乙烷裂解制乙烯的工艺优越性与发展机遇论文_朱威,张士亮

乙烷裂解制乙烯的工艺优越性与发展机遇论文_朱威,张士亮

天津渤化石化有限公司 天津 300452

摘要:乙烯工业是石油化工产业的核心,被称为石化之母,在国民经济中占有重要的地位。乙烯产量已经成为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。

关键词:乙烷裂解制乙烯;优越性;机遇

1.乙烷裂解制乙烯工艺优越性

乙烷裂解制乙烯具有成本低、收率高、投资少、污染小等优点。据CEH 报告,乙烷裂解制乙烯的收率高达80.5%,远高于国内传统石脑油制乙烯35%的收率。随着美国、加拿大及中东地区天然气的大规模开采,尤其是美国近几年的页岩气革命,乙烷的供应大幅增加,价格却不断下降,乙烷裂解制乙烯已成为颇具竞争力的工艺路线。

1.1 乙烷裂解制乙烯成本优势

目前,乙烷裂解制乙烯在项目投资和运营费用方面,相比传统路线都显现出经济优势。美国页岩气革命导致乙烷价格相对较低,而且具有一定的出口量。中国的乙烯70%以上是由石脑油裂解。

按照目前油价低位情况下的原料价格,乙烷路线乙烯成本价格仍比石脑油基的乙烯综合成本价格低20%~30%,因此用进口乙烷在中国生产乙烯及乙烯下游产品,可获得丰厚的利润。

2017年国际布伦特原油价格平均价为54.7美元/桶,美国乙烷全年平均价约183.8美元/吨,而国内华东甲醇全年平均价约2776元/吨。以此为基础,测算石脑油裂解、进口乙烷裂解、甲醇制烯烃三种路线吨烯烃完全成本(不含税)分别为4743元/吨、3511元/吨和6994元/吨。因此按照目前的Mont Belvieu乙烷价格和海运费水平,进口乙烷裂解制乙烯具备较强的成本优势。随着国际原油价格呈现逐步抬升趋势,烷烃路线的成本优势将更加凸显。

1.2 国内乙烯消费结构

研究机构分析认为,在2025年之前,美国乙烷价格会有一定幅度的上升,但这个上升幅度会是中国乙烷制乙烯项目可以接受的范围内。而且,未来几年内,我国对于乙烯的需求缺口将有增无减。统计数据显示,2017年我国乙烯表观消费量约2037万吨,同比增长4.8%;乙烯当量消费量在3900万吨左右,缺口达2000万吨。

在国内乙烯消费结构中,LLDPE约占总消费量的27%、HDPE约占26%、LDPE约占11%、乙二醇约占11%、环氧乙烷约占8%、苯乙烯约占8%。其中,乙二醇、LDPE和HDPE的自给率最低,分别为42%、48%和49%,供需矛盾突出。2017年中国聚乙烯进口量1179.4万吨,同比增加18.6%;乙二醇进口量超过800万;我国乙烯进口量达到216万吨,同比大增30%。目前,国内乙烯当量自给率仅52.5%,而当量缺口高达1965万吨,预计到2025年国内当量缺口仍将在1600万吨以上。这为乙烷制乙烯产业提供了巨大的市场发展空间。

2.乙烷裂解制乙烯在我国的应用发展趋势

中国石油经济技术研究院提供的数据显示,“十三五”时期将是乙烯产能投产的高峰期。

2020年前,以石脑油为主要原料的数个百万吨级乙烯装置将集中投产,其中包括恒力石化150万吨/年、云南石化100万吨/年、盛虹石化110万吨/年、中科大连油80万吨/年、浙江石化一期140万吨/年、泉州石化100万吨/年等装置。此外,数个乙烷裂解制乙烯项目正在规划之中。

据不完全统计,2017~2021年,国内计划新投产乙烯项目超过40个,涉及新增产能至少2400万吨/年,其中山东地方企业计划新投产乙烯产能超过600万吨/年,浙江石化、古雷石化及中化泉州等多个100万吨/年大乙烯项目也处于在建状态。到2020年,国内乙烯总产能将达到3516万吨/年。

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可以预见,乙烷进入中国将会对国内乙烯产业的带来非常大的变化,无论从现有乙烯装置挖潜改造还是新建乙烷制乙烯装置,都需要提升产业竞争力和抗风险能力。

