化工过程经济分析与评价

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1、设 计 项 目 的 经 济 分 析 与 评 价 主要参考资料 Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design. 2008.CH6. Costing and project evaluationby Gavin Towler, Ray Sinnott. Coulson 320060,000; 280,00 QQ C N s QQ C N s 成本估算(Cost Estimate) 因 子 加 算 法 （ Factorial Method） ：Lang(1948)

2、,ISBL, Lang因 子C=工 厂 总 的 ISBL投 资 （ 包 括 工 程 成 本 ） ； =所 有 设 备 的 成 本 ， 包 括 反 应 器 、 罐 、 塔 、 换 热 器 、 锅 炉 等 ；F=安 装 因 子 ， Lang因 子 ； 1940s.F=3.1， 对 于 主 要 固 体 加 工 车 间 ；F=4.74 ， 对 于 主 要 流 体 加 工 车 间 ；F=3.63 ， 对 于 流 体 -固 体 加 工 车 间 。 eC F C eC 成本估算(Cost Estimate) , ,1 , ,1 11i M e i CS p m er el i c s lii M e i A

3、 p er el i c s l miC C f f f f f f f fC C f f f f f f f f Ce,i,cs = 碳 钢 设 备 i的 采 购 成 本 ；C e,i,A = 合 金 设 备 i的 采 购 成 本 ；M = 设 备 总 数 ；fp、 fer、 fel、 fi、 fc、 fs、 fl =安 装 因 子 ， 配 管 、 安 装 、电 力 、 仪 器 仪 表 、 土 建 、 基 建 、 涂 装 ； 参 照 如 下 表 格 。 固定成本估算的典型因子 设备采购成本估算(Purchased Equipment Cost Estimate)基 于 近 期 内 类 似 设

4、 备 的 交 易 价 格 ；数 据 来 源 ：1. EPC公 司 ， 工 程 总 承 包 ， （ 工 程 设 计 、 采 购 、 施 工 ） ；2. Aspen， ICARUS TM ；3. 出 版 物 公 开 数 据 、 图 表 网 络 等 （ 如 www.aacei.org） ；4. 直 接 询 价 ， 制 造 商 提 供 资 源 ；5. 估 算 ， 可 参 见 下 表 。 neC a bS 通用设备采购成本估算参数 成本逐增(Cost Escalation) 考 虑 通 货 膨 胀 的 成 本 估 算 ：CE指 数 =化 工 厂 成 本 指 数 ， 月 刊 Chemical Engine

5、ering；MS指 数 =Marshall and Swift 设 备 成 本 指 数 ；NF指 数 =Nelson-Farrer 炼 油 施 工 指 数 ， Oil and Gas Journal；Cost index in year ACost in year A Cost in year B Cost index in year B 主要成本指数的变化所 有 成 本 指 数 应 多 方 判 断 而 慎 用 ；相 关 性 超 期 越 长 ， 结 果 越 不 可 靠 ；根 据 对 未 来 情 况 的 评 价 进 行 调 节 ； 位置因子(Location Factors)p当 地 的 地 质

6、 结 构 ；p当 地 的 气 候 ；p当 地 的 运 输 与 交 通 ；p当 地 的 劳 动 力 价 格 ；p关 税 以 及 其 他 税 收 等 介区外成本(OSBL) 一 般 通 过 考 虑 与 ISBL一 定 的 比 来 估 算 ； 2050% CISBL； 由 过 程 极 其 位 置 决 定 。 成本估算工具(Computer Tools for Cost Escalation)CostLink/CM Building Systems Design, Inc.Cost TrackTM OnTrack Engineering Ltd.ICARUSTM Aspen Technology In

7、c.PRISM Project Estimator ARES Corp.Visual Estimator CPR International Inc.Aspen Economic Evaluation Aspen Economic Evaluation- 财务评价工具 Aspen Process Economic Analyzer 工 艺 设 计 阶 段 项 目 成 本 估 算 Icarus Process Evaluator (IPE) Aspen Capital Cost Estimator 项 目 成 本 估 算 ， 用 于 报 价 和 项 目 控 制 Aspen Kbase Aspen

