我國乙烯工業生產能力及發展前景淺析
本文導讀:通過結構調整,“十一五”期間我國乙烯布局優化取得成效,在長三角、環渤海、珠三角和西部等地區形成了一批世界級乙烯生產基地。2010 年乙烯產能按地區分,華東占42.4%、東北占16.4%、中南占12.5%、西北占13.3%、華北占15.5%,西南地區也正在建設乙烯裝置,即將實現零的突破。
內容提示:通過結構調整,“十一五”期間我國乙烯布局優化取得成效,在長三角、環渤海、珠三角和西部等地區形成了一批世界級乙烯生產基地。2010 年乙烯產能按地區分,華東占42.4%、東北占16.4%、中南占12.5%、西北占13.3%、華北占15.5%,西南地區也正在建設乙烯裝置,即將實現零的突破。
乙烯主要用于生產聚乙烯(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯)、環氧乙烷、二氯乙烷/氯乙烯單體和乙苯。截至2011 年1 月底,高密度聚乙烯為乙烯最大消費領域,約占乙烯需求的1/3,其次是線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯。另外,環氧乙烷消費約占全球乙烯需求的11%,二氯乙烷和乙苯次之, 其他占7%。德國咨詢公司塞日薩拿(Ceresana)的研究報告稱,到2017 年需求增幅最大的將是環氧乙烷,線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯預計將以年均3.5%~4.5%的速度增長。
經過數十年的發展,特別是在“十一五”期間,我國乙烯工業取得了舉世矚目的進步,同期世界新建的乙烯裝置大多集中在中國。隨著一系列乙烯裝置的建成投產, 到2010 年底我國乙烯總產能達到1494.9×104t/a,成為全球僅次于美國(2755.4×104t/a)的第二大乙烯生產國。
1 產能
近年來, 我國乙烯工業發展迅猛,2005 年乙烯產能785.9×104t/a,2009 年為1279.9×104t/a,2010 年達到1494.9×104t/a, 已投產的27 套乙烯裝置平均規模達到55.37×104t/a。
2009 年新建和擴能乙烯項目福建聯合石油化工公司80×104t/a、上海賽科石油化工有限公司擴能29×104t/a、沈陽石蠟化工有限公司催化熱裂解制乙烯50×104t/a(乙烯15×104t/a)、獨山子石化公司100×104t/a、遼寧華錦化工集團公司擴能45×104t/a———新建3 套、擴能2 套,使產能達到1279.9×104t/a。2009 年我國共有23 家乙烯生產企業,25 套裝置,裝置平均規模50.80×104t/a。其中單套規模達到80×104t/a 以上的有3 套, 產能合計319×104t/a; 單套規模在60×104~80×104t/a 的有11 套,產能合計772×104t/a;其余11 套為60×104t/a以下的中小乙烯,產能合計189.9×104t/a。
上海賽科乙烯裝置擴能項目于2009 年7 月15日完成, 裝置產能從90×104t/a 成功擴大至119×104t/a,成為目前國內單線產能最大的乙烯裝置。
2009 年8 月26 日, 福建聯合石油化工有限公司煉油乙烯項目化工裝置相繼投產, 煉油能力從400×104t/a 增至1200×104t/a, 同時還新建一套80×104t/a 乙烯裂解裝置。
2009 年8 月28 日, 國家乙烯工業新原料來源示范項目———沈陽石蠟化工有限公司50×104t/a 催化熱裂解(CPP)制乙烯項目(以下簡稱CPP 項目)在沈陽投產。該項目采用中國石化石油化工科學研究院研發的重油深度催化裂解制乙烯技術,以重質渣油為原料富產乙烯和丙烯,這是該技術首次工業化應用。由于操作條件緩和、設備材料要求低、投資相對較小以及主要原料常壓渣油價格較低,與國內現有的乙烯裝置相比,CPP 項目生產的乙烯成本可降低20%。
