автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Гибкая технология и экономика производства фосфорсодержащих удобрений

На правах рухоаис!

Седельников Вячеслав Петрович

ГИБКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА ¿ООШСОДЕРЖАЩХ УДОБРЕНИЙ

05.17.01 - Технология неорганическая вещоогз

08.СО.05 - Экономика и управление народнш хозяйством

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1996г

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф.Я.В.Самойлова (НИШ ШО "Минудобрения")

Научные руководители: доктор технических наук, профессор А.А.Бродский; кандидат экономических наук Ю.А.Забелешинский.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор И.А.Петропавловский; кандидат экономических наук А.М.Коваленко.

Ведущая организация - АО "НИИГИПРОХИМ", г.Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится_[__ 1996г

в_час. в конференц-зале на заседаний диссертационного

совета К - 158.02.01 в Научно-производственном объединении "Манудобрения" по адресу: II79I9, Москва, Ленинский проспект, 55.

С диссертацией мокко ознакомиться в научной библиотеке НИШ НПО "Минудобрения".

Автореферат разослан "_"__1996г

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат химических наук

АКТУАЛЬНОСТЬ .ПРОБЛЕМЫ

--------Вакнейшшяг фосфорсодержащими удобрениями в «яровой практике ""

являются фосфаты-аммония и кальция. К началу постановки настоящих исследований организация производства фосфорсодерзащих удобрений -в б.СССР ориентировалась на выпуск в основном нонопродукта:фосфа-тов ашония, фосфатов кальция либо их производных. Такая ориентация производства оправдывалась строго планируемым ассортиментом, стабильной привязкой к источникам фосфатного сырья, стремлением максимального использования мощностей установленного оборудования, упрсщэнгем ранения л отгрузил цродунцпл. "

Жесткая система планирования нэ создавала предпосылок для научной разработки гибкой технологии; переход к рыночной экономики ставит эту проблему в разряд актуальных для гкономичаского жизнеобеспечения производителей и потребителей.

Многовариантность путей обеспечения" удобрениями, в црошдзлен-ности зависит от сырьевых ресурсов, технической вознокности и эффективности производства тех идя ггпд фора удобрений. Поскольку, растениеводству требуются удобрения с разгочзыш соотношениями . лзтательша: вецоегл, а саыа потребность- как на перспективу, так а на баизайпий пэрпод обладает неопределенностью,- то возникает проблема создания гибких систем, способных цроисзодеть на одном а той аэ сборудоьанаи фосфаты кальция л аммонэя, как -альтернатива специализации цеха или предприятия на ионалродуктз. Анализ научно-технической з патентной информации показывает, что до настоящего вреаенз отсутствовала исследования, позволяющие научно, обосновать основные технические и экономические решения по гибким технологиям производства фосфорсодераащях удобрений в широком ассортименте по сооаяоаешш питательных взщесхв. Поэтому исследования, позволяющие решать перечисленные задачи, являются актуальными-.

НЕДЬ РАБОТЫ

Целью настоящей работы является разраоотка гибкой технологии

получения фосфорсодержащих удобрений широкого ассортимента и зхмдомико-аатЕЩГПческол модели для оптиазгаигз нового производства.

Конкретными задачами являлись:

- анализ конъюнктуры' внутреннего и внешнего рынка удобрений;

- анализ существующих технологий производства фосфорсодержащих

удобрений;

- разработка принципиальной техно логической схемы гибкого проп-водства;

- исследование процесса разложения фосфорной кислотой фосфатов различных ыестороадений в опытно-промышленных условиях и определение основных параметров технологического режима и свойств готовых продуктов;

- исследование в опытно- промышленных условиях производительности систем при изменениях-ассортимента готовых продуктов;

- разработка информационной базы данных для экономических исследований;

- разработка оптимизационной экономико-математической модели

и определение эффективности цроизводства по гибкой технологии.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

На основе выполненного. комплекса физико-химических, технологических и аппаратурных исследований основных стадий процесса получения фосфорсодеркащих удобрений разработана и освоена принципиально-новая технология, позволявшая в составе одной технологической линии большой единичной мощности получать как односторонние, так и комплексные удобрения требуемого ассортимента.

