模块化化工过程强化的商业案例

rt - 373课题总结
RT 373

概述

化工过程强化(CPI)和工厂模块化的出现, 以及它们的有益协同作用, 为许多化学制造商提供了一个逐步发展的独特机会. 然而, 该部门需要经济案例研究,以提高对CPI机会的认识,并改善对其技术或商业风险的过度或不必要的担忧. 这项与RAPID研究所共同资助的研究试图向工业界展示这种可能性.

本研究的主要目的是提高人们对模块化化学过程强化(MCPI)的优缺点的认识。. 为了做到这一点,研究人员进行了四个案例研究,将MCPI案例研究的商业案例经济学与生产相同化学产品、产能相同的传统木杆式(CSB)工厂的经济学进行了对比. 这项研究的次要目标是确定哪些优点和缺点被认为对项目的比较经济学影响最大.

在分析人员可以比较MCPI和CSB方法的工厂项目战略决策之前, 他们需要彻底理解范围基础上的异同,并建立模型:模块vs. 棒状的范围内,电池限制内vs. 在电池限制范围外,棕地对. 格林菲尔德的条件, 植物空间体积差异, 模块编号的需要, 制造模式, 工艺强化(PI)设备的可用性, 控制策略的差异, 对操作员人员配置的影响, 项目启动前持续时间的差异, 在其他基变量参数中.

这些案例研究帮助研究人员确定了以下具体发现:

  • 采用连续流动的MCPI方法进行工艺设计,大大减少了设备的使用,从而降低了资本支出.
  • MCPI工厂空间体积(或足迹)的大幅减少与互连系统的工作范围更小和资本支出减少有关.
  • 在评估采用综合采购倡议办法的业务和技术风险时,正在考虑的设备成熟度应是一个关键因素:
    • 一个案例研究, 整个PI设备不仅更小, 而且也很容易获得,而且比CSB的设备便宜得多.
    • 相反,作为另一个案例研究,新型PI设备正处于其发展的初期阶段. 因此,与CSB的同类产品相比,它过于昂贵,消耗了太多的能源.
  • 由于从劳动密集型的批处理模式转换为连续处理模式时,操作员所需的人员数量减少,因此采用MCPI方法可大幅降低运营成本, 或者由于操作步骤的减少. MCPI的能源和消费效率也可以提高运营成本的经济性.
  • 在四个案例研究中,传统的项目投资经济指标强烈支持MCPI, 然而,MCPI的经济优势可能有局限性,当涉及到通过数字扩大产量. 对于数字集合的情况,大规模的CSB解决方案可能仍然是可取的.

最后, 该小组确定了一些必须克服的MCPI实施的关键障碍:缺乏关于集约化实践的制度知识, 设计工程师和实验室/试验工厂员工缺乏MCPI经验, 对业务部门的技术和运营管理方面的改变有很高的阻力.

相关学术刊物 (非由CII公布)
CII不审查或认可本出版物, 是独立出版的, 但在这里添加它是因为它直接或间接地得到了CII研究项目的支持. 用户可能需要付费才能看到这篇文章.

Arvind,年代. R.Haapala K. R.奥康纳,J. T.和保罗,B. K. (2021). “利用模块化化学过程强化获取分布式能源的经济风险分析.” 先进制造与加工学报: e10096.

奥康纳J.Kowall C.Haapala K.Agrawal N. V.和保罗,B. (2021). 特种化学品生产案例研究:模块化化工过程强化与. 传统Stick-Built方法.” 先进制造与加工学报 (发表).

Alhamouri K.奥康纳,J.Haapala K.B,保罗,. (2021). 天然气处理案例研究:模块化化工过程集约化与经济分析. 传统stick-built方法.” 先进制造与加工学报 (提交).

主要发现和实施工具

1: MCPI可以显著减少植物空间体积

如图1所示, 案例研究1, MCPI植物的空间体积是可比较的传统植物(FR-373)的250分之一, p. 17).

参考: (FR-373)

2: MCPI可以显著减少项目持续时间

图2捕获了案例研究1中MCPI如何将项目持续时间缩短70%的情况. 18).

参考: (FR-373)

3 . MCPI可以显著降低资本支出

如表3的这一部分所示,在案例研究1中,项目的资本支出减少了87% (FR-373, p. 19).

参考: (FR-373)

4:净现值和回收期对于MCPI项目比类似的CSB项目更有吸引力

如表4所示, 案例研究1, MCPI项目的净现值比CSB项目高出90%,其回收期比CSB项目短80%. 因此,MCPI项目的净现值与资本支出之比接近15倍(FR-373, p. 19).

参考: (FR-373)

5:大大缩小的MCPI空间体积可以大大减少管道和电气等互连系统的数量和资本支出

图13显示了案例研究3的一些结果, 这些数据来自200多个装置. 对于一列列车来说,CSB管道的资本支出比MCPI高出36倍以上. 50).

参考: (FR-373)

关键性能指标


研究出版物

模块化化工过程强化与常规方法(FR-373)相比如何

出版时间: 11/2021 类型: 最终报告 页: 73 状态: 参考


来自CII活动的报告

通过模块化化工过程强化实现资本效率

出版时间: 08/2021 推荐者: 幻灯片: 32 事件代码: JC21


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