image

Территория Нефтегаз № 6 2016

Переработка нефти и газа

01.06.2016 10:00 Инжиниринговые услуги для модернизации нефтеперерабатывающего завода: экономическая эффективность, энергоэффективность
Модернизация – один из ключевых процессов развития нефтеперерабатывающей промышленности России на современном этапе, от ее эффективности на каждом нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ) зависит состояние отрасли в целом. Инжиниринг включает в себя важнейшие стадии реализации проекта. Рынок инжиниринговых услуг для нефтепереработки в России находится на стадии окончательного формирования, поэтому актуальными являются вопросы выполнения комплексных задач инжиниринга, а также взаимодействия российских и зарубежных подрядчиков. В статье рассматриваются критерии и показатели, по которым оценивается эффективность проектов реконструкции и модернизации НПЗ, особое внимание уделяется инновационным технологиям, повышающим глубину переработки нефти, эксплуатационным характеристикам (например, энергопотреблению) и конечным экономическим параметрам (NPV, IRR и др.). Типичным случаем является выбор схемы реализации проекта, в которой либо капитальные затраты ниже, чем у сравниваемых опций, либо показатели прибыли выше. Данный процесс вследствие сложности и неравнозначности различных проектов модернизации может в конечном счете привести к выбору варианта, при котором, например, стоимость эксплуатации превысит доходы от реализации производимой продукции. Поэтому процедура принятия решений должна быть усовершенствована с учетом требований отрасли и специфики модернизации (с учетом отличий от нового строительства). На основе анализа проектов формируются выводы относительно инвестиционной привлекательности направлений модернизации, целесообразности реконструкции. Целью является создание универсального перечня категорий, по которым оценивался бы такого рода проект, позволяющих принимать рациональные управленческие решения. В результате доказывается взаимозависимость параметров проекта, а следовательно, необходимость комплексного подхода к экономическому обоснованию вариантов модернизации НПЗ и нефтехимических компаний (НХК). Предлагаются два основных направления изменения результирующих показателей проекта: увеличение выручки и снижение затрат. С точки зрения такого подхода прогнозирование суммарного влияния всех параметров проекта на его экономическое состояние значительно упрощается, тем более при наличии проектов-аналогов в России и странах СНГ. Значимость системного анализа проекта до момента принятия решения о его реализации отражается в существенной экономии затрат, сокращении сроков строительства, а также в отсутствии необходимости внесения значительных изменений в проект на стадии проектирования и закупок, возможности отказа от покупки оборудования по индивидуальному заказу и максимального использования продукции российского производства.
Ключевые слова: нефтеперерабатывающий завод, инжиниринг, эффективность инвестиционных проектов, модернизация и реконструкция, энергоэффективность, технико-экономические показатели проекта, оценка затрат, инновации.
Ссылка для цитирования: Калиненко Е.А., Пельменева А.А. Инжиниринговые услуги для модернизации нефтеперерабатывающего завода: экономическая эффективность, энергоэффективность // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 6. С. 86–94.
Открыть PDF


Масштабная модернизация нефтеперерабатывающей отрасли в России включает в себя ряд проектов, направленных на увеличение мощности производства, повышение качества продукции, снижение операционных затрат, повышение уровня надежности и безопасности производственных объектов. Вследствие комплексного внедрения технологий углубляющих процессов объемы инвестиций превышают возможности даже самых крупных вертикально-интегрированных нефтяных компаний (ВИНК), поэтому необходимо привлечение заемных средств и открытие кредитных линий. Следовательно, необходим тщательный контроль за использованием средств и анализ преимуществ, получаемых в итоге реализации проектов.

В рамках предприятия данные проекты могут принести значительный прирост выручки, а также улучшить иные технико-экономические показатели, что в конечном счете положительно отразится на капитализации компании и ее показателях прибыли (в качестве базы часто используется прирост EBITDA). Примером этого являются показатели комплексов установок «ЛУКОЙЛ», запускаемых после 2015 г. в рамках реализации трех значимых проектов, основной целью которых является интеграция со сбытовой сетью и металлургической индустрией, а также синергия Нижегородского и Пермского НПЗ (табл. 1). По представленным в таблице данным можно сделать вывод, что экономическая привлекательность конверсионных проектов при переходе на новый налоговый режим (66–100) значительно повышается. Однако усложнение технологической схемы завода отражается не только на операционных показателях, но и на индикаторе технического уровня оснащения производства – индексе Нельсона, который широко используется за рубежом для оценки НПЗ.

