原油蒸馏装置技术经济特性分析

第２８卷第１期　石油化工技术与经济　２０１２年２月　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ　ｉｎ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ　原油蒸馏装置技术经济特性分析　赵文忠　李志强　蒋荣兴　（中国石化工程建设公司，北京１００１０１）　摘要：从投资、成本以及效益等方面人手，对典型原油常减压蒸馏装置的投资与成本的构成进行了分　析，研究降低投资和控制成本的主要因素及提高原油常减压蒸馏装置经济效益的主要途径。　关键词：　原油蒸馏装置技术经济特性分析　文章编号：１６７４—１０９９（２０１２）０１—００１７—０４　中图分类号：Ｆ４０７＋２２　文献标识码：Ａ　原油常减压蒸馏装置是一个炼油厂的“龙　用的计算基础，约占建设投资的８５％，是影响投　头”装置，进厂原油首先通过常减压蒸馏装置分　资高低的决定性因素。工程费用中各项费用的构　为各种馏分，为后续加工装置提供原料或直接作　成比例在不同的项目中不尽相同，但差别不大。　为产品（组分）…，原油常减压蒸馏装置规模的大　以８　Ｍｔ／ａ原油常减压蒸馏装置为例，静止设备投　小和原料产品方案决定炼油厂的加工能力和同业　资费用占３７．２８％，机械设备占８．６５％，工艺管道　竞争实力，因此，应特别重视对该类装置技术经济　占１９．６８％，工业炉占１２．７ｌ％，电气占８．１４％，仪　特性的分析。　表占５．３５％，土建占７．１ｌ％，其他占１．０８％。　从上述分析来看，降低投资的重心主要在于　１投资分析　降低工程费用。工程费用中各种动、静设备费　１．１建设投资组成　用占总投资费用的４０％一５０％，其次是工艺管　根据我国目前基本建设的有关规定，工程建　道、工业炉、电气和土建等，各占７％～１９％左　设项目总投资由建设投资、建设期利息和流动　右。对设计者来说，在满足工艺要求的前提下，　资金３部分组成。在工程概算中，建设投资又　首先要想方设法降低设备费用，尽量减少占地　包括固定资产、无形资产、其他资产和预备费４　面积以节约管道和土建投资，其次是降低工业　部分。　炉及电气、仪表等费用。　原油常减压蒸馏装置的建设投资与装置规模、　按工艺过程划分，以８　Ｍｔ／ａ加工轻质原油的　原料性质、产品要求、工艺技术和建设现场条件有　常减压蒸馏装置为例（部分常压重油直接去常压　关。按２００４年国内价格计算，加工低硫轻质原油　渣油加氢脱硫装置，减压部分能力偏小），工程费　的８　Ｍｔ／ａ常减压装置，需要投资约４．５亿元，折合　用中常压部分约占７５％，减压部分约占２５％；而　单位加工能力的投资为５６元／ｔ；如果加工含硫重　对１０　Ｍｔ／ａ加工重质原油的常减压蒸馏装置而言　质原油，需要投资约５．８亿元，折合单位加工能力　（全部常压重油进减压部分），工程费用中常压部　的投资为７２元／ｔ。　分约占６５％，减压部分约占３５％。可见，常压部　一般而言，原油常减压蒸馏装置建设投资中　工程费是主体，占８５．１３％，固定资产其他费用　收稿日期：２０１１—１２—１３。　占６．３９％，其他资产占０．７４％，预备费占　作者简介：赵文忠，男，１９６９年出生，１９９１年毕业于天津大学　７．７４％。　技术经济专业，教授级高级经济师，长期从事经济评价工作，　１．２工程费用分析　现为中国石化工程建设公司专业副总工程师，中国技术经济　工程费用是建设投资中的主要部分和其他费　研究会可行性研究与项目评价分会理事。　石油化工技术与经济　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ　ｉｎ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ　第２８卷２０１２年第１期　２月　分与减压部分的投资大小与原油的密度密切相　关。一般而言，加工轻质原油的常压部分工程费　要的经济效益和社会效益。原油常减压蒸馏装置　流程长，设备多，因而设备价格高低对投资影响很　大。