○紀(jì)楓
(中國(guó)石化洛陽(yáng)石化工程公司造價(jià)管理部)
規(guī)模指數(shù)法在煉油工程建設(shè)項(xiàng)目中的有效運(yùn)用
○紀(jì)楓
(中國(guó)石化洛陽(yáng)石化工程公司造價(jià)管理部)
規(guī)模指數(shù)法是目前國(guó)內(nèi)煉油行業(yè)在項(xiàng)目的前期階段(項(xiàng)目建議書(shū)[方案]、可行性研究)投資估算工作中比較常用的估算辦法。投資估算人員一般根據(jù)一套已知規(guī)模的煉油裝置的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概算或者詳細(xì)設(shè)計(jì)概算為參考,通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的指數(shù)函數(shù)形式來(lái)估算目標(biāo)裝置的大致投資。無(wú)論是在全廠性的項(xiàng)目中還是單裝置的可研估算中,規(guī)模指數(shù)法以其使用簡(jiǎn)便及較為準(zhǔn)確的結(jié)果,比較易于被投資估算人員掌握并頻繁使用。
據(jù)筆者對(duì)行業(yè)內(nèi)的了解,目前在設(shè)計(jì)階段(基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì))追溯所有實(shí)際發(fā)生較大投資偏差的投資估算的原因,除設(shè)計(jì)方案本身的重大變化外,最重要的一個(gè)原因就是投資估算人員在項(xiàng)目前期的工作中沒(méi)有正確地使用規(guī)模指數(shù)法。他們往往很機(jī)械地照搬一套參考裝置,沒(méi)有認(rèn)真研究參考裝置投資與目標(biāo)裝置之間可能存在比較大的差別,沒(méi)有針對(duì)這個(gè)差別作出一定技術(shù)調(diào)整,結(jié)果造成了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)投資與可研批復(fù)投資估算的較大差異。
煉油裝置是在一定技術(shù)條件下,將原油轉(zhuǎn)換成市場(chǎng)需要的石油產(chǎn)品的工程裝置,它的這個(gè)特性是由煉油裝置的工程投資的技術(shù)性、工程性、原料性質(zhì)以及最終產(chǎn)品等多方面因素來(lái)決定的。因此,我們?cè)谑褂靡?guī)模指數(shù)法進(jìn)行投資估算的工作過(guò)程中,必須充分地考慮各種煉油裝置不同的技術(shù)、不同的工程范圍、不同的原料性質(zhì)以及不同的最終產(chǎn)品等各種因素,對(duì)原有參考裝置的投資進(jìn)行科學(xué)有效地調(diào)整,以保證參考裝置與目標(biāo)裝置達(dá)到盡量同比。
筆者以個(gè)人在煉油行業(yè)多年的投資估算經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),將如何正確使用規(guī)模指數(shù)法的相關(guān)見(jiàn)解作如下探討。
所謂市場(chǎng)性因素就是指大宗設(shè)備材料市場(chǎng)上的價(jià)格水平波動(dòng)因素。毋庸置疑的一點(diǎn)是,保持參考裝置與目標(biāo)裝置之間的價(jià)格水平一致是非常重要的。采用規(guī)模指數(shù)法之前,首先需要做的工作就是了解作為參考裝置的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概算或者詳細(xì)設(shè)計(jì)概算的價(jià)格水平。
按目前中國(guó)的工程概算文件編制原則,整體價(jià)格水平應(yīng)該固定在某一時(shí)點(diǎn)上。但現(xiàn)實(shí)是,估算投資的目標(biāo)裝置與參考裝置之間往往有若干年的時(shí)間差距。規(guī)模指數(shù)法作為投資估算的基礎(chǔ),這期間的價(jià)格波動(dòng)是不能不考慮的因素。不過(guò)對(duì)于一整套裝置投資而言,各專業(yè)的主要設(shè)備材料價(jià)格波動(dòng)并不一致。以2006—2008年為例,這期間受國(guó)際市場(chǎng)鐵礦石價(jià)格波動(dòng)的影響,國(guó)內(nèi)普通碳鋼管道價(jià)格上漲了約35%,作為煉油裝置主體運(yùn)行部分的靜置設(shè)備的價(jià)格也有較大的波動(dòng)。同一時(shí)期國(guó)際市場(chǎng)上,銅價(jià)也有著大幅的波動(dòng),一度從4萬(wàn)元/噸逼近到7萬(wàn)元/噸,嚴(yán)重影響了國(guó)內(nèi)電纜和變壓器價(jià)格的穩(wěn)定,不過(guò)其他的設(shè)備如自控設(shè)備和動(dòng)設(shè)備等價(jià)格則相對(duì)穩(wěn)定。
