2. Производственные мощности предприятия. Резервы производственных мощностей и их использование.

Производственная мощность – это максимально возможный выпуск продукции, предусмотренный на соответствующий период (декаду, месяц, квартал, год) в заданной номенклатуре и ассортименте с учетом оптимального использования наличного оборудования и производственных площадей, прогрессивной технологии, передовой организации производства и труда.

Экономическое обоснование производственной мощности – важнейший инструмент планирования промышленного производства. Иными словами, это потенциальная возможность валового выпуска промышленной продукции.

При формировании производственной мощности учитывается влияние таких факторов, как номенклатура, ассортимент, качество продукции, парк основного технологического оборудования, средний возраст оборудования и эффективный годовой фонд времени его работы при установленном режиме, уровень сопряженности парка, размер производственных площадей и т.п.

От производственной мощности зависит степень удовлетворения рыночного спроса, который может изменяться по объему, номенклатуре и ассортименту, поэтому производственная мощность должна предусматривать гибкость всех технологических операций, т.е. возможность своевременно перестроить производственный процесс в зависимости от роста конкурентоспособности продукции, изменения объема, номенклатуры и ассортимента.

Производственная мощность рассчитывается по всему перечню номенклатуры и ассортимента выпускаемой продукций. В условиях многономенклатурного производства, когда выпускаемая продукция характеризуется сотнями наименований изделий, каждое из которых отличается не только назначением или конструктивными особенностями, но и технологией изготовления, осуществляются группировка всей номенклатуры производимой продукции и выбор изделия-представителя.

Производство в условиях рынка может выжить лишь в том случае, если оно способно быстро менять ассортимент и коли­чество выпускаемой продукции. До 70-х годов весь мир решал эту задача за счет наличия на складах запасов готовой продук­ции. Сегодня логистика предлагает адаптироваться к изменени­ям спроса за счет запаса производственной мощности.

Запас производственной мощности возникает при наличии качественной и количественной гибкости производственных си­стем. Качественная гибкость обеспечивается за счет наличия универсального обслуживающего персонала и гибкого производ­ства. Количественная гибкость может обеспечиваться различ­ными способами. Например, на некоторых предприятиях Японии основной персонал составляет не более 20% от максимальной чи­сленности работающих. Остальные 80% — временные работни­ки. Таким образом, при численности персонала в 200 человек предприятие в любой момент может поставить на выполнение заказа до 1000 человек. Резерв рабочей силы должен дополнять­ся соответствующим резервом средств труда.

Билет№ 11

1. Бутилкаучук. Особенности технологического процесса и аппаратурного оформления получения бутилкаучука, обусловленные катионным инициированием. Свойства и области применения бутилкаучука.

Бутилкаучук (БК, инджей-бутил, полисар-бутил, сокабутил, эссо-бутил) — сополимер изобутилена с небольшим количеством изопрена. Бутилкаучук отличается от полиизобутилена наличием в структуре небольшого количества изопрена.

В качестве катализатора используется AlCl₃, активность которого существенно зависит от при растворителя и микропримесей протонодоноров. Так, органические алкилхлориды, примеси протонодоноров повышают активность катализатора, что не всегда желательно. Ускорение и без того очень быстрых процессов полимеризации приводит к местным перегревам и снижению молекулярной массы полимера. Поэтому иногда рекомендуют, напротив, введение небольших количеств веществ, способствующих снижению активности катализатора. Например, при введении в процесс Al(C₂H₅)₂Cl связываются микропримеси воды, выступающей в роли сокатализатора, при этом снижается активность катализатора, менее вероятными становятся перегревы и наблюдается возрастание молекулярной массы.

Присутствие в системе микропримесей воды, хлороводорода (из-за гидролиза AlCl₃), бутилхлорида приводит к заметному снижению молекулярной массы каучука. С одной стороны, наличие таких микропримесей должно быть строго нормировано, а с другой стороны, дозирование этих веществ можно использовать для регулирования молекулярной массы каучука.