我國西部大開發標志性工程、國內最大的煉化一體化工程———獨山子石化千萬噸煉油百萬噸乙烯工程于2009 年9 月21 日建成投產,該工程包括100×104t/a 乙烯。
遼寧華錦化工集團公司500×104t/a 油化工程(即乙烯原料工程)、擴能45×104t/a 乙烯工程于2009年10 月中旬投產,16×104t/a 乙烯能力不變,再增加一套45×104t/a 裝置,產能達到61×104t/a。2.1.2 2010 年新建和擴能乙烯項目隨著幾個百萬噸級乙烯裝置的投產,2010 年我國乙烯產能達到1494.9×104t/a,“十一五”期間5 年的產能增長接近前10 個五年計劃的總和。
2010 年1 月16 日, 天津石化100×104t/a 乙烯裝置產出合格產品,項目主要包括100×104t/a 乙烯和1000×104t/a 煉油。由于采用新工藝和新技術,乙烯綜合能耗和煉油綜合能耗達到國際先進水平。該項目的建成投產使天津石化煉油一次加工能力達到1500×104t/a,乙烯生產能力達到120×104t/a,成為全國最大的乙烯生產企業之一和華北地區最大的煉油加工基地。
遼寧華錦化工集團“十一五”重點工程于2010年2 月5 日全面投產,其中包括45×104t/a 乙烯。
2010 年4 月20 日, 鎮海煉化公司100×104t/a乙烯裂解裝置成功投產,標志著這個目前國內單套規模最大、技術最先進、國產化率最高的乙烯工程投產成功, 鎮海煉化也自此擁有2300×104t/a 原油綜合加工能力和100×104t/a 乙烯生產能力,成為我國最大的煉化一體化企業。鎮海煉化100×104t/a 乙烯工程是國家重點建設項目,主要包括乙烯裂解等10 套生產裝置及配套公用工程,其中100×104t/a 乙烯裂解、45×104t/a 聚乙烯、65×104t/a 環氧乙烷/乙二醇和28.5 ×104t/a 環氧丙烷/62 ×104t/a 苯乙烯等裝置,在世界同類裝置中規模最大。在工藝技術上,大部分裝置采用國產技術,其中6 套裝置采用中國石化自有技術,乙烯綜合能耗達到國際水平。
中海殼牌石油化工股份有限公司是殼牌化學公司與中國海洋石油總公司各持股50%的合資企業, 該公司于2010 年3 月在惠州大亞灣石化聯合裝置實施擴能。擴建前乙烯裂解裝置的產能為80×104t/a,擴建后產能達到95×104t/a。
通過結構調整,“十一五”期間我國乙烯布局優化取得成效,在長三角、環渤海、珠三角和西部等地區形成了一批世界級乙烯生產基地。2010 年乙烯產能按地區分,華東占42.4%、東北占16.4%、中南占12.5%、西北占13.3%、華北占15.5%,西南地區也正在建設乙烯裝置,即將實現零的突破。
2 近期擴能項目
2.1 在建乙烯項目
除了已建成投產的1494.9×104t/a產能外,目前正在建設的乙烯裝置還包括撫順80×104t/a、四川成都80×104t/a、武漢80×104t/a和大慶60×104t/a,我國在建乙烯產能達到300×104t/a。
中國石化2010 年4 月21 日表示,位于武漢市的80×104t/a乙烯項目計劃在2013 年上半年實現項目投產。為保證該項目的原料供應,中國石化武漢分公司的煉油加工規模將同步擴建到900×104t/a。
該項目中國石化持股65%,是政府在中國中西部地區建設大型乙烯生產產能計劃的一部分,旨在幫助中部地區滿足化工產品需求。韓國產能最大的煉油商SK 能源公司投資超過50 億元,持有該項目35%的股份。