因此,在使用規(guī)模指數(shù)法進(jìn)行投資估算之前,為保證投資估算投資結(jié)果的科學(xué)合理,對(duì)原有參考裝置的價(jià)格水平進(jìn)行一定調(diào)整是十分必要的。事實(shí)上對(duì)于一套由各種設(shè)備材料組成的復(fù)雜的煉油裝置而言,所有的設(shè)備材料價(jià)格都在波動(dòng)之中。投資估算人員在工作中,應(yīng)該在保證投資估算準(zhǔn)確的前提下,根據(jù)項(xiàng)目本身的情況和具體要求,分專業(yè)地對(duì)參考裝置概算作出不同幅度的調(diào)整。筆者在實(shí)際工作中,一般著重于對(duì)參考裝置的設(shè)備、工藝管道、工業(yè)爐、鋼結(jié)構(gòu)以及部分電氣設(shè)備的投資進(jìn)行價(jià)差調(diào)整。從實(shí)際效果來(lái)看,基本上滿足估算投資的準(zhǔn)確度要求。
另外,需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是,在市場(chǎng)性因素中除了要考慮到價(jià)格水平的波動(dòng)以外,外匯匯率的變動(dòng)也應(yīng)該引起足夠的重視。在各種煉油項(xiàng)目中,一般會(huì)有大量設(shè)備或者材料需要去國(guó)外采購(gòu),在投資估算的時(shí)候,為保證價(jià)格水平的合理,應(yīng)對(duì)參考概算的匯率作出合理的調(diào)整。
煉油裝置種類較多,各種工藝技術(shù)方案亦不盡相同。目前主要煉油裝置的催化裂化裝置可以分為DCC、FDCC、和MIP及MIP(CGP)等;連續(xù)重整裝置目前在國(guó)內(nèi)投產(chǎn)的有美國(guó)UOP、法國(guó)Axens和中石化開(kāi)發(fā)的超低壓連續(xù)床重整技術(shù);而柴油加氫裝置在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)消化吸收后逐步實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,國(guó)內(nèi)也開(kāi)發(fā)出了一種液相加氫精制技術(shù)。
采用規(guī)模指數(shù)法進(jìn)行投資估算時(shí),應(yīng)盡量選用工藝技術(shù)方案相同的裝置概算資料來(lái)作為參考是一個(gè)基本原則。因?yàn)椴捎貌煌夹g(shù)的同類裝置,不僅在整個(gè)工藝流程上完全不同,而且在主要設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、在材質(zhì)上也有較大區(qū)別,個(gè)別的甚至在平面布置上也無(wú)類似可言,因此投資估算結(jié)果往往有較大的差別。
但是,由于煉油裝置設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化尚不完善,在進(jìn)行投資估算時(shí),并不是每次都能找到一個(gè)完全相同的裝置投資作為規(guī)模指數(shù)的基數(shù)。筆者認(rèn)為,忽略參考裝置與目標(biāo)裝置的工藝流程一致性、以及由于資料所限而勉強(qiáng)使用某一套類似煉油裝置投資都是錯(cuò)誤的。事實(shí)上,不同工藝技術(shù)方案的同類裝置投資之間還是有一定方法可以消除這種差異的。