要做好资源的优化配置,通过差异化、高端化设计下游产业链方案,提高产品附加值,实现与进口产品的错位发展,增加副产品的利用价值,提升产业竞争力和抗风险能力。

3.乙烷资源供应风险

国内企业在乙烷裂解项目运营的关键点之一为稳定的物料供应。首先要重点考虑的问题就是如何获得稳定的乙烷资源。美国是目前乙烷的最大也是唯一的出口国,但是出口能力有限。

对于国内投资企业来说,必须要锁定乙烷出口终端设施,包含乙烷液化装置、储罐以及泊位,要有管道连接到乙烷资源,与其液化和出口能力相匹配。因此中国企业必须找到可靠的供货商,或者通过有实力的中间商,与供应商签订长约,才能保证投资的可靠性。

在这方面,中国企业可以考虑的合作方式有多种,包括直接从资源供应方(气体开采商)手中购买乙烷,委托管道运营商通过他们建设的码头让乙烷输出;或是跟管道运营商和码头运营商合作,通过他们去找资源方等。

在贸易环节上,建议选择和大型石化专业国际贸易公司合作,以保证能获得有价格竞争力和长期稳定的原料供应。另外,和大型石化专业贸易公司合作的好处是可以通过一些贸易金融对冲手段将乙烷价格的波动控制在一定范围内。

比如,除了采用Mont Belvieu自身的乙烷定价机制外,将乙烷价格关联美国Henry Hub天然气价格及东北亚石脑油价格,以降低原材料价格波动风险此外,在当前船运市场环境下,美国乙烷运至中国东部沿海运费约90~120美元/吨,但未来同样存在涨价风险,需要通过合理的商业模式锁定运费,降低风险。

4. 乙烯行业产业与政策机遇

推进供给侧结构改革,是党中央综合研判世界经济发展趋势和我国经济发展新常态做出的重大决策。我国石化产业必须以推进供给侧改革为主线,推动转方式调结构,提升发展质量和内生动力。结构调整是供给侧结构性改革的一条主线,也是石化产业提升竞争力的关键。《石化和化学工业发展规划(2016-2020年)》明确提出,要增强烯烃、芳烃等基础产品保障能力;开展乙烯原料轻质化改造。我国发展乙烷制乙烯产业,不仅符合符合乙烯行业产业政策引导鼓励方向,而且是提升石化原料供给和保障能力,推动产业多元化发展的重要举措。

目前,我国石化产品中的高端聚烯烃等多种化工新材料和精细化工品依然依赖进口。乙烷制乙烯产业在实现集聚发展、链条发展、循环发展的同时,还有助于推动乙烯产业走高附加值路线,开发下游高端树脂、新材料等产品。乙烷制乙烯项目也为石化产业绿色发展提供了新思路。石化行业作为资源型行业,能源消耗、“三废”排放量较大,迫切需要走环境友好、资源节约、本质安全的新型工业化道路。而乙烷裂解制乙烯产业,在工艺路线、反应条件、副产物、污染排放等方面,比传统路线均存在明显优势,符合低碳环保的绿色发展方向。

从全球经济格局而言,未来世界化工产品的消费增量将主要集中在中国、印度等经济稳定高速发展、人口数量众多、经济基础体量较大的亚洲国家。乙烷制乙烯产业的发展,还有助于我国构建包括境外投资、工程承包、技术合作、物流运输等在内的石化产业新的国际产能合作平台和利益共同体,提升我国企业在国际上的影响力和话语权,推动我国石化产业全球协同发展。

结语

近年来,随着经济的快速发展,中国乙烯工业发展很快,产能迅速增长,成为仅次于美国的世界第二大乙烯生产国。乙烷制乙烯产业的发展,还有助于我国构建包括境外投资、工程承包、技术合作、物流运输等在内的石化产业新的国际产能合作平台和利益共同体,提升我国企业在国际上的影响力和话语权,推动我国石化产业全球协同发展。

参考文献:

【1】徐海丰.2016年世界乙烯行业发展状况与趋势[J].国际石油经济, 2017,第25卷(3):101-106.

【2】瞿国华.世界乙烯工业发展新动向[J].石油化工技术与经济, 2015, (1):1-5.

论文作者:朱威,张士亮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/8/13

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