化工过程设计与开发61

第10章化工项目的技术经济分析10.1化工技术经济在化工设计中的地位一、化工技术经济的定义“技术经济学”是技术学科和经济学科相互渗透而形成的一门交叉学科。“技术经济学”不单独地研究某些技术问题，也不是孤立地研究纯经济问题，它研究的是“技术应用在市场经济条件下的经济活动中，所形成的运行规律”。“化工技术经济学”是“技术经济学”在化学工程领域的运用与发展，是技术经济学的一个分支。化学工程经济学－－－EconomicsofChemicalEngineering化学工业经济学－－－EconomicsofChemicalIndustry化学过程经济学－－－EconomicsofChemicalProcess定义（苏健民先生）：结合化工生产过程技术上的特征（特点），研究由这些特点所决定的化工过程的经济规律，探讨提高某个化工过程（或设备）乃至整个化工工业经济效益的有关问题。定义（刘光大先生）：在探讨和揭示化工技术满足社会需求的发展规律中，研究、评选各种技术政策、技术路线和技术措施的理论、方法和科学手段。化工技术经济学贯穿一个化工项目从基建到其寿命期的全过程。化工项目基建及其寿命期项目立项阶段（投资决策期）项目建议书可行性研究报告设计阶段设计说明书内包含技术经济评价内容寿命期内运行实际运行经济情况分析（成本核算等）工程改造（扩产）的技术经济分析二、化工技术经济的产生与发展化工技术经济问题化工过程的技术问题、经济问题紧密联系在一起世界最早的有关化工技术经济的专著：美国人ChaplinTyler，1926年的《ChemicalEngineeringEconomics》相对于18世纪中叶，欧洲大规模的玻璃、造纸、肥皂等近代化工工业而言，化工技术经济的理论就显得相对“年轻”。到了20世纪40～50年代，人们发现用化工技术经济的原理和观点来进行化工厂设计和工程方案的挑选，能获得巨大的经济效益。化工技术经济开始得到重视与迅猛的发展，并真正成为了技术经济学的一个重要分支。由于化工技术经济问题的重要性，到目前为止，它仍然是一门十分活跃的研究领域。我国从20世纪80年代末期，才开始重视把化工技术经济的原理、观点运用于化工过程。三、化工技术经济的研究对象化工技术经济研究对象研究某个地区乃至整个国家化工工业的布局及其技术经济分析（宏观对象）研究某个化工厂、化工厂的某个车间、车间的某个工段或者仅仅是某个单元操作的技术经济分析（微观对象）宏观对象相对复杂，牵涉到国家的有关政治问题、经济政策问题。一般是干部管理进修的学习重点。作为一名化学工程师，一般侧重于用化工技术经济来研究微观对象。四、化工过程的几个典型化工技术经济问题1、精馏塔设计时回流比的选定技术层面上，只要R＞Rmin，技术就可行。那么，R＝1.2Rmin？1.5Rmin？2.0Rmin？…实际上，有一个技术经济问题。R塔板数少，投资少，但能耗高，操作费用大。R塔板数多，投资大，但能耗低，操作费用小。现在，可以使用计算机模拟软件，以R＞Rmin为约束条件，以经济指标为最终目标，寻求到最优的回流比ROPT。2、输送化工流体时管径的设计在化工工艺设计的一个重要内容就是根据工艺、公用工程及辅助系统的条件来进行管路的流体力学设计以确定流程图上每个管路的直径大小，为绘制带控制点的工艺流程图（PID）提供依据。管路流体力学设计的内容可根据不同的设计阶段而不同。初步设计阶段：因不具备详细计算压力降来确定管径的条件，只能根据估计的数值初步选择管径，以满足管路有仪表流程图（PID）设计的需要。无管长，管件数据也不全此阶段，可按“常见流体流速推荐表”初步计算管径，然后选择靠近的管道规格。就完成了某个管道的初步管径选择设计。施工设计阶段：此阶段，配管图也基本确定，已经有了配管设计的管长、管件数量等数据。此时，要针对初步选择的管径，详细核算管路的阻力降以及其他安全要求，才能确定初步选择的管径是否合适或作相应的调整。