化工企业成本管理

第七章

化工企业本钱管理第一节化工企业消费本钱方案一、预算预算是指在消费前，根据已同意的工艺流程图样和既定的消费方法，按照特定的方法计算消费费用〔直接费用、间接费用、直接人工、加工费用〕和利税。二、预算费用的组成在定额法预算中，产品造价通常由直接费、消费管理费、利润组成。三、预算方法步骤〔一〕熟习化工消费工艺流程图及所采用的消费规范。〔二〕熟习化工消费组织设计。〔三〕熟习化工产品原料进料途径及价钱走势，半废品价钱定价规那么。〔四〕按照化工产品工艺流程，分步计算本钱。〔五〕编制化工消费本钱预算书。第二节化工企业消费本钱计算

一、化工企业消费本钱计算的原那么〔一〕合法性原那么〔二〕可靠性原那么〔三〕相关性原那么〔四〕分期核算原那么〔五〕权责发生制原那么〔六〕实践本钱计价原那么〔七〕一致性原那么〔八〕重要性原那么二、消费本钱计算的方法

〔一〕种类法〔二〕分批法〔三〕分步法案例：从聚丙烯酰胺的消费过程看本钱的构成聚丙烯消费工艺技术

浆液法液相本体法本体-气相组合法气相法浆液法聚合工艺工艺概述浆液法工艺〔Slurryprocess〕也称淤浆法或溶剂法工艺，是最早的聚丙烯消费工艺，在长达近30年的时间里是最主要的聚丙烯消费工艺。虽然由于催化剂的进展使聚丙烯消费工艺开展成为更加简单的气相法和本体法工艺，但目前世界上有许多老的聚丙烯安装仍在消费高质量的聚丙烯产品。随着高效、高立体选择性催化剂的开发并胜利地运用到浆液法聚合工艺中，浆液法工艺流程得到简化，取消了脱灰工段，降低了脱除无规聚合物副产品的负荷，大大减少了溶剂可溶聚合物的生成量，原料耗费和能耗也大幅度降低，这极大改善了浆液法工艺的经济性，延伸了浆液法工艺安装的寿命。到1990年，全球31％的聚丙烯消费才干仍采用浆液法工艺，1998年，该比例降到19％。主要的浆液法聚合工艺有蒙埃公司浆液法工艺、海格立斯公司浆液法工艺、三井东压化学公司浆液法工艺、阿莫科化学公司浆液法工艺、三井油化公司浆液法工艺、索尔维公司浆液法工艺、现代浆液法工艺。阿莫科浆液法工艺概述美国阿莫科化学〔AmocoChem〕公司〔现为BP公司〕拥有美国第一套单独开发的聚丙烯延续消费工艺安装。我国辽阳石油化纤公司化工三厂聚丙烯消费安装就是从该公司引进的，能消费均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物。阿莫科浆液法工艺流程表示图工艺特点阿莫科浆液法工艺的特点是：各种牌号的产品均可用同一催化剂体系消费出来；均聚、无规共聚物采用两台聚合釜并联操作，

