Xây dựng nhà máy

Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Hớng bắc giáp với khu kinh tế mở Chu Lai (Quảng Nam), gần sân bay

Chu Lai. Vì vậy về mặt giao thông sẽ thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên

liệu, nhiên liệu về nhà máy cũng nh vận chuyển sản phẩm của nhà máy đi tiêu

thụ. Đồng thời tận dụng tối đa mạng lới cung cấp điện, thông tin liên lạc và

các mạng lới kỹ thuật khác.

Mặt khác vật liệu, vật t xây dựng lấy ngay trong nội tỉnh do đó giảm chi

phí giá thành đầu t xây dựng cơ bản của nhà máy, hạn chế tối đa chi phí cho

vận chuyển vật t xây dựng từ nơi xa đến, đồng thời góp phần thúc đẩy sự phát

triển của tỉnh Quảng Ngãi.

Nguồn nhân công dồi dào, đây là yếu tố quan trọng trong quá trình đẩy

mạnh xây dựng nhà máy cũng nh việc vận hành nhà máy sau này, tạo điều

kiện công ăn việc làm cho công dân trong tỉnh và các tỉnh lân cận trong quá

trình đô thị hoá.

Tuy nhiên do trình độ kỹ thuật Việt Nam còn thấp, khi xây dựng và vận

hành vẫn cần có các chuyên gia nớc ngoài. Nguồn công nhân chủ yếu là các

kỹ s tốt nghiệp các trờng đại học trong nớc nh Bách Kha Hà Nội, Bách Khoa

thành phố Hồ Chí Minh, Mỏ , Tổng Hợp....

III.1. 2. Các yêu cầu về khu đất xây dựng:

Tại khu công nghiệp Dung Quất-Quảng Ngãi khu đất có hình dạng chử

nhật rất thuận tiện cho xây dựng và bố trí mặt bằng sản xuất.

Khu đất cao ráo không bị ngập luật vào mùa ma, có mực nớc ngầm thấp

tạo điều kiện cho việc thoát nớc thải và nớc bề mặt dễ dàng.

Khu đất tơng đối bằng phẳng, có độ dốc tự nhiên 0,7, do đó chi phí cho

sang lấp là không đáng kể, mặt khác lại thuận lợi cho việc cấp thoát nớc trong

mùa ma.

Với nền đất sét kết hợp với đá ong nên đảm bảo tính chịu tải trọng lớn,

giảm đợc tối đa sang lấp nên giảm tối đa chi phí gia cố nền móng các hạn mục

công trình.

III.1. 3. Các yêu cầu về vệ sinh công nghiệp:

Trong quá trình sản xuất các nhà máy thờng thải ra các chất độc hại nh:

Khí độc, nớc bẩn, khói bụi, tiếng ồn.... Hoặc các yếu tố bấc lợi khác nh dể

cháy, nổ, ô nhiễm môi trờng....Để hạn chế tối đa ảnh hởng xấu của môi trờng

công nghiệp đến khu dân c, các di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh của địa

phơng ta phải bố trí hợp lí. Với địa hình của nhà máy là hớng đông giáp với

biển và hớng gió chủ đạo là hớng tây nam vì vậy các chất khí bụi của nhà máy

sẽ ít hoặc không ảnh hởng tới khu dân c. Đồng thời phải thực hiện các giải

pháp phân khu và và bố trí hớng cho hợp lý để đảm bảo vệ sinh môi trờng.



Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



72



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



III.2. Phân tích thiết kế tổng mặt bằng nhà máy:

III.2.1. Nguyên tắc phân vùng:

Do có nhiều hạng mục công trình và đặc điểm thiết kế, nhà máy đợc

phân chia theo đặc điểm sử dụng. Nguyên tắc này có u điểm và nhợc điểm

sau:

* Tổng mặt bằng nhà máy đợc phân ra làm 4 vùng:

+ Vùng 1: Vùng trớc nhà máy bao gồm nhà hành chính, phục vụ sinh

hoạt, gara ôtô, xe đạp, khu thể thao... đợc xây dựng ở đầu hớng gió chủ đạo,

gần trục giao thông chính của khu công nghiệp.