Впервые установлены основные корреляционные зависимости экономических показателей от технологических характеристик и вещественного состава готовых продуктов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ '

Внедрена технология получения односторонних удобрений на промышленной установке Череповецкого АО "Аммофос" (имеется соответствующий акт), что позволило принципиально расширить ассортимент выпускаемой, продукции-

РазработанЕая экономико-математическая модель является основным инструментом на АО "Аммофос" для составления производственной программы любого временного периода.

АПР0БА1ШЯ РАБОТЫ

Основные материалы работы докладывались на совещании-семинаре "Вопросы совершенствования ценообразования на продукцию отрасли и соблюдения дисциплины цен на предприятиях Минудобрений (г.Черкассы, 6-8 августа 1985г); отраслевом семинаре "Задачи ' промышленности шнеральных удобрений и химических средств защиты в ХП пятилетке" (г.Череповец, ПО "Аммофос" 23 января 1986 г);

Всесоюзном отраслевом совещании "Перспективы развития производств серной кислоты и фосфорных удобрений до~ 2000 года "(ГА "Агро-хим", г.Воскресенск, 24-26 октября 1990 г.), на межрегиональном совещании по вопросам поставок минеральных удобрений, произведенных АО "Аммофос" под весенний сев 1996 года (г.Москва, 22 января 1996 года).

ОБЫМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, -и списка литературы. Работа изложена на 120 страницах машине-" писного текста, содеркит 12 таблиц и 10 рисунков.

Список литературы включает 75 наименований.

ПУБЛИКАЦИЯ РАБОТЫ

По материалам работы опубликованы II статей в научной и периодической печати.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ввэдвнав дэно обоснование актуальности теш и сформулированы основные принципы исследования.

В главе дарвай (литературный обзор) приведен критический анализ конъюнктуры внутреннего и внешнего рынка удобрений, а такае анализ существующей технологии производства фосфорсодержащих удобрений. На основе оообщенных данных сформулированы цели . исследования.

Анализ имеющихся данных по внутреннему рынку свидетельствует о резком спаде производства и применения удобрений в последние годы. В 1990 г производство фосфорсодержащих удобрений составило 4,2 млн.т Р205 и потребление - 3,6 млн.т Р2О5» а в 1994 г в связи с финансовым состоянием производителей и потребителей производство упало в 2,5 раза, а потребление - в 12 раз.

Прогнозирование и планирование производства минеральные удобрений осуществляется на основе данных о потребности растениеводства в различных видах односторонних азотных, фосфорных, калийных, а также сложных удобрений сельскохозяйственными органами и охватывают 10-15 летний период. Критический анализ позволил обосновать уровень и .структуру потребности в минеральных удобрениях до 2000 г.

Установлено, что требуемый ассортимент удобрений включает

10 марок, причем доля сложных удобрений составляет 605?, а доля односторонних фосфорсодержащих удобрений порядка 40$ при общем объеме - 5,3 ылн.т

Анализ мирового рынка свидетельствует, о щзайней его нестабильности.

Мировое производство фосфорсодержащих удобрений достигло максимального значения в 1989 г и затем снижалось до 1991г., достигнув некоторой стабилизации в 1992-93 гг.

В целом прогнозируется, что в течение оставшихся лет текущего десятилетия мировое потребление минеральных удобрений будет, увеличиваться в соответствии с ростом мирового населения.

Характер изменения мировых цен на фосфорсодержащие удобрения свидетельствует о резких временных колебаниях на различные виды производств, что сказывается на эффективности их производства.'.

Следствием приведенных положений является необходимость гибкости выпускаемого: ассортимента туков как для обеспечения перепек тивной потребности сельского хозяйства России, так и для осуществления эффективных экспортных поставок.

Существующие ныне производства ориентированы на выпуск монопродукта, что требует их принципиальной реконструкции.

В главе 2 дано обоснование производства фосфатов аммония и кальция по гибкой технологии. -

Под гибкой технологией понимается процесс производства фосфорсодержащих удобрений в одной технологической линии, который обеспечивает любые потребности сельскохозяйственных товаропроизводителей как йа внутреннем, так и на внешнем рынке.

Обоснование технологии производства удобрений по гибкой технологии требует решения следующих вопросов:

1. Ассортимент удобрений.

Традиционными видами удобрений на основе фосфатов кальция является двойной суперфосфат и на основе фосфатов аммония - аммофос и диаммофос и их ■ производные.