第一,催化裂化裝置。MIP催化裝置、FCC催化裝置從工藝角度上,差別不是很大,流程也相對(duì)一致,反映在投資上也沒(méi)多大區(qū)別。需要重點(diǎn)指出的是,DCC催化裝置同以上二種裝置還是有較大區(qū)別的。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),DCC應(yīng)該屬于催化裂解裝置,同一般的催化裝置相比,既有相同也有不同。在設(shè)計(jì)規(guī)模相同時(shí)對(duì)投資的影響主要在于設(shè)備尺寸。從工藝設(shè)計(jì)上來(lái)講,DCC裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)要比MIP裝置大兩倍左右,由此帶來(lái)的主要影響就是參考概算中設(shè)備的各個(gè)專業(yè)投資往往有大約20%的誤差,投資估算應(yīng)特別注意這一點(diǎn)。即使對(duì)于技術(shù)完全相同的兩套催化裝置而言,也有三機(jī)組催化裝置和四機(jī)組催化裝置的區(qū)別,四機(jī)組的催化裝置相對(duì)三機(jī)組催化裝置在主風(fēng)機(jī)組上多了一個(gè)背壓式汽輪機(jī)的配置,這一因素造成的投資差異不是很大,以180萬(wàn)噸/年催化裂化裝置為例,由于機(jī)組設(shè)置不同而造成的各專業(yè)投資差異合計(jì)大約在1500萬(wàn)元左右,主要影響在于機(jī)械設(shè)備專業(yè)。
第二,連續(xù)重整裝置。一般認(rèn)為,采用美國(guó)UOP技術(shù)和采用法國(guó)Axens技術(shù)的重整裝置在投資上差別不大,但是以筆者近期的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,采用法國(guó)Axens技術(shù)的重整裝置專利商指定供貨的范圍要比美國(guó)UOP技術(shù)更廣,國(guó)產(chǎn)化程度相對(duì)較低,這個(gè)原因造成設(shè)備、機(jī)械和自控儀表專業(yè)引進(jìn)部分上的工程投資有接近12%的差別。目前,在中石化的科研人員努力攻關(guān)下,中國(guó)已經(jīng)在連續(xù)重整裝置工藝上取得了一定的突破,形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超低壓連續(xù)床重整技術(shù)。經(jīng)過(guò)同美國(guó)UOP技術(shù)的重整裝置對(duì)比,采用國(guó)產(chǎn)技術(shù)可以在設(shè)備、機(jī)械和自控儀表三個(gè)專業(yè)上有約4%的投資優(yōu)勢(shì)。
第三,柴油加氫裝置。國(guó)內(nèi)原有的加氫裝置大多數(shù)采用國(guó)外工藝包,目前已經(jīng)被逐步的消化吸收。最近,中國(guó)石化的科研單位經(jīng)過(guò)不懈努力,開(kāi)發(fā)出一種液相加氫技術(shù),而且在石家莊、九江和湛江已經(jīng)開(kāi)始工程化,同普通加氫裝置相比,液相加氫的最大特點(diǎn)是減少了一臺(tái)新氫壓縮機(jī),以200萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置為例,液相加氫裝置與普通加氫裝置相比在機(jī)械專業(yè)上可以節(jié)約1200萬(wàn)元左右。同時(shí),由于這個(gè)原因而帶來(lái)的平面布置的優(yōu)化,經(jīng)筆者的粗略測(cè)算,在工藝管道專業(yè)上可以有約2%的投資結(jié)余。
在使用規(guī)模指數(shù)法進(jìn)行投資估算時(shí),在保證參考裝置與目標(biāo)裝置一致的價(jià)格水平和相同的工藝流程之外,不能忽略原料性質(zhì)對(duì)裝置投資產(chǎn)生的影響。反之,往往會(huì)造成很大的誤差。
第一,常減壓裝置。常減壓裝置投資是受原油性質(zhì)影響最大的一種煉油裝置,對(duì)于一個(gè)全廠性的煉油項(xiàng)目而言,常減壓裝置的進(jìn)料是基本上沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的原油(在常減壓裝置前預(yù)設(shè)脫硫和脫酸設(shè)施的情況除外),考慮到原油中的酸和硫?qū)ρb置的腐蝕性,在設(shè)計(jì)上,當(dāng)酸值≥0.5mgkoh/g,硫含量≥1%時(shí),材質(zhì)選擇上就要按抗高硫或者抗高酸來(lái)考慮。原油的酸和硫的含量對(duì)常減壓裝置投資影響最大的在設(shè)備、工業(yè)爐和工藝管道三個(gè)專業(yè)。以原油為高硫高酸這種極端情況為例,設(shè)備專業(yè)中大多數(shù)的塔器、換熱器、空冷和容器的材質(zhì)需要按不銹鋼和合金鋼考慮,投資影響約有25%~45%,工業(yè)爐中的爐管、急彎彎管、翅片管等材質(zhì)基本上也以不銹鋼和合金鋼為主,投資影響大約有15%~25%,同樣原因?qū)に嚬艿缹I(yè)的投資影響大約有35%左右。
