Файл: Жидкие азотные удобрения..pdf

Г Л А В А V

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ЖИДКИХ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ

Экономика производства жидких азотных удобрений

Как уже отмечалось, аммиак является не только по­ лупродуктом в производстве азотных удобрений (твер­ дых и жидких), но и высококонцентрированным (82% азота) азотным удобрением, применяемым в жидкой форме. В практике проектных работ, как правило, раз­ дельно рассматриваются экономические показатели (се­ бестоимость, удельные капиталовложения) по аммиаку и различным видам удобрений. Учитывая, что основным типом жидких азотных удобрений в перспективе будет жидкий аммиак, его экономические показатели целесо­ образно рассмотреть отдельно для сравнения с показате­ лями других видов азотных удобрений.

Себестоимость производства аммиака. Основные за­ траты на получение аммиака складываются из расходов на сырье и энергию (примерно поровну), составляющих 60—70% себестоимости аммиака. Эти расходы сильно зависят от видов используемого сырья. Так, при пере­ воде производства аммиака с твердого топлива на при­ родный газ на Новомосковском химическом комбинате затраты на сырье и материалы снизились на 64%, а энергозатраты на 41%; при этом общее снижение се­ бестоимости аммиака составило 45,5%. Столь существен­ ное снижение затрат на сырье и материалы было обу­ словлено дешевизной исходного сырья — природного га­ за по сравнению с ранее применявшимся для этой цели губахинским коксом. Сокращение расходов на энергию связано с усовершенствованием технологии синтеза ам­ миака, главным образом со снижением расхода пара и заменой малопроизводительных газовых компрессоров с паровым приводом на более мощные компрессоры с электрическим приводом. Рентабельность предприятия возросла, и прибыль достигла 57,5% (к уровню себестои­ мости 1 т аммиака).

101

При переводе производства аммиака с твердого топ­ лива на природный газ снизились расходы и по другим статьям его себестоимости (заработная плата, амортиза­ ционные отчисления, цеховые и общезаводские расходы). Поскольку для переработки сырья в производстве ам­ миака не требуется значительного количества рабочих, заработная плата в его заводской себестоимости состав­ ляет в среднем около 2%.

Современное аммиачное производство отличается вы­ соким техническим уровнем. Доля активно действующей части его основных фондов (оборудования) составляет 70%, доля производственных зданий только 18%. Поэто­ му амортизационные отчисления в данной отрасли от­ носительно высоки и достигают 11 % заводской себестои­ мости аммиака. Сюда входят расходы на капитальный и средний ремонт, которые складываются в основном из затрат на замену деталей газовых компрессоров, цирку­ ляционных газовых насосов, скрубберов моноэтаноламиновой и водно-щелочной очистки газа, теплообменни­ ков, холодильников и др.

Цеховые расходы составляют примерно 10% общей себестоимости аммиака. Они состоят в основном из за­ трат на текущий ремонт и содержание оборудования. Общезаводские расходы не превышают 7% заводской себестоимости.

Структура затрат в производстве аммиака из при­ родного газа существенно не отличается от приведенной выше и на других предприятиях азотной промышленно­ сти, но себестоимость аммиака значительно колеблется в зависимости от расхода сырья и энергоресурсов. Неко­ торые заводы, работающие по такой же технологической схеме, как и Новомосковский химический комбинат, в свое время неполностью использовали газы медноам­ миачной очистки, вследствие чего возрастал расход при­ родного газа. На величине расходных коэффициентов по природному газу отрицательно сказывалась нестабиль­ ность его состава. Помимо резких колебаний содержания углеводородов с большим молекулярным весом, чем ме­ тан, значительно изменялось и количество серосодержа­ щих примесей в газе из-за неравномерного введения в

него одоранта на магистральных газопроводах. Для улучшения работы отделений конверсии природного газа и, следовательно, производства аммиака в целом были

102

приняты меры к обеспечению азотнотуковых заводов га­

зом высокого качества, соответствующего нормам тех­ нических условий.

На себестоимости аммиака сказываются и отпускные цены на сырье и энергию. Наиболее низка себестоимость аммиака на Чирчикском электрохимическом комбинате, получавшем в 1971 г. пар по цене 2,3 руб. за 1 Гкал, электроэнергию по 1,1 коп. за 1 кВт-ч и природный газ по 11 руб. за 1000 м3. Довольно высокая себестоимость аммиака на Руставском азотнотуковом заводе и Щекинском химическом комбинате обусловлена высокими от­ пускными ценами на сырье и энергию:

Однако все предприятия азотной промышленности, работающие на природном газе, высокорентабельны и располагают большими резервами для снижения себе­ стоимости аммиака путем сокращения расхода сырья и различных видов энергии.

Другим не менее эффективным видом сырья для про­ изводства аммиака является коксовый газ. Себестои­ мость аммиака, вырабатываемого из коксового газа, в настоящее время в среднем несколько выше себестои­ мости аммиака, вырабатываемого из природного газа. Горловский, Днепродзержинский и Кемеровский заводы, работающие на коксовом газе, имеют более близкие по­ казатели по себестоимости аммиака (при пересчете в единые цены), чем предприятия, работающие на природ­ ном газе. Соотношение статей расходов себестоимости аммиака, получаемого из коксового газа, примерно та­ кое же, как на предприятиях, использующих природный газ.