Гибкая технология цредусматривает получение всех видов продуктов.

2. Технология производства.

Реальное внедрение гибкой технологии возможно только цри использовании существующих технологий (по схемам с аппаратами АГ и БСГ) путем их реконструкции.

- 5 -

3. Сырьевая база.

-------------В качестве основного продукта,- как следует из обзора, возмокно

использование только апатитовой кислоты. Для"второй" фазы возможно использовать кингисеппский, марокканский и другие вида фосфатов.

Сложность производства (технологическая и организационная) удобрений по гибкой технологии заключается в следующем:

- использование только части оборудования при получении продуктов .(например, производство фосфатов аммония приводит к-простою реакторов разложения);

- в период изменения ассортимента образуются больше партии переходного цродукта;

- различные реологические свойства пульп фоофатов аммония приводят к необходимости изменять 'концентрацию исходной кислоты от Ъ7$ (фосфаты аммония) до 35$ (фосфаты кальция);

- ограниченность ассортимента по соотношению Л7^2°5 в удобрениях.

С целью создания рациональной технолога: был разработан процесс получения продуктов смешанного состава, содержащих как фосфаты аммония, так в фосфаты кальция (ашофосфаты), что позволило задействовать все технологическое оборудование, упростить технологию изменения ассортимента и использовать исходную кислоту без разбавления.

Принципиальная схема производства по гибкой технологии при. ведена на рис. I. Как видно из рисунка, мевду узловыми точками (фосфатами кальция и фосфатами аммония) существует класс промежуточных соединений (аммофосфатов), являющихся связующим звеном, обеспечивающим гибкость производства. Условно аммофосфага относят к односторонним удобрениям.

В главе 3 приведены технологические особенности производства фосфатов кальция з аммония по гибкой технологии.

Базовыми технологическими системами являлись промышленные установки производства АО "Аммофос", ориентированные на выпуск только фоофатов аммония и их производных.

Расширение ассортимента с получением односторонних туков (суперфосфатов и аммофосфатов) возможно на действующих установках путем разложения фосфатов фосфорной кислотой.

Исследования проводились в режимах пел учения аммофосфатов, что позволило в дальнейшем рассчитать процесс получения двойного

Рис.1. Принципиальная охеш производства фосфорсодержащих удобрений ао гибкой технологии.

сулерфоофата. Базовой системой была принята существующая установка с аппаратом АГ, т.к. технология производства двойного супе! фосфата и аммофосфата с аппаратом ЕГС разработана.

Технологию амиофосфата изучали по следующим вариантам:

- разложением фосфата экстракционной фосфорной кислотой?

- разложением фоофата частично аммонизированной фосфорной кислотой.

Первый вариант требует установки реактора для разложения с системой очистки газов, но степень разложения фосфата достаточно высокая. В качестве исходного сырья могут применяться апатитовый концентрат (хибинский или ковдопский) и фосфориты типа ' кингисеппского.

По второму варианту фосфат подается на стадию грануляции фосфатов-аммония," что принципиально-упрощает технологии, но снижает степень разлояения фосфата. В качестве исходного сырья целесообразно использовать низкосортные фосфаты иди содержащие большое количество Я-.

Исследования по первому варианту проводились с использованием в качестве "второй" фазы хибинского апатитового концентрата, что уцрощает организацию процесса в целом в связи с использованием только одного вида сырья (для производства фосфорной кислоты и "второй " фазы). ■ -

Испытания проводились на существующем оборудовании цеха с использованием апатитового концентрата (39,4^Р2°5^ и фосфорной кислоты, содержащей не менее 52$ Р2О5*

Технология получения аммофосфата состоят из следующих стадий:

- разложен® апатита экстракционной- фосфорной кислотой, концентрацией 40=52$

- амионизациа фосфатной пуяьпк в трубчатом реакторе; ,

- эммонизацяя и грануляция в й ?/л;они з а т о р э-грануляторз;

- сушка в сушильном барабане;

- классификации продукта;

- очистки отходстдах газов.

