乙烯生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀

 

        過去幾年，中國乙烯產(chǎn)能和需求量均呈現(xiàn)增長態(tài)勢，產(chǎn)能從2011年的1536.5萬噸增至2015年的2137.5萬噸，年均增幅為6.8%;產(chǎn)量從2011年的1553.6萬噸增至2015年1730.3萬噸，年均增幅為2.2%;當(dāng)量需求量從2011年的3132.4萬噸增至2015年的3733.0萬噸，年均增幅為3.6%。

 

        1.低油價(jià)下石油乙烯原料具有更大優(yōu)化空間

 

        蒸汽裂解制乙烯技術(shù)的原料適應(yīng)范圍寬，乙烷、輕烴、液化氣、石腦油、加氫尾油、柴油等均可，原料成本在總成本中所占比例高達(dá)60%～80%。采用的原料不同，乙烯的生產(chǎn)成本也有很大的差別。但如果綜合考慮乙烯和裂解副產(chǎn)品的價(jià)值，在當(dāng)前原油價(jià)格低位運(yùn)行的情況下，石腦油裂解裝置與乙烷裂解裝置的競爭差距有所縮小。

 

       石腦油裂解裝置的乙烯生產(chǎn)成本約為4500元/噸，北美和中東乙烷裂解裝置的乙烯生產(chǎn)成本分別在1500元/噸和1000元/噸左右，中東和北美以乙烷為原料的乙烯生產(chǎn)成本依然保持絕對的競爭優(yōu)勢。

 

       低油價(jià)下，替代能源的發(fā)展和煤、甲醇等非石油路線生產(chǎn)烯烴將會受到抑制，而石腦油生產(chǎn)烯烴將存在原料低成本化、多元化和煉化一體化的更大優(yōu)化空間，石油化工競爭力增強(qiáng)。對于千萬噸煉油、百萬噸乙烯一體化企業(yè)，由于柴汽比的降低以及成品油消費(fèi)增速的趨緩，煉油從大量生產(chǎn)柴油、汽油將轉(zhuǎn)向生產(chǎn)更多的高標(biāo)號汽油、航空煤油和清潔柴油以及低成本化工原料。這種變化趨勢是長期的，國家“十三五”期間結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐還將加快，將會有更多的低成本優(yōu)質(zhì)原料進(jìn)入乙烯裂解裝置。應(yīng)充分利用蒸汽裂解副產(chǎn)物多樣化的優(yōu)勢，做好碳四、碳五和芳烴的綜合利用。下游的配套產(chǎn)品應(yīng)充分體現(xiàn)差異化、高端化、高附加值化，避免加劇通用產(chǎn)品過剩。

 

        2.低油價(jià)下煤制烯烴仍然具有盈利能力

 

        煤制烯烴成本變化與油價(jià)變化關(guān)系不大，而石腦油制烯烴成本與油價(jià)變化密切相關(guān)，在35～55美元/桶低油價(jià)下，石油烯烴成本優(yōu)勢明顯、盈利空間較大，而煤制烯烴也能實(shí)現(xiàn)盈虧平衡;在65～75美元/桶油價(jià)下，煤制烯烴成本與石腦油制烯烴成本相當(dāng)，具有較好盈利水平;

 

       當(dāng)油價(jià)在90美元/桶以上時(shí)，煤制烯烴具有良好效益，而石腦油制烯烴則面臨高成本、低利潤的狀況。隨著油價(jià)走高，煤制烯烴盈利水平增強(qiáng)。特別是煤制烯烴在85美元/桶油價(jià)下，完全可以滿足新建裝置內(nèi)部收益率大于12%的要求，盈利能力強(qiáng)。

 

       甲醇制烯烴成本構(gòu)成中甲醇原料成本占比在75%以上，其成本變化與進(jìn)口甲醇價(jià)格變化有較大程度的關(guān)聯(lián)，進(jìn)口甲醇價(jià)格升高，導(dǎo)致甲醇制烯烴成本也隨之升高，盈利空間很小。在當(dāng)前低油價(jià)下，甲醇制烯烴成本明顯高于石腦油制烯烴成本，面臨較大壓力。

 

