close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

5393.Инновационный метод строительства олефиновых установок

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING: УСТАНОВКИ
ИННОВАЦИОННЫЙ МЕТОД
СТРОИТЕЛЬСТВА
ОЛЕФИНОВЫХ УСТАНОВОК
M. H. Buffenoir, Technip, Париж, Франция
Новый подход к управлению проектами основан на использовании «извлеченных уроков» из прежних
установок этилена для ускоренного внедрения новой установки паровой конверсии
Суммарные затраты (total installed costs – TIC) на
строительство нефтехимических установок непрерывно увеличиваются из-за ряда неизбежных факторов:
повышения сложности конструкций, диверсификации сырья и спецификаций на продукты, увеличения
размеров установок, ошибочных оценок стоимости
сырья и затрат на оборудование, а также непредвиденных и неконтролируемых затрат на строительство
и связанные с ним перевозки громоздких и тяжелых
грузов. Наряду с этими негативными факторами, мы
сталкиваемся с новыми транспортными ограничениями и ухудшенными условиями транспортировки заказанного оборудования, трудностями с зафрахтовкой
судов, задержками в доставке грузов морским транспортом и загруженностью портов.
Переделки работ на строительных участках из-за
плохого качества сварных работ, ошибок в идентификации материалов и неудовлетворительного исполнения операций по обработке материалов приводят
к удорожанию проектов и несвоевременному вводу
объектов в эксплуатацию. Для контроля затрат возможен другой подход – начинать с ограничений, связанных со строительством и заказом оборудования.
Ниже описан конкретный пример такого подхода
применительно к новой установке по производству
этилена.
Характеристики проектноконструкторских компаний
Растущие затраты и проблемы создали спиралевидную тенденцию, которая уже привела к аннулированию проектов, связанных с паровой конверсией и
пересмотром сроков введения в эксплуатацию многих
других проектов. Недавнее исследование, проведенное
Хьюстонской TRANSMAR Consult, показывает, что в
настоящее время при выборе подрядчика для выполнения крупного проектно-конструкторского проекта
необходимо учитывать следующие критерии.
• Квалификацию основного персонала (это еще
одна острая проблема для промышленности из-за нехватки квалифицированных инженеров).
• Способность руководителей проекта.
• «Строительные» возможности проектноконструкторских компаний (ПКК).
Обратите внимание на то, что в прежних обследованиях вопрос о строительных возможностях числился
шестым по значению при выборе ПКК; а теперь этот
критерий переместился на третье место. Причем пере-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№4 • апрель 2009
численные критерии для выбора ПКК представляют
больший интерес, чем способности подрядчика вести
рабочее проектирование и цены подрядчика, занимающие четвертую и пятую строки в списке критериев
ПКК.
В 2008 г. многие проекты нефтегазовой отрасли
оказались под ударом резкого роста стоимости строительства, независимо от причин (скудости кадров,
чрезмерно высоких единичных ставок и задержек;
отставаний от графика работ), а также по причине
большого числа«переделок/недоделок» (из-за низкой
квалификации персонала «аварийных» бригад).
об этилене
На весь этилен, произведенный в мире (примерно 260 установок паровой конверсии или крекинга
с водяным паром), применяются одинаковые спецификации на продукт с единственной очень незначительной разницей в степени чистоты 99,95 % и более.
Большинство, если не все остальные продукты, получаемые с установки крекинга (олефины, ароматика
и бензин), также отвечают требованиям спецификации, потому что они применяются в качестве сырья
для аналогичных установок в схемах последующей
обработки.
В настоящее время этилен практически является
товаром, таким же как, например, электроэнергия
или охлаждающая вода и т.п. Следовательно, установки крекинга с водяным паром должны быть такими же надежными, как электростанции. Реальными
«кузнецами монет» являются конечные объекты в
схеме завода – установки, вырабатывающие полимеры и этиленпроизводные. Этиленпроизводные
продукты легче продавать и транспортировать по
всему миру при условии, что сырье производят в
непрерывных, безопасных условиях круглый год,
а также постоянного качества и в достаточных количествах.
