伴隨著煤化工的大力發(fā)展,以及進(jìn)口丙烷和丁烷的增多,我國輕烴原料逐漸呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。與此同時,石化工業(yè)的規(guī);谢l(fā)展也為輕烴的規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)合理利用創(chuàng)造了有利條件。中國化工報(bào)記者了解到,2013年,我國輕烴行業(yè)蓬勃發(fā)展,企業(yè)投資熱情日趨高漲。
伴隨著煤化工的大力發(fā)展,以及進(jìn)口丙烷和丁烷的增多,我國輕烴原料逐漸呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。與此同時,石化工業(yè)的規(guī);谢l(fā)展也為輕烴的規(guī);、經(jīng)濟(jì)合理利用創(chuàng)造了有利條件。中國化工報(bào)記者了解到,2013年,我國輕烴行業(yè)蓬勃發(fā)展,企業(yè)投資熱情日趨高漲。
但隨著時間進(jìn)入2014年,輕烴行業(yè)出現(xiàn)了什么變化?在碳三利用方面,丙烷催化脫氫會繼續(xù)升溫嗎?碳四利用下游市場如何?碳五精細(xì)化利用方面又有哪些突破?中國化工報(bào)記者對此進(jìn)行了采訪。
碳三:上游原料成本可控 下游還需找準(zhǔn)市場
我國丙烯供需缺口在近兩年不斷加大。2013年,我國丙烯進(jìn)口量264萬噸,較2012年增長近50萬噸。在這樣的背景下,業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,碳三產(chǎn)業(yè)鏈上機(jī)會頗多,而丙烷催化脫氫技術(shù)(PDH)無疑是碳三利用領(lǐng)域最受關(guān)注的焦點(diǎn)。
數(shù)據(jù)顯示,目前國內(nèi)在建的PDH項(xiàng)目共有10個,總產(chǎn)能達(dá)587萬噸/年,其中有9個項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于今年投產(chǎn)。另外,我國多家企業(yè)公布了建設(shè)PDH項(xiàng)目的計(jì)劃,如果這些項(xiàng)目都按期投產(chǎn),預(yù)計(jì)2015年我國PDH產(chǎn)能將達(dá)1500萬噸。具體來看,衛(wèi)星石化45萬噸/年P(guān)DH項(xiàng)目和海越股份40萬噸/年P(guān)DH項(xiàng)目正在建設(shè),預(yù)計(jì)今年投料生產(chǎn);東華能源一期60萬噸/年P(guān)DH項(xiàng)目將在三季度試生產(chǎn);煙臺萬華75萬噸/年P(guān)DH項(xiàng)目預(yù)計(jì)四季度投產(chǎn)。
但中國化工報(bào)記者了解到,我國發(fā)展PDH面臨的最大問題是原料問題,F(xiàn)有PDH項(xiàng)目均采用以濕性油田伴生氣為來源的高純低硫丙烷為原料,丙烷純度在97%以上,但我國濕性油田伴生氣資源較匱乏,石油煉制副產(chǎn)液化氣硫含量又較高,無法滿足當(dāng)前工藝對丙烷質(zhì)量的要求。因此,在國內(nèi)建設(shè)PDH項(xiàng)目必須進(jìn)口以國外油田伴生氣為來源的高純度液化丙烷。
然而,2013年底液化石油氣(LPG)價格大幅上漲,緊追石腦油價格。因此,很多投資者擔(dān)憂,國內(nèi)如此大規(guī)模上馬PDH項(xiàng)目,會不會抬高進(jìn)口液化丙烷的價格?對于投資者的這個擔(dān)憂,中石油東北煉化公司吉林設(shè)計(jì)院高級工程師于春梅給出答案:不會!