嵌段共聚时采用两台聚合釜串联操作；聚合釜散热采用夹套、盘管和物料循环三种方式，

效果显著；采用水蒸汽延续蒸馏法回收己烷和上除无规物；造粒工段采用双螺杆混炼、单螺杆挤压、自动换筛

和水中热切粒。阿莫科溶剂法工艺的主要设备的生

产效率高，延续性强，操作人员少。三井油化公司现代浆液法概述三井油化的浆液法工艺采用高活性、高立体定向性的催化剂，过程没有催化剂分解和洗涤工序。由于该工艺运用溶剂量小，溶剂回收工序简化，加之不需回收分解剂，因此，据引见，整个消费安装的工程费用与其它装液法相比可节省20％，消费费用可节省10％，安装的能耗也大幅度降低。三井油化浆液法工艺流程表示图液相本体法聚合工艺本体法工艺有过多种工艺道路。主要的液相本体法聚合工艺有Rexall〔Rexene，Dart，ElPaso「埃尔帕索」〕、Philips〔菲利浦公司〕液相本体法工艺、Sumitomo/Exxon本体聚合工艺、三井东压化学公司液相本体法工艺。经讨30多年的开展和竞争，目前Basell的Spheripol工艺〔本体和气相组合法〕居领先位置。概述菲利浦工艺菲利浦液相本体法工艺采用带夹套的环管反响器。环管反响器的是一台首尾相连的带有欢热夹套的单管热交换器，它由四根立管和一台轴循环泵组成。菲利浦液相本体法工艺流程表示图〔第四代催化剂〕本体法和气相法组合工艺主要的本体法和气相法组合工艺有:Spheripol工艺Hypol工艺北欧化工的北星双峰聚丙烯BOSTAR工艺Spheripol工艺概略地区公司，地点生产能力，kt/a开车时间美洲：BasellLakeChales2402201984/19961986/1996IndelproAristechBaport，TX2202202601985/19881986/19881990/1998ExxonCanadaTapico，Mexico1701701502151986/198819921988/19941999总计1935采用Spheripol工艺的聚丙烯安装工艺特点均聚反响采用液相环管反响器。浆液浓度高〔＞50％wt〕。反响器的单程转化率高，到达50～65％。多相共聚采用气相法密相流化床反响器。其催化剂的粒径大而且圆，所生成的聚合物颗粒大〔粒径2mm左右〕且粒径分布窄，颗粒呈球形，流动性好，堆积密度高〔450k／m3〕。反响器时-空产率可达80kgEPR/〔h·m3〕〔总应器容积〕，容积利用率接近50％。采用一个气相反响器系统可以消费乙烯含量在8～12％wt的抗冲共聚物。如需消费橡胶相含量更高且能够具有一个以上分散相的特殊抗冲共聚物如低白点产品，那么需求设计两个气相反响器系统。Spheripol工艺技术能提供全范围的产品，包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物、三元共聚物〔乙烯-丙烯－丁烯共聚物〕，其均聚物产品的MFR范围为0.1～2000g/10min，工业化产品的MFR到达1860g/10min，〔特殊的不造粒产品〕。工业化消费的无规共聚物产品中乙烯含量高达4.5％〔wt〕，并有乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物产品，密封起始温度低至110℃。抗冲共聚产品乙烯含量可高达25％〔40％橡胶相〕，并已具有到达40％乙烯含量〔60％橡胶相〕的才干。Spheripol被誉为新一代PP工艺的BasellAddipol消费工艺早在1980年代就实现了工业化，由于不需造粒，被广泛地用于可以直接运用粉料和不能造粒的高流动性〔MFR＞80〕产品。

