XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

В настоящее время ведущее место в производстве целлюлозы занимает сульфатный способ. Этот способ позволяет получать полуфабрикат с более высокими бумагообразующими свойствами, а также цикл производства включает в себя возможность регенерации химикатов. К вспомогательным процессам относятся –водослив, очистка сточных вод и воздуха. К этим операциям в целлюлозно-бумажной промышленности предъявляются особые требования [1].

Стоит отметить, что производство целлюлозы имеет тенденции к развитию в России, так, например, объем промышленного производства древесной целлюлозы и целлюлозы из прочих волокнистых материалов на январь 2019 г. вырос в годовом исчислении на 2,2 % до 746 тыс. тонн по данным Федеральной службой государственной статистики (Росстат).

Прогноз потребления товарной целлюлозы до 2030 года предусматривает, что из общего объема производимой в Российской Федерации целлюлозы 62,5 % продукции будет использоваться самими производителями для выпуска продукции более высоких переделов (бумаги, картона и бумажно-картонных изделий). Остальная часть целлюлозы (37,5 %) поступит на внутренний рынок и на экспорт.

В соответствии с инновационным сценарием производство товарной целлюлозы к 2030 году должно возрасти в 1,9 раза по отношению к 2020 году и достичь уровня в 3 900 тыс. тонн. Беря в расчет самодостаточность отечественного рынка в производстве и продаже целлюлозы, в прогнозе учитывается незначительный импорт и рост экспорта.

¹ Научный руководитель: Севастьянова Юлия Вениаминовна., к.т.н., доцент кафедры целлюлозно-бумажных и лесохимических производств, высшая школа естественных наук и технологий САФУ имени М.В. Ломоносова

По всем сценариям развития, темпы роста экспорта целлюлозы сохраняются на уровне темпов роста производства и составляют по инновационному варианту ¬ 180 %, умеренному – 160 % и инерционному 157 %.

К 2030 году ежегодное внутреннее потребление целлюлозы товарной увеличится в 2 раза и возрастет до 1 млн т [2].

Цель работы – разработка новых технологических решений, обеспечивающих достижение требуемого уровня качества небелёной целлюлозы из древесины тополя для отбелки.

В силу того, что данный технологический процесс неразрывно связан с его автоматизацией, было принято решение для большей наглядности и облегчения восприятия данного аспекта соединить в одно целое описание технологической схемы и автоматизации процесса. Перечень приборов и средств автоматизации технологического процесса приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень приборов и средств автоматизации технологического процесса

Автоматизация – использует саморегулирующие технические средства и математические методы с целью освобождения человека от участия в процессах регулирования стадий производства, а также дистанционно управлять пуском и остановом, переключением и регулированием механизмов с пульта, где сосредоточены устройства управления [3].

В данном дипломном проекте представлена автоматизация узла – промывной пресс.

При работе пресса контролируется давление в ванне, скорость вращения обезвоживающих валов, шнека, уровень жидкости в ванне, расход промывной жидкости. Обязательно предусматривается подача в ванну пресса горячей воды, расход которой также контролируется. Часть фильтрата, отобранного при промывке, подается насосом для промывки валов.

Предлагается установить в промывном цехе автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУТП) Damatic XD [13].

Целью расчета экономической части является расчет экономической эффективности проекта варочного цеха производительностью 547500 т/год (по варке) беленой сульфатной целлюлозы из геномодифицированного тополя.

Экономическая эффективность оценивается на основе показателей, рассчитываемых по методике денежных потоков – UNIDO.

Основная продукция – сульфатная целлюлозы из геномодифицированного тополя (547500 тонн в год), на сегодняшний день стоимость одной тонны равна 38000 рублей (20805 млн рублей в год).

В состав цеховой себестоимости продукции входят затраты на сырьё и материалы, химикаты, электроэнергию, теплоэнергию, воду, заработная плата производственных рабочих, расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, расходы на очистку сточных вод, цеховые расходы.

При расчете экономической эффективности варочного цеха необходимо использовать цену щепы из древесины тополя, стоимость которой составляет 2000 рублей за тонну (7300 млн рублей в год).

Количество цехового персонала равно 36 человек, их средняя зарплата равна 60000 рублей, суммарно в год 26 млн рублей.

Кроме расходов на заработную плату персоналу необходимо учесть расходы на социальные отчисления, которые составляют 30,8 % от фонда оплаты труда, суммарно в год 7,98 млн рублей в год.

Также необходимо учесть расходы на: техническое обслуживание оборудования, которые составляют 5 % от капитальных затрат, т.е. 125 млн рублей в год. Амортизационные отчисления при сроке полезного использования 20 лет будут равны 877 млн рублей в год.

При расчете чистой прибыли необходимо учесть налог на прибыль в размере 20 %. Затраты на химикаты (белый щелок) составляют 550 млн рублей в год. На пар воду и электроэнергию 400 млн рублей в год [2].

В случае проектирование варочного цеха необходимы значительные инвестиции на длительный срок (больше года), поэтому применяем дисконтирование денежных потоков. Результаты расчета приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Расчет экономических показателей варочного цеха

Ключевые показатели экономической эффективности предприятия IRR( Internal Rate of Return – внутренняя норма доходности) составили 30%.

Заключение. Таким образом, расчеты показали, что проект является экономически эффективным и выгодным, так при Е = 10 % за десять лет срока реализации чистый приведенный доход (NPV) составит 21625,5 миллионов рублей. внутренняя норма доходности (IRR) равна 30 %, что значительно выше средневзвешенной ставки процента банков по кредиту, соответственно для реализации проекта могут быть легко привлечены в том числе заемные средства коммерческих банков. Срок окупаемости проекта (DРР) составит 8,6 года (8 лет 6 месяцев). Индекс доходности (DPI) показывает, что на каждый вложенный рубль принесет инвесторам 1,02 рубля.

При Е = 20 % за десять лет срока реализации чистый приведенный доход (NPV) составит 5331,4 миллионов рублей. Срок окупаемости проекта (DРР) составит 10,8 года (10 лет 8 месяцев). Индекс доходности (DPI) показывает, что на каждый вложенный рубль принесет инвесторам 0,71 рубля.

Список литературы

1. Карманова Т.Е. Сравнение степени воздействия факторов сульфатной варки на химических состав и вязкость лиственной и хвойной целлюлозы [Текст] / Т.Е. Карманова, В.И. Комаров, Л.А. Миловидова. – Химия растительного сырья №4. – 2010.

2. Есть мировой спрос [Электронный ресурс] / Segezha group: новости. – 25.03.2019. – Режим доступа: https://segezha-group.com/press-center/press-about-us/ekspert-kak-zarabotat-na-derevyakh-novyy-proekt-biotekhnologicheskogo-kompleksa-segezha-group-pervoe/, свободный.

3. Промывка и отбелка целлюлозы [Текст]: учеб. пособ. / Л. А. Миловидова, Г.В. Комарова, Т.А. Королева, Ю.В. Севастьянова, Я.В. Казаков, В.И. Белоглазов; Сев. (Аркт.) федер. ун-т им. М. В. Ломоносова. – Архангельск: САФУ, 2013. – 212 с.