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我国乙烯工业将由快速发展向高质量发展迈进
日期:2019-1-10 江苏化工网
      进入2019年,浙江石化140万吨/年乙烯装置即将投产,我国乙烯工业的竞争主体进一步多元化,竞争也进一步激烈。

我国乙烯产能历经半个世纪的发展,从起步萌芽阶段进入快速发展阶段,正由快速发展阶段向高质量发展阶段迈进,正由乙烯生产大国朝向乙烯生产强国的目标加速前进。

我国乙烯装置平均规模高于世界均值

20世纪60年代中国首套蒸汽裂解装置于兰州石化建成投产,开启了中国以乙烯装置为龙头的石油化工历史。历经半个世纪的发展,中国乙烯工业取得巨大进步,特别是2005年以来,发展更为迅速。一方面,我国企业依托原有装置完成了第二轮扩能改造,另一方面新建了12套规模在80万吨/年以上的裂解装置和一批煤制烯烃装置,总年产能从740万吨增长到当前的2500万吨以上,是仅次于美国的世界第二大乙烯生产国,约占全球乙烯产能的14.7%

尽管我国的乙烯产能与产量均快速增长,但与市场需求量相比,仍有较大差距。我国每年乙烯衍生物净进口量折合乙烯当量占乙烯当量消费量的50%~60%2017年,我国乙烯产量1824万吨,当量消费量约为4250万吨,仍需进口大量的聚乙烯和乙二醇等乙烯下游衍生物。其中,聚乙烯的进口量占总消费量的47%,特别是高密度聚乙烯的进口比例高达59%;乙二醇的进口比例接近60%

近年来,随着我国GDP增速放缓和乙烯当量消费基数的变大,乙烯当量消费量年增速放缓。“十一五”和“十二五”期间,乙烯当量消费量年增速由“十五”的10%下降至7%左右,近3年又进一步降至5%左右。

乙烯装置规模是乙烯生产能力和单位生产成本的重要影响因素。20世纪60年代我国首套乙烯装置产能仅为0.5万吨/年;70年代到90年代,随着新设备、新工艺的引进,乙烯装置最大规模达到30万吨/年,通常由10台裂解炉和两台切换炉组成,单炉能力3万吨/年左右。2005年以来,材料和技术的进步使设计和建设更大的乙烯装置成为可能,我国建成投产的大多数乙烯装置规模达80~100万吨/年。截至当前,我国共有蒸汽裂解工艺的乙烯生产装置32套,平均规模达到了63.6万吨/年,比2005年提高了1倍,同时也高于世界平均规模(58.5万吨/年)。

乙烯工业发展不断优化

在整体产能和规模得到提高的同时,我国乙烯工业的发展也发生了许多变化,主要体现在布局、原料、工艺路线和参与主体方面。

乙烯工业布局十分重要,直接关系到石油化工的发展和经济效益。2000年之前,18套乙烯装置分散在15个城市的16个地点,公用工程、物流传输、环境保护和管理服务等成本高,裂解副产品难以集中利用,产品加工深度不够,严重影响了整体竞争实力。

进入21世纪后,我国乙烯项目建设布局有所改善,新建大型项目主要集中在华东和华南地区。2015年,国家发改委印发《石化产业规划布局方案》对今后一个时期的石化产业布局进行了总体部署,要求新建乙烯项目布局在大连长兴岛、河北曹妃甸、江苏连云港、上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷七大石化产业基地,按照炼化一体化、装置大型化的要求建设,乙烯装置年生产能力达到100万吨以上。这不仅综合考虑了资源和市场优势,而且注重物流条件对竞争力的影响,对今后我国乙烯布局起到了指导作用。

裂解原料方面,资源因素是影响一个国家乙烯装置裂解原料结构的关键因素。20世纪70~80年代,由于我国原油资源有限且重油多轻质原油少,以及轻烃和石脑油价格过高等,乙烯原料重质化,轻柴油在乙烯原料构成中占70%以上,轻烃和石脑油仅占13%,另有10%左右的原油闪蒸油及重油。到80年代末、90年代初,乙烯原料轻质化、优质化工作有了进展,轻柴油比重大幅下降到50%左右,石脑油比例增至30%以上,还有10%以上的轻烃和加氢尾油,但仍以轻柴油为主。1996年以后,随着对柴油的改质加工,轻烃资源的加大利用,以及国外进口原油的增加,乙烯原料不断向轻质化、优质化发展。轻柴油比重下降至1/3左右,石脑油比例提高至45%左右。

进入21世纪,石脑油比例进一步提高至60%以上,轻柴油进一步下降至10%左右,还有10%左右的轻烃和10%左右的加氢尾油。总体来看,我国乙烯生产原料以石脑油为主,其他原料为补充。