       3.煤制烯烴投資強(qiáng)度高，水資源和碳排放將影響其進(jìn)一步發(fā)展

 

       煤化工項(xiàng)目一次性投資很高，其中煤氣化裝置的投資占比高達(dá)50%。煤基一體化裝置以PE/PP為目標(biāo)產(chǎn)品，大都采用增產(chǎn)乙烯和丙烯的MTO二代技術(shù)，普遍規(guī)模為煤基180萬噸/年甲醇制68萬噸/年聚烯烴，投資約210億元。

 

       由于煤化工項(xiàng)目一次性投資高、融資難度大，尤其是民營企業(yè)資本實(shí)力相對較弱、貸款利率高，融資成本要高于國企，因此許多民企的煤化工項(xiàng)目都存在因資金鏈緊張導(dǎo)致規(guī)劃項(xiàng)目取消或項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度延遲的問題。甲醇制烯烴由于省略了煤氣化和甲醇生產(chǎn)裝置，因此一次性投資要大大低于煤制烯烴，一套外購甲醇制60萬噸/年烯烴、聚烯烴一體化裝置投資在90億元左右。

 

       以煤為原料生產(chǎn)烯烴，原料煤炭國內(nèi)就可滿足供應(yīng)，且原料價(jià)格基本不受國際油價(jià)波動(dòng)的影響。但以煤為原料生產(chǎn)烯烴，面臨著低油價(jià)、水資源和碳排放等多重壓力。從煤和石油組成來看，煤的氫/碳原子比為0.2～1.0，而石油的氫/碳原子比達(dá)1.6～2.0。

 

        煤炭由于其組成中碳多氫少，以煤生產(chǎn)石化產(chǎn)品的過程必然伴隨著氫/碳原子比的調(diào)整，其大規(guī)模、低成本來源只能是與水發(fā)生反應(yīng)，從而不可避免地排放大量的CO2，消耗大量水資源并排放大量的污水，而石油組成中由于氫多碳少，其轉(zhuǎn)化(或直接利用)過程中排放的CO2大大減少。另外，碳稅對煤化工項(xiàng)目的影響很大，目前煤制烯烴裝置的成本測算未考慮碳交易稅。按照國家示范項(xiàng)目規(guī)劃要求的能效值來計(jì)算單位烯烴二氧化碳排放，由此計(jì)算煤制烯烴的碳稅約為100元/噸，如果國家征收碳稅，煤化工項(xiàng)目的競爭力將大大減弱。

 

        4.實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高性能化，提升附加值，是提升烯烴產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵

 

       采用石腦油蒸汽裂解技術(shù)，雙烯收率為50%左右，副產(chǎn)品包括丁二烯、苯、甲苯、二甲苯及碳五組分等，產(chǎn)品多樣化，應(yīng)該充分發(fā)揮共聚牌號生產(chǎn)優(yōu)勢，開發(fā)滿足市場需求的管材料、車用料、醫(yī)用料、高性能膜料等合成樹脂產(chǎn)品，改變生產(chǎn)均聚通用產(chǎn)品同質(zhì)化競爭的局面，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高性能化和高附加值化，提質(zhì)增效，增強(qiáng)市場競爭力。

 

       采用乙烷蒸汽裂解技術(shù)生產(chǎn)乙烯，乙烯收率約為80%，丙烯及其他產(chǎn)品收率較低，產(chǎn)品較單一，下游配套方案單一，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。與石腦油蒸汽裂解技術(shù)相比，煤制烯烴(包括MTO)雙烯收率約75%，副產(chǎn)物種類和數(shù)量較少。煤制烯烴(包括MTO)的主要副產(chǎn)物混合碳四以丁烯為主，約占93%，丁烷和丁二烯含量很少，因此其碳四的利用途徑與石腦油蒸汽裂解技術(shù)的碳四利用完全不同，主要通過OCU/OCP技術(shù)生成乙烯和丙烯。而石腦油制烯烴的碳四收率約為15%，主要以丁二烯為主，通過丁二烯抽提工藝分離得到丁二烯產(chǎn)品。

 

       5.我國聚烯烴市場將形成新的格局

 