第二,催化裂化裝置。以筆者目前掌握的情況,原油中的殘?zhí)贾祵?duì)催化裝置投資的影響比較大。因?yàn)樵蜌執(zhí)恐蹬c催化裝置產(chǎn)品的生焦率是存在一定正比關(guān)系的。較高的生焦率,會(huì)要求有越大主風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,一般二者之間有(12-14)m3/kg的線性關(guān)系。同時(shí),在工程設(shè)計(jì)上,較高的生焦率還會(huì)影響催化裝置的反再系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一—外取熱器的大小。在催化裝置中,僅機(jī)組和反再系統(tǒng)本身在整個(gè)裝置中所占的投資比例就達(dá)到27%左右,所以如果在催化裝置的投資估算中忽略了原油性質(zhì)的影響,會(huì)對(duì)后面的投資估算結(jié)果造成重大影響。
第三,加氫裝置。加氫裝置原料中的重金屬含量如鎳、釩等會(huì)增加催化劑的消耗量,而在加氫裝置,特別是渣油加氫和蠟油加氫這些加工重質(zhì)原料的加氫裝置,催化劑的投資所占比例是相當(dāng)高的。因此,在實(shí)際投資估算工作當(dāng)中,為保證投資的最大準(zhǔn)確度,比較合理的辦法是請(qǐng)相關(guān)工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供目標(biāo)裝置的催化劑消耗量,使用規(guī)模指數(shù)法進(jìn)行投資估算后,應(yīng)將這一部分催化劑的消耗量差再考慮進(jìn)去。
以上僅僅是筆者根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的部分總結(jié),相信原油的性質(zhì)對(duì)煉油裝置的投資影響應(yīng)不僅限于此。投資估算人員應(yīng)詳細(xì)了解參考裝置與目標(biāo)裝置之間原油性質(zhì)的差別,與相關(guān)設(shè)計(jì)人員認(rèn)真溝通,以排除規(guī)模指數(shù)法在應(yīng)對(duì)原油性質(zhì)的不同而對(duì)裝置投資影響上的不足。
所謂確定裝置投資估算范圍,就是詳細(xì)對(duì)比參考裝置與目標(biāo)裝置在具體工程內(nèi)容上有何異同。為什么要指出需要認(rèn)真確定裝置投資估算的范圍呢?很多情況下,投資估算人員僅考慮了參考裝置與目標(biāo)裝置在工藝流程上的一致,并沒(méi)有認(rèn)真研究參考裝置的工程內(nèi)容范圍。而事實(shí)上,作為工藝流程完全相同的兩套裝置,在工程內(nèi)容上可能有很大差別。這種前后工程內(nèi)容的不一致,也是造成估算投資較大誤差的一個(gè)重要原因。
第一,一套完整的煉油工藝裝置除去裝置本身以外,需要一些附屬系統(tǒng),但是作為參考裝置的概算或者目標(biāo)裝置的投資估算是否將這一部分投資列入單裝置或者列入系統(tǒng)卻是受當(dāng)時(shí)該項(xiàng)目的整體要求而確定的??紤]到這點(diǎn),在進(jìn)行投資估算時(shí),需要了解參考裝置的附屬系統(tǒng)配置情況,了解參考裝置這一部分的投資是否在參考裝置概算范圍內(nèi)。應(yīng)根據(jù)投資估算的要求重點(diǎn)研究參考裝置概算中的建筑、電氣、自控儀表和采暖通風(fēng)專業(yè)的概算投資。
第二,有些工藝裝置本身還包含著一些附屬裝置。催化裝置可能會(huì)包含煙氣脫硫和產(chǎn)品精制(主要是干氣脫硫,汽油脫硫醇和液化氣脫硫脫硫醇),個(gè)別加氫裝置中也可能含有脫硫設(shè)施。因此,在采用規(guī)模指數(shù)法時(shí),應(yīng)明確參考裝置或者目標(biāo)裝置是否含有這些附屬裝置。
第三,項(xiàng)目不同的建設(shè)地點(diǎn),地載力是不同的。地載力較差的地區(qū)裝置需要大量樁基工程,而地載力較好的地區(qū)所需樁基工程較少甚至沒(méi)有。因此,在使用規(guī)模指數(shù)法進(jìn)行投資估算時(shí),應(yīng)清晰了解目標(biāo)裝置的地載力情況,以免漏項(xiàng)。
