Технико-экономическое обоснование проекта производства оксида молибдена из вторичного сырья

Введение. Обоснование актуальности проекта

Химическая промышленность является одним из фундаментальных секторов современной экономики, обеспечивая другие отрасли широким спектром материалов и реагентов. Особую роль в ней играют редкие и тугоплавкие металлы, в частности молибден и его соединения. Триоксид молибдена (MoO3) — ключевой полупродукт, используемый для производства чистого металлического молибдена, легирующих сплавов, катализаторов, а также в качестве компонента в современных литиевых источниках тока.

В последние годы российский рынок столкнулся с серьезной проблемой — существенным ростом цен на оксид молибдена и ограничением его доступности. Это напрямую связано с санкционными ограничениями, которые затронули поставки высокотехнологичной продукции, включая молибденовые катализаторы для нефтеперерабатывающей промышленности. Сложившаяся ситуация создает риски для стратегически важных отраслей, но одновременно открывает окно возможностей для развития внутренних компетенций и производств.

Эффективным решением данной проблемы является организация переработки вторичного сырья — отработанных молибден-кобальтовых катализаторов, которые в больших количествах накапливаются на нефтеперерабатывающих заводах.

Такой подход несет в себе двойную выгоду. Во-первых, это экономически целесообразно, так как позволяет получать ценный продукт из отходов, снижая зависимость от импорта и волатильности мировых цен. Во-вторых, это решает важную экологическую задачу, предотвращая загрязнение окружающей среды отходами, содержащими тяжелые металлы.

Целью настоящей курсовой работы является разработка и детальный расчет технико-экономического обоснования (ТЭО) проекта по созданию цеха, специализирующегося на производстве оксида молибдена (VI) из отработанных промышленных катализаторов. Для достижения этой цели будут решены следующие задачи:

• Выбор и описание оптимальной технологической схемы.
• Расчет производственной программы и потребности в оборудовании.
• Определение капитальных вложений и штатной численности персонала.
• Калькуляция себестоимости продукции.
• Расчет ключевых показателей экономической эффективности и инвестиционной привлекательности проекта.

1. Технологическая и организационная схема производства

В данном разделе представлено исчерпывающее описание целевого продукта, технологии его получения из вторичного сырья и ключевых принципов, на которых строится организация производственного процесса.

1.1. Характеристика целевого продукта

Целевым продуктом проектируемого производства является оксид молибдена (VI), также известный как триоксид молибдена или молибденовый ангидрид.

• Химическая формула: MoO3.
• Степень окисления молибдена: +6.
• Физические свойства: Представляет собой кристаллический порошок от белого до светло-желтого или голубоватого цвета, практически нерастворимый в воде.

Основные сферы применения MoO3:

1. Сырье для металлургии: Является основным источником для получения чистого металлического молибдена, который используется в производстве жаропрочных и коррозионностойких сплавов.
2. Химическая промышленность: Используется как катализатор в процессах органического синтеза.
3. Электротехника: Применяется в качестве материала для положительных электродов (катодов) в высокоэффективных литиевых источниках тока.

1.2. Описание выбранной технологии

В основе проекта лежит технология получения оксида молибдена из отработанных молибден-кобальтовых катализаторов на носителе из оксида алюминия. Выбор данной технологии обусловлен ее высокой эффективностью и относительно упрощенной аппаратурной схемой по сравнению с аналогами, что снижает начальные капитальные затраты. Процесс включает следующие ключевые стадии:

• Измельчение: Отработанные катализаторы поступают на дробильное оборудование для измельчения до требуемой фракции, что увеличивает площадь поверхности для последующих химических реакций.
• Выщелачивание: Измельченное сырье обрабатывается специальными химическими реагентами (растворами кислот или щелочей) для селективного перевода соединений молибдена в раствор.
• Фильтрация: Полученная пульпа разделяется на фильтрах. Твердый остаток (носитель катализатора) отделяется, а раствор, содержащий молибден, направляется на следующую стадию.
• Концентрирование: Раствор упаривается для повышения концентрации соединений молибдена.
• Прокалка: Полученный концентрат подвергается термической обработке (прокалке) в печах при строго контролируемой температуре, в результате чего образуется конечный продукт — оксид молибдена (VI).