Addipol工艺是在Spheripol工艺根底上，以球形催化剂使丙烯构成粒径为0.4～4mm平均粒径2mm的粒子。工艺特点：低的操作费用〔与常规挤出混合造粒比〕，设备总投资低30％。能量耗费减少85％，挤出造粒的能耗为250kw·h/t，而Addipol工艺约35kw·h/t。维修本钱减少80％。为用户提供优良的产品，制品加工所需的能量减少10％，需染色颜料量减少15～20％。MFR最高＞800，最低＜0.5。Addipol工艺关键是新型催化剂系统和新型添加剂参与技术。Addipol工艺Spheripol工艺过程包括催化剂制备、预聚合及液相本体反响系统、气相反响系统、聚合物脱气及单体回收、聚合物汽蒸枯燥、挤压造粒等工序。消费无规共聚物时，乙烯同时参与第一组和第二组反响器。聚合反响的压力为3.4～4.4MPa，反响温度为75～80℃。消费抗冲共聚物时，运用一个共聚反响器。第一共聚反响器的温度80℃，反响压力为1.l～l.3MPa。工艺过程Spheripol工艺流程表示图Hypol工艺概略HY-HS-II型催化剂的开发胜利，是PP工艺划时代的提高，三井化学也因此开展了液相本体和气相法相结合的Hypol工艺。据称可消费0.10～600MFR范围的产品，单条消费线最大才干可达16万吨/年，抗冲共聚产品的乙烯含量已达25％〔40％橡胶体〕，据称其工艺可使乙烯含量达30％〔50％橡胶体〕。采用Hypol工艺的聚丙烯安装地区公司，地点生产能力，kt/a开车时间亚太地区：中国扬子石化公司洛阳炼油厂广州石化总厂广州乙烯公司盘锦乙烯公司140/220504070401987/20011993199419941990日本MistuiUkishimaPPTokuvamaSodaTonenPetrochemicalMistuiToatsu14080456010019831989198919891991韩国HyosungT&CSumsungHunamPetrochemical80175180199119921998泰国TaiPolypropyleneTaiPolypropylene8010019931997印度尼西亚Petromina451994北美：美国ExxonExxonHuntsmanPolypropylene14324040198919971988拉丁美洲：委内瑞拉PropilyenEITablazo701992总计1918工艺特点HY-HS-IIHypol工艺是多级聚合工艺，它把溶剂法丙烯聚合工艺的优点同气相法聚合工艺的优点融为一体，是一种不脱灰、不脱无规物能消费多种牌号聚丙烯的工艺。工艺的特点如下：经过预聚和动态过滤使全部催化剂颗粒都能处置得

非常均匀；多级反响系统用来降低催化剂的“短路景象〞。超高活性和立体有择性的催化剂聚合物颗粒具有很好的刚性、球状、大小均匀。抗冲共聚物中乙烯达14mol％，

无规共聚乙烯达6mol％。Hypol工艺流程图北欧化工的北星双峰聚丙烯BOSTAR工艺概略北星双峰聚丙烯工艺采用双反响器即环管反响器串联气相反响器消费均聚物和无规共聚物，再串联一台或两台气相反响器消费抗冲共聚物。北欧化工第一套采用北星双峰聚丙烯工艺的工业安装，设计才干20万吨/年，建在奥地利的Schwechat，于2000年5月建成投产。北星双峰聚丙烯工艺采用北欧化工的BCI系列催化剂，可以顺应较高的聚合温度，该催化剂的活性和等规度随聚合温度的增大而增大。工艺特点北星双峰聚丙烯工艺在超临界条件下操作，聚合温度和压力都较高。主要特点如下：更高活性的MgCl2载体载体催化剂〔BCI〕。运用的

Z-N系列催化剂反响温度越高，活性越高。90℃时甚

至到达100，000kg聚丙烯/kg催化剂。产品中的催化

剂剩余量非常低。环管反响器在超临界条件下操作，参与的氢气浓度几

乎没有限制。可以直接在反响器中消费很高熔融指数

的产品。MFR超越1000g/10min。可以消费单峰和双峰产品。将在“第二章新技术开发〞中做详细引见。气相法工艺气相法聚丙烯工艺的研讨和开发开场于60年代早期。目前，气相法聚丙烯工艺主要有采用立式搅拌床的Novolen工艺〔BASF〕、采用立式流化床的Unipol工艺〔UCC〕、BP和Chisso公司的卧式搅拌床工艺、住友化学〔Sumitomo〕的采用立式流化床的气相法工艺。此外，其它公司，如三井化学、Basell、Borealis等公司的聚丙烯工艺技术也利用气相流化床反响器消费抗冲共聚物。

概述气相法在1970年代不断由BASF公司的Novolen工艺独占市场1980年代后期以后，采用气相流化床反响器的UCCUnipol气相聚丙烯工艺开展迅速，近10年来居于气相法工艺的领先位置。而近几年采用独特的卧式搅拌床反响器的BP-Amoco和Chisso的气相法聚丙烯工艺的市场份额也有较大增长。1998年底，气相法工艺的消费才干占全球聚丙烯消费才干的27.9％。气相法消费工艺与浆液法和液相本体法工艺相比，具有以下一些特点：可在宽范围内调理产品种类。