Себестоимость аммиака из различного газообразного сырья на предприятиях, достигших лучших показате­ лей— Новомосковском химическом комбинате и Кеме­ ровском азотнотуковом заводе (при расчетах в единых

103

ценах), фактически близки. При улучшении работы дру­ гих предприятий, работающих на природном газе, се­ бестоимость аммиака не будет существенно отличаться

от ее уровня на заводах, использующих в качестве сырья коксовый газ.

Таким образом, основным путем снижения себестои­ мости аммиака,. как показывает анализ, является при­ менение наиболее экономичных видов сырья и снижение расхода электроэнергии и пара. Поэтому в последние годы во многих странах, в том числе и в СССР, на базе углубленных инженерных разработок и научных иссле­ дований происходит непрерывное усовершенствование процессов получения аммиака, особенно из природного газа. В связи с этим снижение себестоимости аммиа­ ка будет достигаться и за счет внедрения новой тех­ ники.

В настоящее время процесс конверсии метана прово­ дят в шахтных конверторах с применением кислорода при давлении, близком к атмосферному, и под давлением 20 кгс/см2, намечен к внедрению более экономичный процесс паровой конверсии природного газа в трубча­ тых печах под повышенным давлением с последующим доконвертированием остатков метана кислородом воз­ духа.

Подготовляемые в последнее время к реализации но­ вые прогрессивные технические решения позволят су­ щественным образом улучшить технологию производства аммиака, значительно снизить его себестоимость на вновь вводимых в эксплуатацию объектах и уменьшить удельные капиталовложения в строительство предприя­ тий. Основным направлением в этой области является создание технологической линии, оснащенной агрегата­ ми мощностью 1360—1500 т/сут аммиака, или 400— 500 тыс. т/год. Первый агрегат такой мощности уже по­ строен в нашей стране. В последующие годы производ­ ство аммиака будет развиваться только на базе таких укрупненных агрегатов. Основным их преимуществом является рациональная схема использования тепла, что позволяет отказаться от потребления электроэнергии и пара со стороны.

Ниже приведены основные технико-экономические по­ казатели производства аммиака по новым технологиче­

104

J

ским схемам с применением различных способов кон­ версии природного газа:

Внедрение укрупненного агрегата синтеза аммиака дает экономию от снижения себестоимости продукции 8,5 млн. руб. в год. Годовая экономия от снижения се­ бестоимости й капиталовложений (без учета сопряжен­ ных затрат) составит около 10 млн. руб. По данным ГИАП, себестоимость 1 т аммиака при этом снизится на 43,5%. Наибольшая экономия по издержкам произ­ водства в данном случае достигается на стадии компрес­ сии, в основном благодаря уменьшению расхода электро­ энергии на дожатие исходного газа. Затраты на очистку конвертированного газа сокращаются на 21 % при заме­ не медноаммиачной очистки метанирующим предкатализом (при глубокой конверсии СО) .

При получении газа для синтеза аммиака паровой конверсией метана в трубчатых печах с доконвертированием воздухом (глубокая конверсия СО) снижение себе­ стоимости по этой стадии составит 29% общей экономии, несмотря на некоторое увеличение расхода природного газа.

По статьям заводской себестоимости 1 т аммиака ее снижение распределяется следующим образом:

1) затраты на энергию снижаются в целом на 93% благодаря почти полному сокращению расхода электро­ энергии (связанному с применением дожимающих ком­ прессоров), исключению из схемы энергоемкого цеха разделения воздуха и уменьшению расхода воды;

105

2)трудовые затраты и цеховые расходы сокращаются соответственно примерно на 60 и 30% в связи с упро­ щением технологической схемы и уменьшением расходов на ремонт;

3)затраты на сырье (природный газ) и материалы возрастают на 11 % в основном за счет увеличения рас­ хода газа в трубчатых печах. Несмотря на это процесс

Новая схема получения аммиака наиболее эффектив­ на в районах с дефицитным топливным балансом (из-за значительного снижения энергетических затрат). В на­ стоящее время практически нет такого экономического района, в котором нельзя было бы строить заводы по производству аммиака.

При строительстве новых предприятий на мощность 400—500 тыс. т/год аммиака для цехов твердых удобре­ ний будут применяться следующие технологические ли­ нии: производство аммиачной селитры мощностью 450 тыс. т/год (с агрегатом для производства азотной кислоты мощностью 360 тыс. т/год или с тремя агрега­ тами мощностью по 120 тыс. т/год), производство карб­

400 тыс. т/год. В зависимости от конкретных условий сочетания различных производств и количества техноло­ гических линий, на каждом таком предприятии будет по­ лучаться избыточный аммиак в количестве примерно 50—150 тыс. т/год, который (за вычетом промышленного потребления) может поставляться сельскому хозяйству для непосредственного внесения в почву. Кроме того, в результате интенсификации производства аммиака на действующих предприятиях появится возможность полу­ чать дополнительное количество аммиака (примерно 30—60 тыс. т/год), который целесообразнее передавать сельскому хозяйству, чем перерабатывать в твердые удобрения.

Таким образом, в результате расширения действую­ щих и ввода в эксплуатацию новых предприятий с агре­ гатами мощностью по 400—500 тыс. т/год аммиака прак­ тически возможно в каждом экономическом районе вы­

106