阻力降的计算：利用不可压缩流体的伯努力方程，efWhuZgppp2)(221摩擦阻力降fh直管阻力降根据管道相对粗糙度、Re、查（算）摩擦系数等。管件的局部阻力降一般采用当量长度法问题：“常用流体推荐流速表”、“流体适宜流速表”，它们是根据什么得来（确定）的？这里面实际也体现了一个技术经济问题。在某个流股的输送量、输送距离一定的情况下：流速V↓，管径D↑（投资加大），阻力压降小，泵功率会适当降低，操作（运行费用）会适当降低。流速V↑，管径D↓（投资减少），阻力压降大，泵功率会适当增大，操作（运行费用）会适当增加。图6.1经济管径的确定管径费用流速的技术问题易燃易爆流体流速限制腐蚀性流体的流速限制工艺上允许的管路压降限制3、多效蒸发器的蒸发级数确定问题。4、管道、设备的保温层厚度选择问题。5、多技术方案的选择问题。……从设计资料中和实际运行的化工工程项目中，结合化工技术问题，提取哪些经济分析用的数据？如何提取？提取出经济分析数据后，用什么方法和指标体系去评价一个化工项目。以上两个内容就是化工技术经济在研究微观对象时要解决的问题。10.2化工项目的投资要想建成一个化工项目（工程），并把它运行起来，就得投入一定得资金。这些投入得资金，就是化工项目的投资。化工项目投资点（按投资支出大概先后顺序）：投资决策期支出设计费支出土地支出、工程施工及设备支出试车费支出及工程预备费化工项目投资建设投资支出（固定投资）（基建投资）流动资金支出建设期利息支出化工项目投资内容（按投资的资金使用方向）：化工项目投资建设投资（固定投资）（基建投资）流动资金建设期利息支出工程费用设计费用试车费用预备费用其它费用储备现金生产资金主要生产部分工程费辅助生产部分工程费公用工程部分工程费服务性部分工程费生活福利部分工程费“三废”处理部分工程费厂外部分工程费界区内投资界区外投资其中：工程费土建费设备费材料费安装费化工项目的投资≠固定资产化工项目的投资＞固定资产国家有关部门规定：固定资产必须同时满足以下两个条件：◆单项价值必须在800元人民币以上；◆使用寿命必须在一年以上。一般不能形成固定资产的投资内容：◆因返工而报废的工程部分；◆临时建筑；◆人员培训费；试车费一般都打入固定资产。化工项目一般投产稳定后，才进行竣工验收，才进行资产核算。投资及固定资产的管理工作，是一个化工企业总会计师的重要工作职责。一、化工项目的流动资金流动资金储备资金生产资金生产运行资金成品资金1、生产运行资金用于支付员工工资及福利，支付原材料，支付能源、水等，支付日常管理费用，支付外协费用，支付研发费用，员工培训费用等。2、成品资金用于支付成品库存费用，成品销售费用，成品运输费用，广告宣传费用等。3、储备资金用于储备原材料及能源、备件等。也包括储备部分现金（备用金）。对连续生产企业尤其重要4、流动资金的运行特点流动资金（其生产资金部分）的整体特点：“循环”拿出货币资金生产运行资金（在制品）成品资金（成品）销售回收货币资金在其整体“循环”特点下，具体体现在：◆只要工厂不停工，它就不能全部收回；◆其周转快慢，能一定程度反映出企业的经营状况；但随着生产规模的扩大与缩小，有流动资金的“追加”与“沉淀”问题。流动资金不能马上收回，且循环链条相对脆弱，其贷款利率会偏高。循环一次，赚一次。衡量流动资金周转快慢的指标：年周转次数、流动比率、速动比率。5、流动资金的估算①、按项目固定资产估算流动资金额＝固定资产额×固定资产流动资金率其中：固定资产流动资金率为12％～20％②、按项目年销售总收入估算流动资金额＝年总销售收入×销售收入流动资金率其中：销售收入流动资金率为10％～15％③、按年总成本（扣除折旧）估算流动资金额＝年总成本（扣除折旧）×成本流动资金率其中：成本流动资金率为12.5％～25％④、按流动资产和流动负债估算流动资产＝应收账款＋存货＋账面流动现金流动负债＝应付账款流动资金额＝流动资产－流动负债二、化工项目总投资的估算方法一个化工工程项目或一套化工装置的建成并运行，需要多少总投资，是经营者和投资者都十分关心的问题。