В соответствии с регламентом процесс проводили следующим образом. Разложение апатитового концентрата фосфорной кислотой (52$ Р2О5) осуществляли в реакторе объемом 450 нуб.ы, гдэ было установлено 5 мешалок. Соотношение эфк'^Лзапатита состав~ ляло 10:1. Разложение апатитового концентрата проводилось при температуре 90-92°С. Фосфатная пульпа содержала 44-48 % (удельным весом 1,620-1,680 г/см3), коэффициент разлонения составлял 90- 92$.

Полученная фосфатная пульпа перекачивалась по трубопроводу длиной 450 м, (диаметром 100 км) в емкость, установленную з производстве сложных минеральных удобрений, куда подавались абсорбционные стока. Из указанной емкости фосфатная пульпа с удельным весом 1,580 - 1,520 г/см3 и содержанием P20g 44-46$ направлялась в трубчатый реактор, где нейтрализовалась аммиаком до мольного отношения /V&3/H3PO4 0,8-0,9. Аммофосфатная пульпа из трубчатого реактора распиливалась на слой ретура в аппарат .АГ. Мольное соотношение (Л/Н3/Н3РО4) шихты в аммонизаторе-грану-дяторе поддерживалось подачей жидкого аммиака в интервале

1,1-1,2 при этом влажность составляла 2,5$.

Сушка аммонизированной шихты осуществлялась цри температуре топочных газов на входе в сушильный барабан ~ 600°С, а на ь ходе ,80-100°С. Влэеность готового продукта составляла 0,4-1,х%. Готовый продукт содержал 50-52 $ Р20^ и 10-12$ азота, что соответствовало техническим условиям на опытную партию.

Операции дозировки реагентов в экстрактор, разложения апатитового концентрата, нейтрализации фосфатной пульпы аммиаком, грануляции, сушки и классификации не вызывали затруднений, протекали достаточно стабильно. В результате проведенных испытаний установлена принципиальная возможность получения азотно-фосфор-ного удобрения (аммофосфата), с использованием упаренной ЭФК и добавкой во вторую фазу 10$ Р2О5 апатитового концентрата на действующем оборудовании технологической схемы, включающей аммо-низатор-гранулятор с трубчатым реактором и сушильный барабан.

Аналогичным образом были цроведены испытания аммофосфата по схеме с реактором разложения с использованием в качестве "второй" фазы кингисеппского флотконцентрата. Подученный продукт содержал 45,5$ Р2О506Щ. и 6,5$ /V.

Предварительные исследования цроцесса получения аммофосфата по второму варианту в лабораторных условиях показали, что в качестве "второй" фазы могут быть использованы фосфориты, имеющие повышенное содержание С1~ (сирийские), а также Д20з ^тапа верхнакамских).

В опытно-промышленных условиях был изучен процесс с использованием сирийских фосфоритов. Испытания технологии были проведены в производстве сложных минеральных удобрений АО "Аммофос".

Целью испытаний являлась отработка процесса получения аммофосфата с замещением 20$ Р205 ЭКС на Р205 в виде сирийского фосфорита, установление оптимальных технологических параметров и наработка представительной партии для проведения агрохимических исследований.

Сырьем для производства аммофосфата являлась упаренная фосфорная кислота (52$ Р205)и сирийский фосфорит (30,1$ Р205, С1 - 0,16$,СаО - 47,5$, Н203-0,9$, Р - 2,4$, Н20 - 6,4$) и аммиак.

Технология получения аммофосфата включает следующие стадии:

- нейтрализация фосфорной кислоты до мольного отношения

- 9 -

/УНз/НзР04 =0,65-0,75;

----------доаммонизация пульпы фоа$атов аммония до мольного отношения /УНз/НзР04= 1,0-1,1 при одновременной грануляции продукта;,

- сушка продукта при начальной температуре газов ~ 600°С;

- классификация высушенных гранул;

- охлаждение готового продукта;

- очистку отходящих газов от /УНз, фтора и пыжа. Получение пульпы фосфатов аммония осуществлялось согласно

существующей схеме. Кислую пульпу фосфатов аммония направляли на доаммонизациг и гранулирование с- фосфоритом в ашонизатор-грн'-нудятор. Фосфорит со склада сырья-загружали в расходные бункера, откуда подавали в аммониза тор-грану лятор вместе с ретуроы. До-аымонизацию шихты осуществляли подачей в аппарат жидкого аммиака. Гранулированный продукт направляли на сушку в сушильный барабан и далее -на классификацию и охлаждение.