第四,工藝技術(shù)和加工流程相同的兩套裝置,受各種原因影響,可能會(huì)在裝置中采用不同的換熱方式。有的可能采用空氣冷卻較多,有的可能采取水換熱器較多。我們知道就同等重量的空冷器和水冷器而言,由于空冷器的管束比重更大,因此投資也相對(duì)較高。在做投資估算時(shí),對(duì)整個(gè)裝置或者項(xiàng)目換熱形式進(jìn)行了解也是十分必要的。
一般而言,裝置加工規(guī)模越大,所需占地面積也就越大。由于規(guī)模指數(shù)法本身就是根據(jù)裝置加工規(guī)模的大小來(lái)估算投資,因此從理論上講,平面布置的差異在規(guī)模指數(shù)法的考慮范圍之內(nèi),但是不排除極個(gè)別情況的出現(xiàn)。以筆者親身經(jīng)歷過(guò)的我國(guó)東北某地一煉油項(xiàng)目為例,該項(xiàng)目在可研階段,筆者同工藝設(shè)計(jì)人員認(rèn)真溝通了本項(xiàng)目的具體情況,詳細(xì)地研究了參考概算與本項(xiàng)目的主要異同,并在投資估算時(shí)作了充分考慮。但是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn),可研階段沒(méi)有考慮參考裝置與本項(xiàng)目的平面布置有較大差別,一般煉油裝置的平面布置均為一整體,因此可研階段沒(méi)有對(duì)此予以充分重視。而事實(shí)上,該項(xiàng)目受建設(shè)地平面大小所限,不得不將一整套煉油裝置分為兩地布置,中間用系統(tǒng)管橋相連。從此案例中,我們可以知道,平面布置在某些情況下,也會(huì)對(duì)規(guī)模指數(shù)法的準(zhǔn)確運(yùn)用產(chǎn)生不小的影響。
正確使用規(guī)模指數(shù)法進(jìn)行投資估算對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目是至關(guān)重要的。項(xiàng)目前期的論證階段對(duì)整個(gè)項(xiàng)目有著重要的戰(zhàn)略意義,它需要精密的論證整個(gè)項(xiàng)目在技術(shù)性、安全性、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益等多方面的可行性和經(jīng)濟(jì)性。以目前國(guó)內(nèi)的項(xiàng)目投資管理模式,項(xiàng)目投資的批復(fù)是項(xiàng)目前期階段以及后面的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段的重要內(nèi)容之一。項(xiàng)目主管機(jī)關(guān)(政府或者企業(yè))出于節(jié)約投資、控制投資、有效利用資金及發(fā)揮建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益等目的,在項(xiàng)目批復(fù)中,需要將項(xiàng)目建設(shè)投資列為整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的控制重點(diǎn),除非項(xiàng)目本身發(fā)生比較重大的變化,通常要求基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的投資應(yīng)嚴(yán)格控制在項(xiàng)目前期階段的(主要指可研)批復(fù)投資的范圍之內(nèi)。否則,整個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重偏差,甚至導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生逆轉(zhuǎn),造成資金和資源的巨大浪費(fèi)。因此筆者認(rèn)為,正確使用規(guī)模指數(shù)法估算投資,維護(hù)前期項(xiàng)目投資數(shù)據(jù)的嚴(yán)肅性,使之能夠禁得住復(fù)核和推敲,對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)而言,其意義是重大的。
【聲明】本文中的部分投資數(shù)據(jù)為平均測(cè)算值,該數(shù)值的確定受本公司的工程設(shè)計(jì)規(guī)范和工程設(shè)計(jì)方式影響,同其他相關(guān)單位的經(jīng)驗(yàn)值或有所不同,但不影響本文的主要結(jié)論。
(責(zé)任編輯:胡冬梅)