近年来,乙烯生产企业在强化油田轻烃、凝析油及炼厂轻烃等轻质优质原料的组织利用方面有很大进步。同时,炼化结构调整使更多的优质原料流入乙烯装置,轻烃和加氢尾油的比重超过1/3,石脑油比例降为55%左右,轻柴油比例降至10%以下。

工艺路线方面,2008年之前,我国乙烯生产全部采用蒸汽裂解工艺。近10年,工艺路线向多元化方向发展:2008年沈阳化工以重质油为原料建成首套催化热裂解(CPP)装置,乙烯产能为15万吨/年;2010年神华包头煤化工公司以煤为原料建成首套煤(甲醇)制烯烃装置,乙烯产能为30万吨/年。

目前,蒸汽裂解工艺仍是我国乙烯生产的主流工艺,约占乙烯总产能的80%,煤(甲醇)制乙烯占17%左右。还有一些技术处于探索、研发或向工业转化阶段,包括石脑油催化裂解制乙烯,以甲烷为原料,通过氧化偶联(OCM)法或一步法无氧制取乙烯,以生物质乙醇为原料经催化脱水制取乙烯,以天然气、煤或生物质为原料经由合成气制取乙烯等。

市场参与主体方面,2005年之前,我国的乙烯生产主要集中在中国石化和中国石油两大公司。2005年以来,随着扬巴一体化、中海壳牌、中沙天津石化、福建联合石化、中韩石化等合资企业乙烯项目的投产,以及神华包头、中原乙烯和宁波禾元等多个煤(甲醇)制烯烃项目的投产,目前我国乙烯市场已形成以央企、合资企业、煤(甲醇)制烯烃企业和进口商四大供应系统为源头的格局。

乙烯工业未来可期

未来几年,我国乙烯产能仍将保持快速增长,不仅国有企业有多个炼化项目处于建设和筹建阶段,一些实力雄厚的大型民营企业也在向乙烯领域拓展,还有一些民企宣布采用进口乙烷裂解制乙烯的计划。同时,国外资本也不断进入。一些煤(甲醇)制烯烃项目也在建设中。

考虑到项目的建设周期、进展情况和一些不确定因素,预计“十三五”末我国乙烯产能超过3200万吨/年,“十四五”末达到4500万吨/年。在产能基数增大的情况下,仍保持年均7%左右的增速。

但是从消费增速来看,随着我国经济增速放缓和乙烯当量消费量基数逐年增大,乙烯当量消费增速将逐渐趋缓,“十三五”将降至4%,“十四五”还将有所下滑。即便如此,我国乙烯产量仍不能满足市场需求,预计到2020年我国乙烯当量消费量达到4800万吨,仍需进口2000万吨左右的聚乙烯和乙二醇等乙烯下游衍生物。

在产能增加的同时,市场参与主体也在增多,竞争日趋激烈。我国乙烯的供需缺口吸引了国内外投资者的注意。不仅民营企业、地方企业将参与国内乙烯下游产品市场竞争,随着石化项目外资准入要求放宽、合资比例限制取消,国外资本也将进入。巴斯夫、埃克森美孚等石化巨头已宣布将在中国独资建设乙烯项目。

国内乙烯下游产品市场将逐步形成煤化工、民营石化企业、地方石化企业、外商独资企业与中国石油、中国石化、中国海油、中化集团等国有大型石化企业和进口产品多主体互动的市场格局,竞争更加激烈,对宏观政策、市场规范、标准体系等方面都将产生重要的影响。

新建产能中,随着浙江石化、恒力石化、漳州古雷、盛虹石化等大型乙烯项目的投产,以及个别规模小、盈利性差的装置关停,蒸汽裂解乙烯装置的平均规模还将继续提高,达到70万吨/年左右。七大石化产业基地的布局也将基本形成,位于长三角、珠三角及环渤海湾的乙烯产能将占我国总产能的60%,集中度进一步提高,资源将得到充分优化配置和合理利用,实现集约化经营。

在时代发展的大潮中,新项目的技术也越来越先进。随着采用国际最先进的生产工艺及控制技术,按照国际最先进的节能减排标准进行设计和建设的新项目投产,以及已建项目通过各种先进技术和流程的组合,不断地进行整体优化,乙烯装置运行水平大幅提升,将推动国内石化行业整体技术水平的提升。

    乙烯下游高性能树脂、特种橡胶及弹性体、高性能纤维及其复合材料、功能性膜材料等高端产品比例增加,竞争力不断增强。同时,借助能源互联网和供给侧改革,精准对接消费市场需求,主动掌握前沿信息,供给质量与效益也有所提高。
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