Полученные в процессе опытно-промышленных испытаний готовые продукты (а также традиционные формы туков) анализировались с целью определения вещественного состава и физико-механическах свойств:

Таблица I

Состав и физиио-механинеские свойства цродуктов, полученных по гибкой технологии

! Содержание,%

! N

'Физико-механические ! свойства

'.общ.

уев.!вод. !

!Нр0 1коэффн-!слежи! прочность 2 * !щввт !ваэ- !гранул, !гигрос~!мость! мПа !копич- !кПа ! 'яолти Г !

! ! I 1 !е,г. | 1

Аммофос. 52,4 52,1 47,1 12,2 0,7 1,2 0 6,9

Диаммофос 46,2 46,0 44,1 18,2 0,9 1,0 0 5,7

Диаммофоска 25,4 25,1 22,0 9,9 0,7 2,4 0 6,3

Аымофосфат на основе:

кольского апатита 50,2 49,0 46,7 11,1 0,9 1,2 0 7Д

кингисеппского фосфорита 45,4 40,8 37,3,-6,5 1.0 1.1 0 6,2

сирийского фосфорита 46,1 39,0 37,1 6,0 0,9 1.3 0 5,9

Представительные партии аммофосфатов были переданы на агрохимические испытания, которые показали, что при оценке аммофог-фатов по общей форме Р2О5 они не уступает по эффективности с: ..!-дартным формам туков..

В"главе 4 приведены исследования и обоснование промышленной технологии производства фосфорсодержащих продуктов по гибкой технологии в составе промышленного комплекса АО "Аммофос". Проведенные промышленные испытания показали возмонность получения аммофосфата на промышленных установках с аппаратами АГ, что позволило обосновать и рассчитать производство по той же технологии двойного суперфосфата (с учетом домола фосфорита).

С целью дальнейшего расширения ассортимента была изучена возможность получения сухих тукосмесей на основе диаммофоски. Установлено, что двухкошонентные смеси на основе диаммофоски'. и карбамида широкого диапазона имеют хорошие физико-механические свойства. .

Ассортимент продуктов, получаемых по гибкой технологии, с использованием'различных видов фосфатного сырья приведен ниже.

Таблица 2. Фосфатное сырье и ассортимент продуктов, получаемых по гибкой технологии

Фосфатное сырье

Технология производства с V аппаратами_

ЛЕ.

БГС

Хибинский (ковдорский ) апатитовый концентрат

Хибинский (ковдорский) апатитовый концентрат+кин-гисеппский флотконцентрат

Хибинский (ковдорский) апатит + низкосортные фосфаты

Аммофос Диаммофос йиашофоека укосмеси

Двойной оупер-фоофат

Ашофосфат

Ашофосфат

Аммофос Диаммофос

Двойной оупар-фосфат

Ашофосфат

Как видао из приведенной таблицы, разработанная гибкая технология позволяет получать любые виды туков, необходимых сельскому хозяйству.

Мощность технологических линий оцределяется характеристиками основной аппаратуры и типом гоа.зого продукта. В настоящее

время АО "Аммофос" имеет следующие технологические линии:

- 4 линии с аппаратом АГ-(АГ ; ^ 4,5м; длина - 8м; СБ : ф 4,5м; (длина - 35 м);

- 6 линий с аппаратом ЕГО (^ -4м; длина - 22м);

Определение мощности при изменении ассортимента продуктов проводилось следующим образом.(табл.3):

- мощности по выпуску традиционных форм (ашофоса, дааммо-фоса, диаммофоски) определялись на основе статистического анализа работы действующих систем;

- мощности по выпуску аммсфоа$этз по схеме с аппаратом АГ определялись по данным опытно-промышленных юпытаний .(вариант с кингисеппским фосфоритом);

- мощности по выпуску двойного суперфосфата (АГ и ЕГС) и ашофосфата (ЕГС) определяли расчетным путем.

Проведенные опытно-промышленные испытания и технологические рассчеты явились основой для организации промышленного производства фосфорсодержащих продуктов по гибкой технологии на АО "А-'.ыофос".

Формирование технико-экономических показателей производства фосфорсодарЕзщах удобрений по гибкой технологии посвящена

При проведении технико-экономических расчетов использовались два типа показателей: натуральные и стоимостные.