Давайте, отнесемся к этому критически и реалистично. Многие владельцы/операторы установок крекинга с водяным паром утверждают, что:
• нормы и стандарты, применяемые их компаниями,
уникальны и являются расширением общепринятых стандартов ASME, ASTM, API и т.д. Но все
установки по производству олефинов, в конечном счете, получают продукты приблизительно
одинакового качества, такой же эффективности,
надежности и производительности;
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING: УСТАНОВКИ
Рис. 1. Общий вид кранов и монтажных устройств на строительном
участке, где строится установка этилена мощностью 1,3 млн
т/год в Катаре
Рис. 2. 450-тонный загрузочный газовый компрессор и его
привод на установке этилена мощностью 1,4 млн т/год на
Ближнем Востоке
• работают в безопасных условиях и выпускают
продукцию, проверенную временем, превосходящую по качеству продукцию соседних установок (часто расположенных в одной и той же
зоне);
• нормы и стандарты для компаний разработаны
на мировом «корпоративном» уровне (но только проектно-конструкторские подрядные фирмы знают, что одна и та же «корпорация» может
иметь множество вариантов этих норм и стандартов на разных объектах);
• плановая мощность нового проектируемого объекта должна составлять, скажем, 106 (а не 105 или
107) или 129 (а не 127 или 131) т/ч этилена, без
каких-либо отклонений;
• необходима эксклюзивная, по особому заказу выполненная установка, как будто этилен и остальные продукты, получаемые с этой установки, являются личной собственностью владельцев этой
компании.
Исходя из перечисленных положений, можно
заключить, что до сих пор абсолютно исключалась
попытка даже подумать о возможности использования существующего проекта или адаптировать
эталонный образец и повторить успешный опыт
эксплуатации.
Большинству установок крекинга с водяным паром (в США, Европе, Японии) уже более 25 лет, и
они уже устарели и уступают по своим размерам,
эффективности и эксплуатационным характеристикам новейшим установкам, построенным на Ближнем Востоке и в Китае (рис. 1). Следовательно, установки старого образца связаны с более высокими
эксплуатационными затратами. И все же, эти устаревшие этиленовые установки питают множество
высокоприбыльных технологических установок в
схемах нефтехимических предприятий, обеспечивая
занятость тысяч рабочих. Более важный вопрос заключается в том, каким образом, когда и где старые
установки крекинга с водяным паром будут заменены на новые?
Новое оборудование. Во-первых, большинство поставщиков оборудования и материалов в настоящее
время до отказа загружены заказами на изготовление
и поставки (рис. 2). Ближневосточные поставщики перегружены заказами, связанными с СПГ, газоочисткой, нефтехимическими и нефтеперерабатывающими
проектами. Но растущий дефицит квалифицированной рабочей силы для осуществления этих проектов
негативно влияет на насыщение предприятий и логистику из-за пиковых физических перегрузок персонала на рабочих местах.
56
Положение лицензиара/подрядчика
С точки зрения лицензиара/подрядчика существует множество ограничений, нуждающихся в сбалансировании каждого крупного проекта. К этим ограничениям, в частности, относятся:
• требования по обеспечению затрат на конкурентоспособный срок службы: капитальные и эксплуатационные затраты, независимые от схемы
подряда за паушальную сумму «под ключ» (lump
sum turn key – LSTK), услуги на LS условиях, с
возмещением израсходованных средств и т.д., их
влияние на процесс с концептуальной, конструктивной и эксплуатационной точек зрения;
• общая нехватка опытных операторов и последствия, ведущие к бесконечным HAZOPи исследованиям, которые проводят через пять-семь
месяцев после начала проектирования или после
размещения первых заказов на оборудование;
• неограниченные и широко диверсифицированные предпочтения клиентов в области технологий/процессов (начало/конечный этап проектирования, катализаторы, фракционирующие
устройства, принципы закупки запчастей, автоматизация, побочные установки рециркуляции
и т.д.);
• возможности производителя (более шести лет непрерывной эксплуатации);
• конфликтные приоритеты между TIC по LSTKконтракту и чрезмерно детализированные, бес№4 апрель • 2009
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING: УСТАНОВКИ
конечным набором дополнительных запросов
со стороны оператора (владельца) проекта, причем все независимо от влияния на затраты и
календарные сроки выполнения строительных
работ;
• отсутствие интереса со стороны молодых инженеров к участию в слишком циклическом проектноконструкторском бизнесе;
• группы специалистов с нужным опытом и знаниями или требуемой квалификацией со стороны
владельцев либо задействованы на других проектах, либо их просто нет.
Как справиться с такой ситуацией?