在目前条件下国产设备一般比引进设备便宜　３０％左右，因此在国内设备制造能力已具备替代　进口设备的前提下，应当优先考虑采用国产设备。　目前，原油常减压蒸馏装置的绝大部分设备都可　以由国内制造提供。　２成本分析　用要大于加工重质原油的常压部分的费用，而加　工重质原油的减压部分的工程费用则要大于加工　轻质原油的减压部分的费用。　１．３影响投资的主要因素　影响原油常减压蒸馏装置投资的因素很多，　综合来看，以下几个方面不应忽视。　（１）原料性质　常减压装置的投资与所加工原油的性质关　系密切。如原油中轻组分和重组分的比例与常　２．１成本估算　常减压装置的总成本费用包括：原料费、辅助　压部分和减压部分的机械设备等大小密切相　关，原油的含硫量、酸值等则与常减压装置的选　材密切相关。对低硫、低酸原油一般采用价格　便宜的碳钢即可，而对高（含）硫、高（含）酸原油　则需采用价格昂贵的合金钢以避免机械设备和　材料费、燃料动力费、工资及福利费、制造费用、管　理费用、财务费用、营业费用等。一般而言，原油　费用占常减压装置成本费用的９８％以上，由于原　油的性质差别很大，其价格也大相迥异。在产品　方案接近的情况下，性质较差的原油，其价格较　管道等的腐蚀。　（２）装置规模和产品要求　低，操作费用较高，但产品附加值通常也会较高；　性质较好的原油，其价格较高，操作费用较低，但　产品附加值通常也相对较低。　对于常减压装置的成本费用，一般重点考察　其单位操作费用，包括完全操作费用和现金操作　费用。　以８　Ｍｔ／ａ加工低硫轻质原油的常减压装置　装置规模对投资影响较大，原油常减压蒸馏　装置的投资与其规模呈曲线正相关关系，规模　越大，其单位能力的投资越低。由于炼厂加工　总流程对原油常减压蒸馏装置的加工方案和产　品要求各不相同，其流程长短和设备多少及大　小等有很大的差别，因此对投资也造成一定的　影响。　为例，其操作费用及明细构成详见表１和表２。　表１常减压装置公用工程估算　（３）技术方案　装置采用的技术方案对投资的影响有正负两　种可能性。有些技术的改进对降低投资是有利　的，如采用先进化学药剂、简化流程、紧凑布置设　备、采用高效换热设备、联合加热炉、联合烟道等，　既提高了技术水平又降低了投资，这些技术的改　进对降低投资是有利的。另外有些技术改进，其　目的是提高产品收率或者节能，大多数情况下会　增加投资，但综合经济效益应当是有利的。　（４）新建与改扩建　利用老装置改扩建，充分挖掘现有设备的潜　力，对节约投资是十分有利的，在有条件的炼厂应　当优先予以考虑。当然，改扩建与新建装置相比　究竟能节省多少投资，与具体条件有关，应当综合　考虑老装置的设计余量、新技术的选择和场地条　件等因素。　（５）设备国产化　设备国产化是节约投资的重要途径，具有重　第１期（２０１２）　赵文忠等．原油蒸馏装置技术经济特性分析　表２常减压装置操作费用（车间级）估算　成本项目　每年成本费用／万元　催化剂与化学药剂　１　６Ｏ８　燃料动力　２ｌ　０７８　工资及福利费　９６　制造费用　４　７４５　折旧费　３　２７９　修理费　１　４５０　其他制造费用　１６　操作费用／（元・ｔ　）　２７　５２７　单位完全操作费用／（元・ｔ　）　３４．４１　单位现金操作费用／（元・ｔ　）　２８．３６　由上可知，加工低硫轻质原油的８　Ｍｔ／ａ常减　压装置，其单位完全操作费用为３４．４１　ｔ，单位　现金操作费用为２８．３６　ｔ，若加工高硫重质原　油，其单位操作费用将增加２０％以上。　２．２影响成本的因素　原料费用是原油常减压蒸馏装置成本费中　最主要的因素，占总成本费的９８％以上，其他所　有加工、制造、管理等费用占总成本还不到２％，　因此原油价格的高低对装置成本有着决定性的　影响。　原油常减压蒸馏装置的产品一般都作为工厂　下游装置的原材料，或作为中间产品，其价格的确　定往往受到人为因素的影响，难以客观公正，因此　在进行装置技术经济评价时，往往按全厂“有无　对比法”进行分析。在这种情况下，可只计算操　作费用和折旧、大修的费用，不包括原料费用。