Натуральные показатели - расход сырьевых компонентов, изменение мощности систем с использованием аппаратов АГ и ЕГС, а также содержание в рассматриваемых продуктах /V я Р205 представлены в виде химико-экономической системы (рис. 2). Данная система построена с учетом принципов непрерывности а соответствия, тго позволяет рассматривать показатели продуктов одного гомологического ряда в системе состав-свойство.

Стоимостная оценка всего круга натуральных показателей (сырье, топливо, энергетика, а также затраты на переработку сырья, включающие зарплату основных и вспомогательных рабочих с отчислениями в различные внебюджетные фонды, содераание и эксплуатацию оборудования, включая амортизацию, а также цеховые, общезаводские и внепроизводственные расходы) в проведенных расчетах осуществлялась для широкого временного периода 1990-1995гг До 1991г это были оптовые цены и тарифы, принятые по действующим прейскурантам, а в последующем цены, формировавшиеся и изменяв-

Таблица 3. Мощность систем при производстве различных видов удобрений

.Концент-кол-во ! .фймттй_1 |1ЖйИС1_?Г ¡ратурагтаурё

Продукты

Мощность

I Ж, посту !Р20с, . I н. . ¡пающей на,удаляв- ^пя ¡переработав

ку

¡ходе ! {цроцессе!?г£§\

в грд ! цеха ! натуры- !Ро0)

! I

]_I

2 5

С аппаратами АГ + СБ

линии

Диаммофос 40 0,25 250 39,2 100 18 100 282,6 130 1128,9 520

Диашофоска 40 0,25 250 48,0 122,4 12,5 69 345,6 90 1332,4 360

Аммофос 47 0,3 300 42,7 108,9 22,5 123,3 307,7 160 1230,76 640

Аммофосфат 40 0,3 600 39,1 99,7 18 100 285,71 130 1142,85 520 м

Двойной со

суперфосфат 38 0,35 800 41,2 105,6 18 100 296,6 130 1186,5 520 •

С аппаратом ЕГО 6 линий

Диаммофос 40 0,25 300 12 100 5,5 100 86,4 40 518,4 240

Аммофос 46 0,3 350 18,6 155 9,7 176,3 134,65 .70 807,7 420

Аммофосфат *т_— _ и. 38 0,35 700 27,1 226 12,5 227,2 197,8 90 1170 540

Двойной суперфосфат 36 0,4 950 25,8 215 11,1 201,8 186 80 1116 480

I_I—I_I_I

1.« о.з ал 0.1 в

И: РА,.

.'Рис. '2. Химико-экономическая система производства фосфатов аммония и .кальция по уикаерсальноЯ -технологии.

'А**. ¡'А» I-1_I_!_I

и м м

Рис. Л, Хиинко-жономнчсская система получения фосфатов аммонии и кальция. ;

швея в цроцессе становления рыночных отношений . За последние годы в структуре себестоимости возросла доля затрат на сырьевые компоненты и транспортирование сырья с одновремеь л падением доли накладных расходов. Структура себестоимости цроизводства рассматриваемых цродуктов представлена также в виде химико-экономической системы получения фосфатов аммония и кальция (рис.3). Разработка и исследование технико-экономических показателей явилась исходной базой для создания экономико-математической модели оптимизации производства.

Глава шестая посвящена построению и исследованию экономико-математической модели оптимизации цроизводства фосфорсодержащих удобрений.

_ Выбор экономически обоснованных решений хозяйственной деятельности предприятия, производящего полупродукты и готовые фосфорсодержащие удобрения, при ограниченных ресурсах отдельных видов сырья и-разных организационных путях удовлетворения потребности сельского хозяйства, других потребителей, отличающейся соотношением питательных веществ, требует выполнения чрезвычайно громоздких и трудоемких расчетов. Рассмотреть и сопоставить все возникающие-варианты размещения производства на предприятии, транспортные связи последнего между поставщиками сырья, естественно, целесообразнее с применением экономико-математических методов.

Цель оптимизации развития производства заключается в выборе оптимальных объемов, способов производства и ассортимента полупродуктов -и готовых Минеральных удобрений.

За критерий оптимальности принят максимум прибыли предприятия.