易于控制丙烯产物的分子量和共聚单体含量。适宜抗冲聚丙烯的消费。平安性好，开停车方便。

每单位反响器容积中的物料数量仅为浆液工艺

的1/5，本体工艺的1/35。各种气相法工艺比较各种气相法工艺的反响器型式可分为流化床、带刮壁器的立式流化床、立式搅拌床、卧式搅拌床四种类型，见以下图。反响器型式和搅拌方式气相反响器的型式各种Novolen工艺和BP/Chisso公司的气相聚丙烯工艺利用液体丙烯的气化潜效除去聚合反响热。Unipol工艺和Sumitomo气相聚丙烯工艺及其它采用流化床反响器的工艺主要是用冷丙烯气体的显热除去聚合反响热。由于丙烯气体的显效较小，冷丙烯气体的用量就很大〔大约为聚合量的50倍〕，因此鼓风机的能耗较大。反响器撤热方式各种在Novolen工艺的立式搅拌床反响器中，物料流动属于理想混合型。BP/Chisso气相聚丙烯工艺的卧式搅拌床反响器中，物料流动接近活塞流型。根据研讨，一台BP/Chisso的反响器相当于2～3台串联的延续搅拌釜反响器的流动方式。反响器物流型式主要气相PP工艺比较表工艺技术Novolen工艺BP/Chisso工艺Unipol工艺/Sumitomo气相法工艺反应器：类型混合反应器中聚合热的移出流型立式搅拌床机械丙烯蒸发潜热全混卧式搅拌床机械丙烯蒸发潜热活塞流沸腾流化床非机械（气体）丙烯气体潜热全混生产能力：约0.51.0约0.3～0.5Novolen工艺〔BASF〕工艺特点Novolen工艺是由BASF公司开发胜利的。1991年开场采用高效载体催化剂，1997年建成第一套采用75m3反响器、18万吨/年的消费安装，并商业消费茂金属聚丙烯。目前PTK4催化剂己用于采用Novolen工艺技术的工厂。PTK4催化剂采用硅石〔Silica〕载体。BASF在硅石载体催化剂的研讨方面有很长的历史。1997年开发出第一个商业化的硅石载体聚丙烯茂金属催化剂。2000年2季度投产的聚丙烯茂金属催化剂工厂可以提供年产100万吨茂金属聚丙烯所需的催化剂。采用Novolen工艺的工厂地区公司，地点生产能力，kt/a开车时间非洲：埃及-1502002南非Polifin2201990/1998利比亚Rasco1202002亚太地区：澳大利亚ICIAustrilia1201980日本IdemitsuJapanPolypro260801987/1992/19981990菲律宾Petrocorp2251997台湾YungChia1301993泰国TPITPI2602251990/19951998北美：美国Equistar，ILFormosaPropilco2003401978/19921994/1997南美：阿根廷PetroquimicaCuyoColumbiaPropilco902251988/19952001西欧：英国Targor1801978/1988德国TargorTargor35022519671998荷兰TargorTargorTargor1701232251979/19891983/1991/19962004中东：沙特阿拉伯SudiaArabicPolypropylene4502004总计3645/4365Unipol工艺〔UCC〕概略Unipol聚丙烯工艺采用气相流化床反响器系统，只用两台串联的反响器系统就可以灵敏地消费全范围的聚丙烯产品。商业化均聚物产品的MFR为0.5～45。1993年，UCC开发出Unipol工艺独有的丙烯和丁烯-1共聚的特殊无规共聚产品，商品名为CEFOR丁烯-l含量为8～12.5wt％，熔点为131～142℃，MFR范围3.4～12。与丙烯-乙烯无规共聚产品相比，CEFOR产品的主要特点是光学性能更好，熔点更低，有更好的热封性。采用Unipol工艺的工厂地区公司，地点生产能力，kt/a开车时间非洲：埃及OPC1202000亚太地区：澳大利亚Montell，Ciyde1401991日本JapanPolypro1001992菲律宾J.G.Sumimit1801998马来西亚PPM，Kuantan801992印度Reliance350/350/1751996/1999/1999印度尼西亚Tripoluta801995韩国LGCaltex，YeochonHyosung10012019881997北美：美国ARCO，CAHuntsman，LongviewTXEpsilon，MarcusHook，PAEpsilonLouisianaToscoSolvav，DeerParkUnionCarbide200100/100160/1603603508015019991989/19911991/19961999200119961985南美：哥伦比亚Propilo1201990西欧：比利时Solvay，Lillo801992法国Polychim，Dunkrik1801989德国MontellDSMGelsenKirchen14010519911992俄罗斯Stavropolymer，Budyennovsk802000中东：科威特沙特阿拉伯PIC，ShuibaIBNZahr，ALJubail(SABIC)Yanpet100200/120/32026019971993/1998/20012000总计5380BP-Amoco工艺〔Innovene气相法聚丙烯工艺〕Innovene气相法聚丙烯工艺既原Amoco或BP-Amoco气相法聚丙烯工艺。