规模指数法在炼油工程建设项目中的有效运用

○纪枫

（中国石化洛阳石化工程公司造价管理部）

规模指数法在炼油工程建设项目中的有效运用

○纪枫

（中国石化洛阳石化工程公司造价管理部）

规模指数法是目前国内炼油行业在项目的前期阶段（项目建议书[方案]、可行性研究）投资估算工作中比较常用的估算办法。投资估算人员一般根据一套已知规模的炼油装置的基础设计概算或者详细设计概算为参考，通过一个简单的指数函数形式来估算目标装置的大致投资。无论是在全厂性的项目中还是单装置的可研估算中，规模指数法以其使用简便及较为准确的结果，比较易于被投资估算人员掌握并频繁使用。

据笔者对行业内的了解，目前在设计阶段（基础设计和详细设计）追溯所有实际发生较大投资偏差的投资估算的原因，除设计方案本身的重大变化外，最重要的一个原因就是投资估算人员在项目前期的工作中没有正确地使用规模指数法。他们往往很机械地照搬一套参考装置，没有认真研究参考装置投资与目标装置之间可能存在比较大的差别，没有针对这个差别作出一定技术调整，结果造成了基础设计投资与可研批复投资估算的较大差异。

炼油装置是在一定技术条件下，将原油转换成市场需要的石油产品的工程装置，它的这个特性是由炼油装置的工程投资的技术性、工程性、原料性质以及最终产品等多方面因素来决定的。因此，我们在使用规模指数法进行投资估算的工作过程中，必须充分地考虑各种炼油装置不同的技术、不同的工程范围、不同的原料性质以及不同的最终产品等各种因素，对原有参考装置的投资进行科学有效地调整，以保证参考装置与目标装置达到尽量同比。

笔者以个人在炼油行业多年的投资估算经验为基础，将如何正确使用规模指数法的相关见解作如下探讨。

一、注意市场性因素

所谓市场性因素就是指大宗设备材料市场上的价格水平波动因素。毋庸置疑的一点是，保持参考装置与目标装置之间的价格水平一致是非常重要的。采用规模指数法之前，首先需要做的工作就是了解作为参考装置的基础设计概算或者详细设计概算的价格水平。

按目前中国的工程概算文件编制原则，整体价格水平应该固定在某一时点上。但现实是，估算投资的目标装置与参考装置之间往往有若干年的时间差距。规模指数法作为投资估算的基础，这期间的价格波动是不能不考虑的因素。不过对于一整套装置投资而言，各专业的主要设备材料价格波动并不一致。以2006—2008年为例，这期间受国际市场铁矿石价格波动的影响，国内普通碳钢管道价格上涨了约35%，作为炼油装置主体运行部分的静置设备的价格也有较大的波动。同一时期国际市场上，铜价也有着大幅的波动，一度从4万元/吨逼近到7万元/吨，严重影响了国内电缆和变压器价格的稳定，不过其他的设备如自控设备和动设备等价格则相对稳定。

因此，在使用规模指数法进行投资估算之前，为保证投资估算投资结果的科学合理，对原有参考装置的价格水平进行一定调整是十分必要的。事实上对于一套由各种设备材料组成的复杂的炼油装置而言，所有的设备材料价格都在波动之中。投资估算人员在工作中，应该在保证投资估算准确的前提下，根据项目本身的情况和具体要求，分专业地对参考装置概算作出不同幅度的调整。笔者在实际工作中，一般着重于对参考装置的设备、工艺管道、工业炉、钢结构以及部分电气设备的投资进行价差调整。从实际效果来看，基本上满足估算投资的准确度要求。

另外，需要强调一点的是，在市场性因素中除了要考虑到价格水平的波动以外，外汇汇率的变动也应该引起足够的重视。在各种炼油项目中，一般会有大量设备或者材料需要去国外采购，在投资估算的时候，为保证价格水平的合理，应对参考概算的汇率作出合理的调整。

二、采用相同工艺技术的参考装置

炼油装置种类较多，各种工艺技术方案亦不尽相同。目前主要炼油装置的催化裂化装置可以分为DCC、FDCC、和MIP及MIP（CGP）等；连续重整装置目前在国内投产的有美国UOP、法国Axens和中石化开发的超低压连续床重整技术；而柴油加氢装置在引进国外技术消化吸收后逐步实现了国产化，国内也开发出了一种液相加氢精制技术。

采用规模指数法进行投资估算时，应尽量选用工艺技术方案相同的装置概算资料来作为参考是一个基本原则。因为采用不同技术的同类装置，不仅在整个工艺流程上完全不同，而且在主要设备的数量、规格、在材质上也有较大区别，个别的甚至在平面布置上也无类似可言，因此投资估算结果往往有较大的差别。

