1. Технико-экономическое обоснование работы-проекта
Пятичленные гетероциклические структуры, такие как пиррол, а также сопряженные молекулы, содержащие пиррольные фрагменты, привлекают в последнее время все большее внимание. Эти вещества потенциально важны в качестве оптических электроактивных материалов. Два класса таких материалов активно изучаются: фотолюминесцентные гетероциклические соединения, как производные бензохинолина, бензоксазола, оксодиазола и фталоцианина, которые проявляют высокую фотолюминесцентную активность в растворах; и фотопроводники и электролюминесцентные соединения для электролюминесцентных устройств, большинство из которых являются гетероциклическими соединениями. Присутствие гетероатома в молекуле обеспечивает инжектирование и транспорт электронов или дырок, что необходимо при создании материалов с электроактивными слоями. Пиррольная структура является примером таких молекул.
Таким образом, приобретает особый смысл разработка промышленных методов производства как пиррольных соединений, так и исходных веществ для синтеза пирролов. В данной работе рассматривается проектирование производства ацетонил ацетоуксусного эфира – исходного компонента при синтезе 3-этоксикарбонил-3Н-пирролов [2, 3]. Из нескольких методов синтеза выбран оптимальный. Очень важным аспектом является экологичность подобранной методики. Так, минимальными являются отходы системы в связи с рециркуляцией в системе растворителей, катализатора и исходного сырья; часть исходного применяется в качестве удобрений, что удовлетворяет критериям экологической безопасности.
Кроме того, очевидным достоинством являются минимальные потери ресурсов в технологическом процессе в связи со специфичными условиями производства (вакуумирование, применение ЛВЖ) и очевидная доступность и дешевизна по сравнению с другими методами сырья и катализатора синтеза.
Важность дальнейшего развития отечественной промышленности, поддержание достойной конкурентоспособности отечественной продукции на международном рынке, наконец, острая необходимость снижения зависимости отечественного рынка от экспорта – все эти факторы указывают необходимость и важность для экономики страны проектирования и создания подобных производств.
Согласно расчету, приведенному в технологической части, для производства ацетонил ацетоуксусного эфира потребуется следующее оборудование [60] (табл. 8.2.1.)
Таблица 8.2.1.Требуемое оборудование
| Наименование аппарата | Vа, дм3 | Количество аппаратов | Стоимость одного аппарата, тыс. руб. | 
| Сборник | 160 | 3 | 270 | 
| Сборник | 63 | 1 | 115 | 
| Сборник | 40 | 4 | 70 | 
| Реактор | 160 | 1 | 980 | 
| Реактор | 40 | 4 | 245 | 
| Теплообменник | 4 | 540 | |
| Дозирующий насос | 2 | 390 | |
| Мерник | 100 | 1 | 390 | 
| Мерник | 40 | 1 | 160 | 
| Фильтр | 2 | 390 | |
| Испаритель пленочный | 1 |   350  |  |
| Итого |   7785  |  ||
Неучтенное оборудование: 10% от суммарной стоимости оборудования. Конечная сумма на закупку оборудования:
Закупленное оборудование нуждается в доставке, установке и дооснащении некоторыми элементами [61]. Укрупненные нормативы затрат приведены в табл. 8.2.2.
Таблица 8.2.2.Затраты на доставку, монтаж и дооснащение оборудования
|   Наименование затрат  |    Укрупненный норматив затрат в процентах к стоимости технологического оборудования  |  
|   Транспортно-заготовительные и складские расходы  |    5,7  |  
|   Монтаж оборудования  |    10  |  
|   Технологические трубопроводы  |    0,5  |  
|   КИП, включая их монтаж и автоматику  |    1  |  
|   Неучтенные работы  |    10  |  
|   Всего:  |    27,2  |  
Таблица 8.2.3. Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на оборудование
|   Группа оборудования  |    Стоимость оборудования (тыс. руб.)  |    Затраты на доставку, монтаж и дооснащение оборудования (в %%)  |    Сумма заготовительно-монтажных работ (в тыс. руб.)  |    Полная первоначальная стоимость оборудования (в тыс. руб.)  |    Амортизационные отчисления на оборудование  |  |
|   Годовая норма (в %%)  |    Сумма (в тыс. руб.)  |  |||||
|   Емкостные аппараты (сборники, реакторы, мерники, испаритель)  |    4845  |    27,2  |    1317,8  |    6162,8  |    6,1  |    375,9  |  
|   Прочее оборудование (теплообменники, элеватор и т.п.)  |    2938,5  |    27,2  |    799,3  |    3737,8  |    10  |    373,8  |  
|   Итого  |    7783,5  |    
  |    2117,1  |    9900,6  |    
  |    749,7  |  
Расчет затрат на сырье, пар и электроэнергию проводится на основе данных, полученных в технологической части.
