化工过程经济分析与评价PPT课件

1、化工 过程 设计 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 evaluation by Gavin Towler, Ray Sinnott. Coulson 3200 60, 000;280, 00 Q QCN s Q QCN s 成本估算(Cost Estimate) 因子加算法（Factorial Method）： Lang(1948),ISBL,

2、 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。 e CFC e C 成本估算(Cost Estimate) , , 1 , , 1 1 1 iM e i C Spmerelicsl i iM e i Aperelicslm i CCffffffff CCffffffff Ce,i,cs = 碳钢设备i的采购成本； Ce,i,A = 合金设备i的采购成本； M = 设备总

3、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) 基于近期内类似设备的交易价格；基于近期内类似设备的交易价格； 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）； 4.直接询价，制造商提供资源； 5.估算，可参见下表。 n e CabS 通用设备采购成本估算参数 成本逐增

4、(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 Engineering； 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； C ost index in year A C ost in year AC ost in year B C ost 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 Factor

5、s) p当地的地质结构； 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 Inc. PRISM Project Estimator ARES Corp.

6、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 In-Plant Cost Estimator 项目管理 Aspen Icarus Project Manager A

7、spen 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（Consumables 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

8、 Gas Journal Chemical Week 咨询公司(Consultants) Purvin and Gertz: Cambridge Energy Research Associates: Chemical Market Associates Inc. (CMAI): SRI: 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

9、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（Steam） 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 ga

10、ses) can often be incinerated or used as process 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； 由原料杂质高收率得到的组分

11、； 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) 25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(Depreciation 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

12、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 OF 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

13、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(Contingency 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) 4 HML x () 2.65 x HL S 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 x xS 1.65 x xS 2.05 x xS 2.33 x xS Example1 设计一个废热锅炉，产生4000lb/h的蒸汽，换热面积为13

14、00ft3，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

15、详见下表。 基本参数 塔内径mm7800介质甲醇-水-DMC 最高工作压力MPa0.135设计压力MPa0.162 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mm0.8腐蚀裕量mm1 筒体厚度mm24筒体圆筒部分长度mm42700 筒体质量kg197736.79 封头 封头类型标准型封头曲面深度mm1950 厚度负偏差mm0.8腐蚀裕量mm1 封头厚度mm24焊缝系数 0.85 封头直边高度mm1950封头质量kg18227.15 塔盘 全塔塔盘数50塔盘总质量kg182845.5 裙座及塔附件 裙座内径mm7800裙座厚度mm24 裙座高度mm30

16、00裙座质量kg11571.18 人孔筒节长度mm500人孔筒节壁厚mm10 人孔筒节内径mm450筋板间距mm500 基础环内径mm7600基础环外径mm8000 基础环厚度mm62螺栓腐蚀余量mm1 螺栓个数48螺栓小径mm49 总塔 空塔总质量kg425380.6全塔操作质量kg664872.1 塔设备总高度m46.2塔体自振周期s0.492 设计基本风压值Pa500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

17、 Grid 5.Project Basis view 6.Capital costs 7. Investment Analysis Equipment Project Summary Cashflow Executive Sumary 8. Report 可参见相关文件 固定资本(Fixed Capital) 介区内成本（ISBL Costs） 介区外成本（OSBL Costs） 工程成本（Engineering Costs） 可能性费用（Contingency Charges） 设备采购成本估算 (Purchased Equipment Cost Estimate) 基于近期内类似设备的交易

18、价格；基于近期内类似设备的交易价格； 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）； 4.直接询价，制造商提供资源； 5.估算，可参见下表。 n e CabS 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 Engineering； 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； C ost index in year A C ost in year AC ost in year B C ost index in year B 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） 项目的经济评价 (ECONOMIC