于春梅告訴中國化工報(bào)記者,LPG是一個國際貿(mào)易量非常大的產(chǎn)品,目前全球貿(mào)易量為8000萬噸左右。而中國進(jìn)口量只有300萬噸,所占的份額比較小。即便是2014年國內(nèi)在建的近600萬噸產(chǎn)能的PDH項(xiàng)目投產(chǎn),國內(nèi)的丙烷需求增至900萬噸,這一需求量對國際市場影響仍然不大,因此投資者不必?fù)?dān)心LPG價格會因此而大幅增長。
業(yè)內(nèi)專家還認(rèn)為,碳三利用還得選好下游產(chǎn)品。聚丙烯、丙烯酸、丙烯腈、環(huán)氧丙烷等均是可供企業(yè)選擇的下游產(chǎn)品。然而,國內(nèi)聚丙烯產(chǎn)能從2007年的578萬噸增至2013年的1400萬噸,煤制烯烴裝置又新增聚丙烯產(chǎn)能136萬噸/年,預(yù)計(jì)2015年我國聚丙烯產(chǎn)能將出現(xiàn)過剩。同樣過剩的還有丙烯酸,預(yù)計(jì)該行業(yè)在2014年的開工率只有60%左右。
為此,專家普遍看好丙烯腈和環(huán)氧丙烷的市場潛力。據(jù)悉,環(huán)氧丙烷近5年的表觀消費(fèi)年均增長率保持在20%,2013年的表觀消費(fèi)量166.5萬噸,進(jìn)口量44.4萬噸;丙烯腈也是供應(yīng)短缺,進(jìn)口依存度在30%左右。
于春梅表示,目前西部企業(yè)煤制烯烴下游產(chǎn)品發(fā)展路線多為聚乙烯、聚丙烯。原料成本優(yōu)勢明顯,產(chǎn)品通用市場較大,技術(shù)門檻較低,可有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn),對快速進(jìn)入煤化工領(lǐng)域是一個好的選擇。但考慮到未來海外聚乙烯、聚丙烯的沖擊,部分企業(yè)可以考慮上一些三元乙丙橡膠、環(huán)氧丙烷、丙烯酸項(xiàng)目,以此來提升產(chǎn)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。而東部企業(yè)PDH下游產(chǎn)品的發(fā)展路線,除了聚丙烯外,因?yàn)榭拷M(fèi)市場,可以考慮上高附加值的產(chǎn)品,比如丙烯酸、丁辛醇、環(huán)氧丙烷、乙丙橡膠、丙烯腈等,以此來實(shí)現(xiàn)效益最大化。
“我想提醒一下企業(yè),現(xiàn)在沒有短缺的產(chǎn)品,只有短缺的技術(shù)。在這時候上項(xiàng)目要充分研究自己的競爭力在哪,成本是多少,不能只考慮原料的來源。在產(chǎn)業(yè)鏈上,要研究目標(biāo)產(chǎn)品的區(qū)域市場,產(chǎn)品暴利的時代已經(jīng)一去不復(fù)返了。企業(yè)一方面要研究周邊區(qū)域有沒有下游用戶,這樣可以節(jié)省運(yùn)輸成本,提高利潤;另一方面,一定要充分考慮副產(chǎn)品的應(yīng)用。很多企業(yè)將副產(chǎn)品賣掉,其實(shí)這些副產(chǎn)品潛力都很大。”于春梅說。
碳四:下游市場不甚樂觀 投資進(jìn)入還需謹(jǐn)慎
中國化工報(bào)記者從不久前舉行的2014國際輕烴綜合利用大會上了解到,目前企業(yè)對碳四深加工的熱度也在持續(xù),且方向較多。
據(jù)山東省石化輕烴綜合利用中心副教授陳小平介紹,碳四利用主要分為油品型和化工型兩類。油品型利用是將碳四烴分別進(jìn)行芳構(gòu)化、烷基化、異構(gòu)化,生成物可作為汽油調(diào)和組分;化工型利用則是用碳四烴來生產(chǎn)化工產(chǎn)品。
“根據(jù)我們對市場的研究和分析,目前油品型碳四利用更能得到市場的認(rèn)可。”山東海成石化工程設(shè)計(jì)有限公司總經(jīng)理王春生表達(dá)了這樣的觀點(diǎn)。他認(rèn)為主要原因是,在油品型利用中,碳四利用率高、產(chǎn)品收率高、產(chǎn)品市場大且附加值高。
“而油品型利用最成功的工藝是MTBE(甲基叔丁基醚)醚化技術(shù)。該技術(shù)利用碳四作原料,加入甲醇,在催化劑作用下,碳四中的異丁烯與甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)生成MTBE。生成的MTBE產(chǎn)品作為汽油添加劑使用,除去異丁烯的剩余碳四輸往下游工藝制取高濃度的1-丁烯和2-丁烯產(chǎn)品。”王春生說。