+ Vùng 2: Bố trí dây truyền sản xuất của nhà máy, đây là khu vực đợc

bố trí khu đất u tiên về địa hình, địa lý, địa chất.

+ Vùng 3: Vùng kho tàng và phục vụ giao thông. Do đặc điểm của nhà

máy, nơi đây chỉ bố trí các nhà sản xuất MTBE vào xitec, gara ôtô, nhà cơ khí,

nhà xe cứu hoả, nhà kho,...

+ Vùng 4: Nơi bố trí các công trình phụ bao gồm trạm điện và xử lý nớc

thải.

III.2.2. Ưu nhợc điểm của nguyên tắc phân vùng:

* u điểm

+ Dễ dàng quản lý theo các xởng, công đoạn của dây chuyền sản xuất.

+ Dễ dàng bố trí hệ thống giao thông trong nhà máy.

+ Thuận lợi trong quá trình phát triển nhà máy.

+ Đảm bảo đợc các yêu cầu về vệ sinh công nghiệp, dễ dàng xử lý các

bộ phận phát sinh các điều kiện bất lợi trong quá trình sản xuất. Điều này đặc

biệt quan trọng trong các nhà máy sản xuất các chất dễ cháy nổ nh MTBE.

+ Phù hợp với đặc điểm khí hậu Việt Nam.

* Nhợc điểm:

+ Hệ thống đờng ống kỹ thuật và mạng lới giao thông tăng lên.

+ Dây chuyền sản xuất phải kéo dài

+ Hệ số xây dựng, sử dụng đất thấp.

III.2. 3. Các hạng mục công trình:

a. Bảng thống kê các hạng mục:

Các hạng mục công trình nhà máy sản xuất MTBE từ nguyên liệu isobutan nh bảng 33.

b. Các dữ liệu kinh tế kỹ thuật:

Khu đất xây dựng có dạng chữ nhật gồm:

- Tổng diện tích 30.000 m2

- Diện tích chiếm đất của nhà và công trình : Sxd = 5760 m2

- Diện tích sử dụng Ssd = 28380 m2

- Diện tích chiếm đất của đờng sắt, bộ, hè, rãnh thoát nớc 28380 m2

- Hệ số xây dựng: KXD = 19,2 %

- Hệ số sử dụng: Ksd = 80,8%

Bảng 33: bảng thống kê các hạng mục công trình:

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



73



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Kích thứơc, m

Chiều Chiều Chiều

STT

Tên công trình

rộng dài

cao

1 Phòng bảo vệ

6

6

4,2

2 Gara ôtô

12

30

4,8

3 Nhà để xe dạp xe máy

12

24

4,2

4 Nhà cứu hoả, đội vận tải

12

24

5,4

5 Nhà hành chính

12

24

12

6 Hội trờng, nhà ăn

12

24

12

7 Khu vực sản xuất chính

18

42 19,2

8 Phòng thí nghiệm

12

12

6

9 Khu vật t, phụ tùng thay thế

12

12

7,2

10 Khu cung cấp điện nớc

12

12

7,2

11 Khu vực máy bơm, máy nén

12

12

5,4

12 Khu vực xử lý nớc thải

12

12

7,2

13 Khu vực xử lý khí thải

12

12

7,2

14 Kho chứa nguyên liệu

12

18

6

15 Kho chứa sản phẩm chính

12

18

6

16 Kho chúă sản phẩm phụ

12

12

6

17 Khu đất dự trử

30

54

18 Nhà vệ sinh, nhà tắm

9

12

4,2

19 Nhà nghỉ tra

9

12

4,2

20 Khu giải trí thể thao

12

18

20 Tổng diện tích xây dựng



Diện

tích

m2

36

360

288

288

288

288

756

144

144

144

144

144

144

216

216

108

1620

108

108

216

5760



Số Số ltầng ợng

1

3

1

1

1

1

1

1

2

1

2

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1



III.3. Thiết kế nhà sản xuất:

Phân xởng sản xuất đợc xây dựng trên khu đất đợc u tiên đặc biệt về địa

hình, địa thế, đảm bảo có độ chịu lực cho phép khi xây dựng và vận hành, nền

tơng đối cao, thuận tiện cho cấp thoát nớc và tránh ngập lụt trong mùa ma lũ.