В качестве регулятора молекулярной массы иногда применяют диизобутилен, но его регулирующее воздействие проявляется при существенном его содержании в шихте, что создаёт дополнительные трудности при регенерации возвратных мономеров и растворителя после дегазации каучука.

Основными примесями, сопутствующими изобутилену, являются нормальные олефины, из которых наиболее вреден 2-бутен, вызывающий снижение выхода полимера. Обычно используется изобутилен, содержащий не менее 99,7 % основного вещества и не более 0,2 % бутенов. Чем выше концентрация изобутилена, тем устойчивее и эффективнее протекает процесс сополимеризации.

Изопрен, содержащий примеси пиперилена и изоамиленов. Очищается пропусканием его паров над сухой щёлочью с последующей конденсацией.

Для очистки метилхлорида наиболее пригоден метод его обработки хлоридом алюминия, при этом связываются все примеси, способные взаимодействовать с катализатором. Концентрация основного вещества в растворителе - не менее 99,5 %, наличие диметилового эфира и хлороводорода не допускается.

Из прочих возможных примесей в составе мономеров и растворителя допускаются, % (масс.) не более:

Спирты (в изобутилене) 0,002

Карбонильные соединения (в изопрене) 0,0009

Непредельные соединения (в метилхлориде) 0,007

Вода (во всех реагентах) 0,002

Необходимая дозировка раствора катализатора определяется чистотой применяемых мономеров и растворителя. Как правило, при получении бутилкаучука расходуется 0,025 - 0,035 % хлорида алюминия от массы мономеров. Раствор катализатора готовят пропусканием очищенного метилхлорида через аппарат, заполненный гранулированным безводным хлоридом алюминия, при - 30⁰С. Прим этом вследствие ограниченной растворимости хлорида алюминия в метилхлориде получается раствор, имеющий постоянную концентрацию катализатора 1% (масс.). Насыщенный раствор хлорида алюминия разбавляется в трубопроводе метилхлоридом до рабочей концентрации 0,1 % (масс.), охлаждается до -93⁰С в этиленовом холодильнике и подаётся на полимеризацию. Все операции по приготовлению раствора катализатора осуществляется в атмосфере осушенного азота. Шихта приготовляется смешением осушенных и очищенных от вредных примесей изобутилена, изопрена и возвратной изобутилен-метилхлоридной фракции в соотношении, определяемом маркой выпускаемого каучука. После охлаждения до температуры -96 - - 98⁰ С шихта подаётся в полимеризатор.

Все реакторы, применяемые в промышленности для получния бутилкаучука, однотипны и отличаются лишь отдельными конструктивными деталями. Они имеют цилиндрическую форму, снабжены центральной всасывающей трубой, в нижней части реактора находится циркуляционный насос. Вокруг всасывающей трубы расположено большое число периферических трубок меньшего диаметра или сплошное полое кольцо. Как центральная труба, так и периферические трубки, а также днище корпуса и крышка полимеризатора омываются хладагентом (испаряющимся этиленом). В верхней части реактора имеется переточная труба для выхода полимеризата.

Шихта и раствор катализатора непрерывно подаются в нижнюю часть реактора и поступают во всасывающие патрубки ступицы циркуляционного насоса. В результате происходит турбулизация потоков, способствующая лучшему теплообмену, а также создаётся направленное движение реакционной массы по циркуляционной трубе снизу вверх. Обратно, в нижнюю часть полимеризатора, реакционная масса поступает по периферическим трубкам. Определённое количество дисперсии полимера, равное количеству подаваемой шихты, непрерывно выводится из верхней части полимеризатора.

Реакция сополимеризации изобутилена с изопреном протекает очень быстро; уже при смешении шихты с раствором катализатора каждая капелька его обволакивается тонкой плёнкой полимера, и рост цепи осуществляется за счёт диффузии мономеров в образовавшуюся полимерно-мономерную частицу. Поскольку теплопроводность полимера невысока, температура внутри полимерно-мономерных частиц может быть значительно выше температуры реакционной среды, что приводит к снижению молекулярной массы сополимера. Поэтому важное значение приобретает быстрое и тонкое диспергирование раствора катализатора при смешении его с раствором мономера.

