总第 682 期
【作 者】
王宽永 段全斌 杨云庆 吴 俊
【作者单位】
（中海油能源发展股份有限公司石化分公司 广州 516086）
【摘 要】
【摘要】 煅后石油焦厂在产出煅后石油焦的同时，依靠生产过程中产生的高温烟气流转进行蒸汽及电力的生产。怎样分配成本中占比较大的原料石油焦及重油价值，以确定煅后石油焦、蒸汽和电力的成本；如何分摊蒸汽及电力总成本，以确定其单位成本，都是实务中的难点。本文根据煅后石油焦厂生产特点，采用“按照热量流转进行单位成本核算”的思路，通过分析比较，确定不同生产状况下适用的产品单位成本测算方法。
【关键词】 煅后石油焦 蒸汽 电力 热量 单位成本
煅后石油焦厂主要装置为煅烧窑（美国美卓公司Metso制造）、X吨蒸发量余热锅炉、烟气净化装置、Y千瓦的汽轮发电机组及公用工程设施。
煅后石油焦厂利用炼油厂生产的延迟石油焦，高温煅烧生产煅后石油焦，煅烧过程产生的高温烟气通过锅炉产生9.8MPa蒸汽，经汽轮发电机组发电，并产生1.5MPa及2.5MPa低压蒸汽对外销售，这一过程主要是通过热能转换进行的。对于构成煅后石油焦厂成本最大比例的石油焦及重油的价值，如何分配给蒸汽及电力较为困难。由于煅后石油焦厂的生产主要是靠热量流转、热能转换实现蒸汽及电力产出，我们可以采用核算热量流转的方式对石油焦及重油价值进行分配，核算蒸汽及电力的成本，进而测算其单位成本。对于折旧、人工、办公消耗等费用可以按照一般财务方法进行归集分配。
一、热量流转法的基本操作方法
热量流转法就是根据石油焦中可燃物挥发份及重油的产热系数，计算挥发份及重油燃烧产热量，在各个产品之间按照各自消耗热量的比例，分摊消耗重油及石油焦中挥发份占比的价值。该方法需要结合热力学中热量相关系数，并通过化验的方法确定石油焦中挥发份的比例，从而按照比例确定挥发份的价值（炼油厂供应的石油焦中挥发份的含量一般较为稳定）。
（一）基本方法
1. 按照生产过程中煅后石油焦的收率，原料石油焦的可燃物挥发份含量一般为10%，按照石油焦及重油消耗量，结合挥发份及重油的产热系数，确定总产热量（参考热值表）：
Q1重油产热系数：41 040×1 000KJ/t。Q2石油焦产热系数：36 140×1 000KJ/t（10%挥发份含量产热系数）。
2. 按照蒸汽及电力的耗能系数作为分摊标准（参考焓熵图）：①5MPa，270℃蒸汽焓值3 003KJ/kg；②5MPa，250℃蒸汽焓值2 885KJ/kg。电力3 600KJ/kwh。
3. 按照蒸汽及电力产量，计算消耗的热量作为分摊比例，确定蒸汽及电力分摊的石油焦及重油价值。
（二）成本测算的两种方法
由于重油及挥发份产生的热量除了产生蒸汽及电力，对石油焦进行煅烧生产煅后石油焦也要消耗热量。按照这种基本操作方法，计算中要考虑两种情况：①挥发份及重油产生的热量，由煅后石油焦及副产品蒸汽和电力三种产品分摊；②挥发份及重油产生的热量，全部由蒸汽及电力两种产品分摊。下面分别对这两种情况进行描述，并分析其适用的生产负荷情况：
方法一：考虑煅烧装置散热及煅后石油焦带走的热量，也要分摊挥发份和重油产生的热量，该种方法要测算窑体散热，冷却水耗热，煅后石油焦带走的热量，蒸汽伴热消耗的热量。
1. 该种情况下需要的生产参数及计算公式如下（根据生产过程测算，求平均值）：
煅后石油焦带走热系数（Q3）：29 308×1 000KJ/t
在生产过程中，需要消耗一次水，进行煅后石油焦冷却，每吨石油焦一次水用量为8.282×0.7t。
一次水耗能系数（Q4）：2 508KJ/t
筒体散热（Q5）：［（回转窑）筒体散热11 052 022KJ/h+（冷却机）体散热1 368 702KJ/h+（后燃烧室）散热27 192 011KJ/h）］×365×24h×2=6.940 151 172×1011KJ
