化工企业成本管理

第七章化工企业成本管理第一节化工企业生产成本计划一、预算预算是指在生产前，根据已批准的工艺流程图样和既定的生产方法，按照特定的方法计算生产费用（直接费用、间接费用、直接人工、加工费用）和利税。二、预算费用的组成在定额法预算中，产品造价通常由直接费、生产管理费、利润组成。三、预算方法步骤（一）熟悉化工生产工艺流程图及所采用的生产标准。（二）熟悉化工生产组织设计。（三）熟悉化工产品原料进料途径及价格走势，半成品价格定价规则。（四）按照化工产品工艺流程，分步计算成本。（五）编制化工生产成本预算书。第二节化工企业生产成本计算一、化工企业生产成本计算的原则（一）合法性原则（二）可靠性原则（三）相关性原则（四）分期核算原则（五）权责发生制原则（六）实际成本计价原则（七）一致性原则（八）重要性原则二、生产成本计算的方法（一）品种法（二）分批法（三）分步法案例：从聚丙烯酰胺的生产过程看成本的构成聚丙烯生产工艺技术•浆液法•液相本体法•本体-气相组合法•气相法浆液法聚合工艺•工艺概述浆液法工艺（Slurryprocess）也称淤浆法或溶剂法工艺，是最早的聚丙烯生产工艺，在长达近30年的时间里是最主要的聚丙烯生产工艺。虽然由于催化剂的进展使聚丙烯生产工艺发展成为更加简单的气相法和本体法工艺，但目前世界上有许多老的聚丙烯装置仍在生产高质量的聚丙烯产品。随着高效、高立体选择性催化剂的开发并成功地应用到浆液法聚合工艺中，浆液法工艺流程得到简化，取消了脱灰工段，降低了脱除无规聚合物副产品的负荷，大大减少了溶剂可溶聚合物的生成量，原料消耗和能耗也大幅度降低，这极大改善了浆液法工艺的经济性，延长了浆液法工艺装置的寿命。到1990年，全球31％的聚丙烯生产能力仍采用浆液法工艺，1998年，该比例降到19％。主要的浆液法聚合工艺有蒙埃公司浆液法工艺、海格立斯公司浆液法工艺、三井东压化学公司浆液法工艺、阿莫科化学公司浆液法工艺、三井油化公司浆液法工艺、索尔维公司浆液法工艺、现代浆液法工艺。阿莫科浆液法工艺•概述美国阿莫科化学（AmocoChem）公司（现为BP公司）拥有美国第一套独自开发的聚丙烯连续生产工艺装置。我国辽阳石油化纤公司化工三厂聚丙烯生产装置就是从该公司引进的，能生产均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物。•阿莫科浆液法工艺流程示意图•工艺特点阿莫科浆液法工艺的特点是：•各种牌号的产品均可用同一催化剂体系生产出来；•均聚、无规共聚物采用两台聚合釜并联操作，嵌段共聚时采用两台聚合釜串联操作；•聚合釜散热采用夹套、盘管和物料循环三种方式，效果显著；•采用水蒸汽连续蒸馏法回收己烷和上除无规物；•造粒工段采用双螺杆混炼、单螺杆挤压、自动换筛和水中热切粒。阿莫科溶剂法工艺的主要设备的生产效率高，连续性强，操作人员少。三井油化公司现代浆液法•概述三井油化的浆液法工艺采用高活性、高立体定向性的催化剂，过程没有催化剂分解和洗涤工序。由于该工艺使用溶剂量小，溶剂回收工序简化，加之不需回收分解剂，因此，据介绍，整个生产装置的工程费用与其它装液法相比可节省20％，生产费用可节省10％，装置的能耗也大幅度降低。•三井油化浆液法工艺流程示意图液相本体法聚合工艺本体法工艺有过多种工艺路线。主要的液相本体法聚合工艺有Rexall（Rexene，Dart，ElPaso「埃尔帕索」）、Philips（菲利浦公司）液相本体法工艺、Sumitomo/Exxon本体聚合工艺、三井东压化学公司液相本体法工艺。经讨30多年的发展和竞争，目前Basell的Spheripol工艺（本体和气相组合法）居领先地位。•概述菲利浦工艺菲利浦液相本体法工艺采用带夹套的环管反应器。环管反应器的是一台首尾相连的带有欢热夹套的单管热交换器，它由四根立管和一台轴循环泵组成。