盡管MTBE路線是一條成功的路線,但是業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,今后幾年MTBE將面臨著十分激烈的市場競爭。據(jù)了解,按2013年全國汽油產(chǎn)量9800萬噸計(jì),MTBE理論添加量為1360萬噸。但現(xiàn)實(shí)情況是汽油辛烷值達(dá)標(biāo),因此MTBE市場缺口并不大。
王春生告訴中國化工報(bào)記者,現(xiàn)在國內(nèi)MTBE年產(chǎn)量約600萬噸。但預(yù)計(jì)到2015年,這個數(shù)字將有望翻倍。2015年,有3套環(huán)氧丙烷裝置投產(chǎn),副產(chǎn)MTBE將達(dá)到220萬噸,有大約15套在建丁烷脫氫裝置投產(chǎn),年產(chǎn)MTBE約400萬噸。
“2015年一年的MTBE增量,相當(dāng)于全國近30年所建MTBE裝置總產(chǎn)量。到時候市場競爭將會非常激烈,市場較難打開,利潤空間會大幅下降,所以MTBE未來的發(fā)展會受限于市場。”王春生說。
中國化工報(bào)記者了解到,碳四烴的化工利用途徑也不少,比如已經(jīng)工業(yè)化的丁二烯抽提制合成橡膠,1-丁烯做乙烯共聚單體,正丁烷或混合碳四烴制順酐等。近幾年,企業(yè)最熱衷的碳四利用項(xiàng)目非正丁烯氧化脫氫制取丁二烯項(xiàng)目莫屬。
受乙烯原料不斷輕質(zhì)化、國內(nèi)合成橡膠產(chǎn)能快速增長等因素的影響,近年來國內(nèi)丁二烯供應(yīng)短缺,價格大幅攀升。此前沉寂了一段時間的正丁烯氧化脫氫制丁二烯工藝受到熱捧,但業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為,與主流的乙烯裂解抽提法生產(chǎn)丁二烯項(xiàng)目相比,前者還存在生產(chǎn)成本較高、工藝不穩(wěn)定等問題,而且原料正丁烯存在供應(yīng)不足的風(fēng)險(xiǎn),建議企業(yè)慎重建設(shè)。
據(jù)了解,2012年剛投產(chǎn)的國內(nèi)首套丁烯氧化脫氫丁二烯裝置就面臨了成本考驗(yàn),2013年被迫降負(fù)荷甚至停車運(yùn)行,與上年相比產(chǎn)量大幅度下降。而國內(nèi)丁烯氧化脫氫制丁二烯在建裝置也面臨市場及投資回收問題,計(jì)劃中的項(xiàng)目大多停建或者緩建。
此外,當(dāng)初很多企業(yè)抱著“隨著國內(nèi)合成橡膠工業(yè)的發(fā)展,丁二烯的工藝路線應(yīng)該會有不錯的經(jīng)濟(jì)效益”的想法進(jìn)入該領(lǐng)域投資項(xiàng)目。然而,在專家看來,目前國內(nèi)合成橡膠工業(yè)不容樂觀的發(fā)展情況已經(jīng)開始給投資者敲響警鐘。
中國合成橡膠工業(yè)協(xié)會副秘書長周文榮表示,近幾年,因?yàn)椴糠滞顿Y者對合成橡膠項(xiàng)目投資收益過于樂觀,行業(yè)出現(xiàn)了一些產(chǎn)品同質(zhì)化裝置重復(fù)無序發(fā)展的趨勢,新增產(chǎn)能大大超過后續(xù)市場的需求。數(shù)據(jù)顯示,2009~2013年,合成橡膠裝置產(chǎn)能年均增長18%,4年產(chǎn)能增長量接近前50年發(fā)展規(guī)?偤。
周文榮介紹說,2013年合成橡膠裝置產(chǎn)能發(fā)揮率僅為60%,較2012年下降11個百分點(diǎn)。“今后一段時間內(nèi),橡膠消費(fèi)市場中、低速增長將成為發(fā)展常態(tài)。未來兩三年,國內(nèi)合成橡膠總產(chǎn)能預(yù)計(jì)將達(dá)650萬噸以上,大大超過國內(nèi)市場需求。合成橡膠長期獲取高額利潤的時代已經(jīng)結(jié)束,新進(jìn)入的投資者需要謹(jǐn)慎。”周文榮提醒企業(yè)。
碳五:下游產(chǎn)品前景可期 技術(shù)瓶頸亟待突破