Сущность проектно-конструкторского бизнеса заключается в удовлетворении запросов своих заказчиков, поставляя полностью готовые к эксплуатации
установки с учетом контрактных требований. Но современные условия, описанные выше, требуют иного
подхода к ПКК-бизнесу. Инновационное и оптимизированное управление новыми проектами, связанными
с этиленовыми установками, предполагает противоположный подход. Новая концепция опирается на следующие факторы.
• Применение противоположного метода, т.е. начинать со строительства и заказа оборудования. Это
не ПКК в буквальном смысле, а последовательность
строительство-закупка оборудования – проектирование.
• Повторное использование и адаптация проекта
существующей (эталонной установки) для новой этиленовой установки.
Почти для любой современной проектируемой
установки крекинга с водяным паром крупные ПКК
имеют аналогичную установку по сырью/мощности,
которую можно подогнать под любой этиленовый проект с учетом конкретных нужд заказчика. Общие положения нового подхода реализуются в следующей
последовательности.
1. Основные критерии: какова целевая (проектная)
мощность установки, на каком сырье?
2. Идентификация и анализ, в первую очередь,
строительство (construction – С) и аспекты локальных
ограничений, которые заключаются в:
• размерах строительной площадки в плане, доступе, временных устройствах на предполагаемом
строительном участке, характеристиках почвы и
местных условиях;
• наличии соседних устройств: существующих, планируемых, вероятных;
• требованиях по хранению импорту/экспорту;
• наличии охлаждающей воды, стабильности, надежности и долгосрочном прогнозе (температуры
и расхода);
• наличии энергосредств: стабильности, надежности, условиях и сроках;
• подрядчиках – строителях, фактических ресурсах рабочей силы и вспомогательного оборудования, практическом локальном опыте;
• логистике: доставке, отгрузке, грузоподъемном
и погрузочно-разгрузочном оборудовании, дорогах, мостах, перевозках товаров и персонале, про-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№4 • апрель 2009
живании, медицинском обслуживании, службе
безопасности, досуге.
3. На базе аналогичных имеющихся проектов, используемых в качестве эталона, приступить к этапу
закупки и заказа оборудования (phase – Р): критически важных машин, печей, тяжелых и крупных резервуаров (т.е. закупка оборудования с длительными
сроками исполнения заказов, как по мощности, так и
по техническим характеристикам).
Одновременно с этим определить возможности
обеспечения подъемными кранами для монтажа тяжелого оборудования.
Этап закупки оборудования можно поручить тем
же поставщикам, которые поставляют эталонную
установку, или другим поставщикам, в зависимости
от загруженности заказами, а также от финансового
положения. Между тем, во время приемки эталонной
установки подрядчики будут консультироваться со
строительными организациями для того, чтобы:
• оценить нагрузку и возможности;
• начать переговоры по технологическим и финансовым условиям;
• зарезервировать рабочую силу и ресурсы;
• зарезервировать поставку кранов и их логистику.
4. Когда все эти этапы выполнены, начинается
этап рабочего проектирования, который, в конечном счете, обеспечит гарантированные эксплуатационные характеристики, особенно мощность.
Существующие рабочие проекты используются повторно до максимальной степени: компрессоры и
турбины, строительные элементы, трубопроводная
обвязка, главные колонны, печи и стойки для прокладки трубопроводов и т.д. Критические варианты этапа проектирования (технологические схемы
и HAZOP, рассмотрение приемки материалов, поставщиков, рассмотрение данных и т.д. реализуются
быстрее и проще, если применяется уже испытанная
конструкция.
Уроки, извлеченные из прежних этапов строительства, успешно внедряются в практику проектирования.
Обратный подход: за и против
Новый СРЕ-подход к крупным этиленовым проектам имеет преимущество и недостатки, как для клиента, так и для ПКК. Достоинства этой системы управления заключаются в том, что она:
• экономит минимум три-четыре месяца в общем
календарном плане «готовности к пуску» (ready
for startup – RFSU), обеспечивая поставку важнейших узлов и деталей;
• снижает конечные TIC благодаря повторному
применению существующих конструкций, как
на этапе проектирования, так и этапе строительства: ориентированная экономия затрат
составляет минимум 8–12 % по сравнению с
традиционным ПКК-подходом, начинающимся
с чертежа;
• обеспечивает преимущества в преодолении потенциальных препятствий и затрат, регламентирующих проект;
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING: УСТАНОВКИ
Рис. 3. Погрузка и монтаж ректификационной колонны с
помощью кранов для тяжеловесного оборудования на установке
этилена мощностью 1,3 млн т/год в Катаре
• лучше всего справляется с нехваткой инженерных знаний и опыта и обратной связи как для заказчика, так и для подрядчика;
• обеспечивает часовую/годовую производительность по олефинам и другим производным в
пределах ±3–5 % ожидаемой проектной производительности.