原　油常减压蒸馏装置对炼厂成本的影响主要应体现　在操作费用上。　从表２可以看出，对操作费用影响最大的是　燃料动力费，因此，节能降耗是降低装置操作费用　的首选措施；折旧费和修理费随投资的变化而变　化，有效地控制投资，也是降低操作费用的重要措　施；工资及福利费则与装置定员有关。　３效益分析　３．１　原油常减压蒸馏装置的财务评价　装置的经济效益可以从两个方面得到证明，　一是从本身的角度看，以装置的投入产出进行分　析；二是从整个企业的角度出发，按“有无对比　法”，对企业建设常减压装置前后经济效益进行　分析。　一般而言，由于常减压装置是一个上游加工　装置，俗称“油头”，其产品（大部分为中间组分）　并不是直接出厂销售，而是供给下游装置进行进　一步的加工，中间组分的价格和流转税金都不好　确定。因此为了客观地测算常减压装置的经济效　益，正确评价装置的主要经济指标，往往是采用　“有无对比法”对全厂进行分析。目前按照这种　方法评价原油常减压蒸馏装置，计算出来的项目　投资内部收益率一般都在行业基准值１３％以上，　投资回收期为６～７　ａ，说明装置具有较好的经济　效益。　需要特别指出的是，由于原油常减压蒸馏装　置是炼油企业的“龙头”，其流动资金包含了原　油的储备，而原油储备费用往往是炼油厂的流　动资金的主要构成部分。也就是说，原油常减　压蒸馏装置分担的流动资金往往大大高于其他　二、三次加工装置。除原油价格不断攀升的因　素之外，炼油厂为提高适应不同原油加工的灵　活性及应对原油价格波动的风险，一般会考虑　适当增大原油的储备能力和日常储备数量，从　而使得原油常减压蒸馏装置所背负的流动资金　呈现不断上升趋势。　３．２　提高原油常减压蒸馏装置经济效益的途径　分析　（１）装置规模应符合经济规模　就我国目前生产管理水平、炼厂分布状况、设　计和机械制造水平及施工技术水平而言，炼厂的　经济生产规模应在８～２０　Ｍｔ／ａ（单条线）之间为　宜。建设规模低于８　Ｍｔ／ａ时，单位原油的固定费　用会大大增加；而建设规模高于２０　Ｍｔ／ａ时，单位　原油的管理费用及产品运输成本将大大增加，设　计和机械制造及施工的难度和费用会大大增加，　工厂生产及装置操作的灵活性会降低。这些在目　前条件下，都是不经济的。　测算表明，炼厂规模在５～１０　Ｍｔ／ａ之问变　动时，在其他条件不变的情况下，炼厂原油常减　压蒸馏装置规模对效益水平和操作费用的影响　是十分显著的，即每增加１　Ｍｔ／ａ的生产能力，内　部收益率增加约０．５个百分点，操作费用减少　约５元／ｔ。　（２）尽量加工劣质原油　由于当前国际市场上劣质原油与优质原油价　差较大，因此加工劣质原油就具有成本优势。例　石油化工技术与经济　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ　ｉｎ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ　第２８卷２０１２年第１期　２月　如，高硫原油与低硫原油、重质原油与轻质原油的　差价呈逐步增大的趋势，加工高硫重质原油的效　益要明显好于加工低硫轻质原油。以沙特轻质与　修一次）等，对减少建设费用和降低生产成本　都具有重要意义，是提高经济效益的一个重要　方面。　重质原油加工为例，当沙轻、沙重原油的差价在低　油价时为２美　桶，按进口等价原则计算的沙　轻、沙重原油我国上岸价格相差约１８０—２００　ｔ，　对１０　Ｍｔ／ａ级炼油厂（加工１００％沙轻原油）而　言，每增加１０％的沙重原油可节省原油费用　失　（５）改善产品质量和提高收率，减少加工损　原油常减压蒸馏装置除生产部分石油产品　（直馏煤油、柴油等，一般还需要进一步精制处　理）外，主要是为下游二次转化装置和重油加工　１．８亿一２．０亿元人民币，远高于操作费用的增加　和轻油收率下降所带来的收入减少，反映出掺炼　沙重原油越多效益越好的趋势；若在高油价时　（沙轻、沙重原油差价达３美　桶以上），这种趋　装置等提供原料。因此各产品的质量和收率都直　接或间接影响其技术经济效益。