但是，由于炼油装置设计的标准化尚不完善，在进行投资估算时，并不是每次都能找到一个完全相同的装置投资作为规模指数的基数。笔者认为，忽略参考装置与目标装置的工艺流程一致性、以及由于资料所限而勉强使用某一套类似炼油装置投资都是错误的。事实上，不同工艺技术方案的同类装置投资之间还是有一定方法可以消除这种差异的。

第一，催化裂化装置。MIP催化装置、FCC催化装置从工艺角度上，差别不是很大，流程也相对一致，反映在投资上也没多大区别。需要重点指出的是，DCC催化装置同以上二种装置还是有较大区别的。严格来说，DCC应该属于催化裂解装置，同一般的催化装置相比，既有相同也有不同。在设计规模相同时对投资的影响主要在于设备尺寸。从工艺设计上来讲，DCC装置的设计参数要比MIP装置大两倍左右，由此带来的主要影响就是参考概算中设备的各个专业投资往往有大约20%的误差，投资估算应特别注意这一点。即使对于技术完全相同的两套催化装置而言，也有三机组催化装置和四机组催化装置的区别，四机组的催化装置相对三机组催化装置在主风机组上多了一个背压式汽轮机的配置，这一因素造成的投资差异不是很大，以180万吨/年催化裂化装置为例，由于机组设置不同而造成的各专业投资差异合计大约在1500万元左右，主要影响在于机械设备专业。

第二，连续重整装置。一般认为，采用美国UOP技术和采用法国Axens技术的重整装置在投资上差别不大，但是以笔者近期的实际经验来看，采用法国Axens技术的重整装置专利商指定供货的范围要比美国UOP技术更广，国产化程度相对较低，这个原因造成设备、机械和自控仪表专业引进部分上的工程投资有接近12%的差别。目前，在中石化的科研人员努力攻关下，中国已经在连续重整装置工艺上取得了一定的突破，形成了具有完全自主知识产权的超低压连续床重整技术。经过同美国UOP技术的重整装置对比，采用国产技术可以在设备、机械和自控仪表三个专业上有约4%的投资优势。

第三，柴油加氢装置。国内原有的加氢装置大多数采用国外工艺包，目前已经被逐步的消化吸收。最近，中国石化的科研单位经过不懈努力，开发出一种液相加氢技术，而且在石家庄、九江和湛江已经开始工程化，同普通加氢装置相比，液相加氢的最大特点是减少了一台新氢压缩机，以200万吨/年柴油加氢装置为例，液相加氢装置与普通加氢装置相比在机械专业上可以节约1200万元左右。同时，由于这个原因而带来的平面布置的优化，经笔者的粗略测算，在工艺管道专业上可以有约2%的投资结余。

三、高度重视原料性质对装置投资的影响

在使用规模指数法进行投资估算时，在保证参考装置与目标装置一致的价格水平和相同的工艺流程之外，不能忽略原料性质对装置投资产生的影响。反之，往往会造成很大的误差。

第一，常减压装置。常减压装置投资是受原油性质影响最大的一种炼油装置，对于一个全厂性的炼油项目而言，常减压装置的进料是基本上没有经过处理的原油（在常减压装置前预设脱硫和脱酸设施的情况除外），考虑到原油中的酸和硫对装置的腐蚀性，在设计上，当酸值≥0.5mgkoh/g，硫含量≥1%时，材质选择上就要按抗高硫或者抗高酸来考虑。原油的酸和硫的含量对常减压装置投资影响最大的在设备、工业炉和工艺管道三个专业。以原油为高硫高酸这种极端情况为例，设备专业中大多数的塔器、换热器、空冷和容器的材质需要按不锈钢和合金钢考虑，投资影响约有25%～45%，工业炉中的炉管、急弯弯管、翅片管等材质基本上也以不锈钢和合金钢为主，投资影响大约有15%～25%，同样原因对工艺管道专业的投资影响大约有35%左右。

第二，催化裂化装置。以笔者目前掌握的情况，原油中的残碳值对催化装置投资的影响比较大。因为原油残炭值与催化装置产品的生焦率是存在一定正比关系的。较高的生焦率，会要求有越大主风机的风量，一般二者之间有（12-14）m3/kg的线性关系。同时，在工程设计上，较高的生焦率还会影响催化装置的反再系统中最重要的设备之一—外取热器的大小。在催化装置中，仅机组和反再系统本身在整个装置中所占的投资比例就达到27%左右，所以如果在催化装置的投资估算中忽略了原油性质的影响，会对后面的投资估算结果造成重大影响。