美國Shaw 集團麾下的石-偉公司(S&W)承攬了中國石油兩套80×104t/a乙烯裝置的合同, 石-偉公司提供專有技術以及工程和設備采購服務,其中一套由撫順石化公司建在遼寧撫順,另一套由四川石化公司建在四川彭州。撫順石化擴建80×104t/a乙烯裝置是撫順石化百萬噸乙烯工程的龍頭裝置,采用石-偉公司專利技術, 裂解采用7 臺USC-176U 型超選擇性液體裂解爐和1 臺USC-12M 型氣體裂解爐,其中液體裂解爐為立式雙爐膛管式爐高溫熱裂解,可實現分爐膛裂解/清焦。
2010 年5 月中旬,大慶石化公司與中國寰球工程公司簽訂120×104t/a乙烯改擴建工程裂解裝置及輔助設施EPC 總承包合同, 標志著該項目進入工程整體實施階段。大慶石化公司并線改造到年產120×104t后, 將使大慶石化公司成為全國最大的乙烯生產基地之一。
德國巴斯夫公司與中國石化集團公司于2009年7 月對外宣布, 將投資14 億美元在南京建設10套新的化工裝置和擴建雙方的合資企業。兩家公司在南京的蒸汽裂解裝置的乙烯生產能力將從現在的60×104t/a提高到2011 年的74×104t/a。擴建工程采用Shaw 集團旗下的石-偉公司工藝裂解爐。
各大乙烯裝置建成后,我國乙烯工業的布局將更加優化。考慮到交通的便利性和市場需求,目前我國乙烯產業主要分布在長三角、環渤海、珠三角等沿海、東部經濟發達地區。而武漢、四川彭州等乙烯項目的開工建設,表明我國在加快東部、東北和沿海地區乙烯工業發展的同時,開始兼顧中部地區乙烯工業的布局。這種布局適應了國家加快中西部經濟發展的戰略部署,對促進我國東中西部協調發展將發揮重要作用。同時,各在建項目建成后,我國乙烯裝置平均規模將進一步提升,能耗將進一步降低,技術水平將進一步提高,產品結構將更趨合理。
這些裝置都達到或超過年產80×104t的規模, 都采用了目前世界和國內最先進的工藝技術,產品都是國內最急需、高檔次的品種。這些乙烯裝置的建設,符合國家《乙烯工業中長期發展專項規劃》的要求,將使我國乙烯工業提高到更高的水平。
2.2 計劃建設乙烯項目
英國福陸(Fluor) 公司2010 年2 月22 日宣布,為以中國石油天然氣股份有限公司為首的合資企業作可行性研究,以福陸公司上海和休斯敦業務中心為主進行, 已提出的2200×104t/a煉油廠和120×104t/a石化聯合裝置將位于浙江省臺州。
中國石化上海石化公司已得到認定,將位于金山的蒸汽裂解裝置從100×104t/a擴能至150×104t/a。
但因經濟呈下行趨勢,該項目曾延期。
國家發改委2011 年3 月11 日宣布,已批準先前宣布的中國石化和科威特石油公司投資90 億美元建設的煉油和石化合資企業,中國環境保護部已于2010 年9 月20 日完成對該項目的環境和工程認證。計劃在湛江附近東海島建設的該合資企業將包括1500×104t/a煉油廠和基于100×104t/a乙烯的石化聯合裝置,原計劃于2013 年建成。科威特石油公司將為該合資企業供應原油,廣東省政府已決定建設工作將于年內開始啟動。
中國石化鎮海煉化公司2009 年7 月底宣布,計劃在2011~2015 年間再建一套100×104t/a蒸汽裂解裝置, 使其乙烯產能到2015 年達到200×104t/a。
為了使計劃中的聯合裝置有足夠的石腦油原料,鎮海煉化公司將使其煉油能力擴能1500×104t/a,達到3800×104t/a。該公司首先計劃建設1500×104t/a煉油聯合裝置,然后再建設100×104t/a蒸汽裂解裝置。鎮海煉化公司現生產超過3000t/d 的石腦油, 并向上海賽科供應大多數石腦油。
海南省政府與中國石油化工集團公司于2008年4 月5 日簽訂合作框架協議,啟動百萬噸級乙烯項目籌建工作,國家發改委已批復同意開展前期籌建工作。海南省政府和中國石化將共同制定項目推進計劃,爭取在“十一五”末期動工建設。海南百萬噸級乙烯項目將在位于海南省西北部的洋浦開發區選址建設, 依托開發區已建成投產的800×104t/a煉油項目,延伸石油化工產業鏈條。800×104t/a煉油項目是中國石油化工集團公司(持股25%)和其上市的中國石油化工股份有限公司(持股75%)的合資企業,已投資120 億元人民幣,合作雙方將在2 年內開始對100×104t/a乙烯裝置進行核心開發, 目標是2013 年建成。據洋浦經濟開發區估算,該乙烯裝置建設投資為300 億~400 億元人民幣。
