Методика предварительной оценки капитальных затрат строительства газоперерабатывающих заводов при переработке сернистого газа

Реклама. ООО «ИЭС», ИНН 7707520310
erid: F7NfYUJCUneVcxCEbqn4

Предварительная оценка капитальных затрат является определяющим этапом инвестиционного планирования в проектах нефтегазовой отрасли. На ранних стадиях проектирования отсутствует детализированная документация, что ограничивает точность расчётов и обусловливает применение укрупнённых подходов, основанных на объектах-­аналогах и параметрических моделях.

Введение

В статье описывается подход при строительстве газоперерабатывающих заводов (ГПЗ), специализирующихся на сырье с содержанием сернистых соединений. Специалисты ООО «ИЭС Инжиниринг и консалтинг» обосновали необходимость выделения таких проектов в самостоятельную группу ввиду их повышенной сложности и капиталоёмкости.

Методика ориентирована на условия ограниченного объёма исходных данных, когда известны только тип предприятия, производительность и регион.

В основе подхода лежит анализ реализованных и запланированных проектов-­аналогов, их приведение к сопоставимым условиям и построение степенной зависимости удельных капитальных затрат от мощности переработки, согласующейся с подходом уравнения Ленца. Полученные результаты позволяют определить ориентировочный диапазон расходов на ранних стадиях проектирования в соответствии с классами точности AACE International (Association for the Advancement of Cost Engineering ― Международная ассоциация развития стоимостного инжиниринга) [1].

Теоретические предпосылки и класс точности оценки

В соответствии с классификацией Международной ассоциации развития стоимостного инжиниринга, предварительные оценки капитальных затрат относятся к диапазону Class (класс) 4–5, что предполагает уровень проработки проекта 1–15% и диапазон точности порядка
–30… —50% / +50…+100%.

Для таких стадий характерно применение:

• параметрических моделей;
• степенных методов масштабирования;
• анализа объектов-­аналогов.

В настоящей работе используется комбинированный подход, сочетающий бенчмаркинг реализованных и запланированных проектов и параметрическое масштабирование на основе степенной зависимости.

Влияние высокого содержания серы на структуру капитальных затрат

Проекты переработки газа с содержанием серы отличаются от стандартных ГПЗ наличием дополнительных технологических блоков, включая установку аминовой очистки газа, регенерации абсорбента, получения серы по процессу Клауса, блока доочистки хвостовых газов, а также систем хранения и грануляции серы. Кроме того, агрессивность среды требует применения коррозионно-стойких материалов и повышенных требований к промышленной безопасности [2]. Использование в качестве объектов-­аналогов «кислых» ГПЗ с сопоставимым содержанием H2S позволяет исключить систематическую недооценку расходов.

В результате формируется более высокая доля технологического оборудования в структуре капитальных затрат, а также возрастает вклад общезаводской инфраструктуры. Таким образом, сернистость сырья выступает влияющим параметром капиталоёмкости, что требует отдельного анализа при определении базы аналогов.

Выбор аналогов и сводный результат

Ключевыми критериями отбора объектов-­аналогов являлись:

• степень кислотности перерабатываемого газа;
• промышленный масштаб объектов;
• сопоставимый технологический
  профиль;
• наличие данных о капитальных затратах.

Для обеспечения корректности сопоставления капитальные вложения были приведены к единому ценовому уровню, учтены региональные условия реализации проектов, а также обеспечена единая структура затрат.

Основные показатели по объектам-­аналогам представлены в таблице 1.

Удельный показатель для проектов, реализованных в странах СНГ, варьируется от 0,30 до 0,55 долл./(м³/год), а для стран Ближнего Востока ― от 0,32 до 0,45 долл./(м³/год).

Для справки: удельные капитальные затраты на строительство мелких и средних ГПЗ (без учёта объектов газохимии и внешней инфраструктуры) по переработке природного газа с содержанием серы менее 1% составляют ориентировочно $0,20–0,30 /(м³/год) годовой мощности.

Графический анализ зависимости удельных затрат от мощности

Для оценки ориентировочной удельной стоимости возведения ГПЗ был построен график на основе шести аналогичных объектов с известными удельными показателями. По этим данным выполнена аппроксимация с помощью степенной функции, что позволило получить уравнение линии тренда, используемое для прогнозирования капитальных затрат проектируемого завода при заданной мощности. В соответствии с требованиями 5‑го класса точности Международной ассоциации развития стоимостного инжиниринга, был определён диапазон возможных значений расходов с погрешностью –50% / +100% относительно расчётного значения.

Зависимость удельной стоимости от производительности ГПЗ представлена на рис. 1. Доверительный интервал был выбран на основании класса точности оценки.

Оранжевой точкой показано расчётное значение удельных капитальных затрат для проектируемого ГПЗ при заданной производительности. Размытая область отражает диапазон возможных отклонений в пределах 5‑го класса точности.

Из графика видно, что при увеличении мощности переработки наблюдается уменьшение удельных капитальных затрат. Данное соотношение соответствует эффекту масштаба: при росте объёмов переработки фиксированные издержки распределяются на большее количество продукции, что снижает относительную капиталоёмкость.