Разнообразие вариантов реализуемых процессов переработки отражает уровень развития разработок с целью наиболее эффективного использования всех видов ресурсов и встраивания в уже существующие технологические комплексы. При этом зачастую отечественные технологии предлагают ряд преимуществ по сравнению с зарубежными аналогами, что говорит о потенциале конкурентоспособности российских НИИ.

В целом при выборе наиболее подходящего предложения учитываются конкретные потребности завода и соответствие принятой стратегии развития/энергосбережения/модернизации.
К примеру, снижение энергозатрат на 10% или увеличение срока использования катализатора на два года означает для компании существенную экономию и выход на качественно новый уровень производства в целом.

При выборе из двух предложений по строительству установки гидро-
очистки дизельного топлива (табл. 2) можно руководствоваться принципом минимизации инвестиционных затрат, учитывая, однако, что при этом вдвое возрастает потребление электроэнергии и на треть – потребление пара. При проведении дополнительных расчетов годовые энергозатраты могут превысить возможную экономию от меньших вложений, и установка Haldor Topsoe, на первый взгляд уступающая по основным параметрам конкуренту, может стать более выгодным приобретением.

Аналогично по установке производства водорода для процесса гидроочистки мы видим (табл. 3), что превышение капитальных затрат в 1,4 раза объясняется пропорциональным уменьшением расхода электроэнергии, отсутствием необходимости применения пара и большей компактностью объекта. Последнее в условиях уже существующей схемы застройки играет не последнюю роль, и велика вероятность выбора именно предложения от Haldor Topsoe. Еще одним преимуществом может служить возможность увязки двух вышеописанных процессов для более эффективной работы.

Сложность может вызвать стратегический выбор наиболее подходящей технологии для конкретной цели, например для переработки гудрона. Чаще компании выбирают процесс замедленного коксования по причине высокой степени увеличения технологической сложности завода в целом при упрощении количества стадий обработки сырья, однако расчеты свидетельствуют о более низкой инвестиционной стоимости сочетания процессов висбрекинга и производства битумов при соответственном увеличении глубины переработки на 10% в среднем и расширении ассортимента производимой продукции (табл. 4).

Анализ подтверждает недостаточную универсальность существующих критериев оценки инвестиционных проектов в нефтепереработке и необходимость их совершенствования для достижения более высоких результатов для заказчика.

Считается, что модернизация, реконструкция или расширение существующего производства экономически эффективнее строительства абсолютно нового комплекса за счет наличия инфраструктуры, обслуживающих производств и пр. Однако анализ некоторых проектов (табл. 5) показывает, что зачастую стоимость реконструкции выше стоимости строительства данных установок с нуля в среднем на 35% по причинам, указанным выше. При этом затраты на реконструкцию значительно ниже потенциальной выручки от продажи продукции при условии выхода на проектную мощность только для тех установок, мощность которых достаточно высока (более 100 тыс. т/год) и которые производят дорогостоящие и востребованные на рынке полимеры (например, ПЭНД и ПЭВД, ЛПЭНП).

Проекты модернизации НПЗ с применением инноваций могут оцениваться как классические инвестиционные проекты по стандартным критериям (операционным и финансовым – мощность, глубина переработки, NPV, IRR и др.), как специфические проекты реконструкции (методика «до и после», показатели выхода целевой продукции, размера требуемых капиталовложений и т.д.), как инновационные с акцентом на эффективность затрат на НИОКР. Мы рассмотрим различные применяемые на практике варианты и определим круг целевых показателей, наиболее полно описывающих проект с количественной и качественной стороны в результате проведенного анализа.

Поскольку представленные инвесторам инновационные проекты должны быть сопоставимы и подвергаться анализу с помощью единой системы показателей, информационная база, точность и методы определения стоимостных и натуральных показателей по вариантам имеют большое значение. Сопоставимость представленных проектов определяется по объему работ, производимых с применением новых методов (технологий, оборудования и т.п.); качественным параметрам инноваций; фактору времени; уровню цен, тарифов; условиям оплаты труда.

