石油化工項目設計優(yōu)化與技術創(chuàng)新

岳向波(濰坊弘潤石化科技有限公司，山東 濰坊 262737)

0 引言

目前中國石化行業(yè)已經(jīng)開始由“Developing”向“Developed”轉變，企業(yè)的市場機會越來越少，盈利能力也越來越弱，其發(fā)展思路必須從“擴張型”向“節(jié)約型”轉變，從“規(guī)模化”向“精致化”轉變，這就要求企業(yè)必須始終牢握“價值工程”工具，通過不斷優(yōu)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(jīng)濟質(zhì)量

1.1 價值工程

價值工程是一門技術經(jīng)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(yè)要以提高石油化工項目的經(jīng)濟效益為主要目標，以項目技術方案評選為核心內(nèi)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(tǒng)功能和壽命周期成本三個基本要素，其計算公式如下如示：

1.2 技術經(jīng)濟質(zhì)量

提到工程質(zhì)量大家很自然地會聯(lián)想到工程實體質(zhì)量和工序作業(yè)質(zhì)量，但往往會忽略“技術經(jīng)濟質(zhì)量”，所謂“技術經(jīng)濟質(zhì)量”即指項目實施過程中每一次方案選擇的技術經(jīng)濟指標與當時環(huán)境下平均技術經(jīng)濟指標的對比狀況，該對比值越大則認為方案的技術經(jīng)濟質(zhì)量越高，若其值小于1則認為該方案的技術經(jīng)濟質(zhì)量不合格。企業(yè)可通過以下兩種方法來提升項目的技術經(jīng)濟質(zhì)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(jīng)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(yōu)化管理程序和方法來減少資源的占用和消耗，最終實現(xiàn)項目技術經(jīng)濟質(zhì)量的提升。

2 設計優(yōu)化與企業(yè)效益得失

2.1 技術創(chuàng)新為企業(yè)創(chuàng)造效益

工程設計階段是石油化工項目技術經(jīng)濟質(zhì)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(yōu)、生命周期長。設計階段的設計優(yōu)化和技術創(chuàng)新可有效提升煉廠的盈利能力和企業(yè)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(yōu)化，優(yōu)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(yōu)化，優(yōu)化后該項目蠟油加氫每年可節(jié)約生產(chǎn)成本1170萬元，柴油加氫每年可節(jié)約生產(chǎn)成本1720萬元，芳烴聯(lián)合每年可節(jié)約生產(chǎn)成本2980萬元，胺液再生每年可節(jié)約生產(chǎn)成本612萬元，熱媒水系統(tǒng)每年可回收能量價值約4150萬元。

2.2 決擇失誤使企業(yè)蒙受損失

設計優(yōu)化不足是一種潛在的質(zhì)量問題，沒有優(yōu)化可能覺察不到什么，但未經(jīng)優(yōu)化的方案與經(jīng)過優(yōu)化的方案相比其技術經(jīng)濟質(zhì)量在下降。國內(nèi)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(yōu)化機會，但部分企業(yè)并沒有在這些方面進行優(yōu)化，反而因為技術方案選擇不當給企業(yè)帶來了較大經(jīng)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(chǎn)后HG為獲取較好的經(jīng)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(jīng)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(chuàng)新不足凸顯企業(yè)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(zhì)量問題，但卻讓企業(yè)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(jīng)濟質(zhì)量，它暴露出HG公司在以下方面存在問題。

3.1 企業(yè)的“業(yè)務創(chuàng)新渠道”和“創(chuàng)新激勵機制”不足

成熟且便于實施的“業(yè)務創(chuàng)新渠道”為員工的業(yè)務創(chuàng)新指明了方向，即時且付諸行動的“創(chuàng)新獎勵機制”是員工設計優(yōu)化的動力源泉。企業(yè)在業(yè)務流程設計時要建立一套設計優(yōu)化和技術創(chuàng)新的管理程序和機制，如什么樣的業(yè)務活動或成果算設計優(yōu)化或技術創(chuàng)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(yè)和員工又如何從該設計優(yōu)化或技術創(chuàng)新中獲取收益，只有這些問題都解決了才能夠為企業(yè)打開創(chuàng)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(jīng)濟形式和企業(yè)的經(jīng)濟運行規(guī)律不敏感，其業(yè)務活動受經(jīng)驗主義的影響較嚴重，很少從效益的角度出發(fā)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(yè)內(nèi)部建立“業(yè)務創(chuàng)新流程”和“創(chuàng)新激勵機制”。

3.3 技術人員缺乏設計優(yōu)化意識

員工培訓不足或者員工招聘質(zhì)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(yè)帶來的風險，最終導致決策錯誤給企業(yè)帶來較大經(jīng)濟損失。技術人員缺乏“創(chuàng)新理念”和“優(yōu)化意識”。HG多數(shù)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(yè)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(yè)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(yè)化應用中所帶來的收益。

