно-промыш- ленных испытаний служат исходными данными для проектирования и строительства промышленных установок.

Для снижения стоимости опытно-промышленных установок используют результаты лабораторных испытаний и математического моделирования химико-технологиче- ских процессов. Простые физические (например, конденсация, испарение, охлаждение или нагревание и т.п.) или химические процессы, протекающие в гомогенных условиях, легко рассчитываются и моделируются на компьютерах. Такие процессы не обязательно испытывать на опытнопромышленных установках и тратить средства и усилия на создание опытно-промышленных аппаратов.

В то же время на опытно-промышленных установках производят подгонку стандартного оборудования к нестандартному, установленному в технологическую схему. Так, например, подходящий во всех других отношениях фильтр, возможно, будет забиваться, если взвешенные в суспензии твердые частицы окажутся меньше установленного размера или же если в результате кристаллизации вещество будет выпадать в виде чешуек, а не игл. Для того чтобы с уверенностью в успехе включить этот фильтр в технологическую схему промышленного производства, необходимо достаточно хорошо отработать приготовление суспензии; это позволит выбрать уровень определяющих факторов данной стадии, при котором гарантируются требуемые размер и форма частиц.

Потребность в отработке на опытно-промышленных установках особенно часто возникает в тех случаях, когда в исследуемой технологии необходимо отделять сырье и направлять его в реактор на повторный цикл. При многократной рециркуляции в реакторе могут накопиться некоторые побочные продукты, отрицательно влияющие на протекание реакции, например отравляющие катализатор. В таком случае отработка системы рецикла потребует осу-

140