Хотя реакция сополимеризации изобутилена с изопрном протекает почти мгновенно, образующаяся при смешении растворов дисперсия полимера в метилхлориде находится в зоне реакции 30-40 мин, при этом степень превращения изобутилена составляет 75 %. Температура в зоне реакции регулируется давлением испаряющегося этилена. В ходе полимеризации возможно отложение полимера на охлаждающих поверхностях, что ухудшает условия теплообмена и вызывает необходимость чистки аппарата. Промывка полимеризатора осуще6ствляется подогретым растворителем (бензином, петролейным эфиром, гексановой фракцией и т.п.).

Продукт, содержащий 8-12 % полимера, незаполимеризовавшиеся мономеры и метилхлорид, в переточной трубе смешивается со стоппером (метиловым или изопропиловым спиртом) для дезактивации катализатора и поступает в водный дегазатор. Основная масса метилхлорида и ненасыщенных углеводородов удаляется при 70 - 75⁰С в дегазаторе первой ступени. Теплота, необходимая для удаления летучих продуктов, подводится за счёт подогрева циркуляциооной воды и подачи острого пара высокого давления. Для предотвращения слипания крошки полимера в дегазатор подают антиагломератор, например стеарат кальция (~1,5% от массы каучука). В дегазаторе проводится также введение в полимер стабилизатора, для этого окрашивающий (нафтам-2) или неокрашивающие (2,5-ди-трет-бутилгидрохинон, тринонилфенилфосфит, агидол-2 и др.) стабилизаторы подают в дегазатор в виде водной дисперсии. Окончательная дегазация каучука проводится на второй ступени в вакуумных дегазаторах. Освобождённая от растворителя и мономеров пульпа каучука в воде поступает на выделение и сушку каучука.

Эти операции могут проводиться по типовым схемам, принятым в производстве растворимых каучуков, с применением червячно-отжимных машин или воздушных сушилок. Во втором варианте выделения вначале проводят предварительный отжим воды на вакуум-фильтрах, а затем сушку каучука в ленточной сушилке при 110-120⁰С. Во избежание прилипания каучука к ленточному транспортёру сушилки его опрыскивают эмульсией силиконовой жидкости. Каучук с влажностью около 0,5% поступает в шприц-машину и далее на обогревательные вальцы для досушивания; после охлаждения каучук брикетируется.

В связи с разработкой различных процессов получения модифицированных бутилкаучуков и латексов процесс дегазации полимеризата может быть осуществлён с использованием вместо воды органических растворителей (гексана, циклогексана, бензина и др.). В этом случае в качестве конечного продукта получают гомогенный раствор бутилкаучука.

Полиизобутилен высокомолекулярный представляет собой эластичный каучукоподобный продукт каталитической полимеризации изобутилена в среде испаряющегося этилена. В зависимости от молекулярной массы выпускается четыре марки полиизобутилена.

Продукт является насыщенным полимером карбоцепного строения, благодаря чему обладает высокой устойчивостью к действию кислорода, озона, растворов кислот, щелочей и солей, а также выдерживает действие таких окислителей, как хлорная известь, перманганат и дихромат калия. Полиизобутилен высокомолекулярный не набухает и не растворяется в этиловом спирте, ацетоне и многих других кислородосодержащих полярных растворителях, легко растворяется в углеводородах алифатического и ароматического ряда.

При длительном нагревании на воздухе до 100°C полиизобутилен высокомолекулярный химически не изменяется, но происходит повышение пластичности и при 180–200°C его можно формовать. Полиизобутилен высокомолекулярный сохраняет свои упруго-эластичные свойства до −55°C.

Бутилкаучук является компонентом твёрдого ракетного топлива.