III.3. 1. Đặc điểm sản xuất của nhà máy:

Nhà máy sản xuất MTBE là một nhà máy hoá chất, điều kiện làm việc

của nhà máy có những công đoạn đòi hỏi rất khắc khe về chế độ công nghệ

sản phẩm dể gây cháy nổ do đó cần đặc biệt chú ý và tuyệt đối đảm bảo an

toàn chống cháy nổ trong phân xởng.

Với tính chất cháy nổ của nhà máy hoá chất do vậy vấn đề tránh độc hại

cho con ngời cũng nh không gây ô nhiễm môi trờng càng phải đợc chú ý đặc

biệt.

Khoảng cách giữa các nhịp phải đảm bảo an toàn và thuận tiện cho quá

trình lu thông của dòng ngời, dòng xe. Đồng thời đảm bảo lu thông của

nguyên liệu, sản phẩm, các hoá chất phụ trợ cũng nh xúc tác và các thiết bị

phơng phụ trợ khác.

III.3. 2. Tìm lực lao động phân xởng:

Do quy mô dây chuyền khá lớn gồm 2 giai đoạn dehydro - hóa và ete

hoá nối tiếp nhau nên tiềm lực lao động của phân xởng bao gồm:

Một quản đốc

Một phó quản đốc

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



74



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



6 kỹ s về công nghệ hoá học

4 kỹ s về điện, điện tử

20 công nhân lành nghề

Tổng số 42 ngời làm việc chia làm 3 ca.

III.3. 3. Chọn hình thức xây dựng:

Với dây chuyền sản xuất phức tạp, thiết bị phản ứng đa dạng ta chọn

hình thức xây dựng lộ thiên. Đây là hình thức xây dựng trong đó các thiết bị

đợc bố trí chủ yếu trên khung sàn lộ thiên, không tờng, không mái.

a. ý nghĩa và tác dụng:

Giảm tỷ trọng tác dụng lên khung chịu lực của công trình không có tải

trọng bao che, lực gió ngang...Do vậy giảm đợc khối lợng xây dựng từ

20ữ40%, tiết kiệm đợc đầu t ban đầu.

Giảm thời gian thiết kế ,chuẩn bị và thi công công trình .

Nâng cao tính linh hoạt của công trình, dễ dàng bố trí, sắp xếp và sửa

chữa thiết bị, đồng thời tạo điều kiện mở rộng và cải tạo này. ít phải quan tâm

đến điện chiếu sáng, giảm nguy cơ cháy nổ

Từ những u điểm trên, phân xởng sản xuất có thể giảm xây dựng 5-20%

so với dạng công trình kín giảm giá thành 50% , do đó giảm già thành sản

phẩm từ 8-18%.

b. Các nguyên tắc cơ bản khi xây dựng lộ thiên.

Trong các phân xởng lộ thiên do chịu tác động trực tiếp nên các thiết bị

chịu đợc sự ăn mòn, phá huỷ của khí hậu Việt Nam. Quá trình sản xuất phải đợc cơ giới, tự động hoá tới một phòng điều khiển trung tâm, hạn chế tối đa

làm việc ngoài trời , khi đó phải có mái che.

Nhà điều khiển trung tâm phải có kết cấu chống gió, chống ồn, đầy đủ

tiện nghi và an toàn nhất, đợc đặt tại nơi có khả năng quan xác tốt nhất toàn

phân xởng khi cần thiết.

III.3.4. Các thiết bị chính bố trí trong nhà máy sản xuất và các thông số

của nhà:

Các thiết bị chính trong nhà sản xuất bao gồm:

- Thiết bị Dehydro hoá iso-butan

- Thiết bị tái sinh xúc tác (CCR)

- Thiết bị sấy

- Tháp tách khí nhẹ

- Tháp tách khí không ngng

- Thiết bị phản ứng ống chùm

- Thiết bị phản ứng chng tách

- Tháp hấp thụ Metanol

- Tháp tách Metanol nớc

- Bể chứa iso-buten, MTBE

- Thiết bị gia nhiệt

* Các thông số nhiệp nhà:

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



75



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Nhịp nhà : 3 nhịp(6m)

Bớc cột : 6 m

Chiều rộng nhà sản xuất : 42 m

Chiều cao nhà: Tầng 1 : 12 m

Tầng 2 : 7,2 m

III.3.5. Giải pháp kết cấu khung phân xởng.