初步估算投资决策期（项目建议书、可行性研究报告）初步设计阶段详细（较精确）估算，在施工设计期可以完成。下面介绍二种，在投资决策期经常使用的总投资初步估算方法1、单位生产能力投资估算法在拟建厂与现有厂的产品品种和工艺技术路线基本相同、生产能力差别不大的情况下，可以用现有工厂的已知投资，来估算拟建厂的投资额。设：i1－－－拟建厂的投资额；i2－－－现有厂的已知投资额；C1－－－拟建厂的生产能力；C2－－－现有厂的已知生产能力；则：单位生产能力投资估算法的计算式为：2112()iiCC其中：即为单位生产能力的投资额。22()iC注意：单位生产能力投资估算法的运用条件①、生产品种、工艺路线基本相同或相似；②、两者之间生产能力不能相差太大（一般在两倍以内）；③、厂址会影响估算精度；④、要注意修正投资年份的影响；2、化工品种（或设备）指数投资估算法单位生产能力投资估算法，最大的优点是直观，最大的缺点是没有考虑规模效应对总投资的影响。即使生产品种、工艺路线完全相同，生产规模大的工厂比规模小的工厂，前者的单位生产能力投资费用要低。例如乙烯装置生产能力选择问题。人们很早就注意到了规模效应对投资额的影响。为了克服单位生产能力投资估算法的缺点，1947年，美国人Williams就提出所谓的“指数估算法”1122()nCIIC其中，n为某种类型工厂或某种化工产品或某种化工装置（设备）的规模指数。在有关化工领域的文献、投资年鉴中，可以查到许多化工品种、化工装置（设备）的规模指数值。当查不到规模指数值时，可以采用以下比较常用的规模指数值：对某个产品或工厂类型：n＝0.7对某种装置或设备：n＝0.6所以，规模指数投资估算法又称为“0.6次方法则”规模指数n越小，表明其规模效应越明显。若n＝1，表明没有规模效应，此时以上两种投资估算方法就相同了。注意：规模指数投资估算法也要注意以下两点：①、厂址会影响估算精度；②、要注意修正投资年份的影响；关于资金的筹措渠道：①、企业各年盈利积累的自筹资金；②、银行贷款；③、财政拨款补贴；④、企业重组融资（包括风险投资）；⑤、企业无偿拆借；⑥、发行公共债券；⑦、上市募集资金；10.3化工产品的成本投资－－－针对某个工程项目成本－－－针对工程项目生产出的某个化工产品某个化工产品的成本，反映的是这个产品在出厂时，其凝聚的价值支出。一、化工产品成本的主要组成1、主要原材料费用经过加工后，构成化工产品实体的各个物料费用。主要原材料的原子（原子基团）进入了产品分子式中。例如：OHHCOOCCHCOOHCHOHHCSOH252335242△其中：就是主要原材料。COOHCHOHHC352和2、辅助原材料费用在化工生产过程中，不进入产品实体，但在生产中起重要作用的诸如催化剂、溶剂、助剂等原材料。辅助原材料的原子（原子基团）不进入了产品分子式中。上述例子中的H2SO4就是辅助原材料。3、燃料及动力费用为生产过程提供能量的燃料和消耗的水、电、汽、气费用。4、生产员工的工资及相应的附加费直接从事生产操作的一线员工（不包括车间管理人员和厂级管理人员）的工资，以及与他们工资成一定比例的附加费（住房公积金、养老保险、医疗保险、失业保险以及其它劳保、福利）。5、固定资产折旧费及大修基金化工企业的大修，指对化工厂全厂或某些车间进行大规模的修理或改造。化工企业选择在哪年？年内什么时间？进行大修，以及确定大修之间的间隔周期，都比较重要。化工企业的大修对重要问题随时进行不停产大修（针对大型的连续生产流程）对重要问题，集中时间进行全面停产大修（对小型连续化生产和间歇流程）例如：医药原料药生产企业一般选择一年之中销售淡季或不利于生产的月份进行停产大修，其大修间隔周期一般为2～4年。大修是需要资金的，例如虽然今年不大修，但也必须在今年的产品中分摊一部分基金，供后续年份需要大修时集中使用，这就是“大修基金”。每年应该提取的大修基金数额，一般按与固定资产原值的适当比例来提