2008 年8 月13 日,《大連長興島臨港工業區石化產業發展規劃》通過論證。根據該規劃,到2025年長興島將建設成為煉油化工一體化、產業集聚、生態環保型的臨港石化產業園區。石化產業園區計劃通過3 期開發,爭取用15 年時間,在約25km2 的范圍內打造國家級石化產業基地。到2015 年建成120×104t/a乙烯工程, 發展烯烴下游產品以及精細化工產品、化工新材料系列產品,初步形成乙烯及下游產品集群式的石化產業園區,成為大連石化產業的核心區塊之一。
3 近年乙烯產量統計
中國乙烯產量由2000 年的469.70×104t增長到2007 年的1047.7×104t ;2008 年同比下降了2.1%,為1025.6×104t;2009 年同比增長5.0%,為1077.10×104t;2010 年同比增長31.7%,為1418.78×104t。
4 乙烯能耗
生產100×104t乙烯約需320×104t石油烴, 其中18%(約57.6×104t)為加工過程提供能源而消耗。按每噸石腦油5000 元計, 僅能源消耗費用就達28.8億元。乙烯裝置作為石油化工的“龍頭”和耗能大戶,節能降耗工作的力度和成效直接影響節能及效益總體目標的實現。抓住乙烯裝置,節約能源資源,符合發展低碳經濟、創造綠色GDP 的要求,這也為中國乙烯應對中東廉價乙烯、其他能源化工產業、國際局勢動蕩等多方挑戰增添了一個砝碼。
2011 年1 月份,中國石化乙烯能耗首次下降至592kg 標油/t,低于600kg 標油/t 的界限。其中,茂名乙烯能耗最低,為557kg 標油/t;2010 年建成投產的鎮海乙烯能耗558kg 標油/t。與2010 年乙烯能耗水平相比,中國石化1 個月可降低成本2400 萬元。
據統計,2010 年中國石化集團公司乙烯能耗平均值為609kg 標油/t, 相比2005 年下降11%, 其中燕山石化5 年間乙烯能耗降低18.3%。根據2009年某國際咨詢機構全球烯烴裝置績效評價,中國石化單位高附加值產品凈能耗平均值已進入世界石腦油四分法第一群組。
我國2000 年乙烯表觀消費量為478.59×104t ,2009 年增長至1173.1×104t ,2010 年達到1496.88×104t。隨著下游消費需求的迅速擴張,乙烯當量消費也快速增長,多年以來我國乙烯當量自給率為50%左右。2006~2008 年我國乙烯當量消費量分別為1986×104t、2141×104t和2130×104t, 根據主要下游消費需求增長分析和預測,2010 年我國乙烯當量消費達到約3315×104t ,2015 年將為4003×104t ,2020 年將達到4936×104t。
預計未來我國乙烯基本能夠實現自給,而當量消費缺口仍較大,約在40%以上,這表明我國乙烯工業仍有一定發展潛力。
“十二五”期間,我國乙烯工業發展面臨機遇和挑戰。機遇是需求不斷增加,2011~2015 年,我國乙烯需求仍將保持一定的增速,估計2011~2012 年在5%左右,2013~2015 年在5%~7%, 預計到2015 年我國乙烯當量消費將超過4000×104t。面臨的挑戰首先是節能減排的壓力,其次是國外的優勢產品對國內市場的沖擊。乙烯工業應持續推進規模化發展,堅持基地化、一體化、園區化的發展原則,優化戰略布局,通過武漢乙烯、撫順石化、大慶石化、揚-巴工程、上海石化等項目及煤化工示范項目投產,預計2015 年我國乙烯產能將達到2160×104t/a, 自給率將進一步提高,產業布局將進一步優化,國內供應能力得到增強。