8、 In-Plant Cost Estimator 项 目 管 理 Aspen Icarus Project Manager Aspen 过程经济分析器的应用 查 看 报 告 ， 形 成 结 论 报 告运 行 ， 生 成 详 细 报 告给 定 新 增 项 目 组 件 信 息规 划 数 据 （ Map Data）检 查 数 据 （ Examine Data）载 入 数 据 （ Load Data） 生产成本和收入估算 价 格 数 据 来 源 价 格 预 测 转 让 定 价 （ Transfer Pricing） 公 用 工 程 成 本 （ Utility Costs） ； 耗 材 成 本 （ Co

9、nsumables Costs） ； 三 废 处 理 成 本 ； 劳 动 力 成 本 ； 副 产 品 收 入 （ Byproduct Revenues） 价格数据来源 公 司 内 部 的 预 测 数 据 贸 易 杂 志 ICIS Chemical Business Americas, The Oil and Gas Journal Chemical Week 咨 询 公 司 (Consultants) Purvin and Gertz: Cambridge Energy Research Associates: Chemical Market Associates Inc. (CMAI): S

10、RI: The Chemical Economics Handbook 在 线 经 纪 人 和 供 应 商 参 考 书 价格预测 利润的预测 价格(或利润)的 统计分布模型 转 让 定 价（Transfer Pricing） 转 让 价 格 （ transfer prices） ， 内 部 调 拨 价 格 市 场 价 格 （ market prices） ； 转 让 价 格 市 场 价 格 的 情 况 ： 不 是 标 准 产 品 ； 转 让 定 价 对 于 项 目 的 经 济 分 析 影 响 很 大 公用工程成本（Utility Costs） 燃 料 （ Fired Heat） 蒸 汽 （ S

11、team） 冷 却 水 （ Cooling） 电 （ Electricity） 去 离 子 水 （ Water） 空 气 和 氮 气 （ Air and Nitrogen） 耗材成本（Consumables Costs） 酸 （ Acids） 碱 （ Bases） 吸 附 剂 （ Sorbents） 溶 剂 （ Solvents） 催 化 剂 （ Catalysts） 三废处理成本（Waste Disposal Costs） 废 气 ， Off gases (including hydrogen-rich gases) can often be incinerated or used as p

12、rocess fuel. 废 水 ， Waste-water treatment about $6 per 1,000 gal ($1.5 per metric ton)； 废 渣 ， Solid wastes Inert solid wastes can be sent to landfills at a cost of about $50/ton 劳 动 力 成 本 （ Labor Costs） 副 产 品 收 入 （ Byproduct Revenues） 由 主 反 应 高 收 率 得 到 的 副 产 品 ； 由 副 反 应 高 收 率 得 到 的 组 分 ； 由 原 料 杂 质 高

13、收 率 得 到 的 组 分 ； 低 产 率 得 到 的 高 价 值 组 分 ； 有 回 收 价 值 的 耗 材 组 分 （ 如 溶 剂 、 催 化 剂 等 ） 税 与 折 旧 (Taxes) 税 (Taxes) 国 家 、 地 区 的 差 异 性 ； 可 变 性 ； 专 业 性 ； 投 资 激 励 (Investment Incentives) 2 5年 的 免 税 ； 政 府 行 为 的 资 金 帮 扶 ； 低 息 贷 款 ； 贷 款 担 保 ； 其 中 政 府 同 意 承 保 的 项 目 贷 款 ， 使 其 更 容 易获 得 融 资 的 有 利 条 件 。 折 旧 费 (Depreciat

14、ion Charges) 项 目 融 资 (PROJECT FINANCING) 企 业 财 务 会 计 基 础 资 产 负 债 表 (Balance Sheet); 损 益 表 (Income Statement); 现 金 流 量 表 (Cash Flow Statement) 偿 还 债 务 和 融 资 负 债 比 率 (debt ratio, DR) 股 本 融 资 (Equity Financing) 净 资 产 收 益 率 (Return on equity, ROE) 资 本 成 本 (Cost of Capital) 项目的经济评价 (ECONOMIC EVALUATION O

15、F PROJECTS) 现 金 流 量 与 现 金 流 量 图 简 便 的 经 济 分 析 方 法 投 资 回 收 期 (Payback Time) 投 资 回 报 率 (ROI, Return on Investment) 货 币 时 间 价 值 未 来 的 净 价 值 (net future worth, NFW) 净 现 值 (Net Present Value, NPV) 贴 现 现 金 流 收 益 率 (DCFROR) 敏感性分析 (Sensitivity Analysis) 简 单 的 敏 感 性 分 析 ; 风 险 分 析 的 统 计 方 法 ; 可 能 成 本 (Conting