Следует помнить о соотношении 1:10:100:1000, где 1 долл. США – «экономия» на принятии упрощенного решения на стадии его формирования, а 10, 100, 1000 – потери на следующих стадиях жизненного цикла решения. В основе сравнения инновационных вариантов лежит принцип комплексного подхода, требующий учета всей совокупности мероприятий, которые необходимо осуществить при реализации данного варианта решения. Общее правило при принятии решения: инновации следует осуществлять, если ожидаемый уровень дохода на капитал не ниже (или равен) рыночной ставки процента по ссудам. Используются те же показатели, что и для типичного инвестпроекта.

Также используется метод отбора инвестиционных проектов с помощью перечня показателей, при составлении которого необходимо использовать лишь те из них, которые вытекают непосредственно из целей, стратегии и задач организации, ее долгосрочных планов.

В таблице 6 представлен перечень показателей (натуральных, стоимостных, относительных), которые могут использоваться при оценке проекта реконструкции, модернизации или строительства технологических установок или завода в целом. Кроме балльной оценки авторы предполагают, что может проводиться сравнение в абсолютных и относительных величинах, поскольку все представленные показатели имеют количественную оценку.

Из таблицы видно, что изменение в какую-либо сторону того или иного показателя окажет положительное влияние на проект в целом. К примеру, более высокая надежность оборудования и снижение количества необходимых ремонтов, во-первых, взаимосвязаны, во-вторых, являются преимуществами проекта. В перечень включены показатели и в денежном выражении, и в сопоставимых друг с другом величинах (например, температура или давление).

При тщательном анализе влияние каждого показателя может быть оценено с двух позиций – снижения затрат (экономии) и увеличения выручки (дохода). Скажем, рекуперация тепла может быть отнесена к категории энергозатрат и выделена как экономия от ресурсосбережения. Таким образом, после расчета проекта по вариантам целесообразно осуществить пересчет базового с учетом внесенных изменений, то есть проанализировать, как изменится процесс производства с новой технологией/оборудованием.

Синергический эффект от взаимовлияния параметров, учитываемых в проекте, иногда сложно предугадать в действительности, но возможно прогнозировать исходя из опыта реализации проектов-аналогов. На основе имеющихся данных в исследовании авторами выделена зависимость основных значимых показателей инновационных проектов на НПЗ (табл. 7).

По результатам можно предположить, что фокус на одном критерии (к примеру, снижении операционных затрат) может привести к противоположному изменению других (повышению объема инвестиций). Чтобы наиболее полно представлять степень изменения обоих параметров, необходимо провести регрессионный анализ по каждому конкретному процессу. Существуют методики оценки взаимовлияния: например, предложенная Ю.Л. Злотниковым. Для каждого проекта эти величины будут отличаться, однако в целом по большому количеству проектов глубокой конверсии (порядка 20) тенденция сохраняется.


Таблица 1. Технико-экономические показатели некоторых проектов модернизации НПЗ группы «ЛУКОЙЛ» (составлено авторами)

Table 1. Technical and economic indicators of certain refineries modernization projects of LUKOIL Group (compiled by the authors)

Наименование показателя
Indicator name

Пермский НПЗ
Perm refinery

Нижегородский НПЗ
Nizhny Novgorod refinery

Волгоградский НПЗ
Volgograd refinery

Комплекс коксования
Cocker unit

Каткрекинг вакуумного газойля
VGO FCCU

Гидрокрекинг остатков
HRHU

Гидрокрекинг ВГО
VGO HCCU

Прирост светлых нефтепродуктов, млн т/год

Increase in light oil products, million tons per year

1,2

1,2

2,9

2,4

Мощность, млн т/год

Capacity, million tons per year

2,1

2

4,8

3,5

Инвестиции, млрд руб. (по курсу на март 2014 г.)

Volume of investments, RUB bln. (as of March 2014)

32,4

25,2

111,6

68,4

IRR (ВНД), % в налоговом режиме 60/66/100

IRR, % under the tax treatment 60/66/100

53

26

27

32

NPV (ЧДД), млрд руб. (режим 60/66)

NPV, RUB bln. (treatment 60/66)

н/д

N/A

67,2

н/д

N/A

1159

NPV, млрд руб. (режим 66/100)

NPV, RUB bln. (treatment 66/100)

н/д

N/A

931

н/д

N/A

2400

Индекс Нельсона (2012)

Nelson Index (2012)

7,9

6,3

5,4

Изменение индекса Нельсона (увеличение сложности)

Nelson Index change (complexity increase)

1,04

0,76

1,23

2,06

Год запуска

Start-up year

2015

2015

2018

2016

 

 