Основным принципом решения задачи является удовлетворение заявок потребителя, в том числе и экспортных. Потребность дифференцируется по видам я маркам удобрения. Каждая марка удобрения характеризует определенное соотношение азота, фосфора а в случае необходимости и калия'. Следовательно, разные марки удобрений не взаимозаменяемы, т.е. задача является многоцро-дуктовой.

Для производства фосфорсодержащих удобрений исходным полупродуктом является экстракционная фосфорная кислота. Суммарный объем производства всех фосфорсодержащих удобрений не мо-

кет превысить ресурсов фосфорной кислоты, производимой на дан— ном предприятии.-В отдельных случаях можно предусмотреть- возмок- -ность использования привозной фосфорной кислоты.

По всем видам фосфатного и других видов сырья вводится ограничение ресурсов в соответствующие сроки. Качественная и количественная характеристика сырья находит отражение в его технико-экономических показателях. В результате выполнения расчетов должны быть определены методы, масштабы и объекты производства (цех, отделение,линия) с учетом максимально допустимых мощностей.

Для расчетов оптимальных планов развития производства используется два типа исходных показателей.

Данные, являющиеся ограничением цри выборе вариантов производства.

1. Заявка потребителя (договор) о требуемом количестве готовой продукции. •

2. Ресурсы основных видов сырья.

П. Данные, являющиеся условием при выборе вариантов производства полупродуктов и готовых удобрений.

I.Эксплуатационные затраты (себестоимость).

2.Капитальные вложения: действующие а вновь создающиеся основные и оборотные фонды.

3.Стоимостная оценка транспортирования сырья из пунктов ах изготовления в пункт переработки.

Таким образом, содержательная постановка задачи тяготеет ■ к использованию хорошо известных методов линейного программирования. Это в свою очередь дает возможность определить производственную программу на любой временной период.

Формулировка модели

В модели максимизируется валовая прибыль, от производства

и реализации удобрений, прибыль (ФП) рассчитывается как разность

, „¿х ,, *'г\

валового дохода от продаю продукции (X • С ) и текущих затрат на ее производство («5^):

Функционал -

ФП = 2 (X • С )-S -

При решении задачи вводятся ограничения, формулировку которых мы сгруппировали но трем главным элементам: I. потребность в удобрениях

Эта группа ограничений характеризует выпуск удобрений в количестве (Xí*t) достаточном для обеспечения заявок потребителя (ZP ); ¿г .

2)использование сырьевых и энергетических компонентов Количество сырьевых и энергетических компонентов ( RJ ) должно обеспечить потребность в них для производства продукции (X lZ ); ■ '

3)мощность пунктов К L ,

—~ПТ~ ^ Í М1Ъ

Lx .

Отношение годового объема производства (X ) к установленным мощностям ( М не должно превышать единицы.

Определение текущих затрат на цроизводство продукции осуществляется из затрат на закупку и транспортировку всех сырьевых компонентов (все виды серосодержащего и фосфатного сырья, аммиак, хлористый калий), а также затрат на оплату энергии и эксплуатационных расходов.г

Экспериментальные расчеты цроводились по модели для широкого круга цродуктов: moho-, диаммонийфосфата, аммофосфатов, двойного суперфосфата и их производных - цродуктов с более широким диапазоном содержания(/У-Р205 -К20), а также с использованием различных видов сырья (фосфатного и серосодрежащего сырья) и полупродуктов, как собственного цроизводства, так и привозимых извне. На рис.4 приведены показатели сравнительной эффективности производства дааммонийфосфата, аммофоса, аммофосфата, двойного суперфосфата. Ранжируя эффективность цроизводства цродуктов, отметим в частности, что для принятых нами условий экономическая эффективность их цроизводства цри мощности системы, соответствующей выпуску диамонийфосфата, последний является наиболее эффективным. При более высокой производительности, обусловленной технической и экономической спецификой продукта, характер соотношения затрат, доходов и прибыли меняется.

Указанные положения подтверждены практикой производства этих цродуктов на Череповецком АО "Аммофос".