第三，加氢装置。加氢装置原料中的重金属含量如镍、钒等会增加催化剂的消耗量，而在加氢装置，特别是渣油加氢和蜡油加氢这些加工重质原料的加氢装置，催化剂的投资所占比例是相当高的。因此，在实际投资估算工作当中，为保证投资的最大准确度，比较合理的办法是请相关工艺系统设计人员提供目标装置的催化剂消耗量，使用规模指数法进行投资估算后，应将这一部分催化剂的消耗量差再考虑进去。

以上仅仅是笔者根据个人经验的部分总结，相信原油的性质对炼油装置的投资影响应不仅限于此。投资估算人员应详细了解参考装置与目标装置之间原油性质的差别，与相关设计人员认真沟通，以排除规模指数法在应对原油性质的不同而对装置投资影响上的不足。

四、认真确定装置投资估算范围

所谓确定装置投资估算范围，就是详细对比参考装置与目标装置在具体工程内容上有何异同。为什么要指出需要认真确定装置投资估算的范围呢？很多情况下，投资估算人员仅考虑了参考装置与目标装置在工艺流程上的一致，并没有认真研究参考装置的工程内容范围。而事实上，作为工艺流程完全相同的两套装置，在工程内容上可能有很大差别。这种前后工程内容的不一致，也是造成估算投资较大误差的一个重要原因。

第一，一套完整的炼油工艺装置除去装置本身以外，需要一些附属系统，但是作为参考装置的概算或者目标装置的投资估算是否将这一部分投资列入单装置或者列入系统却是受当时该项目的整体要求而确定的。考虑到这点，在进行投资估算时，需要了解参考装置的附属系统配置情况，了解参考装置这一部分的投资是否在参考装置概算范围内。应根据投资估算的要求重点研究参考装置概算中的建筑、电气、自控仪表和采暖通风专业的概算投资。

第二，有些工艺装置本身还包含着一些附属装置。催化装置可能会包含烟气脱硫和产品精制（主要是干气脱硫，汽油脱硫醇和液化气脱硫脱硫醇），个别加氢装置中也可能含有脱硫设施。因此，在采用规模指数法时，应明确参考装置或者目标装置是否含有这些附属装置。

第三，项目不同的建设地点，地载力是不同的。地载力较差的地区装置需要大量桩基工程，而地载力较好的地区所需桩基工程较少甚至没有。因此，在使用规模指数法进行投资估算时，应清晰了解目标装置的地载力情况，以免漏项。

第四，工艺技术和加工流程相同的两套装置，受各种原因影响，可能会在装置中采用不同的换热方式。有的可能采用空气冷却较多，有的可能采取水换热器较多。我们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，因此投资也相对较高。在做投资估算时，对整个装置或者项目换热形式进行了解也是十分必要的。

五、平面布置的区别

一般而言，装置加工规模越大，所需占地面积也就越大。由于规模指数法本身就是根据装置加工规模的大小来估算投资，因此从理论上讲，平面布置的差异在规模指数法的考虑范围之内，但是不排除极个别情况的出现。以笔者亲身经历过的我国东北某地一炼油项目为例，该项目在可研阶段，笔者同工艺设计人员认真沟通了本项目的具体情况，详细地研究了参考概算与本项目的主要异同，并在投资估算时作了充分考虑。但是在基础设计阶段发现，可研阶段没有考虑参考装置与本项目的平面布置有较大差别，一般炼油装置的平面布置均为一整体，因此可研阶段没有对此予以充分重视。而事实上，该项目受建设地平面大小所限，不得不将一整套炼油装置分为两地布置，中间用系统管桥相连。从此案例中，我们可以知道，平面布置在某些情况下，也会对规模指数法的准确运用产生不小的影响。

正确使用规模指数法进行投资估算对于整个项目是至关重要的。项目前期的论证阶段对整个项目有着重要的战略意义，它需要精密的论证整个项目在技术性、安全性、经济、社会国民经济效益等多方面的可行性和经济性。以目前国内的项目投资管理模式，项目投资的批复是项目前期阶段以及后面的基础设计阶段的重要内容之一。项目主管机关（政府或者企业）出于节约投资、控制投资、有效利用资金及发挥建设项目的经济效益等目的，在项目批复中，需要将项目建设投资列为整个项目建设的控制重点，除非项目本身发生比较重大的变化，通常要求基础设计的投资应严格控制在项目前期阶段的（主要指可研）批复投资的范围之内。否则，整个项目的技术经济评价结果就会发生严重偏差，甚至导致整个项目的经济效益发生逆转，造成资金和资源的巨大浪费。因此笔者认为，正确使用规模指数法估算投资，维护前期项目投资数据的严肃性，使之能够禁得住复核和推敲，对于项目建设而言，其意义是重大的。

【声明】本文中的部分投资数据为平均测算值，该数值的确定受本公司的工程设计规范和工程设计方式影响，同其他相关单位的经验值或有所不同，但不影响本文的主要结论。

（责任编辑：胡冬梅）