Таблица 2. Сравнение основных технико-экономических показателей установки гидроочистки дизельного топлива от производителей Haldor Topsoe и Axens (составлено авторами)
Table 2. Comparison of the main process and economic indicators of diesel fuel hydrotreating unit manufactured by Haldor Topsoe and Axens (compiled by the authors)

Основные рабочие показатели

Main process indicators

Haldor

Topsoe

Axens

Рабочее давление, кг/см2

Operating pressure, kg/cm2

44,6

69,7

Кратность Н2/сырье

Ratio Н2/crude

170

200

Эксплуатационные затраты OPEX

Электроэнергия, кВт

Power, kW

1265

2663

Пар среднего давления

Medium pressure steam

2500

3400

Охлаждающая вода, м3

Cooling water, m3/h

122

90

Коммерческая часть Commercial part

Стоимость базового проекта, млн руб. без НДС

The cost of the basic project, RUB mln. exl. VAT

39,8

23,58

Стоимость лицензии, млн руб. без НДС

The cost of the license, RUB mln. exl. VAT

16,2

9,1

Капитальные затраты, млн руб.

CAPEX, RUB mln.

2000

2016

 

 

Таблица 3. Сравнение основных технико-экономических показателей производства водорода для установки гидроочистки дизельного топлива от производителей Foster Wheeler и Haldor Topsoe (составлено авторами)
Table 3. Comparison of main process and economic indicators of hydrogen production for diesel fuel hydrotreating unit manufactured by Foster Wheeler and Haldor Topsoe (compiled by the authors)

Основные рабочие показатели

Main process indicators

Foster

Wheeler

Haldor

Topsoe

Эксплуатационные затраты

OPEX

Энергопотребление, кВт/ч

Power consumption, kW/h

575

385

Охлаждающая вода, м3/ч

Cooling water, m3/h

18

65

Деминерализованная вода, м3/ч

Demineralized water, m3/h

26

13

Пар среднего давления (экспорт), т/ч

Medium pressure steam (export), t/h

13

Пар низкого давления (экспорт), т/ч

Low pressure steam (export), t/h

0,3

Параметры площадки

Site dimensions

42х97

35х60

Коммерческая часть Commercial part

Стоимость базового проекта, без НДС

The cost of the basic project, exl. VAT

23,4

34,8

Капитальные затраты, млн руб.

CAPEX, RUB mln

1224

1713,6

 

 

Таблица 4. Сравнение основных технико-экономических показателей вариантов переработки гудрона (составлено авторами)

Table 4. Comparison of main process and economic indicators of vacuum residue processing options (compiled by the authors)

Основные показатели

Main process indicators

Битумная установка

Bitumen production unit

Висбрекинг

Visbreaking unit

Замедленное коксование

Delayed cocking

Капитальные затраты, млн руб.

CAPEX, RUB mln

720

2340

5040

Глубина переработки, %

Conversion rate, %

72

65

Коэффициент сложности при расчете индекса Нельсона

Complexity factor at the Nelson index calculation

1,5

2,75

7,5

 

 

Таблица 5. Оценка затрат на реконструкцию комплекса по производству полимеров (составлено авторами на основе данных компании, данные
о ценах предоставлены издательством «Пластинфо»)

Table 5. Cost estimates for the reconstruction of the complex for the production of polymers (compiled by the authors based on the company's data, price data provided by "Plastinfo" publisher)

Объект

Facility

Стоимость строительно-монтажных работ, млн руб.

Cost of construction and erection works, RUB mln

Стоимость обрудования, млн руб.

Cost of equipment, RUB mln

Стоимость проектирования, монтажа и др., млн руб./т

Cost of engineering, erection, etc., RUB mln per ton

Мощность установки, тыс. т

Unit capacity, th. tons

Удельные затраты на строительство, руб./т

Specific construction costs, RUB per ton

Суммарные удельные затраты на реконструкцию, руб./т

Total specific reconstruction costs, RUB per ton

Суммарные удельные затраты на новое строительство, руб./т

Total specific new construction costs, RUB per ton

Средняя стоимость производимых полимеров, руб./т

Average cost of produced polymers, RUB per ton

1

1194

2000

679

50

23 870

77 451

50 343

64 000

2

2451

4800

1568

120

20 427

73 491

47 769

80 830

3

1843

6000

1776

150

12 284

64 126

41 682

72 415

4

3337

12 000

3501

300

11 125

62 794

40 816

50 265

5

2233

8400

2435

210

10 633

62 228

40 448

99 330

 

 

Таблица 6. Показатели эффективности проекта модернизации НПЗ

Table 6. Performance indicators of refinery modernization project

Показатели
Indicators

Направление изменения
Modification direction

Снижение
Decrease

Повышение
Increase

Капитальные вложения:
CAPEX:

  • установка
  • unit

х

 

  • дополнительная инфраструктура (теплообменники, холодильники, хранение и т.п.)
  • additional infrastructure (heat exchangers, coolers, tank farm, etc.)  