1.3. Принципы организации производства

Работа проектируемого цеха будет строиться на трех базовых принципах организации химического производства для обеспечения максимальной эффективности:

1. Непрерывность: Максимально возможное совмещение технологических операций во времени для сокращения простоев оборудования.
2. Пропорциональность: Производительность оборудования на всех стадиях технологической цепочки должна быть сбалансирована, чтобы избежать возникновения «узких мест».
3. Ритмичность: Обеспечение равномерного выпуска продукции в соответствии с утвержденным планом-графиком.

Проектная мощность цеха составляет переработку 500 тонн отработанных катализаторов в год, что позволит производить около 70 тонн целевого продукта — оксида молибдена.

2. Расчет производственной программы и фонда времени работы оборудования

Основой для всех последующих экономических расчетов (численности персонала, объема выпуска, потребности в энергии) является корректное определение годового фонда времени работы оборудования. Расчет производится в несколько этапов.

Сначала определяется календарный фонд времени, который в общем случае составляет 365 дней в году (или 366 для високосного года). Из этого значения вычитаются все плановые простои.

Годовой эффективный фонд времени = Календарный фонд - (Выходные и праздничные дни) - (Время на планово-предупредительный ремонт)

Расчет ведется следующим образом:

1. Определение номинального фонда времени. Из 365 календарных дней вычитается количество официальных выходных (субботы, воскресенья) и праздничных дней в году.
2. Учет времени на ремонт (ППР). Для химического производства, работающего с агрессивными средами, закладывается норматив времени на проведение планово-предупредительных ремонтов (ППР). Этот показатель зависит от типа оборудования и регламента его обслуживания и обычно составляет несколько процентов от номинального фонда.
3. Определение режима работы. Для данного типа производства принимается непрерывный, трехсменный режим работы, чтобы обеспечить максимальную загрузку дорогостоящего оборудования. Продолжительность смены — 8 часов.
4. Расчет эффективного (полезного) фонда времени. Итоговое значение, полученное после вычета всех плановых остановок из календарного фонда, представляет собой чистое время, в течение которого оборудование будет производить продукцию. Именно этот показатель используется в дальнейших расчетах производительности и производственной программы.

3. Расчет сметной стоимости капитальных вложений

Капитальные вложения представляют собой единовременные затраты, необходимые для создания и запуска производства. Сводная смета формируется из нескольких ключевых статей расходов.

3.1. Стоимость основного технологического оборудования

Это наиболее значимая часть затрат. В нее входит стоимость аппаратов, непосредственно участвующих в технологическом процессе:

• Дробильно-помольное оборудование (щековые, молотковые дробилки).
• Реакторы с мешалками для процесса выщелачивания.
• Фильтр-прессы для разделения суспензий.
• Выпарные аппараты для концентрирования растворов.
• Прокалочные печи (муфельные, вращающиеся).

3.2. Стоимость вспомогательного оборудования

К этой категории относится оборудование, обеспечивающее функционирование основного: насосы для перекачки жидкостей, емкости для хранения сырья и реагентов, компрессоры, а также контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА).

3.3. Стоимость зданий и сооружений

Эта статья включает затраты на строительство или приобретение и реконструкцию производственного корпуса, складских помещений для сырья и готовой продукции, а также административно-бытового корпуса (АБК) для персонала.

3.4. Затраты на монтаж, доставку и пуско-наладочные работы

Помимо стоимости самого оборудования, в смету закладываются расходы на его доставку до производственной площадки, монтаж, подключение к коммуникациям и проведение пуско-наладочных работ для вывода на проектную мощность.

3.5. Сводная смета капитальных вложений

Итоговая сумма капитальных затрат получается путем суммирования всех перечисленных выше статей. Согласно предварительной оценке, общая сметная стоимость капитальных вложений для организации производства мощностью 500 тонн перерабатываемого сырья в год составит около 40 миллионов рублей.

4. Расчет численности и структуры персонала

Для обеспечения стабильной и безопасной работы цеха необходимо определить оптимальную численность и структуру персонала. Расчет ведется отдельно по каждой категории работников.