生产过程中需要伴热蒸汽按4吨/小时1.5MPa270℃蒸汽，每小时总耗热为：蒸汽伴热耗能系数（Q6）：4×3 003×1 000KJ/h。则由蒸汽及电力分摊的热量计算公式：
ΣQ=Q1+Q2-（Q3+Q4+Q5+Q6） （1）
2. 根据热量分布进行单位成本测算：
根据公式（1），热量∑Q由蒸汽及电力分摊，（Q3+Q4+Q5+Q6）热量由产品煅后石油焦承担。在计算过程中，考虑锅炉及汽轮发电机组的热效率，损失部分由蒸汽及电力按比例分摊。相关变量定义为：S1为1.5MPa蒸汽产量，S2为2.5MPa蒸汽产量，P为汽轮机组发电产量，S3为煅烧伴热消耗1.5MPa蒸汽量，M1为10%挥发份价值，M2为消耗的重油价值。
（1）煅烧过程产生的总热量，由煅后石油焦与副产品进行分摊：煅烧部分分摊热量百分比C1=（Q3+Q4+Q5+Q6）/（Q1+Q2），煅后石油焦分摊石油焦及重油价值=C1×（M1+M2），蒸汽及电力部分分摊热量百分比C2=∑Q/（Q1+Q2），蒸汽及电力分摊石油焦及重油价值M=C2×（M1+M2）。
（2）在1.5MPa蒸汽及2.5MPa蒸汽、电力之间，分摊石油焦及重油价值M，按照各自的耗热系数及产量计算的耗热量，占三者按照该方法计算的耗热量之和的百分比，作为各自分摊M的价值的比率：
1.5MPa蒸汽产量分摊额=S1×3 003×1 000KJ/kg/（S1×3 003×1 000KJ/kg+S2×2 885×1 000KJ/kg+P×3 600KJ/Kwh）×M
2.5MPa蒸汽产量分摊额=S2×3 003×1 000KJ/kg/（S1×3 003×1 000KJ/kg+S2×2 885×1 000KJ/kg+P×3 600KJ/Kwh）×M
（3）电力产量分摊额=P×3 600KJ/kgwh/（S1×3 003×1 000KJ/kg+S2×2 885×1 000KJ/kg+P×3 600KJ/kwh）×M
方法一需要生产部门提供相关数据，计算相对复杂。
方法二：煅烧部分由挥发份及重油燃烧产生的热量，全部作为生产副产品的热量消耗，并按照蒸汽及电力各自消耗的热量进行分摊。实际工作中采用蒸汽及电力按照各自耗热系数与产量计算的热量，占三种产品按照该方法计算的耗热之和的比率，作为分摊挥发份及重油价值的标准：
1.5MPa蒸汽产量分摊额=S1× 3003×1 000KJ/kg/（S1×3 003×1 000KJ/kg+S2×2 885×1 000KJ/kg+P×3 600KJ/kwh）×（M1+M2）
2.5MPa蒸汽产量分摊额=S2×3 003×1 000KJ/kg/（S1×3 003×1 000KJ/kg+S2×2 885×1 000KJ/kg+P×3 600KJ/kwh）×（M1+M2）
电力产量分摊额为=P×3 600KJ/kwh/（S1×3 003×1 000KJ/kg+S2×2 885×1 000KJ/kg+P×3 600KJ/kwh）×（M1+M2）
方法二需要的前提条件较少，计算简便，易于操作。
二、两种热量流转法的具体适用情况
（一）按照煅后石油焦厂产能利用100%情况进行两种方法的对比分析
1. 按照工厂的生产实际情况进行计算，通过对计算结果的分析，确定两种方法的具体适用生产状况（假设该厂年产40万吨煅后石油焦，收率80%）：
（1）按照实际煅后石油焦的收率，原料石油焦消耗量中可燃物挥发份10%的含量，按照石油焦594元/吨的价格，以及重油的消耗量，重油2 393元/吨的价格，确定的挥发份及重油价值，作为分摊价值。
（2）采用产出产品量，计算热量，作为分摊比例，确定蒸汽及电力分摊的石油焦及重油价值。
（3）加上折旧费、人工费及办公费等其他成本。
2. 方法一下单位成本计算情况：
该种情况下，煅后石油焦单位成本873.88元/吨，销售价格1 010元/吨，毛利为：（1 010-873.88）×40万吨=5 444.8万元。
