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石油化工项目设计优化与技术创新分析

摘要:文章由石油化工行业发展态势引出“价值工程”和“技术经济质量”的概念,然后通过案例分析指出设计优化对企业效益得失和市场竞争力的重大影响,随之利用因果分析挖掘企业设计优化不足的原因,最终提出“拿来主义再提升”和“定量决策提升项目价值”的设计优化理念和方法论。

关键词:价值工程;技术经济质量;设计优化

目前中国石化行业已经开始由“Developing”向“Developed”转变,企业的市场机会越来越少,盈利能力也越来越弱,其发展思路必须从“扩张型”向“节约型”转变,从“规模化”向“精致化”转变,这就要求企业必须始终牢握“价值工程”工具,通过不断优化项目设计和管理程序来提升其综合价值。

1价值工程与技术经济质量

1.1价值工程。价值工程是一门技术经济理论,其基本思想是以最少的费用来换取其所需要的功用和效能。企业要以提高石油化工项目的经济效益为主要目标,以项目技术方案评选为核心内容,并参考安全性、可靠性等来提升项目综合价值。项目价值工程涉及到项目价值、系统功能和寿命周期成本三个基本要素,其计算公式如下如示:价值V=功能F/成本C[1]  (1)1.2技术经济质量。提到工程质量大家很自然地会联想到工程实体质量和工序作业质量,但往往会忽略“技术经济质量”,所谓“技术经济质量”即指项目实施过程中每一次方案选择的技术经济指标与当时环境下平均技术经济指标的对比状况,该对比值越大则认为方案的技术经济质量越高,若其值小于1则认为该方案的技术经济质量不合格。企业可通过以下两种方法来提升项目的技术经济质量,一是项目实施过程中的每一次决择都要对可选方案进行技术经济评估以寻求其价值和效益的最大化,二是项目实施过程中通过优化管理程序和方法来减少资源的占用和消耗,最终实现项目技术经济质量的提升。

2设计优化与企业效益得失

2.1技术创新为企业创造效益。工程设计阶段是石油化工项目技术经济质量形成的关键阶段,其主要工作目标是让整个项目:工艺流程短、所需功能全;工程投资少、运行费用低;设计进度快、设计变更少;技术方案优、生命周期长。设计阶段的设计优化和技术创新可有效提升炼厂的盈利能力和企业的市场竞争力:2012年8月,中海石油宁波大榭石化有限公司(以下简称“大榭石化”)加氢裂化装置在设计过程中对工艺换热和设备选型等方面进行了优化,优化后不仅装置投资减少了1200万元而且装置运行能耗也有所下降[2]。2018年5月,潍坊弘润石化科技有限公司(以下简称“弘润石化”)工艺设计过程中对工艺换热、物料分离等方面进行了优化,优化后该项目蜡油加氢每年可节约生产成本1170万元,柴油加氢每年可节约生产成本1720万元,芳烃联合每年可节约生产成本2980万元,胺液再生每年可节约生产成本612万元,热媒水系统每年可回收能量价值约4150万元。2.2决择失误使企业蒙受损失。设计优化不足是一种潜在的质量问题,没有优化可能觉察不到什么,但未经优化的方案与经过优化的方案相比其技术经济质量在下降。国内很多石油化工项目也具有与大榭石化、弘润石化相类似的技术特征和优化机会,但部分企业并没有在这些方面进行优化,反而因为技术方案选择不当给企业带来了较大经济损失:HG公司加氢裂化项目原料氮含量设计值偏低,约为同类装置的59.6%,装置投产后HG为获取较好的经济效益购买了氮含量远高于设计值的恶劣原料,受氮含量影响,其加氢裂化催化剂活性急剧下降。2015年3月HG加氢裂化装置被迫停工更换催化剂,届时其运行周期仅达到了设计寿命的34%,预计经济损失约4200万人民币(含催化剂更换费用和附带的停工费用)。

3创新不足凸显企业管理缺陷

HG公司设计失效案例虽然没有显性的工程实体质量问题,但却让企业损失巨大,甚至于无法维持正常运营,严重降低了该项目的技术经济质量,它暴露出HG公司在以下方面存在问题。3.1企业的“业务创新渠道”和“创新激励机制”不足。成熟且便于实施的“业务创新渠道”为员工的业务创新指明了方向,即时且付诸行动的“创新奖励机制”是员工设计优化的动力源泉。企业在业务流程设计时要建立一套设计优化和技术创新的管理程序和机制,如什么样的业务活动或成果算设计优化或技术创新,员工有了成果应该向谁提交并由谁来评估,评估的标准是怎么样的,企业和员工又如何从该设计优化或技术创新中获取收益,只有这些问题都解决了才能够为企业打开创新的大门。3.2管理人员缺乏“价值工程”理念。HG公司的管理人员多出身于技术岗位,其对当前的社会经济形式和企业的经济运行规律不敏感,其业务活动受经验主义的影响较严重,很少从效益的角度出发去思考问题,也很少会要求技术人员用“价值工程”的理念来评价方案,所以未能够在企业内部建立“业务创新流程”和“创新激励机制”。3.3技术人员缺乏设计优化意识。员工培训不足或者员工招聘质量不合格。HG技术和管理人员对工艺理论掌握得不到位,未能够识别出原料氮含量高所可能给企业带来的风险,最终导致决策错误给企业带来较大经济损失。技术人员缺乏“创新理念”和“优化意识”。HG多数技术人员在工艺选择和设备采购过程中偏向于技术成熟、业绩丰富的供应商,没有敞开心肺去论证是否有更好的技术和方案可进行工业化应用,这样做虽然技术风险较低,但却可能导致项目投资成本或运行费用升高,无法收获新技术、新流程、新方法在工业化应用中所带来的收益。3.4企业决策前未能够充分获取信息。企业决策前市场调研不足,未能够充分地获取国内外加氢裂化项目的原料性质数据并与本项目数据进行核对,最终导致决策错误给企业带来较大经济损失,具体体现在:装置设计标准低,无法炼制廉价的劣质原料,进而导致企业收益降低;产品收率达不到设计值,在核心产品不满足下游装置需求的同时还产生了大量低价值的轻质产品;装置运行周期缩短,检修成本高、运行效益低。