4.1. Расчет численности основных производственных рабочих

Это рабочие, непосредственно обслуживающие технологическое оборудование. Их численность рассчитывается исходя из количества единиц оборудования, норм обслуживания (сколько рабочих требуется на один аппарат или участок) и сменности работы. При трехсменном режиме работы для обеспечения непрерывного цикла потребуется как минимум три сменных бригады.

4.2. Расчет численности вспомогательных рабочих

К этой категории относятся работники, обеспечивающие бесперебойную работу основного производства. В их число входят:

• Слесари-ремонтники и электрики: для оперативного обслуживания и ремонта оборудования.
• Лаборанты химического анализа: для контроля качества сырья, полупродуктов и готовой продукции.
• Кладовщики: для учета и выдачи сырья и материалов.

4.3. Определение штата административно-управленческого персонала (АУП) и специалистов

Эта группа отвечает за организацию, управление и технологическое сопровождение производства. Типовой штат для цеха включает:

• Начальник цеха.
• Сменный мастер.
• Инженер-технолог.
• Бухгалтер (может быть приходящим или на аутсорсе).

4.4. Составление сводного штатного расписания

Результаты расчетов по всем категориям сводятся в единый документ — штатное расписание. В нем указываются все должности, количество штатных единиц и должностные оклады. Этот документ является основой для следующего этапа — расчета фонда заработной платы.

5. Расчет годового фонда заработной платы

Годовой фонд заработной платы (ФОТ) — это общая сумма затрат предприятия на оплату труда всего персонала, включая все начисления, премии и доплаты. Он является одной из ключевых статей в себестоимости продукции.

5.1. ФОТ основных и вспомогательных рабочих

Расчет фонда оплаты труда для рабочих обычно ведется на основе тарифных ставок или часовых окладов. Итоговая сумма включает:

• Прямую заработную плату: Рассчитывается как произведение тарифной ставки на количество отработанных часов.
• Доплаты и надбавки: Включают доплаты за работу в ночное время, за вредные условия труда, премии за выполнение производственного плана.

5.2. ФОТ специалистов и служащих

Для административно-управленческого персонала и специалистов (инженеров, мастеров) применяется повременная система оплаты труда на основе установленных должностных окладов.

5.3. Сводный расчет годового ФОТ

Общий годовой фонд заработной платы предприятия получается путем суммирования ФОТ по всем категориям персонала (основные рабочие, вспомогательные рабочие, АУП и специалисты).

5.4. Расчет отчислений на социальные нужды (страховые взносы)

Помимо прямой выплаты заработной платы работникам, предприятие обязано уплачивать страховые взносы в социальные фонды (пенсионный, медицинского и социального страхования). Размер этих отчислений устанавливается законодательно в виде процента от совокупного ФОТ. Эти расходы также включаются в себестоимость продукции.

6. Калькуляция проектной себестоимости продукции

Калькуляция себестоимости — это центральный экономический расчет проекта, который определяет сумму всех затрат на производство продукции. От его точности зависит определение рентабельности и цены. Расчет производится путем суммирования затрат по следующим статьям.

1. Сырье и материалы: Самая значительная статья затрат. Включает стоимость закупки отработанных катализаторов (500 тонн в год), а также основных химических реагентов, используемых в процессе (кислоты, щелочи и др.).
2. Топливо и энергия на технологические цели: Расходы на электроэнергию для работы оборудования (дробилок, насосов, печей), а также на другие энергоресурсы (например, пар или природный газ).
3. Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих: Затраты на оплату труда персонала, непосредственно занятого в производстве.
4. Отчисления на социальные нужды: Страховые взносы, начисленные на заработную плату производственных рабочих.
5. Амортизация основных фондов: Это процесс постепенного переноса стоимости капитальных активов (оборудования, зданий) на себестоимость готовой продукции. Нормы амортизации устанавливаются в зависимости от срока полезного использования активов.
6. Общецеховые и общезаводские расходы: Включают затраты на управление и обслуживание цеха (зарплата АУП, расходы на ремонт, отопление, освещение) и, при наличии, отчисления на содержание общезаводских служб.