Полиизобутилен высокомолекулярный применяется в строительной, резинотехнической, лёгкой отраслях промышленности для изготовления антикоррозионных, герметезирующих, гидроизолирующих покрытий, мастик, паст, клеёв.

2. Понятие себестоимости химической продукции.

Себестоимость продукции - это денежное выражение затрат данного предприятия на изготовление и сбыт продукции.

Затраты предприятия, непосредственно связанные с производством продукции, называются себестоимостью. Эти затраты учитываются двумя способами: по статьям калькуляции и первичным элементам затрат. По статьям калькуляции себестоимость продукции складывается из прямых затрат и накладных расходов, а прямые затраты - из основных статей, учитывающих стоимости:

1) сырья, полуфабрикатов и основных материалов, непосредственно участ-вующих в химических реакциях;

2) топлива и энергии на технологические цели;

3) заработной платы основных производственных рабочих;

4) амортизации, т.е. отчисления на возмещение износа основных производственных фондов: зданий, сооружений, оборудования и др.;

5) цеховых расходов, включающих затраты па содержание и текущий ремонт основных поризводствепных фондов (в том числе и зарплату вспомогательных и ремонтных рабочих).

Накладные расходы связаны с обслуживанием производства (содержание административно-управленческого персонала, (охрана труда и техника безопасности и пр.) и определяются в процентах от прямых затрат.

Для расчета затрат на единицу продукции определяют расходные коэффициенты по сырью, материалам, топливу и энергии в натуральных единицах (например, в тоннах сырья на тонну продукции), а затем, учитывая цены на сырье, материалы и другие статьи расхода, составляют калькуляцию. Соотношение отдельных статей расходов в себестоимости продукции сильно колеблется по различным химическим производствам. Наибольшее значение, как правило, имеет сырье. В среднем по химической промышленности оно составляет 60-70% себестоимости. Топливо и энергия обычно составляют около 15% себестоимости, но в электротермических и электрохимических производствах электроэнергия - основная статья расхода.

Заработная плата основных рабочих составляет в среднем около 4% себестоимости, так как крупномасштабные химические производства осуществляются непрерывным способом с высокой степенью механизации. Однако имеются производства, в которых зарплата основных производственных рабочих превышает 20% себестоимости продукции. Амортизационные отчисления составляют в среднем 3-4% себестоимости. Остальные затраты падают на цеховые расходы, представляющие значительную статью себестоимости.

Эффективность использования выделяемых капитальных вложений на строительство нового химического предприятия или реконструкцию действующего должна оцениваться на стадии проектирования и строительства этого предприятия. Экономическая эффективность выражается в росте производительности труда, снижении издержек производства, повышении коэффициента сменно-сти! оборудования, увеличении прибыли, ускорении ввода в действие строящихся предприятий, повышении качества продукции.

При проектировании нового предприятия химической промышленности из нескольких рассматриваемых вариантов экономически выгодным будет только тот, при котором эффективность капитальных вложений будет больше минимальной прибыли, полученной на каждый рубль вложений.

Путей повышения эффективности капитальных вложений в химическое производство много. Одним из наиболее важных является комплексное использование сырья с переработкой всех его компонентов в цепные для народного хозяйства продукты. Важным фактором улучшения экономических показателей производства следует считать интенсификацию работы оборудования, снижение транспортных расходов, совершенствование управления производством, улучшение условий труда рабочих и служащих.

Работники химической промышленности имеют дело с вредными и ядовитыми веществами - газами и жидкостями, пылящими сыпучими материалами, а также с высокими температурами. Специальными законами и правилами по технике безопасности и охране труда предусмотрены безопасные для трудящихся условия работы: герметичная аппаратура, вентиляция, изоляция горячих поверхностей, создание системы ограждений и т. п.

На различных производствах существуют опасности взрывов, механических травм, ожогов, быстрых отравлений, поражений электрическим током. Для предотвращения их предусмотрены со-ответствующие меры предосторожности, рассматриваемые в курсе техники безопасности.

Билет№ 12