蒸汽单位成本62.68元/吨，销售价格134元/吨，毛利：（134-62.68）×96万吨=6 846.72万元。
电单位成本为0.31元/度，概算销售价格0.62元/度，毛利：（0.62-0.31）×4 668.8万度=1 447.33万元。
该厂毛利合计：5 444.8+6 846.72+1 447.33=13 738.85万元。毛利分布较均衡，考虑装置负荷高，煅烧部分消耗及损失热量有所升高，煅后石油焦也要承担产热成本，该种成本计算方法适用于装置负荷率高、产品产量较高的情况。在高负荷下，蒸汽锅炉热能利用充分、效率较高，毛利上升，符合实际生产状况。
3. 方法二下单位成本计算。
该种情况下，煅后石油焦不分摊挥发份和重油成本，煅后石油焦单位成本799.45元/吨，毛利为：（1 010-799.45）×40万吨=8 422万元。
蒸汽单位成本91.97元/吨，毛利=（134-91.97）×96=4 034.88万元。
电单位成本为0.34元/度，毛利：（0.62-0.34）×4 668.8万度=1 307.26万元。
毛利总额：8 422+4 034.88+1 307.26=13 764.14万元。该种情况下，毛利主要由煅后石油焦销售体现，蒸汽及电力毛利偏低，利润分布不均衡，与工厂产业多元化的设计背离。在产量相对较高的情况下，煅烧过程耗热及损失较高，蒸汽锅炉热能利用充分、效率提高，适宜采用方法一的计算方法。
（二）按照该煅后石油焦厂产能60%情况进行分析
1. 方法一下的计算。
煅后石油焦毛利：（1 010-964.88）×24=1 082.88万元，蒸汽毛利：（134-90.7）×57.6=2 494.08万元，电力毛利：（0.62-0.49）×2 801.28=364.17万元。毛利合计：2 173.08+3 608.64+653.63=6 435.35万元。60%负荷率下，装置负荷降低，锅炉效率下降，该种计算方法毛利主要由蒸汽销售体现，与实际生产状况不相符，同时毛利分布不均衡。
2. 方法二下的计算。
煅后石油焦毛利：（1 010-886.92）×24=2 953.92
蒸汽毛利：（135-120.76）×57.6=820.22万元
电力毛利：（0.62-0.53）×2 801.28=252.12万元
以上三种产品毛利合计：2 953.92+820.22+252.12=4 026.26万元。
该种方法保障了煅后石油焦销售毛利总额，由于装置负荷低，锅炉效率下降，蒸汽毛利降低，符合实际生产状况。装置负荷低，煅烧部分消耗及损失热量有所降低，产品煅后石油焦可以不再承担产热成本。
方法二适合装置负荷较低的情况。
三、结论
1. 煅后石油焦汽电联产工厂各项产品单位成本，可以采用热量流转法进行测算，并可根据装置负荷及蒸汽产量情况采用不同方法。
2. 通过对以上计算方法的对比分析，可以得出在装置负荷较低，产品产量较低，蒸汽产量显著下降情况下，采用方法二，蒸汽及电力的成本按照各个副产品热量系数与产量计算耗热之和，各个副产品耗热占三者之和的比例，作为挥发份及重油价值的分摊比例，确定蒸汽及电力的单位成本。在产量较低时，可以通过蒸汽及电力平衡煅后石油焦单位成本。
3. 在生产状况显著改善，装置负荷提高，产品产量较高的情况下，采用方法一，石油焦中挥发份含量的价值，消耗重油的价值，由煅后石油焦及蒸汽和电力按照各自消耗热能比例进行分摊。相同生产条件下，煅后石油焦单位成本高于方法二。
4. 对于化工产品生产厂，都可以按照原料主要成分，或者产品主要成分含量，进行成本分摊，进而确定各产品单位成本。
主要参考文献
1. 刘朝东，罗辉，崔银河等.大型石油焦回转窑煅烧过程三维数值模拟.轻金属，2011；1
2. 周萍，刘朝东，周乃君等.石油焦煅烧回转窑内多场耦合数值仿真与操作参数的优化.炭素技术，2006；2