       煤制烯烴成本變化與油價(jià)波動(dòng)關(guān)聯(lián)度較小，即使在低油價(jià)形勢下，煤制烯烴產(chǎn)能也在不斷擴(kuò)張，截止2016年3月，國內(nèi)煤制烯烴(包括MTO)產(chǎn)能已達(dá)到839萬噸，占到國內(nèi)烯烴產(chǎn)能的18.7%，目前在建產(chǎn)能884萬噸/年(均在2020年前后建成)，加上部分處于規(guī)劃階段的項(xiàng)目將很快進(jìn)入建設(shè)期，預(yù)計(jì)2016年年底將形成976萬噸/年產(chǎn)能，2020年建成投運(yùn)的煤制烯烴產(chǎn)能占國內(nèi)烯烴總產(chǎn)能將超過20%，2025年將達(dá)到28%，屆時(shí)國內(nèi)烯烴市場將形成石油烯烴(含丙烷脫氫制丙烯)、煤制烯烴、進(jìn)口烯烴(當(dāng)量)“三分天下”的市場格局。

 

       同時(shí)，煤制烯烴企業(yè)也在努力擴(kuò)大下游聚烯烴產(chǎn)品牌號種類與數(shù)量，例如中天合創(chuàng)的聚烯烴裝置就包括12萬噸/年釜式法高壓聚乙烯(可生產(chǎn)高VA含量EVA)和25萬噸/年管式法高壓聚乙烯，市場競爭力將逐漸顯現(xiàn)，因此無論從產(chǎn)能增長還是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面來看，煤制烯烴將對石油烯烴企業(yè)帶來越來越大的沖擊，值得石油企業(yè)高度重視。

 

       6.建議

 

       在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)新常態(tài)、國際油價(jià)低位運(yùn)行、全球石化市場競爭日趨激烈的新形勢下，我國乙烯生產(chǎn)企業(yè)既面臨良好機(jī)遇，也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，作者建議應(yīng)從以下幾個(gè)方面做好工作。

 

       (1)石腦油蒸汽裂解制乙烯的發(fā)展應(yīng)力爭實(shí)現(xiàn)煉化一體化，裂解原料輕質(zhì)化、多元化，生產(chǎn)裝置的園區(qū)化、基地化，下游產(chǎn)品差異化、高端化等，充分利用蒸汽裂解副產(chǎn)物多樣化的優(yōu)勢，做好碳四、碳五和芳烴的綜合利用，以降低生產(chǎn)成本，提升競爭力。

 

       (2)低油價(jià)下，煤制烯烴產(chǎn)業(yè)需要轉(zhuǎn)變過去的規(guī)模擴(kuò)張型的粗獷發(fā)展模式，堅(jiān)持精細(xì)化發(fā)展策略，創(chuàng)新建設(shè)運(yùn)行模式、細(xì)化原料加工路徑、提高資源利用率、降低成本，同時(shí)重視環(huán)保、節(jié)能、減排、節(jié)水等環(huán)節(jié)，以適應(yīng)未來更為苛刻的環(huán)保要求。

 

       (3)甲醇制烯烴的發(fā)展主要取決于穩(wěn)定廉價(jià)的甲醇來源，可考慮在中東布局天然氣制甲醇項(xiàng)目作為國內(nèi)制烯烴的原料，或者順應(yīng)“一帶一路”的思路特別是中亞布局天然氣制甲醇到烯烴項(xiàng)目，降低原料成本，同時(shí)考慮延伸甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)鏈向精細(xì)化工發(fā)展，提高產(chǎn)品附加值。

 

        (4)可考慮進(jìn)口乙烷裂解制乙烯，但應(yīng)首先落實(shí)穩(wěn)定、連續(xù)、價(jià)格合理的乙烷原料供應(yīng)途徑，避免原料斷檔造成裝置不能運(yùn)行，同時(shí)也要避免原料價(jià)格飆升造成裝置運(yùn)行成本高企。(5)繼續(xù)研究和開發(fā)甲烷制乙烯、合成氣制乙烯技術(shù)。加強(qiáng)甲烷制乙烯和合成氣制乙烯的研究開發(fā)投入，力爭催化劑等核心技術(shù)的突破和解決工程技術(shù)問題，早日實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。