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“十三五”期間,將迎來甲烷氧化制乙烯、乙烷裂解、丙烷脫氫、甲醇制烯烴同臺競技。烯烴原料創新技術的發展和應用,將進一步提高產品成本競爭力,促進石油化工產業升級。
政策支持與市場空間
作為世界人口第一和經濟總量第二的大國,中國烯烴需求基礎巨大。2015年中國仍然進口乙烯和聚乙烯共1138萬噸,丙烯和聚丙烯共617萬噸!笆濉笔袠I規劃和產業政策將重點推進石化原料多元化,烯烴原料創新是重中之重。
《石油和化學工業“十三五”發展指南》已于不久前正式發布!吨改稀房偨Y了“十二五”行業發展的成就和存在的問題,分析了“十三五”面臨的新環境,提出了“十三五”行業發展的總體思路、目標、主要任務和重點工作。
作為烯烴需求大國,《指南》亦對該產業做出了重點部署。根據要求,“十三五”期間中國要加快現有乙烯裝置的升級改造。到2020年,全國乙烯產能3200萬噸/年,年產量約3000萬噸,其中煤(甲醇)制乙烯所占比例達到20%以上!吨改稀分赋,煤制烯烴在技術逐步完善、資源利用和環境保護水平提升的基礎上,適時擴大產能。
目前中國的烯烴原料多元化主要是MTO/MTP和PDH.根據研究顯示,2016年底中國MTO/MTP和PDH將分別實現1293萬噸/年和559萬噸/年的產能。同時,新趨勢已經初現苗頭,中國沿海地區,開始進口海外低成本乙烷,發展乙烷裂解制乙烯項目。國內外企業已開發甲烷氧化偶聯制乙烯,合成氣直接制烯烴等工藝技術,并推進商業化。2016年上半年,隨著自主創新技術百花齊放,中國烯烴產業開始步入原料多元化的新時代。
技術創新進展
2016年3月,中科院大連化物所包信和院士領導的煤基合成氣催化直接轉化制取烯烴技術研究成果于在美國《Science》雜志上發表。研究表明,當CO單程轉化率為17%時,低碳烴類產物的選擇性達到94%,其中低碳烯烴(乙烯、丙烯和丁烯)的選擇性大于80%.
2016年6月,中石化煉化工程建設公司設計的鎮海煉化20萬噸/年氣體裂解爐順利投產。采用中國石化自有CBL裂解技術,創新亮點包括:第一,是國內首臺大型氣體裂解爐,原料為乙烷時乙烯產能可達20萬噸/年;第二,以加工氣體原料為主,也能適應石腦油等液體原料,工藝方式更靈活;第三,獨特的雙爐膛設計,可實現分爐膛裂解和分爐膛燒焦,減少裝置波動;第四,獨特的脫硝工藝使氮氧化物外排濃度降低了70mg/Nm3.
2016年6月,神霧環保采用自主技術的40萬噸/年煤基乙炔制PE項目落地。截至7月中旬,利用該技術,神霧集團已經布局8個項目,合計PE產能400萬噸。據公司透露,相比經煤氣化制烯烴的工藝,在同等烯烴規模下投資額減少28%,在煤耗、水耗、二氧化碳排放、成本方面,噸烯烴分別下降約26%,50%,37%,15%.
2016年6月,由中國石油大學(華東)重質油國家重點實驗室研發、中國石油工程建設公司華東設計分公司設計的新型丙烷/丁烷脫氫(ADHO)技術,在山東恒源石油化工公司工業化試驗取得成功。該技術適用于丙烷、異丁烷單獨脫氫及混合脫氫;反應與催化劑再生連續進行,生產效率高;催化劑無毒,無腐蝕性,對環境無污染,機械強度高,劑耗低等特點。
進口原料成本下降
2016年6月底,巴拿馬運河擴建工程竣工通航。該運河主要服務于亞洲——美國東海岸和波斯灣路線。國內沿海地區丙烷主要進口自美國和中東。
丙烷貿易一般用超大液化氣船(VLGC)。本次擴建后,VLGC可以直接從巴拿馬運河通過,預計美國到中國的船期可以縮短15天左右。中國進口北美丙烷成本可降低約120元/噸。
研究表明,此次巴拿馬運河運河拓寬完工,將有利于中國沿海的丙烷脫氫裝置,也將提升乙烷裂解制乙烯的競爭力。對未來美國的LNG出口也將帶來實質性利好。巴拿馬官方預計,從2020年開始,每年將有2500萬噸液化天然氣從新運河通過。
近年來烯烴生產技術的突破和原料供應的多元化,使得中國CTO/MTO、PDH得到了快速發展,所占烯烴生產份額逐年增加。PDH是增長最快的丙烯生產路線。數據顯示,截至2016年上半年,產能已經達到377萬噸/年,占到中國丙烯總產能約15%.隨著PDH項目陸續投產,近兩年中國進口丙烷原料不斷增加。2016年上半年,中國進口丙烷570.6萬噸,同比增長59%,主要進口自美國、阿聯酋、卡塔爾等國。平均進口價格為2479元/噸,同比降低33%.
乙烷裂解制乙烯是一項成熟的技術,具有成本低、收率高、投資少、污染小等優點,無論是用乙烷替代石腦油裂解裝置原料,還是滿足市場需求新建乙烷裂解項目,都將推動美國乙烷都將流向世界。繼2014年美國頁巖氣副產丙烷大規模出口中國,用于沿海地區丙烷脫氫項目之后,亞化咨詢預測,美國乙烷也有望在未來3-5年內遠渡重洋來到中國,再一次為中國的烯烴和石化原料帶來創新和變革。
園區化發展
2014年,東華能源與曹妃甸工業區管理委員會簽署投資協議,規劃在曹妃甸化學工業園內建設2套100萬噸/年乙烷裂解制乙烯及下游聚乙烯等產品項目;建設2套66萬噸/年PDH及下游聚丙烯等產品項目;建設2個5萬噸級泊位液化氣碼頭倉儲項目。近期該項目相關的超大型乙烷、乙烯船液灌已開工建設,預計2018年3月開始陸續交付。另據悉,中國不少PVC廠商正在調研乙烷制乙烯技術,表現出了對該技術的濃厚的興趣。
東華能源在國內的布局非常清晰,除了曹妃甸,張家港2*60萬噸/年PDH項目一期于2015年二季度投產,寧波福基石化2*66萬噸/年PDH項目一期預計下半年投產,二期亦順利推進中。
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