Разумеется, есть и проблемы в любом стиле управления любым проектом.
• Ранний выбор лицензиара по технологии этилена
или «базовое» исполнение потенциального лицензиара/подрядчика;
• Оценка альтернативного сырья или альтернативных технологий и, возможно, неточное определение
часовой производительности в пределах ±3–5%.
• Возможная ранняя оценка влияний локальных
условий (ветра, сейсмических факторов, охлаждающих сред, и т.д.) перед тем как подобрать подходящий
«эталонный» проект и заказать оборудование, нуждающееся в длительных сроках исполнения.
Инновационное управление проектом
Противоположный подход, впервые предложенный
в 2006–2007 гг., сразу привлек большой интерес со стороны подрядных компаний, ориентированных на реализацию проектов со стороны заказчиков. Особенно в
традиционном бизнесе в области крекинга с водяным
паром такой стиль управления сначала не был принят.
Но эти антагонистические позиции быстро были скорректированы для внедрения первых проектов, которые
находятся на заключительном этапе (рис. 3). Противоположный подход к проекту позволяет экономить на общих
затратах как по срокам исполнения, так и по установленной стоимости (TIC), которые остаются основными движущими силами любого процесса в настоящее время.
Новый подход к управлению проектом обеспечивает надежность и эксплуатационную готовность критически важного оборудования, что для крупнейших
установок остается чувствительной и все еще относительно необычной проблемой. Этот метод лучше всего
преодолевает условия сложившиеся на современном
рынке этилена: группы по проектированию и заказу
оборудования, проектировщики владельцев, возможности проектировщиков, перегрузка поставщиков и
самый важный фактор, ресурсы строительной субподрядной организации и ее возможности.
Это факт, но вы не найдете двух абсолютно одинаковых установок крекинга с водяным паром, даже если
они расположены рядом. Но максимальное повторное
использование уже испытанных проектов, в сочетании
с приоритетом, отдаваемым строительству, в условиях
этого обратного подхода. В настоящее время ключом к
успешному внедрению установок крекинга с водяным
паром в наши дни является «концепция CPE».
Перевел Г. Липкин
Michel H. Buffenoir (М. Х. Баффеноир), консультант
МНВ–Wise Consultant Services по нефтехимическим проектам. В настоящее время является вицепрезидентом Technip. За свою 40-летнюю карьеру
занимал руководящие должности и был исполнительным руководителем крупных проектов. Имеет ученую
степень магистра по нефтехимии от Ecole Nationale
Superieure de Chimie, Лиль, Франция.
РЕГИОНАЛЬНЫЕ НОВОСТИ О КОМПАНИЯХ
СЕВЕРНАЯ
АМЕРИКА
Компания Jacobs Engineering
Group Inc. осуществляет техническое обеспечение, снабжение и
оказание сервисных услуг для проекта строительства новой установки обессеривания компании Flint
Hills Resource в Корпус Кристи, Техас. Затраты на строительство установки составят примерно 250 млн
долл. Производство низкосернистого высококачественного дизельного
топлива начнется примерно через
18 мес.
58
Компания DuPont Danisco Cellulosic Ethanol LLC (DDCE) и исследовательская группа университета Теннеси (США) посредством
компании Genera Energy LLC, приступили к реализации проекта модернизации завода по производству
биотоплив, таких целлюлозный этанол и биоэтанол. Затраты на проект
составят примерно 70,5 млн долл.,
включая 40,7 млн долл. на строительство установки по переработке
биотоплив. Сооружение завода началось в 2007 г. Получаемое топливо будет использоваться для нужд
транспорта. Завершение проекта
намечено на конец 2009 г.
БЛИЖНИЙ ВОСТОК
Компания Oil Refineries Ltd. планирует установить на нефтеперерабатывающем заводе в Хайфе (Израиль) установку гидрокрекинга.
Инвестиции в реализацию проекта
составили 670 млн долл. На установке
будет производиться дизельное топливо и авиационный бензин. Производственная мощность установки
составит l25 тыс. брл/сут. Завершение проекта намечено на 2011 г.
№4 апрель • 2009
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
8
Размер файла
832 Кб
Теги
строительство, 5393, инновационные, установок, метод, олефинов
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа