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的原料適應范圍寬，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)品的價值，在當前原油價格低位運行的情況下，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。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增速的趨緩，煉油從大量生產(chǎn)柴油、汽油將轉向生產(chǎn)更多的高標號汽油、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”期間結構調整步伐還將加快，將會有更多的低成本優(yōu)質原料進入乙烯裂解裝置。應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.低油價下煤制烯烴仍然具有盈利能力

 

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

 

       當油價在90美元/桶以上時，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。隨著油價走高，煤制烯烴盈利水平增強。特別是煤制烯烴在85美元/桶油價下，完全可以滿足新建裝置內部收益率大于12%的要求，盈利能力強。

 

       甲醇制烯烴成本構成中甲醇原料成本占比在75%以上，其成本變化與進口甲醇價格變化有較大程度的關聯(lián)，進口甲醇價格升高，導致甲醇制烯烴成本也隨之升高，盈利空間很小。在當前低油價下，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.煤制烯烴投資強度高，水資源和碳排放將影響其進一步發(fā)展

 

       煤化工項目一次性投資很高，其中煤氣化裝置的投資占比高達50%。煤基一體化裝置以PE/PP為目標產(chǎn)品，大都采用增產(chǎn)乙烯和丙烯的MTO二代技術，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。

 

       由于煤化工項目一次性投資高、融資難度大，尤其是民營企業(yè)資本實力相對較弱、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目都存在因資金鏈緊張導致規(guī)劃項目取消或項目建設進度延遲的問題。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，原料煤炭國內就可滿足供應，且原料價格基本不受國際油價波動的影響。但以煤為原料生產(chǎn)烯烴，面臨著低油價、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/碳原子比的調整，其大規(guī)模、低成本來源只能是與水發(fā)生反應，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。按照國家示范項目規(guī)劃要求的能效值來計算單位烯烴二氧化碳排放，由此計算煤制烯烴的碳稅約為100元/噸，如果國家征收碳稅，煤化工項目的競爭力將大大減弱。

 

        4.實現(xiàn)產(chǎn)品高性能化，提升附加值，是提升烯烴產(chǎn)品競爭力的關鍵

 

       采用石腦油蒸汽裂解技術，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)品同質化競爭的局面，實現(xiàn)產(chǎn)品的高性能化和高附加值化，提質增效，增強市場競爭力。

 

       采用乙烷蒸汽裂解技術生產(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，難以實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。與石腦油蒸汽裂解技術相比，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的碳四利用完全不同，主要通過OCU/OCP技術生成乙烯和丙烯。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波動關聯(lián)度較小，即使在低油價形勢下，煤制烯烴產(chǎn)能也在不斷擴張，截止2016年3月，國內煤制烯烴(包括MTO)產(chǎn)能已達到839萬噸，占到國內烯烴產(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)劃階段的項目將很快進入建設期，預計2016年年底將形成976萬噸/年產(chǎn)能，2020年建成投運的煤制烯烴產(chǎn)能占國內烯烴總產(chǎn)能將超過20%，2025年將達到28%，屆時國內烯烴市場將形成石油烯烴(含丙烷脫氫制丙烯)、煤制烯烴、進口烯烴(當量)“三分天下”的市場格局。

 

       同時，煤制烯烴企業(yè)也在努力擴大下游聚烯烴產(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)品結構方面來看，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

 

       在當前我國經(jīng)濟新常態(tài)、國際油價低位運行、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)既面臨良好機遇，也面臨嚴峻挑戰(zhàn)，作者建議應從以下幾個方面做好工作。

 

       (1)石腦油蒸汽裂解制乙烯的發(fā)展應力爭實現(xiàn)煉化一體化，裂解原料輕質化、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)低油價下，煤制烯烴產(chǎn)業(yè)需要轉變過去的規(guī)模擴張型的粗獷發(fā)展模式，堅持精細化發(fā)展策略，創(chuàng)新建設運行模式、細化原料加工路徑、提高資源利用率、降低成本，同時重視環(huán)保、節(jié)能、減排、節(jié)水等環(huán)節(jié)，以適應未來更為苛刻的環(huán)保要求。

 

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

 

        (4)可考慮進口乙烷裂解制乙烯，但應首先落實穩(wěn)定、連續(xù)、價格合理的乙烷原料供應途徑，避免原料斷檔造成裝置不能運行，同時也要避免原料價格飆升造成裝置運行成本高企。(5)繼續(xù)研究和開發(fā)甲烷制乙烯、合成氣制乙烯技術。加強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的突破和解決工程技術問題，早日實現(xiàn)工業(yè)化應用。