菲利浦液相本体法工艺流程示意图（第四代催化剂）本体法和气相法组合工艺主要的本体法和气相法组合工艺有:•Spheripol工艺•Hypol工艺•北欧化工的北星双峰聚丙烯BOSTAR工艺Spheripol工艺•概况地区公司，地点生产能力，kt/a开车时间美洲：BasellLakeChales2402201984/19961986/1996IndelproAristechBaport，TX2202202601985/19881986/19881990/1998ExxonCanadaTapico，Mexico1701701502151986/198819921988/19941999总计1935采用Spheripol工艺的聚丙烯装置•工艺特点均聚反应采用液相环管反应器。浆液浓度高（＞50％wt）。反应器的单程转化率高，达到50～65％。多相共聚采用气相法密相流化床反应器。其催化剂的粒径大而且圆，所生成的聚合物颗粒大（粒径2mm左右）且粒径分布窄，颗粒呈球形，流动性好，堆积密度高（450k／m3）。反应器时-空产率可达80kgEPR/（h·m3）（总应器容积），容积利用率接近50％。采用一个气相反应器系统可以生产乙烯含量在8～12％wt的抗冲共聚物。如需生产橡胶相含量更高且可能具有一个以上分散相的特殊抗冲共聚物如低白点产品，则需要设计两个气相反应器系统。Spheripol工艺技术能提供全范围的产品，包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物、三元共聚物（乙烯-丙烯－丁烯共聚物），其均聚物产品的MFR范围为0.1～2000g/10min，工业化产品的MFR达到1860g/10min，（特殊的不造粒产品）。工业化生产的无规共聚物产品中乙烯含量高达4.5％（wt），并有乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物产品，密封起始温度低至110℃。抗冲共聚产品乙烯含量可高达25％（40％橡胶相），并已具有达到40％乙烯含量（60％橡胶相）的能力。Spheripol被誉为新一代PP工艺的BasellAddipol生产工艺早在1980年代就实现了工业化，由于不需造粒，被广泛地用于可以直接使用粉料和不能造粒的高流动性（MFR＞80）产品。Addipol工艺是在Spheripol工艺基础上，以球形催化剂使丙烯形成粒径为0.4～4mm平均粒径2mm的粒子。工艺特点：低的操作费用（与常规挤出混合造粒比），设备总投资低30％。能量消耗减少85％，挤出造粒的能耗为250kw·h/t，而Addipol工艺约35kw·h/t。维修成本减少80％。为用户提供优良的产品，制品加工所需的能量减少10％，需染色颜料量减少15～20％。MFR最高＞800，最低＜0.5。Addipol工艺关键是新型催化剂系统和新型添加剂加入技术。•Addipol工艺Spheripol工艺过程包括催化剂制备、预聚合及液相本体反应系统、气相反应系统、聚合物脱气及单体回收、聚合物汽蒸干燥、挤压造粒等工序。生产无规共聚物时，乙烯同时加入第一组和第二组反应器。聚合反应的压力为3.4～4.4MPa，反应温度为75～80℃。生产抗冲共聚物时，使用一个共聚反应器。第一共聚反应器的温度80℃，反应压力为1.l～l.3MPa。•工艺过程Spheripol工艺流程示意图Hypol工艺•概况HY-HS-II型催化剂的开发成功，是PP工艺划时代的进步，三井化学也因此发展了液相本体和气相法相结合的Hypol工艺。据称可生产0.10～600MFR范围的产品，单条生产线最大能力可达16万吨/年，抗冲共聚产品的乙烯含量已达25％（40％橡胶体），据称其工艺可使乙烯含量达30％（50％橡胶体）。