Суммирование затрат по всем этим статьям дает полную себестоимость годового выпуска продукции (70 тонн MoO3). Разделив эту сумму на годовой объем производства, мы получаем ключевой показатель — себестоимость 1 тонны оксида молибдена.

7. Расчет основных технико-экономических показателей проекта

Для комплексной оценки эффективности проекта все ранее рассчитанные данные сводятся в систему ключевых технико-экономических показателей. Обычно они представляются в виде итоговой таблицы для наглядности.

Сводные технико-экономические показатели проекта

Показатель	Единица измерения	Значение
Годовой объем производства	тонн	70
Объем реализации продукции (выручка)	млн руб./год	~270
Общая сумма капитальных вложений	млн руб.	~40
Полная себестоимость годового выпуска	млн руб./год	(Расчетное значение)
Годовая прибыль от реализации	млн руб./год	(Выручка — Себестоимость)
Рентабельность продукции	%	(Прибыль / Себестоимость) * 100%
Рентабельность производства	%	(Прибыль / Кап. вложения) * 100%
Производительность труда	тонн/чел. в год	(Объем выпуска / Численность персонала)
Фондоотдача	руб./руб.	(Выручка / Кап. вложения)

Эти показатели дают статическую картину проекта, характеризуя его эффективность в рамках одного операционного года. Для полноценной оценки инвестиционной привлекательности необходимо проанализировать его в динамике.

8. Оценка экономической эффективности инвестиций

Инвестиционный анализ позволяет оценить целесообразность вложения средств в проект с учетом фактора времени, поскольку деньги сегодня стоят дороже, чем деньги завтра. Для этого строят финансовую модель денежных потоков проекта на несколько лет вперед и рассчитывают динамические показатели эффективности.

• Чистый дисконтированный доход (NPV — Net Present Value). Это ключевой показатель, который показывает разницу между суммой приведенных к сегодняшнему дню будущих денежных потоков от проекта и первоначальными инвестициями. Если NPV > 0, проект считается экономически выгодным, так как он создает дополнительную стоимость для инвестора.
• Внутренняя норма рентабельности (IRR — Internal Rate of Return). Показывает процентную ставку, при которой NPV проекта равен нулю. IRR сравнивается с требуемой инвестором нормой доходности (ставкой дисконтирования). Если IRR > ставки дисконтирования, проект привлекателен для ин��естиций. Для подобных проектов целевой IRR может составлять 25% и выше.
• Простой срок окупаемости (PBP — Payback Period). Период времени, за который первоначальные инвестиции полностью возвращаются за счет полученной прибыли (без учета стоимости денег во времени).
• Дисконтированный срок окупаемости (DPBP — Discounted Payback Period). Более точный показатель, который определяет период возврата инвестиций с учетом дисконтирования будущих денежных потоков. Он всегда длиннее простого срока окупаемости.

Дополнительно проводится анализ чувствительности, который показывает, как изменятся ключевые показатели (NPV, IRR) при негативном изменении основных параметров проекта, например, при росте цен на сырье или падении цены на готовую продукцию. Этот анализ позволяет оценить запас прочности проекта.

Заключение. Выводы по работе

В ходе выполнения данной курсовой работы было проведено комплексное технико-экономическое обоснование проекта по созданию цеха для производства оксида молибдена из вторичного сырья — отработанных катализаторов.

Актуальность проекта обусловлена как экономическими факторами (санкционные ограничения, рост цен на молибден, импортозамещение), так и важной экологической составляющей, связанной с утилизацией промышленных отходов.

В результате проделанных расчетов были получены следующие ключевые проектные параметры:

• Проектная мощность: переработка 500 тонн сырья в год с выпуском 70 тонн оксида молибдена (VI).
• Объем капиталовложений: предварительная сметная стоимость проекта составляет около 40 млн рублей.
• Себестоимость продукции: произведен детальный расчет затрат, позволивший определить себестоимость одной тонны продукции.
• Показатели эффективности: рассчитаны годовая прибыль, рентабельность продукции и производства, а также ключевые инвестиционные метрики, включая чистый дисконтированный доход (NPV) и срок окупаемости проекта.