隨著我國乙烯裝置的陸續(xù)投產(chǎn),碳五來源日趨豐富。預(yù)計(jì)到2015年,乙烯產(chǎn)能將達(dá)到2100萬~2200萬噸,碳五/碳九資源量分別可達(dá)到約260萬噸和220萬噸。如何精細(xì)化利用碳五組分是眾多企業(yè)考慮的問題。
在碳五餾分的綜合利用中,最具有利用價值的是異戊二烯、間戊二烯和(雙)環(huán)戊二烯,其含量占碳五總含量的45%~55%。不過遺憾的是,長期以來我國未能建設(shè)大型先進(jìn)的碳五餾分分離裝置,寶貴的碳五資源沒有得到有效利用,限制了分離后綜合利用的發(fā)展。
對碳五餾分提煉,現(xiàn)有技術(shù)普遍采用萃取精餾法或共沸精餾法分離,流程長、工藝復(fù)雜、裝置運(yùn)行周期短,同時萃取溶劑使用量和循環(huán)量較大,能量消耗也較大。
今年2月,吉林石化研究院在碳五裂解裝置上誕生了兩項(xiàng)科研成果——用于抑制石油裂解碳五餾分中雙烯烴聚合的阻聚劑和乙腈法分離石油裂解碳五餾分中雙烯烴的方法獲得國家發(fā)明專利。這兩項(xiàng)專利技術(shù)很好地解決了上述問題。
在碳五下游應(yīng)用方面,當(dāng)前最為業(yè)界關(guān)注的當(dāng)屬異戊二烯衍生產(chǎn)品。專家也表示,從長遠(yuǎn)來看,異戊二烯應(yīng)用具有很大的發(fā)展前景。
作為國內(nèi)碳五利用方面做得較好的企業(yè)之一,上海石化不斷開發(fā)下游新產(chǎn)品,打造完整的碳五系列產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈。今年2月,上海石化精細(xì)化工部“間接水合法由環(huán)戊烯制備環(huán)戊醇的方法”,獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局批準(zhǔn)并授予發(fā)明專利證書。目前,該公司5000噸/年正戊烯裝置和1萬噸/年異戊烯裝置已建成,未來還計(jì)劃開發(fā)DCPD加氫樹脂、環(huán)烯芳聚物、2,4-二叔戊基醇等產(chǎn)品。
中國化工報(bào)記者還了解到,山東利津石油化工廠6萬噸/年異戊二烯-異戊橡膠項(xiàng)目正在研發(fā),是國內(nèi)第一個合成法做異戊二烯的項(xiàng)目。如果成功,這將是碳五分離和異戊橡膠行業(yè)的里程碑。
碳五石油樹脂是碳五下游的另一大宗產(chǎn)品,目前國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)已有30余家,年總產(chǎn)能達(dá)35萬噸。值得一提的是,高端碳五加氫石油樹脂也日漸得到企業(yè)重視。據(jù)中國化工報(bào)記者了解,國內(nèi)目前有南京揚(yáng)子伊士曼化工有限公司、蘭州石化公司兩家企業(yè)具備規(guī);a(chǎn)碳五加氫石油樹脂的能力,年產(chǎn)能為3.1萬噸。此外,浙江恒河石化、山東齊隆、天津魯華等企業(yè)圍繞碳五/碳九共聚加氫石油樹脂開展了研發(fā)工作,正在開展相關(guān)工業(yè)化試驗(yàn)準(zhǔn)備工作。
對此,中國石油蘭州石油化工公司研究院副院長潘廣勤表示,生產(chǎn)高軟化點(diǎn)、無色和耐熱性好的加氫石油樹脂,是碳五石油樹脂未來發(fā)展的方向。如能盡快突破技術(shù)瓶頸,未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
在技術(shù)方面,潘廣勤提出了3點(diǎn)建議:一是進(jìn)行加氫催化劑的改進(jìn)研究,采用大孔徑載體或是研究非負(fù)載的本體催化劑;二是尋找對石油樹脂溶解性更好的溶劑,如采用更加優(yōu)良高效的溶劑代替環(huán)己烷等現(xiàn)用溶劑;三是改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備,改進(jìn)聚合反應(yīng)工藝,聚合反應(yīng)過程中應(yīng)盡量減少凝膠、硫和氯等毒物含量,以降低后續(xù)加氫工藝的技術(shù)難度。
今年2月,揚(yáng)子江石化丙烷脫氫項(xiàng)目二期暨聚丙烯項(xiàng)目開工建設(shè)。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后將形成年產(chǎn)120萬噸丙烯的能力。 (江文 攝)