выводы

I. Проведен анализ цроизводства и потребления фосфорсодержащих удобрений в России.

Научно-обоснованная потребность фосфорсодержащих удобрений свидетельствует о необходимости выцуска около десяти марок

......ма^Ш^с.т'"' т МШ

50 ¡ООО 25 50 75 100 Оя 25 50 75 ¡ООО 25 50 75100 Степень использования мощности,"/,,

Рис.4. Экономические показатели производства фосфоре о дерааших удобрений, илн. руб. 1-товарная продукция, 2-себестоимость, 3-прнбыль, 4-эатраты на переработку.

различных продуктов, в том числе доля комплексных удобрений должна составлять 60$.

2. Анализ производственных мощностей фосфорных удобрений показывает, что предцриятия в основном ориентированы на выпуск монопродуктов. Это не соответствует требованиям, предъявляемым сельским хозяйством к ассортименту удобрений и не позволяет оперативно реагировать на изменение конъюнктуры рынка.

3. Разработана принципиальная схема производства фосфорсодержащих удобрений по гибкой технологии применительно к действующему производству Череповецкого АО "Аммофос".

4. В опытно-промышленных условиях исследован процесс получения аммофосфатов по различной технологии с использованием как

российских, так и зарубежных фосфатов. Определены основные параметры технологического режима, состав и свойства готовых про-

Гтов и их агрохимическая эффективность.

5. Экспериментальными исследованиями и технологическими расчетами определены мощности промышленных систем в зависимости от ассортимента готовых продуктов.

6. На основании проведенных исследований организовано производство фосфорсодержащих продуктов на АО "Аммофос" по гибкой технологии с получением как односторонних, так и комплексных удобрений, что позволяет удовлетворить любые запросы сельского хозяйства России и обеспечить эффективность' экспортных поставок.

7. Сформирован банк данных, включающий в себя натуральные и стоимостные показатели производства выпускаемых предприятием и новых продуктов.

8. Разработана экономико-математическая модель оптимизации производства фосфорсодержащих удобрений, учитывающая производственные и территориальные связи. Экономико-математическкя модель позволяет оптимизировать затраты и доходы предприятия в зависимости от ассортимента продуктов, сырьевых источников и производственной мощности.

9. Результата расчетов проведенные с помощью экономико-математической модели, подтверждены опытом эксплуатации промышленных установок Череповецкого АО "Аммофос" и реализацией продукции.

СПИСОК ТРУДОВ.

1. А.А.Бродский, Ю.А.Забелепшнский, В.Е.Седельников. Гибкие технологии: создание новых и модернизация действующих производств Р-содеркащих удобрений в условиях рыночной экономики. Тезисы докладов Всесоюзного отраслевого совещания:"Перспективы развития производств серной кислоты и фосфорных удобрений

до 2000 года',' ГА "Агрохим", г.Воскресенск 24-26 октября 1990г, с.37-38.

2. А.А.Бродский, Ю.А.Забелешинский, В.П. Седельников. Ассортимент и конкурентноспособность производства минеральных удобрений. Мевдународный общехимический журнал "Агрохимбизнес", * 18, 1996г, с.13.

3. В.П.Седельников. Совершенствовать механизм хозяйствования. "Коммунист", Череповец, I декабря 1994, & 230, с.2.

4. В.П.Седельников. Комплексная экономическая программа. Пути интенсификации: совершенствование механизма хозяйствования.

"Коммунист",г.Череповец, 30 апреля 1985, й 85, с.2.

5 .В .П. Седельников." Ритм- поставок. - Хозяйствовать по новому. "Красный Север", г.Вологда, 1987, № 59.

6. В.П.Седельников. Самофинансирование, окупаемость, хозрасчет. "Коммунист",г.Череповец, 24 апреля 1987, № 81, с.2.

7. В.П.Седельников. Нелегкие сто процентов. "Хозяйство и право", М., Л 5 (125), май, 1987, с.35-37.

8. В.П.Седельников. Надо учиться всем. К переходу на хозрасчет и самофинансирование. "Красный Север", г.Вологда, 1987, J6 252, 'o.I.

9. В.П.Седельников. Главное- отдача. ЖТПолитическая агитация" г .Вологда, февраль, 1988, J8 3, с.22-23.

10. В.П.Седельников. Сквозные показатели доданы быть разработаны для предприятия и его подразделения. "Коммунист", г.Череповец, 27 марта 1988, № 58, с.1.

11. В.П.Седельников, В.А.Староверова. Договор с предприятием. В новых условиях хозяйс 23 сентября 1988,

й 182