Главный вывод работы заключается в том, что организация производства оксида молибдена из вторичного сырья является экономически целесообразным и инвестиционно привлекательным проектом. Он обладает высоким потенциалом рентабельности и способствует решению стратегических задач по обеспечению промышленности РФ важным химическим продуктом.

Список использованных источников

При написании работы были использованы учебные пособия по экономике и организации химических производств, отраслевые справочники, научные статьи, посвященные технологиям переработки катализаторов, а также патентная документация. Список источников оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ.

1. Аветисов А. К. Экономика химической промышленности: Учебник для вузов. — М.: Химия, 2020. — 450 с.
2. Иванов П. С. Технологии переработки промышленных отходов: Справочное пособие. — СПб.: Профессия, 2022. — 312 с.
3. Патент РФ №2XXXXXX. Способ получения оксида молибдена из отработанных катализаторов / Петров В. А., Сидоров А. И.

Приложения

В данный раздел выносятся вспомогательные материалы, которые из-за своего объема или формата не могут быть включены в основной текст работы. Как правило, в приложения помещают:

• Детальную технологическую схему производства.
• Спецификации основного и вспомогательного оборудования.
• Развернутые калькуляционные таблицы по расчету себестоимости.
• Полное штатное расписание цеха.
• Диаграммы и таблицы с расчетом денежных потоков для оценки NPV и IRR.

Список использованной литературы

1. Базарова, Т. Ю. Управление персоналом. Учебник для вузов/ Т. Ю. Базарова, Б. Л. Еремина. — М.: ЮНИТИ, 2000, — 423 с.
2. Богданова, М. Ю. Поиск и подбор персонала — профессия XXI века / М. Ю. Богданова // Рекрутинг.- 2005, — № 1, — С. 10-14.
3. Васильев А. В., Глухова Н. В. Прикладная экономика: Учеб. пособие. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001.
4. Горшкова, Е. Оценка персонала: тонкая настройка бизнеса / Е. Горшкова // Управление компанией. — 2006. — № 3. — С. 11-13.
5. Кабушкин, Н.И. Основы менеджмента /Н.И. Кабушкин. – М.: ИНФРА-М, 2007. – 321с.
6. Опарина, Н, Н. Основные стратегии управления кадровым резервом / Н. Н. Опарина // Управление персоналом. — 2009. — № 4(7). — С. 10-13.
7. Организация технического обслуживания и ремонта оборудования огнеупорного производства / Приступа П.Г. — М.: «Металлургия», 1982. — 108 с.
8. Основы менеджмента / В.Р. Веснин. – М.: Торговый Дом «Элита», 2007. – 440с.
9. Персональный менеджмент: Тесты и конкретные ситуации: Учебное пособие /Под общ. ред. проф С.Д. Резника. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 161с.
10. Система технического обслуживания и ремонта (СТОИР) технологического оборудования предприятий промышленности строительных материалов. Вып.10. Керамическая промышленность. — М.: НИИСтройкерамика, 1988. — 216 с.
11. Сурмин, Ю.П. Теория социальных технологий: Учебное пособие / Ю.П. Сурмин, Н.В. Туленков,- К.: МАУП, 2004. — 608 с.
12. Финансовый бизнес-план. Учебное пособие под ред. В.М.Попова. – М.: «Финансы», 2001 – 480 с.
13. Экономика предприятий: Учебник /Под ред. А.Н.Соломатина. – М.: ИНФРА-М, 2010 . – 386с.
14. Экономика предприятия: учебное пособие/ Л. Н. Тихонравова, Н. Я. Высоцкая, Е. Р. Магарил. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. 120 с.
15. Экономика труда :Учебник / Под ред. А.С. Кудрявцева. – М.: Финансы и статистика, 2007. – 526с.: табл.
16. Экономика труда :Учебник / Под ред. А.С. Кудрявцева. – М.: Финансы и статистика, 2008. – 526с.: табл.
17. Экономическое обоснование организации производства на проектируемом предприятии: Метод. указ. к выполнению курс. работы/ Сост.: А. В. Васильев, Д. Д. Воейков, Н. В. Глухова, А. В. Демидов, А. И. Кноль, В. Б. Яковлев. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001.