16、ency Costs); 敏感性分析参数 风险分析的统计方法 最 可 能 值 (M); 上 限 值 (H); 下 限 值 (L); 均 值 x; 标 准 差 Sx; ( 2 )4H M Lx ( )2.65 x H LS 可能成本(Contingency Costs)成 本 的 90%置 信 区 间 成 本 的 95%置 信 区 间 成 本 的 98%置 信 区 间 成 本 的 99%置 信 区 间 1.3 xx S1.65 xx S2.05 xx S2.33 xx S Example1 设 计 一 个 废 热 锅 炉 ， 产 生 4000lb/h的 蒸 汽 ， 换 热 面 积 为 1300f

17、t3， 估算 该 废 热 锅 炉 的 成 本 。 选 择 确 定 常 用 项 目 参 数 右 键 Main Area； 选 择 Add Project Component； 选 Process Equipment；Heat Exchangers； 输 入 相 关 参 数 ； 点 击 Evaluate button Example2 估 算 某 一 甲 醇 制 烯 烃 过 程 （ MTO） 中 的 反 应 器 价 格 。反 应 温 度 500摄 氏 度 ， 反 应 压 力 1atm， 列 管 式 固 定 床反 应 器 ， 催 化 剂 为 SAPO-34催 化 剂 。 反 应 器 结 构 参 数如

18、 下 ： 反 应 器 直 径 3.2m， 高 7.5m； 列 管 直 径 30mm， 长 5m， 500根 ； 材 料 为 耐 热 钢 。 Example3 估 算 一 碳 酸 二 甲 酯 （ DMAC） 分 离 塔 KA203的 价 格 。塔 参 数 详 见 下 表 。 基 本 参 数塔 内 径 mm 7800 介 质 甲 醇 -水 -DMC最 高 工 作 压 力 MPa 0.135 设 计 压 力 MPa 0.162最 高 工 作 温 度 106 设 计 温 度 127筒 体材 料 Q235-A 焊 缝 系 数 0.85厚 度 负 偏 差 mm 0.8 腐 蚀 裕 量 mm 1筒 体 厚

19、度 mm 24 筒 体 圆 筒 部 分 长 度 mm 42700筒 体 质 量 kg 197736.79 封 头 封 头 类 型 标 准 型 封 头 曲 面 深 度 mm 1950厚 度 负 偏 差 mm 0.8 腐 蚀 裕 量 mm 1封 头 厚 度 mm 24 焊 缝 系 数 0.85封 头 直 边 高 度 mm 1950 封 头 质 量 kg 18227.15塔 盘全 塔 塔 盘 数 50 塔 盘 总 质 量 kg 182845.5裙 座 及 塔 附 件裙 座 内 径 mm 7800 裙 座 厚 度 mm 24裙 座 高 度 mm 3000 裙 座 质 量 kg 11571.18人 孔

20、筒 节 长 度 mm 500 人 孔 筒 节 壁 厚 mm 10 人 孔 筒 节 内 径 mm 450 筋 板 间 距 mm 500基 础 环 内 径 mm 7600 基 础 环 外 径 mm 8000基 础 环 厚 度 mm 62 螺 栓 腐 蚀 余 量 mm 1螺 栓 个 数 48 螺 栓 小 径 mm 49总 塔空 塔 总 质 量 kg 425380.6 全 塔 操 作 质 量 kg 664872.1塔 设 备 总 高 度 m 46.2 塔 体 自 振 周 期 s 0.492设 计 基 本 风 压 值 Pa 500 地 震 设 计 烈 度 8级 Example4 估 算 一 换 热 过 程 的 成 本 （ 见 过 程 设 计 作 业 3） 流 程 示 意 图 成本计算工具栏 成本计算工具栏 1 .Block Summary Grid 2 .Map 3 .Evaluation 4 .Equipment Grid 5 .Project Basis view 6 .Capital costs 7 . Investment Analysis Equipment Project Summary Cashflow Executive Sumary8 . Report可 参 见 相 关 文 件