BP-Amoco气相法工艺采用接近活塞流式的卧式反响器，并带一个特殊设计的程度搅拌器，也是当今最先进的聚丙烯技术之一。BP-Amoco气相法工艺的主要特点是采用独特的接近活塞流的卧式搅拌床反响器，采用高效CD催化剂。流程短，能耗较低，过渡产品少，抗冲共聚物产品的综合性能好，平安环保。工艺特点InnoveneCD催化剂是专为气相法工艺研制的高效载体催化剂，催化剂的形状控制，有很高的活性和选择性。能控制无规聚丙烯的生成，产品有很高的等规度。聚合产品粒度分布窄，粉料流动性好，灰分含量低，色泽好等。采用该催化剂，使工艺流程得到简化。CD催化剂的活性在25000～55000kgPP/g催化剂，取决于原料纯度和反响器的数量。消费的粉料产品的等规度也很稳定，等规度最高可达99％。CD催化剂的另一特点是不需预处置或预聚合，可以直接参与反响器，并且该催化剂可以消费一切聚丙烯产品。反响器为卧式圆柱形压力容器，在轴向设有桨式搅拌器。反响器下部用堰分成四部分，单体和氢进入每一部分，混合物被延续搅拌以防止构成热点。气相空间可被分成两个以上的空间，在这些区内可以进入不同的气体组分，以加宽分子量分布。聚合物在构成过程中，可由一个区转到下一个区。最后可以熔融形状排出，也可以以粉末形状排出。反响热靠液体原料的蒸发移出。构成的蒸气有利于流化床的充气、煽动。据BP引见，一台这种反响器的性能相当于三台以上的串联返混式反响器〔如流化床或本体液相反响器〕。由于物料在反响器的流动接近活塞流，走短路的催化剂极少，只用两台反响器就可以消费高性能的抗冲共聚物。另外，反响器的时-空产率〔单位反响器容积的消费率，kg/h-m3〕在各种聚丙烯工艺中是最高的，这使得投资较低。同样也是由于独特的反响器设计，BP-Amoco气相法工艺的产品过渡很短，实际上产品的过渡时间要比延续搅拌反响器或流化床反响器短2/3，因此产品切换容易，过渡产品很少。由于工艺流程简短，反响器设计独特，聚合压力比较低，没有大型的转动设备，电能耗费在各种PP工艺中处于最低之列。由于是气相聚合系统，不用像液相法那样用蒸汽加热反响器随聚合物排出的液体丙烯，因此蒸汽耗费量很少，消费均聚产品的能耗在各种工艺中是最低的。BP的气相法工艺向其它气相法工艺一样，聚合系统内没有大量的液态烃，本质上比液相本体法要平安一些。本工艺均聚产品的MFR可从0.5到100，产品韧性高于其它气相聚合工艺，无规共聚产品的MFR为2～35，其乙烯含量为0.5～0.7％，抗冲共聚产品MFR为1～35，乙烯含量为5～15％。工艺的优点之一是其产品的物理性质匹配较好，可以消费粘滞性和抗冲强度在高程度上平衡的产品。BP-Amoco气相聚丙烯工艺流程表示图地区公司，地点生产能力，kt/a开车时间亚太地区：中国燕化公司扬子BP-中国石化200200250199820022005日本ChissoYokkaichiPolypro656519871990北美：美国BP，Chocolate，Bayou200142250197919921999欧洲：荷兰DSM1501996比利时BP200/2801996/1998德国DSM2502000捷克Chemopetrol2502005总计2222/2302采用BP/Amoco气相法聚丙烯工艺的工厂Chisso工艺Chisso气相法聚丙烯工艺技术是在BP-Amoco气相法聚丙烯工艺技术根底上开展起来的，两者有很多类似之处。不同点是：Chisso工艺的第一反响器布置在‘第二反响器的顶上，第一反响器的出料重力流入一个简单的气锁安装，然后用丙烯气压送入第二反响器。Chisso气相法聚丙烯工艺采用THC-C催化剂，是东邦钛〔TohoTitanium〕公司研制的。该催化剂有很高的活性和选择性，可以控制无定型聚合物的生成，同时坚持生成很高收率的等规聚合物。Chisso称采用THC-C催化剂的聚丙烯形状好，细粉少，流动性好，易于保送至第二反响器。典型活性为25000~40000kg聚丙烯/kg催化剂。但该催化剂需求预处置，用己烷配成浆液，参与少量丙烯处置几个小时。否那么产品中细粉增多，流动性降低，共聚反响器的操作困难。工艺特点Chisso气相聚丙烯