Таблица 8.3.1.Годовая потребность сырья и материалов для технологических целей и денежных трат на их приобретение
|   Название  |    Единица измерения  |    Норма расхода сырья на единицу продукции  |    Цена на сырье, руб. на 1кг  |    Затраты на годовой выпуск  |    Годовой выпуск продукции, кг  |  |
|   Кол-во сырья  |    Сумма, тыс. руб.  |  |||||
|   АУЭ  |    кг  |    1,28  |    235  |    1280  |    300,8  |    1000  |  
|   ХА  |    кг  |    1,00  |    1934  |    1000  |    1934,0  |  |
|   Ацетон  |    кг  |    0,40  |    47  |    400  |    18,8  |  |
|   KI  |    кг  |    0,33  |    750  |    330  |    247,5  |  |
|   K2CO3  |    кг  |    2,71  |    322  |    2710  |    872,6  |  |
|   Диэтиловый эфир  |    кг  |    2,42  |    397  |    2420  |    960,7  |  |
|   Вода  |    кг  |    1,43  |    0,128  |    1430  |    0,18  |  |
|   MgSO4  |    кг  |    0,60  |    91,2  |    600  |    54,7  |  |
|   Итого  |    4389,36  |  |||||
Таблица 8.4.2.Расход электроэнергии для двигательных целей
| Наименование оборудования, имеющего двигатели | Номинальная мощность двигателя, кВт | Потребляемая мощность, кВт | Время работы двигателя в часах | Суммарное количество электроэнергии в год, кВт-час | 
| Реактор Р-1 | 1,1 | 0,25 | 330 | 83,5 | 
| Реактор Р-2 | 1,1 | 0,25 | 15840 | 4007,5 | 
| Реактор Р-3 | 0,6 | 0,14 | 660 | 91,1 | 
| Реактор Р-4 | 0,6 | 0,14 | 990 | 136,6 | 
| Реактор Р-5 | 0,6 | 0,14 | 660 | 91,1 | 
| Реактор Р-6 | 0,6 | 0,14 | 990 | 136,6 | 
| Итого | 4546,4 | |||
| С учетом работы насосов и непредвиденных потерь | 9092,8 | |||
Таблица 8.4.3.Расчет денежных затрат на пар, электроэнергию, азот, оборотную воду и вакуум
|   Название затрат  |    Единица измерения  |    Затраты на единицу продукции  |    Затраты на годовой выпуск  |  |||
|   Кол-во  |    Цена, руб., коп.  |    Сумма, руб., коп.  |    Кол-во  |    Сумма, руб.  |  ||
|   Пар  |    Гкал  |    0,18  |    75,00  |    13,50  |    180  |    13500,00  |  
|   Электроэнергия  |    кВт-час  |    33,8  |    0,38  |    12,84  |    33800  |    12844,00  |  
|   Азот  |    баллон  |    0,017  |    65,00  |    1,08  |    16,67  |    1083,33  |  
|   Электроэнергия на вакуум  |    кВт-час  |    0,41  |    1,30  |    0,54  |    412,5  |    536,25  |  
|   Вода оборотная  |    м3  |    3,1  |    0,55  |    1,70  |    3095,3  |    1702,43  |  
|   Итого  |    
  |    
  |    
  |    
  |    
  |    29666,02  |  
Для обеспечения производства 1 тонны продукта в год достаточно выделить 330 дней в году при принятой мощности производства. График работы – двусменный, рабочая неделя – семидневная. Рабочий день продолжается 8 часов. Каждая смена состоит из двух аппаратчиков; кроме того, в утренней смене присутствует мастер смены. Сменность устанавливается согласно табл. 7. Кроме основных работников, есть и вспомогательный персонал – уборщицы, слесари, подменяющие и прочие. Их заработная плата также должна быть учтена [62].