х

 

  • промежуточные процессы
  • intermediate processes

х

 

Эксплуатационные затраты, в т.ч.:
OPEX, incl.:

  • сырье
  • crude

х

 

  • катализаторы
  • catalysts

х

 

  • присадки (производство масел)
  • additives (oil production)

  х

 

  • водород
  • hydrogen

  х

 

Обслуживание/эксплуатационная надежность:

Maintenance/operational reliability:

  • • эффективность использования (OEE) – загрузка
  • • OEE – loading

  

  х

  • • трудозатраты
  • • man-hours

 х

 

  • • ремонт и замена
  • • repair and replacement

х

 

  • • надежность
  • • reliability

 

х

  • • автоматизация (возможность управления параметрами)
  • • automation (ability to control parameters)

 

 х

  • • совместимость с другими процессами
  • • compatibility with other processes

 

  х

Продукция:

Products:

  • • содержание серы, металлов, воды
  • • sulphur, metals, water content

  х

 

  • • потери/остаток
  • • losses/residue

  х

 

  • • выход
  • • yield

 

 х

  • • количество (побочный товарный продукт)
  • • quantity (commercial by-product)

 

  х

  • • свойства (стабильность, октановое число и т.п.)
  • • characteristics (stability, octane number, etc.)

 

  х

Экологическая безопасность:

Environmental Safety:

  • • доля товарной продукции, соответствующей экологическим требованиям (Евро-4,5)
  • • share of commercial products corresponding to environmental requirements (Euro 4,5)

 

  х 

  • • выбросы СО2
  • • СО2 emissions

  х

 

  • • отходы (кислые воды и т.д.)
  • • wastes (acidic water, etc.)

  х

 

  • • экономия на штрафах, природоохранных мероприятиях
  • • savings on fines, environmental activities

 

  х

Рабочие параметры:

Process parameters:

  • • температура (для некоторых процессов)
  • • temperature (for certain processes)

  х

  х

  • • давление
  • • pressure

  х

  х  

  • • пропускная способность/мощность
  • • throughput/capacity

 

  х

  • • гибкость по сырью
  • • crude flexibility

 

  х

  • • скорость протекания
  • • flow rate

 

   x

  • • глубина превращения
  • • conversion depth

 

 

Энергоэффективность:

Energy efficiency:

  • • доля возвратного тепла (рекуперация)
  • • share of recurrent heat (heat recovery)

 

  х

  • • энергоносители (пар, охлаждающая вода, топливо, электроэнергия, воздух)
  • • utilities (steam, cooling water, fuel, electric power, air)

  х

 

  • • экономия от ресурсосбережения
  • • cost saving due to resource saving

 

   x

  • • проведение дополнительного анализа
  • • further analysis

 

 

  • • затраты на оценку Solomon, Pinch, энергоаудит и др.
  • • costs to assess Solomon, Pinch, energy audits, etc.

 

х

  • • экономия от повышения точности оценки, качества информации и мероприятий
  • • savings by improving the accuracy of assessment, quality of information and activities

 

х

Экономические показатели:

Economic indicators:

  • • ЧДД
  • • NPV

 

х

  • • ROE

 

х

  • • ИД
  • • PI

 

х

  • • ВНР
  • • IRR

 

х

  • • срок окупаемости
  • • PBP

х

 

 

Таблица 7. Взаимозависимость показателей эффективности проектов

Table 7. Interdependence of projects performance indicators

 

Обоснованное изменение параметра

Reasonable parameter change

Изменение остальных показателей эффективности

Change of other performance indicators

КВ

CAPEX

ЭЗ

OPEX

Энергоэффективностть

Energy efficiency

Эксплуатационные затраты

OPEX 

 

Обслуживание

Maintenance

 

Экологическая безопасность

Environmental Safety

 

Реклама 86-94-rek1.jpg




← Назад к списку


im - научные статьи.