相關(guān)評論
--------------------------------------------------------------------------------
原料有保障 利用有機(jī)會
中國石化集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院原副總工程師朱和:我國乙烯工業(yè)未來的發(fā)展仍有很大空間,相應(yīng)地也為國內(nèi)輕烴資源的進(jìn)一步深入、有效、高質(zhì)量地綜合利用提供了很多機(jī)會。
目前,國內(nèi)乙烯原料呈現(xiàn)多元化、輕質(zhì)化發(fā)展趨勢。新型煤化工制烯烴迅速崛起引人注目。2012年,我國乙烯產(chǎn)量出現(xiàn)了繼2008年之后的第二次下降;表觀消費(fèi)量出現(xiàn)了繼2009年后的第二次下降。2013年,我國乙烯當(dāng)量消費(fèi)量2470萬噸,缺口1837萬噸,自給率為47%,凈進(jìn)口量呈現(xiàn)增加之勢。預(yù)計(jì)2014年,乙烯表觀消費(fèi)量約1954萬噸,增長9%;乙烯產(chǎn)能新增140萬噸,增長7.8%,達(dá)1928.5萬噸,使我國乙烯產(chǎn)能一年之內(nèi)連跨1800萬噸和1900萬噸兩個臺階。
未來乙烯產(chǎn)能將繼續(xù)增加,非石油基乙烯產(chǎn)能將較快增長。2014~2015年建成的石油基乙烯產(chǎn)能相對較少,僅四川石化、中石化湛江中科、中海油大榭石化重蠟油制烯烴3個項(xiàng)目,但甲醇制烯烴項(xiàng)目新增產(chǎn)能將在240萬噸/年左右。2015~2020年我國乙烯產(chǎn)能還將進(jìn)一步增加,再上一個大臺階,有望逼近或超過3000萬噸大關(guān)。
企業(yè)要利用深化改革的大好機(jī)會,積極發(fā)展混合所有制經(jīng)營,發(fā)展上下游垂直一體化的各種合資合作,要借鑒發(fā)達(dá)國家和國際著名大綜合化工公司的成功經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)造,加強(qiáng)自主技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā),努力提高國內(nèi)輕烴的綜合利用水平。
中國石油大學(xué)新能源研究院教授周紅軍:我國的液化石油氣原料主要來自煉廠催化及焦化、油田及頁巖氣伴生氣、煤化工MTO、中東進(jìn)口等4個方面。目前,液化石油氣受到二甲醚和液化天然氣的兩頭擠壓。一方面,二甲醚產(chǎn)能的釋放,二甲醚摻入液化石油氣,導(dǎo)致其價格難以大幅度上揚(yáng),難以跟得上原料油價格的上漲;另一方面,近幾年大量液化天然氣的進(jìn)口,從高端市場也對液化石油氣產(chǎn)生了擠壓。這種雙向擠壓使得液化石油氣用作民用燃料的效益越來越不被看好,因此需要尋找液化石油氣高值利用的途徑。
我國的液化石油氣利用有很大機(jī)遇。首先,原料有保障,催化裂化和MTO生產(chǎn)的液化石油氣優(yōu)質(zhì),液化石油氣丁烯含量達(dá)到50%~95%。其次,關(guān)鍵技術(shù)也取得了突破,比如中國石油大學(xué)液化石油氣凈化系列技術(shù)和煙臺大學(xué)液化石油氣萃取分離技術(shù)。
山東海成石化工程設(shè)計(jì)有限公司總經(jīng)理王春生:醚后碳四生產(chǎn)MTBE的最佳路線是,烯烴異構(gòu)+烷烴異構(gòu)+異丁烷脫氫。該路線碳四利用率高,可達(dá)100%,選擇性為85%,一般30萬噸碳四加工后可生產(chǎn)40萬噸MTBE。根據(jù)這一技術(shù)路線,我們分析MTBE原料市場,根據(jù)MTBE對原料醚后碳四的需求測算,目前全國范圍有10套裝置,300萬噸醚后碳四即可滿足市場需求。目前,脫氫裝置大部分集中在山東,其他地方的市場發(fā)展應(yīng)依靠當(dāng)?shù)貐^(qū)域需求。隨著MTBE高產(chǎn)率裝置的投產(chǎn),上游碳四原料的供應(yīng)將會好轉(zhuǎn),通過市場競爭碳四原料的價格會大幅下降,這也將會為烷基化路線讓出價格空間。