4优化设计方案提升项目价值

4.1双重激励推动技术创新。通过绩效考核资金建立创新激励机制。奖罚有助于形成“什么该做、什么不该做”的工作机制,最终保障组织的高效运行和工作质量的提高。企业要通过绩效考核来建立“创新激励机制”,强化员工的技术创新思维和设计优化行为。使用“功硕榜”“照片墙”“技能星”等方式建立名誉激励机制。企业通过多种方式记录、展示员工的创新成果和奖励,进而激发广大员工的创新动机和行为,最终打造“全员创新”“万众创业”的新局面。即时考核、即时公示。即时考核、即时公示、即时兑现可督促部门和员工即时调整其做法,进而使企业的趋好行为永不停息。4.2强化培训凝炼技术经济素养。“观念决定思路,思路决定出路”,企业要积极向广大员工传授设计优化的基本理念和知识并将其内化为企业的文化,然后通过企业文化去驱动和规范员工的技术创新行为:(1)培养员工的“主人翁”意识,督促大家积极推动技术经济质量提升。企业要让员工明白企业发展的主动权掌握在他们手中,只有“全员创新”“万众创业”才能让企业始终立于不败之地,才能给员工提供更好的工作平台和更舒适的生活。(2)塑造员工的技术经济思维,激励他们运用“价值工程”工具去提升项目综合质量。民众购买生活消费品讲究性价比,企业建造项目也讲究性价比,特别是在当前经济形势大幅下滑、市场竞争异常激励的大环境下。(3)强化技术培训,让创新不断涌现。管理培训给员工整体思维和做事的框架,但要保证技术经济质量确实受控还得抓好细节。企业只有搞好技术培训才能让员工明确各种方案的技术细节并取长补短,进而让创新不断涌现。4.3坚持“拿来主义再提升”。石油化工项目前期应特别关注工艺优化和设计品质,通过降低项目投资或运行成本来提升项目的技术经济质量,设计优化的原则是“拿来主义再提升”[3]。(1)“拿来”是充分地掌握信息,了解各方做法,这些信息包括但不限于:国内外专利商在相关项目方面的当前设计内容及设计理念;国内大型设计院在相关项目方面的设计思路和理念;国内主要炼厂相关装置的运行及改造经验;各供应商的技术特点、相关业绩及对应物资价格;国内外技术发展态势和最前沿技术;国内外市场供求环境和价位情况等。(2)“提升”是对比、归纳,吸收各方优点,摈弃其劣势,最终形成技术经济效价最高的方案。企业要敢于接触、选择、使用新技术和新方案,保守让企业在价格战中“苟延残喘”,而创新可降低企业运行成本,进而使其在市场竞争中立于不败之地。4.4定量决策提升项目“价值”。石油化工项目实施过程是一个不断投资并形成工程实体的过程,同时也是一个不断论证并作出决策的过程,每一次抉择都应该充分调研当前阶段的技术态势和市场行情,力求实现其技术先进性和经济合理性的充分融合,具体步骤如下:(1)分解石油化工项目方案,汇集大量小方案形成最终的大方案;(2)收集石油化工项目技术信息,编制不同小方案的技术特点对比表;(3)借助行业大佬的“外脑”[4],论证各小方案的技术可行性;(4)科学计算(包括投资成本、运营费用和收益)、对比不同小方案的寿命周期总价值;(5)定量决策,选定针对特定目标的最佳小方案。

5结语

技术经济质量是项目方案技术经济指标与当前环境平均技术经济指标的比值,该比值越大则认为方案的技术经济质量越高,若其值小于1则认为该方案的技术经济质量不合格,企业要始终牢握“价值工程”工具,不断优化项目设计和管理程序以提升项目的综合价值。技术创新可以降低项目的投资或运行成本,进而提高项目方案的可行性和竞争力,工程设计阶段企业要以“价值工程”为导向,坚持“拿来主义再提升”“定量决策提升项目价值”的原则,力求实现各环节、各方案技术先进性和经济合理性的充分融合,进而提升石油化工项目的技术经济质量。

参考文献:

[1]赵振家,赵明楠,王雪,等.结合生命周期评价的价值工程方法研究[J].价值工程,2019(36):1-3.

[2]田野飞.加氢裂化装置在设计阶段的方案优化[J].化工设计通讯,2019(2):108-109.

[3]岳向波.HG公司加氢裂化项目工程质量管理研究[D].大连:大连理工大学,2020:11-12,32-33.

[4]董重.管理就是决策-也谈如何提高企业决策科学化水平[J].化工管理,2003(2):42-43.

作者:岳向波 单位:潍坊弘润石化科技有限公司

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