另外，减少加工　过程的损失，例如优化塔的操作参数，减少塔顶气　排放，回收塔顶气，以及采用机械抽真空，减少含　势将更加明显。以加工１００％沙轻原油为基准，　每增加１０％的沙重原油（同时减少１０％的沙轻原　油），在低油价时，内部收益率可增加约０．２５个百　分点，操作费用增加约５：￣ｔＪｔ；在高油价时内部收　益率可增加０．４个百分点，操作费用增加５　以上。　油污水排放等，都可降低加工过程中的油气损失，　为装置带来经济效益。　４结语　ｔ　综上所述，可以通过改进工艺技术、立足于老　厂改造与设备国产化等手段来控制投资；通过节　能降耗、控制投资等措施来降低成本；通过建设符　合经济规模的单系列大型化装置，尽可能加工增　值空间大的劣质原油，降低公用工程消耗，提高设　备效率，延长开工周期，提高轻质油品收率，减少　加工损失等途径来提高的原油常减压蒸馏装置的　（３）降低公用工程消耗　降低原油常减压蒸馏装置的公用工程消　耗，减少燃料、电和蒸汽等的用量，对提高经济　效益具有重要意义。为此需要优化蒸馏过程　的取热分配，重点关注提高加热炉效率和新型　节能技术与设备的利用，提高装置的热利用效　率　。　经济效益。　参考文献　（４）提高设备效率　提高设备效率，例如提高加工负荷率至　９０％以上；提高设备完好率，实现安、稳、长运　行，延长装置生产操作周期（３年或以上时间大　［１］侯祥麟．中国炼油技术［Ｍ］．北京：中国石化出版社，　１９９６：４８—８６．　［２］徐承恩．催化重整工艺与工程［Ｍ］．北京：中国石化出版　社．２００６：８８４—８８６．　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏ．．ｅｃｏｎｏｍｉｃ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｃｒｕｄｅ　Ｏｉｌ　Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｔ　Ｚｈａｏ　Ｗｅｎｚｈｏｎｇ，Ｌｉ　Ｚｈｉｑｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇ　Ｒｏｎｇｘｉｎｇ　（ＳＩＮＯＰＥＣ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅ　ｎｇ　１００１０１）　ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｃｒｕｄｅ　ｏｉｌ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ａｎｄ　ｖａｃｕｕｍ　ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｉｎ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｂｅｎｅｆｉｔ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｆｏｒ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｍａｉｎ　ｗａｙｓ　ｏｆ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔ　ｏｆ　ｃｒｕｄｅ　ｏｉｌ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ａｎｄ　ｖａｃｕｕｍ　ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．　．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒｕｄｅ　ｏｉｌ　ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ，ｔｅｃｈｎｏ—ｅｃｏｎｏｍｙ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