Критерии эффективности химико-технологического процесса

 
Для оценки эффективности проведения ХТП служат ряд показателей, которые можно объединить в четыре группы: технологические, технико-экономические, экономические и социальные показатели.

Об эффективности химического производства в целом судят, прежде всего, по экономическим показателям. Таких показателей несколько, самыми значимыми из них являются   прибыль и себестоимость.

- Прибыль - разница между ценой и себестоимостью продукта, умноженная на объем производства. Поскольку цена продукта в условиях рыночной экономики определяется рынком, для увеличения прибыли необходимо либо увеличить объем производства, либо снизить себестоимость.Увеличение объема производства зависит от возможности сбыта продукта. Таким образом, наиболее эффективным способом повышения прибыли является снижение себестоимости.

- Себестоимость - затраты предприятия в денежном выражении, связанные с производством единицы химического продукта. Для оценки целесообразности и эффективности различных путей снижения себестоимости продукта оценим вклад затрат различного вида в общую сумму затрат на его производство.

 
Вид затрат % от себестоимости
Сырье и материалы 70
Энергия 10-20
Амортизационные отчисления 3-4
Зарплата основных и вспомогательных рабочих 3-4
Цеховые расходы 1
Общезаводские расходы 1
Транспортные расходы 1

Из проведенных[ данных видно, что наиболее эффективными путями снижения себестоимости является рациональное использование сырья и уменьшение энергоемкости производства. Значительное уменьшение доли этих затрат возможно лишь при изменении и оптимизации самой технологии производства.

При оценке эффективности химического производства большое значение имеют также социальные критерии, показывающие степень безопасности производства для людей и окружающей природы. К ним относятся такие показатели, как уровень механизации и автоматизации производства, степень безопасности в обслуживании химических установок, экологическая безопасность производства.

При определении эффективности отдельных этапов процесса производства химического продукта пользуются технико-экономическими и технологическими показателями.

К технико-экономическим показателям относят расходные коэффициенты и качество продукции.

- Расходный коэффициент по сырью  - это масса сырья, которая расходуется на получение единицы массы целевого продукта. Единицы измерения - кг/кг, т/т, кг/т и т.п. Расходные коэффициенты по сырью рассчитываются по таблице материального баланса химико-технологического процесса; для этого массу данного вида сырья делят на массу фактически полученного целевого продукта.  Рассчитанный таким образом расходный коэффициент называется практическим (фактическим); он всегда больше теоретического расходного коэффициента, который рассчитывают по уравнению целевой реакции, используя молярные массы реагента и целевого продукта с учетом стехиометрических коэффициентов.
Аналогично можно рассчитать расходные коэффициенты по вспомогательным материалам, воде, пару, электроэнергии и др.

- Качество продукции – совокупность свойств целевого продукта, обуславливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением.
Качество химического продукта зависит от качества исходного сырья и материалов, уровня развития науки и техники, прогрессивности применяемой технологии, организации труда и производства, квалификации кадров и регулируется различными нормативными документами: ГОСТами, ТУ и др. Качество химического продукта часто описывается в этих документах совокупностью показателей (внешний вид, удельный вес, показатель преломления и т.п.). Однако, поскольку единственным критерием качества химического продукта является степень его чистоты, наиболее  информативными показателями являются содержание основного вещества в продукте или содержание тех или иных примесей в нем.

К технологическим критериям эффективности относят такие показатели, как:
- конверсия (степень превращения реагента) - α;
- селективность (избирательность, избирательная конверсия) - S;
- выход целевого продукта - β;
- призводительность - П;
- интенсивность - I.
 
 
Конверсия, выход целевого продукта и селективность с разных сторон характеризуют эффективность проведения конкретной химической реакции:  величина « α » показывает полноту использования сырья; величина « β » характеризует полученное количество целевого продукта, как долю от максимально возможного в этих условиях проведения реакции;  величина « S » оценивает долю реагента, пошедшего на целевую реакцию.Наиболее обобщенным показателем является выход целевого продукта. Его величина зависит от «α» и «S».

Для простых реакций S = 100% и α = β. Для сложных реакций, когда наряду с целевой реакцией протекают побочные реакции, S < 100% и α ≠ β.

Производительность и интенсивность характеризуют эффективность работы отдельных аппаратов. Величина этих показателей определяется эффективностью использования возможностей, как самой химической реакции, так и реактора, в котором она проводится. Производительность и интенсивность в обобщенном виде содержат величины выхода целевого продукта и средней скорости процесса.