Do yêu cầu lắp đặt các thiết bị có kích cỡ khác nhau, đồng thời thuận

tiện cho xây dựng và vận hành, ta chọn phân xởng gồm 3 nhịp.

Toàn bộ phân xởng sử dụng cột chính, dầm chính là cái chữ I ghép và

các thanh dầm phụ thép I cán đợc lắp đặt vuông sao cho thuận lợi khi lắp đặt

các thiết bị xuyên sàn.

- Các mối ghép chân cột với móng , dầm với cột , cột với dầm , đều

đợc cố định bằng bulông, vít neo, kết hợp với các kết cấu chịu lực.

- Toàn bộ phân xởng đợc bố trí 3 dàn cầu thang thép đặt tại các vị trí

thích hợp.

- Do nhu cầu chịu lực tại sàn 4 & 5 của nhà 6 ì 6 là không đáng kể, ta có

thể không dùng cột mà dựa vào các tháp lắp đặt dàn thao tác, ngoại trừ khung

sinh xúc tác.

- Do sự ăn mòn là không đáng kể , nên sàng các tấm dầm bê tông 100

có tác dụng làm chỗ dựa cho thiết bị, chổ thao tác và tấm che chắn.

III.3.6. Giải pháp bố trí thiết bị trên mặt bằng phân xởng.

Trong nhà 2 tầng, các thiết bị đợc lắp đặt thành hai hàng bên dãy cột

giữa (B,C) tạo hai hành lang đi lại có chiều rộng 4m ở ngoài và 2m ở giữa.

+ Tầng 1 : Một số thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm và các thiết bị đun

sôi đáy tháp đợc đặt trên một dàn thép cao 1,5m, còn các lò đốt đợc lắp đặt

trên các bệ bê tông cao 0,3m.

+ Dới tầng 1 còn có bố trí khung vệ sinh tại chổ gồm 4 phòng 1,4 ì 0,9,

một phong phục vụ 6 ì 6m.

+ Tầng 2 : Lắp đặt các thiết bị xuyên sàn, một số thiết bị trao đổi nhiệt,

tua pin dãn nở khí và một phòng điều khiển trung tâm 6* 12* 4,8m.

Toàn bộ bơm và máy nén đợc tập trung trong nhà khung thép có mái

che 6 ì 12 đặt riêng ở phía ngoài .

Trong nhà nhịp 6 m, 4 tầng lắp đặt một tháp tái sinh cao 18 m và 3 tháp

chng cất cao 16 m, một số thùng lắng và thiết bị ngng tụ đỉnh tháp .



Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



76



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



PHầN Iv

TíNH TOáN KINH Tế

IV.1. Mục đích ý nghĩa:

Trong nền kinh tề thị trờng con ngời có quyền tự do buôn bán sản xuất

phục vụ nhu cầu của xã hội điều này cũng đồng nghĩa với sự cạnh tranh ngày

càng gay gắt giữa các doanh nghiệp tham gia sản xuất, nhất là sản xuất cùng

một sản phẩm nh MTBE. Do đó, nhằm đảm bảo sự tồn tại và phát triển của

doanh nghiệp tại thời điểm hiện tại và trong tơng lai, các nhà doanh nghiệp

trứơc khi xây dựng nhà máy phải hoạch toán đợc các chỉ tiêu xác thực và hoạt

động của doanh nghiệp, đồng thời có những phơng án hoạt động có hiệu quả

trong tơng lai.

Đối với phân xởng sản xuất việc tính toán chỉ tiêu kinh tế có ý nghĩa

quan trọng tính toán đầu t xây dựng cũng nh khả năng mở rộng qui mô sản

xuất trong tơng lai. Tuy nhiên việc đánh giá này rất khó khăn, nhất là trong

tình hình Việt Nam cha có nhà máy sản xuất MTBE nào đợc xây dựng và đa

vào hoạt động. Vì vậy, trong khuôn khổ đồ án chỉ nhằm doanh nghiệp đa ra

phơng pháp hoạt động kinh tế cho những sản xuất MTBE.

IV.2. Các thông số ban đầu của hoạch toán.

