Aspen plus 浙大吴嘉老师专题 化工过程经济分析与评价

1、设计项目的经济分析与评价设计项目的经济分析与评价主要参考资料主要参考资料Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design. 2008.CH6. Costing and project evaluationby Gavin Towler, Ray Sinnott.Coulson & Richardsons Chemical Engineering Volume 6, 4th Edition, Chemical Engineering Design, 200

2、5.CH6. Costing and project evaluationby R.K. Sinnott. （有中译版，化工设计，中国石化出版社）化工过程设计, 王静康主编， 第7章 经济分析与评价Aspen Process Economic Analyzer V7.0 User Guide 从国民经济整体角度计算从国民经济整体角度计算项目需要国家付出的代价项目需要国家付出的代价和对国家的贡献，以考察和对国家的贡献，以考察投资行为的经济合理性投资行为的经济合理性. .从企业的角度考察项目的获利从企业的角度考察项目的获利能力、清偿能力、抵抗风险能能力、清偿能力、抵抗风险能力，外汇平衡能力，以判别

3、项力，外汇平衡能力，以判别项目在财务上的可行性目在财务上的可行性. .项目评价的两个层次项目评价的两个层次￥和$ ？财务评价财务评价目的：目的：从企业的角度考察项目的获利能力、清偿能力、抵抗风险能力，外汇平衡能力，以判别项目在财务上的可行性.方法：方法：从企业的角度，按照现行市场价格来计算项目的效益与费用，从而确定项目的可行性，并对项目的资金筹措进行分析.财务评价内容投资估算投资估算资金规划资金规划成本费用估算成本费用估算销售收入、销售收入、税金和利润税金和利润估算估算获利能力评价获利能力评价偿债能力评价偿债能力评价22,5793.360万元7560万元建设期贷款利息Interest duri

4、ng construction 74622.7万元流动资金Cuiculating capital净现值NPV经营成本Operating cost产量Yield销售价格Price敏感性分析敏感性分析 Sensibility Analysis 静态分析 Static AnalysisInvestment recovery period静态投资收益率Static investment profit rate34.89%投资利税率Investment profits and taxes rate63.82%投资利润率Investment profit margin48.45%累计现金流量时间净现值NP

5、V739719.84盈亏平衡点率FBEP25.77%盈亏平衡点QBEP20.618万吨不确定分析不确定分析 Uncertainty Analysis基本概念基本概念项目总投资固定资本+运营资本固定资本（Fixed Capital ）运营资本（Working Capital）收入（Revenues）利润（Margins、Profits）项目结束现金流（Cash Flows at the End of the Project）固定资本固定资本(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（C

6、ontingency Charges）运营资本运营资本(Working Capital)开车成本初始催化剂成本原料备料成本（2周的用量估算）；产品库存成本（2周的产能估算）；未结算账目资金（ 1周的产能估算）；设备备件成本（12%的CISBL+COSBL）投资成本估算的精度和目的投资成本估算的精度和目的 (30%)，可行性研究，设计备选方案；基于有限的成本数据和细节。初步估算 (1015%)，用于资金的核准；基于粗略的PI流程图，主要设备项目的粗略尺寸。核准估算 (510%)，用于工程成本控制和固定价格合约的估算；基于全过程设计、设备的商业报价、基建详细成本估算。报价估算成本估算成本估算(Co

7、st Estimate)根据历史成本数据快速估算：C2=产能为S2的投资CISBL；C1=产能为S1的投资CISBL；针对不同的工艺过程，相关参数有差异。可参照相关手册和文献。212122211nnnnSCCCor CSSSS成本估算成本估算(Cost Estimate)计步法（Step Count Method）：C=按$计算的成本,U.S.2000 basis；N=功能单元的数目；Q=车间生产产能，t/a；s=反应器转化率；0.6750.360,000;320060,000;280,00QQCNsQQCNs成本估算成本估算(Cost Estimate)因子加算法（Factorial Met

8、hod）：Lang(1948),ISBL, 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。eCFCeC成本估算成本估算(Cost Estimate), ,1, ,111i Me i CSpmerelicslii Me i AperelicslmiCCffffffffCCffffffffCe,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 = 设备总数

9、；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固定成本估算的典型因子设备采购成本估算设备采购成本估算(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。neCabS通用设备采购成本估算参数通用设

10、备采购成本估算参数成本逐增成本逐增(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；Cost index in year ACost in year ACost in year BCost 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；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；相关性超期越长，结果越不可靠；根据对未

11、来情况的评价进行调节；根据对未来情况的评价进行调节；位置因子位置因子(Location Factors)p当地的地质结构；当地的地质结构；p当地的气候；当地的气候；p当地的运输与交通；当地的运输与交通；p当地的劳动力价格；当地的劳动力价格；p关税以及其他税收等关税以及其他税收等介区外成本介区外成本(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。成本估算工具成本估算工具(Computer Tools for Cost Escalation)CostLink/CM Building Systems Design, Inc.Cost TrackTM On

12、Track Engineering Ltd.ICARUSTM Aspen Technology Inc.PRISM Project Estimator ARES Corp.Visual Estimator CPR International Inc.Aspen Economic EvaluationAspen Economic Evaluation- 财务评价工具财务评价工具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

13、价和项目控制Aspen Kbase Aspen In-Plant Cost Estimator项目管理Aspen Icarus Project Manager Aspen 过程经济分析器的应用过程经济分析器的应用查看报告，形成结论报告查看报告，形成结论报告运行，生成详细报告运行，生成详细报告给定新增项目组件信息给定新增项目组件信息规划数据规划数据 （Map Data）检查数据（检查数据（Examine Data）载入数据（载入数据（Load Data）生产成本和收入估算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）；

14、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 Gas JournalChemical Week咨询公司(Consultants)Purvin and Gertz:Cambridge Energy Research Associates:Chemical Market Associates Inc. (CMAI):SRI: The Chemical Economics Handboo

15、k在线经纪人和供应商参考书价格预测价格预测利润的预测利润的预测价格价格(或利润或利润)的的 统计分布模型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（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（耗材成本（Consumable

16、s Costs）酸（Acids） 碱（Bases） 吸附剂（Sorbents） 溶剂（Solvents） 催化剂（Catalysts）三废处理成本三废处理成本（Waste Disposal Costs）废气，Off gases (including hydrogen-rich gases) can often be incinerated or used as process fuel.废水，Waste-water treatmentabout $6 per 1,000 gal ($1.5 per metric ton)；废渣，Solid wastesInert solid wastes ca

17、n be sent to landfills at a cost of about $50/ton劳动力成本（劳动力成本（Labor Costs）副产品收入（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；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

18、。折旧费(Depreciation Charges)项目融资项目融资(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

19、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)敏感性分析敏感性分析 (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);敏感性分析参数敏感性分析参数风险分析的统计方法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)4HMLx()2.65xHLS可能成本可能成本(Conting

20、ency 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1.3xxS1.65xxS2.05xxS2.33xxSExample1 设计一个废热锅炉，产生4000lb/h的蒸汽，换热面积为1300ft3，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 buttonExample2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。塔参数详见下表。 基本参数塔内径mm7800介质甲醇-水