3.4 企業(yè)決策前未能夠充分獲取信息

企業(yè)決策前市場調(diào)研不足，未能夠充分地獲取國內(nèi)外加氫裂化項目的原料性質(zhì)數(shù)據(jù)并與本項目數(shù)據(jù)進行核對，最終導致決策錯誤給企業(yè)帶來較大經(jīng)濟損失，具體體現(xiàn)在：裝置設計標準低，無法煉制廉價的劣質(zhì)原料，進而導致企業(yè)收益降低；產(chǎn)品收率達不到設計值，在核心產(chǎn)品不滿足下游裝置需求的同時還產(chǎn)生了大量低價值的輕質(zhì)產(chǎn)品；裝置運行周期縮短，檢修成本高、運行效益低。

4 優(yōu)化設計方案提升項目價值

4.1 雙重激勵推動技術創(chuàng)新

通過績效考核資金建立創(chuàng)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(zhì)量的提高。企業(yè)要通過績效考核來建立“創(chuàng)新激勵機制”，強化員工的技術創(chuàng)新思維和設計優(yōu)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(yè)通過多種方式記錄、展示員工的創(chuàng)新成果和獎勵，進而激發(fā)廣大員工的創(chuàng)新動機和行為，最終打造“全員創(chuàng)新”“萬眾創(chuàng)業(yè)”的新局面。即時考核、即時公示。即時考核、即時公示、即時兌現(xiàn)可督促部門和員工即時調(diào)整其做法，進而使企業(yè)的趨好行為永不停息。

4.2 強化培訓凝煉技術經(jīng)濟素養(yǎng)

“觀念決定思路，思路決定出路”，企業(yè)要積極向廣大員工傳授設計優(yōu)化的基本理念和知識并將其內(nèi)化為企業(yè)的文化，然后通過企業(yè)文化去驅動和規(guī)范員工的技術創(chuàng)新行為：

(1) 培養(yǎng)員工的“主人翁”意識，督促大家積極推動技術經(jīng)濟質(zhì)量提升。企業(yè)要讓員工明白企業(yè)發(fā)展的主動權掌握在他們手中，只有“全員創(chuàng)新”“萬眾創(chuàng)業(yè)”才能讓企業(yè)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(jīng)濟思維，激勵他們運用“價值工程”工具去提升項目綜合質(zhì)量。民眾購買生活消費品講究性價比，企業(yè)建造項目也講究性價比，特別是在當前經(jīng)濟形勢大幅下滑、市場競爭異常激勵的大環(huán)境下。

(3) 強化技術培訓，讓創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。管理培訓給員工整體思維和做事的框架，但要保證技術經(jīng)濟質(zhì)量確實受控還得抓好細節(jié)。企業(yè)只有搞好技術培訓才能讓員工明確各種方案的技術細節(jié)并取長補短，進而讓創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。

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(yōu)化和設計品質(zhì)，通過降低項目投資或運行成本來提升項目的技術經(jīng)濟質(zhì)量，設計優(yōu)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(nèi)外專利商在相關項目方面的當前設計內(nèi)容及設計理念；國內(nèi)大型設計院在相關項目方面的設計思路和理念；國內(nèi)主要煉廠相關裝置的運行及改造經(jīng)驗；各供應商的技術特點、相關業(yè)績及對應物資價格；國內(nèi)外技術發(fā)展態(tài)勢和最前沿技術；國內(nèi)外市場供求環(huán)境和價位情況等。

(2) “提升”是對比、歸納，吸收各方優(yōu)點，擯棄其劣勢，最終形成技術經(jīng)濟效價最高的方案。企業(yè)要敢于接觸、選擇、使用新技術和新方案，保守讓企業(yè)在價格戰(zhàn)中“茍延殘喘”，而創(chuàng)新可降低企業(yè)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(diào)研當前階段的技術態(tài)勢和市場行情，力求實現(xiàn)其技術先進性和經(jīng)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(yè)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(jīng)濟質(zhì)量是項目方案技術經(jīng)濟指標與當前環(huán)境平均技術經(jīng)濟指標的比值，該比值越大則認為方案的技術經(jīng)濟質(zhì)量越高，若其值小于1則認為該方案的技術經(jīng)濟質(zhì)量不合格，企業(yè)要始終牢握“價值工程”工具，不斷優(yōu)化項目設計和管理程序以提升項目的綜合價值。

技術創(chuàng)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(yè)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(xiàn)各環(huán)節(jié)、各方案技術先進性和經(jīng)濟合理性的充分融合，進而提升石油化工項目的技術經(jīng)濟質(zhì)量。