石油化工項目設計優化與技術創新分析

時間:2022-09-16 11:10:39

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石油化工項目設計優化與技術創新分析

摘要:文章由石油化工行業發展態勢引出“價值工程”和“技術經濟質量”的概念,然后通過案例分析指出設計優化對企業效益得失和市場競爭力的重大影響,隨之利用因果分析挖掘企業設計優化不足的原因,最終提出“拿來主義再提升”和“定量決策提升項目價值”的設計優化理念和方法論。

關鍵詞:價值工程;技術經濟質量;設計優化

目前中國石化行業已經開始由“Developing”向“Developed”轉變,企業的市場機會越來越少,盈利能力也越來越弱,其發展思路必須從“擴張型”向“節約型”轉變,從“規模化”向“精致化”轉變,這就要求企業必須始終牢握“價值工程”工具,通過不斷優化項目設計和管理程序來提升其綜合價值。

1價值工程與技術經濟質量

1.1價值工程。價值工程是一門技術經濟理論,其基本思想是以最少的費用來換取其所需要的功用和效能。企業要以提高石油化工項目的經濟效益為主要目標,以項目技術方案評選為核心內容,并參考安全性、可靠性等來提升項目綜合價值。項目價值工程涉及到項目價值、系統功能和壽命周期成本三個基本要素,其計算公式如下如示:價值V=功能F/成本C[1]  (1)1.2技術經濟質量。提到工程質量大家很自然地會聯想到工程實體質量和工序作業質量,但往往會忽略“技術經濟質量”,所謂“技術經濟質量”即指項目實施過程中每一次方案選擇的技術經濟指標與當時環境下平均技術經濟指標的對比狀況,該對比值越大則認為方案的技術經濟質量越高,若其值小于1則認為該方案的技術經濟質量不合格。企業可通過以下兩種方法來提升項目的技術經濟質量,一是項目實施過程中的每一次決擇都要對可選方案進行技術經濟評估以尋求其價值和效益的最大化,二是項目實施過程中通過優化管理程序和方法來減少資源的占用和消耗,最終實現項目技術經濟質量的提升。

2設計優化與企業效益得失

2.1技術創新為企業創造效益。工程設計階段是石油化工項目技術經濟質量形成的關鍵階段,其主要工作目標是讓整個項目:工藝流程短、所需功能全;工程投資少、運行費用低;設計進度快、設計變更少;技術方案優、生命周期長。設計階段的設計優化和技術創新可有效提升煉廠的盈利能力和企業的市場競爭力:2012年8月,中海石油寧波大榭石化有限公司(以下簡稱“大榭石化”)加氫裂化裝置在設計過程中對工藝換熱和設備選型等方面進行了優化,優化后不僅裝置投資減少了1200萬元而且裝置運行能耗也有所下降[2]。2018年5月,濰坊弘潤石化科技有限公司(以下簡稱“弘潤石化”)工藝設計過程中對工藝換熱、物料分離等方面進行了優化,優化后該項目蠟油加氫每年可節約生產成本1170萬元,柴油加氫每年可節約生產成本1720萬元,芳烴聯合每年可節約生產成本2980萬元,胺液再生每年可節約生產成本612萬元,熱媒水系統每年可回收能量價值約4150萬元。2.2決擇失誤使企業蒙受損失。設計優化不足是一種潛在的質量問題,沒有優化可能覺察不到什么,但未經優化的方案與經過優化的方案相比其技術經濟質量在下降。國內很多石油化工項目也具有與大榭石化、弘潤石化相類似的技術特征和優化機會,但部分企業并沒有在這些方面進行優化,反而因為技術方案選擇不當給企業帶來了較大經濟損失:HG公司加氫裂化項目原料氮含量設計值偏低,約為同類裝置的59.6%,裝置投產后HG為獲取較好的經濟效益購買了氮含量遠高于設計值的惡劣原料,受氮含量影響,其加氫裂化催化劑活性急劇下降。2015年3月HG加氫裂化裝置被迫停工更換催化劑,屆時其運行周期僅達到了設計壽命的34%,預計經濟損失約4200萬人民幣(含催化劑更換費用和附帶的停工費用)。

3創新不足凸顯企業管理缺陷

HG公司設計失效案例雖然沒有顯性的工程實體質量問題,但卻讓企業損失巨大,甚至于無法維持正常運營,嚴重降低了該項目的技術經濟質量,它暴露出HG公司在以下方面存在問題。3.1企業的“業務創新渠道”和“創新激勵機制”不足。成熟且便于實施的“業務創新渠道”為員工的業務創新指明了方向,即時且付諸行動的“創新獎勵機制”是員工設計優化的動力源泉。企業在業務流程設計時要建立一套設計優化和技術創新的管理程序和機制,如什么樣的業務活動或成果算設計優化或技術創新,員工有了成果應該向誰提交并由誰來評估,評估的標準是怎么樣的,企業和員工又如何從該設計優化或技術創新中獲取收益,只有這些問題都解決了才能夠為企業打開創新的大門。3.2管理人員缺乏“價值工程”理念。HG公司的管理人員多出身于技術崗位,其對當前的社會經濟形式和企業的經濟運行規律不敏感,其業務活動受經驗主義的影響較嚴重,很少從效益的角度出發去思考問題,也很少會要求技術人員用“價值工程”的理念來評價方案,所以未能夠在企業內部建立“業務創新流程”和“創新激勵機制”。3.3技術人員缺乏設計優化意識。員工培訓不足或者員工招聘質量不合格。HG技術和管理人員對工藝理論掌握得不到位,未能夠識別出原料氮含量高所可能給企業帶來的風險,最終導致決策錯誤給企業帶來較大經濟損失。技術人員缺乏“創新理念”和“優化意識”。HG多數技術人員在工藝選擇和設備采購過程中偏向于技術成熟、業績豐富的供應商,沒有敞開心肺去論證是否有更好的技術和方案可進行工業化應用,這樣做雖然技術風險較低,但卻可能導致項目投資成本或運行費用升高,無法收獲新技術、新流程、新方法在工業化應用中所帶來的收益。3.4企業決策前未能夠充分獲取信息。企業決策前市場調研不足,未能夠充分地獲取國內外加氫裂化項目的原料性質數據并與本項目數據進行核對,最終導致決策錯誤給企業帶來較大經濟損失,具體體現在:裝置設計標準低,無法煉制廉價的劣質原料,進而導致企業收益降低;產品收率達不到設計值,在核心產品不滿足下游裝置需求的同時還產生了大量低價值的輕質產品;裝置運行周期縮短,檢修成本高、運行效益低。