采用Hypol工艺的聚丙烯装置地区公司，地点生产能力，kt/a开车时间亚太地区：中国扬子石化公司洛阳炼油厂广州石化总厂广州乙烯公司盘锦乙烯公司140/220504070401987/20011993199419941990日本MistuiUkishimaPPTokuvamaSodaTonenPetrochemicalMistuiToatsu14080456010019831989198919891991韩国HyosungT&CSumsungHunamPetrochemical80175180199119921998泰国TaiPolypropyleneTaiPolypropylene8010019931997印度尼西亚Petromina451994北美：美国ExxonExxonHuntsmanPolypropylene14324040198919971988拉丁美洲：委内瑞拉PropilyenEITablazo701992总计1918•工艺特点HY-HS-IIHypol工艺是多级聚合工艺，它把溶剂法丙烯聚合工艺的优点同气相法聚合工艺的优点融为一体，是一种不脱灰、不脱无规物能生产多种牌号聚丙烯的工艺。工艺的特点如下：•通过预聚和动态过滤使全部催化剂颗粒都能处理得非常均匀；•多级反应系统用来降低催化剂的“短路现象”。•超高活性和立体有择性的催化剂•聚合物颗粒具有很好的刚性、球状、大小均匀。•抗冲共聚物中乙烯达14mol％，无规共聚乙烯达6mol％。•Hypol工艺流程图北欧化工的北星双峰聚丙烯BOSTAR工艺•概况北星双峰聚丙烯工艺采用双反应器即环管反应器串联气相反应器生产均聚物和无规共聚物，再串联一台或两台气相反应器生产抗冲共聚物。北欧化工第一套采用北星双峰聚丙烯工艺的工业装置，设计能力20万吨/年，建在奥地利的Schwechat，于2000年5月建成投产。北星双峰聚丙烯工艺采用北欧化工的BCI系列催化剂，能够适应较高的聚合温度，该催化剂的活性和等规度随聚合温度的增大而增大。•工艺特点北星双峰聚丙烯工艺在超临界条件下操作，聚合温度和压力都较高。主要特点如下：•更高活性的MgCl2载体载体催化剂（BCI）。使用的Z-N系列催化剂反应温度越高，活性越高。90℃时甚至达到100，000kg聚丙烯/kg催化剂。产品中的催化剂残余量非常低。•环管反应器在超临界条件下操作，加入的氢气浓度几乎没有限制。可以直接在反应器中生产很高熔融指数的产品。MFR超过1000g/10min。•能够生产单峰和双峰产品。将在“第二章新技术开发”中做详细介绍。气相法工艺气相法聚丙烯工艺的研究和开发开始于60年代早期。目前，气相法聚丙烯工艺主要有采用立式搅拌床的Novolen工艺（BASF）、采用立式流化床的Unipol工艺（UCC）、BP和Chisso公司的卧式搅拌床工艺、住友化学（Sumitomo）的采用立式流化床的气相法工艺。此外，其它公司，如三井化学、Basell、Borealis等公司的聚丙烯工艺技术也利用气相流化床反应器生产抗冲共聚物。•概述气相法在1970年代一直由BASF公司的Novolen工艺独占市场1980年代后期以后，采用气相流化床反应器的UCCUnipol气相聚丙烯工艺发展迅速，近10年来居于气相法工艺的领先地位。而近几年采用独特的卧式搅拌床反应器的BP-Amoco和Chisso的气相法聚丙烯工艺的市场份额也有较大增长。1998年底，气相法工艺的生产能力占全球聚丙烯生产能力的27.9％。气相法生产工艺与浆液法和液相本体法工艺相比，具有下列一些特点：•可在宽范围内调节产品品种。易于控制丙烯产物的分子量和共聚单体含量。•适宜抗冲聚丙烯的生产。•安全性好，开停车方便。每单位反应器容积中的物料数量仅为浆液工艺的1/5，本体工艺的1/35。各种气相法工艺比较各种气相法工艺的反应器型式可分为流化床、带刮壁器的立式流化床、立式搅拌床、卧式搅拌床四种类型，见下图。•反应器型式和搅拌方式气相反应器的型式各种Novolen工艺和BP/Chisso公司的气相聚丙烯工艺利用液体丙烯的气化潜效除去聚合反应热。Unipol工艺和Sumitomo气相聚丙烯工艺及其它采用流化床反应器的工艺主要是用冷丙烯气体的显热除去聚合反应热。由于丙烯气体的显效较小，冷丙烯气体的用量就很大（大约为聚合量的50倍），因此鼓风机的能耗较大。•反应器撤热方式各种在Novolen工艺的立式搅拌床反应器中，物料流动属于理想混合型。BP/Chisso气相聚丙烯工艺的卧式搅拌床反应器中，物