1 : số ngày làm việc của phân xởng MTBE 330 ngày/ năm.

2 : Năng suất doanh nghiệp dây chuyền 150.000 tấn MTBE/năm.

3 : Nhân lực và bố trí lực lợng sản xuất.

+ Một quản đốc

+ 1 phó quản đốc

+ 6 kỹ s công ngệ hóa học

+ 2 Kỹ s điện và 2 kỹ s cơ khí

+ 18 công nhân

Tổng số ngời 30 ngời đợc chia làm 3 ca:,

6h

14h

22h

6h

IV.3. Xác định vốn đầu t cho phân xởng:

IV.3.1. Vốn đầu t cố định gồm.

+ Chuẩn bị mặt bằng

+ Nhà xởng

+ Thiết bị

+ Thuê đất

+ Chạy thử sản xuất định hớng vận hành.

a. Chuẩn bị mặt bằng

Xởng đợc xây dựng trên khu đất có diện tích đất 3 ha, giã sử giá đất là

0,8 triệu VNĐ/m2 thì chi phí mua đất là:

30.000 ì 0,8 = 24.000 triệu đồng.

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



77



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Giả thiết giá đất tơng đối bằng phẳng, chi phí cho sang lấp và giá cố đất

là 80 triệu VNĐ.

Tổng chi phí sang lấp mặt bằng là:

240.000 + 80 = 32.000 triệu đồng

b. Phân xởng:

+ Phân xởng sản xuất chính dạng khung thép lộ thiên (không tờng,

không mái, mỗi tầng đều đặt các tấm bê tông cột thép 100).

+ Nhà điều khiển trung tâm, nhà phục vụ, nhà vệ sinh tại chỗ đặt ngay

trong phân xởng sản xuất đợc xây dựng bằng gạch, cột thép chữ I cán 300.

+ Nhà chứa xúc tác 12 ì 24 ì 4,8 bằng gạch, cột bê tông cốt thép

400.600 tờng gạch nền bê tông.

+ Nhà chứa máy bơm, máy nén 6 ì 12 ì 4,8 không tờng, máy tôn cột

thép chữ I cán 300.

Giã sử xây dựng toàn phân xởng cần :

+ Một trăm tấn thép, thép I cán thép I ghép, thép L, thép bản với

giá 6,5 triệu đồng/tấn.

+ 50 tấn vật liệu khác: bê tông, gạch, bi tum, xi măng, cát với giá trung

bình 0,8 triệu VNĐ/tấn.

Vậy chi phí mua vật liệu xây dựng là:

100 ì 6,5 + 50 ì 0,8 = 690 triệu VNĐ

c. Vốn đầu t thiết bị:

Với dây chuyền sản xuất hiện đại của hãng UOP thì Việt Nam cha đủ

trình độ cũng nh thiết bị tối tân để sản xuất cung cấp toàn bộ các thiết bị phân

xởng yêu cầu, do đó một số thiết bị phức tạp và quan trọng nh thiết bị dehydro

hoá, ete hoá, tháp tái sinh xúc tác phải mua từ nớc ngoài, số còn lại có thể

mua trong nớc hoặc mua thép CT3 về thu gia công.

Giả thiết chi phí mua các loại thiết bị ở nớc ngoài 800 triệu đồng. Còn

khối lợng thép CT3 cần mua để chế tạo các thiết bị còn lại, đờng ống là 100

tấn với giá thị trờng thế giới là 450 USD/tấn. Giả sử tiền 100 tấn thép CT 3 gia

công thành sản phẩm bằng 30% số tiền mua thép :

Vậy số tiền đầu t cho thiết bị là:

800 + 100 ì 450 ì 15.650 = 1713,5 triệu đồng

d. Chi phí xây dựng và lắp đặt:

Giả sử chi phí cho xây dựng phân xởng và lắp đặt thiết bị là 500 triệu

VNĐ.

e. Thuế đất:

Giá thuế hiện nay đối với đất nông nghiệp là 4,5 triệu/ha năm. Giả sử

phân xởng hoạt động trong 20 năm vậy chi phí cho thuế đât la.

4,5 ì 20 ì 3 = 270 triệu VNĐ.

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



78



Trờng ĐHBK Hà Nội