Для проектируемого завода мощностью 3,0 млрд м³/год расчётная стоимость строительства составляет около $1,32 млрд, а удельная –$0,44/(м³/год). Поскольку расчёт выполнен по 5‑му классу точности, допускающей диапазон отклонения –50%/+100%, возможный интервал капитальных затрат составляет от $0,66 млрд до $2,64 млрд, удельных расходов ― от $0,22 до 0,88/(м³/год). Полученные данные формируют ориентир для планирования инвестиций и оценки экономической эффективности проекта.

Предложенная методика была применена на проекте А в ходе оценки стоимости строительства ГПЗ. Помимо укрупнённой оценки CAPEX (capital expenditure, капитальные затраты, ― прим. ред.), была проведена независимая верификация необходимых инвестиций с использованием укрупнённых ведомостей объёмов работ и единичных расценок. Отклонение составило +20% и находилось в пределах допустимого диапазона погрешности, что подтверждает обоснованность выбранного методического подхода.

Сопоставление полученной степенной зависимости с уравнением Ленца

В результате аппроксимации зависимости удельных капитальных затрат от производительности ГПЗ получено уравнение:

у = 0,5192 ∙ х –0,148,

где:
y ― удельные капитальные затраты, долл./(м³/год);
x ― производительность, млрд м³/год.

Удельная стоимость определяется как отношение совокупных капитальных затрат (С, млрд долл.) к мощности объекта (х, млрд м³/год).

Таким образом, С выражается как:
C = y ∙ x

Подставляя полученную зависимость, получаем:
C = 0,5192 ∙ x^–0,148 ∙ x = 0,5192 ∙ x^0,852

Таким образом, показатель масштабирования составляет:
n = 0,852

Классическое уравнение Ленца выглядит следующим образом [3]:

C_x ― требуемые капитальные затраты на проектируемый объект,
С_а ― известные капитальные затраты объекта-­аналога;
S_x ― производительность проектируемого объекта;
S_a — производительность объекта-­аналога;
n ― коэффициент масштабирования производительности.

Для перерабатывающих и химических промышленностей в отраслевой практике обычно используется диапазон n = 0,6–0,8, при этом распространённым приближением является значение n = 0,75.

Полученное в работе n = 0,852 превышает традиционно принимаемое значение и находится в верхней зоне характерных отраслевых значений. При этом условие n<1 выполняется, что подтверждает наличие эффекта масштаба.

Количественная иллюстрация зависимостей

Для оценки практической значимости различий рассмотрено увеличение мощности в 5 раз:

При использовании традиционного значения n = 0,75:

При полученном в исследовании значении n = 0,852:

Таким образом, при пятикратном увеличении мощности капитальные затраты оказываются примерно на 18% выше по сравнению с прогнозом, выполненным при использовании стандартного значения n=0,75.

В расчётах учитывались расходы только на технологическую часть ГПЗ и объекты хранения серы. Внешняя инфраструктура в оценку не включалась.

В таком случае увеличение мощности осуществляется в основном за счёт добавления технологических линий, поэтому капитальные расходы растут близко к линейной зависимости.

В этих условиях значение показателя n=0,852 не противоречит логике масштабирования и отражает особенности рассматриваемых объектов.

Ограничения исследования заключаются в том, что полученные данные относятся к 5‑му классу точности оценки капитальных затрат (погрешность –50%/+100%). В связи с высокой степенью неопределённости исходной информации полученное значение показателя масштабирования следует рассматривать как эмпирическую оценку тенденции изменения капиталоёмкости в анализируемом диапазоне мощностей, а не как универсальную нормативную величину.

Вывод

В работе на основе анализа объектов-­аналогов ГПЗ с высоким содержанием сернистых соединений специалистами «ИЭС Инжиниринг и консалтинг» построена степенная зависимость капитальных затрат от производительности. Определено значение коэффициента масштабирования степенной функции n = 0,852, находящееся в верхней границе отраслевого диапазона.

Полученный результат отражает специфику структуры капитальных затрат высокосернистых ГПЗ и показывает, что использование традиционного значения n=0,75 может приводить к занижению ожидаемых расходов при увеличении мощности.

Разработанная зависимость может применяться для ориентировочной оценки капитальных затрат на ранних стадиях проектирования при ограниченном объёме исходных данных. Точность оценки соответствует 5‑му классу по классификации Международной ассоциации стоимостного инжиниринга.

Текст: Айна Рахманова, стоимостный инженер ООО «ИЭС Инжиниринг и Консалтинг»
Изображения предоставлены ООО «ИЭС Инжиниринг и Консалтинг»

Список литературы:

1. AACE International.
   Cost Estimate Classification System ― Recommended Practice
   No. 18R‑97. ― Morgantown,
   WV: AACE International.
2. Агаев Г. А., Настека В. И., Сеидов З. Д., Окислительные процессы очистки сернистых природных газов и углеводородных конденсатов.
3. Вазим А. А., Попов В. В., Применение коэффициентов масштаба производства
   для формулы Ленца при оценке капитальных вложений в объекты подготовки газа // Studfiles. URL: https://studfile.net/preview/12883841/ (дата обращения: 16/03/2026).

ООО «ИЭС Инжиниринг и Консалтинг»

ias-engineering.ru
info@ias-engineering.ru
+7 499 647 5863
119049, РФ, Москва 4-й Добрынинский пер., 8, оф. С11-03