4優化設計方案提升項目價值

4.1雙重激勵推動技術創新。通過績效考核資金建立創新激勵機制。獎罰有助于形成“什么該做、什么不該做”的工作機制,最終保障組織的高效運行和工作質量的提高。企業要通過績效考核來建立“創新激勵機制”,強化員工的技術創新思維和設計優化行為。使用“功碩榜”“照片墻”“技能星”等方式建立名譽激勵機制。企業通過多種方式記錄、展示員工的創新成果和獎勵,進而激發廣大員工的創新動機和行為,最終打造“全員創新”“萬眾創業”的新局面。即時考核、即時公示。即時考核、即時公示、即時兌現可督促部門和員工即時調整其做法,進而使企業的趨好行為永不停息。4.2強化培訓凝煉技術經濟素養。“觀念決定思路,思路決定出路”,企業要積極向廣大員工傳授設計優化的基本理念和知識并將其內化為企業的文化,然后通過企業文化去驅動和規范員工的技術創新行為:(1)培養員工的“主人翁”意識,督促大家積極推動技術經濟質量提升。企業要讓員工明白企業發展的主動權掌握在他們手中,只有“全員創新”“萬眾創業”才能讓企業始終立于不敗之地,才能給員工提供更好的工作平臺和更舒適的生活。(2)塑造員工的技術經濟思維,激勵他們運用“價值工程”工具去提升項目綜合質量。民眾購買生活消費品講究性價比,企業建造項目也講究性價比,特別是在當前經濟形勢大幅下滑、市場競爭異常激勵的大環境下。(3)強化技術培訓,讓創新不斷涌現。管理培訓給員工整體思維和做事的框架,但要保證技術經濟質量確實受控還得抓好細節。企業只有搞好技術培訓才能讓員工明確各種方案的技術細節并取長補短,進而讓創新不斷涌現。4.3堅持“拿來主義再提升”。石油化工項目前期應特別關注工藝優化和設計品質,通過降低項目投資或運行成本來提升項目的技術經濟質量,設計優化的原則是“拿來主義再提升”[3]。(1)“拿來”是充分地掌握信息,了解各方做法,這些信息包括但不限于:國內外專利商在相關項目方面的當前設計內容及設計理念;國內大型設計院在相關項目方面的設計思路和理念;國內主要煉廠相關裝置的運行及改造經驗;各供應商的技術特點、相關業績及對應物資價格;國內外技術發展態勢和最前沿技術;國內外市場供求環境和價位情況等。(2)“提升”是對比、歸納,吸收各方優點,擯棄其劣勢,最終形成技術經濟效價最高的方案。企業要敢于接觸、選擇、使用新技術和新方案,保守讓企業在價格戰中“茍延殘喘”,而創新可降低企業運行成本,進而使其在市場競爭中立于不敗之地。4.4定量決策提升項目“價值”。石油化工項目實施過程是一個不斷投資并形成工程實體的過程,同時也是一個不斷論證并作出決策的過程,每一次抉擇都應該充分調研當前階段的技術態勢和市場行情,力求實現其技術先進性和經濟合理性的充分融合,具體步驟如下:(1)分解石油化工項目方案,匯集大量小方案形成最終的大方案;(2)收集石油化工項目技術信息,編制不同小方案的技術特點對比表;(3)借助行業大佬的“外腦”[4],論證各小方案的技術可行性;(4)科學計算(包括投資成本、運營費用和收益)、對比不同小方案的壽命周期總價值;(5)定量決策,選定針對特定目標的最佳小方案。

5結語

技術經濟質量是項目方案技術經濟指標與當前環境平均技術經濟指標的比值,該比值越大則認為方案的技術經濟質量越高,若其值小于1則認為該方案的技術經濟質量不合格,企業要始終牢握“價值工程”工具,不斷優化項目設計和管理程序以提升項目的綜合價值。技術創新可以降低項目的投資或運行成本,進而提高項目方案的可行性和競爭力,工程設計階段企業要以“價值工程”為導向,堅持“拿來主義再提升”“定量決策提升項目價值”的原則,力求實現各環節、各方案技術先進性和經濟合理性的充分融合,進而提升石油化工項目的技術經濟質量。

參考文獻:

[1]趙振家,趙明楠,王雪,等.結合生命周期評價的價值工程方法研究[J].價值工程,2019(36):1-3.

[2]田野飛.加氫裂化裝置在設計階段的方案優化[J].化工設計通訊,2019(2):108-109.

[3]岳向波.HG公司加氫裂化項目工程質量管理研究[D].大連:大連理工大學,2020:11-12,32-33.

[4]董重.管理就是決策-也談如何提高企業決策科學化水平[J].化工管理,2003(2):42-43.

作者:岳向波 單位:濰坊弘潤石化科技有限公司