工艺流程表示图从聚丙烯酰胺的消费过程看本钱的构成工艺技术比较技术性经济性目前仍具有竞争力和生命力的工艺技术主要是气相法、本体法和二者的组合法技术，包括Spheripol工艺、Unipol工艺、Novolen工艺、BP的Innovene气相法工艺、Chisso气相法工艺、以及新出现的Borealis的Borstar工艺。几种工艺的简要技术比较见下表。从聚丙烯酰胺的消费过程看本钱的构成技术比较工艺

专利商项目Spheripol

工艺Bostar

工艺Unipol

工艺Novolen

工艺Innovene

工艺BasellBorealisUnivationABB/EQUISTARBP催化剂Mc系列催化剂BC催化剂SHACPTK催化剂CD催化剂预聚合小环管反应器小环管反应器无无无均聚反应器双环管反应器1个双环管反应器+1个气相流化床反应器1个气相

流化床反应器1个立式

搅拌床反应器1个卧式

搅拌床反应器共聚反应器流化床反应器1个或2个流化床反应器1个或2个1个气相

流化床反应器1个立式搅拌床反应器1个卧式搅拌床反应器产品类型HP，RCP，ICP，三元共聚物(丙烯-乙烯-丁烯)HP，RCP，ICPHP，RCP，ICP，丙烯-乙烯共聚物HP，RCP，ICPHP，RCP，ICPMFR范围宽宽较窄较窄较窄PI范围宽宽较窄较窄较窄简要工艺技术比较表*HP均聚物，RCP无规共聚物，ICP抗冲共聚物化学系统公司对各种聚丙烯工艺技术的投资与操作费用作过全面的比较，该比较假设工厂按照化工安装的普通设计规范设计。见下表。经济性比较工艺SpheripolInnoveneChissoNovolenUnipolHypolSumitomoBostar工艺类别本体-气相气相气相气相气相本体-气相气相本体-气相总投资，百万美元146.9142.8155.6152.4147.0159.3186.9157.31.装置总投资117.5114.2124.5121.9117.6127.4149.5125.81)界区内87.785.291.890.887.293.9113.191.92)界区外29.829.032.731.130.433.536.433.92.其它工程投资29.428.631.130.529.431.937.431.5可变成本，美元/