全球乙烯缺口将达5000万吨 ,我们化工应该关注些什么?

石炼视讯 2018-11-13 14:16:48


导语

乙烯是石化工业的基础原料,素有“石化之母”之称,乙烯生产技术是石油化工的核心技术,乙烯装置是石油化工的核心装置;乙烯的技术水平、产量、规模标志着一个国家石油化学工业发展水平。


乙烯生产现状…………


01
大家找找看,你在石化产业链的什么位置!


请务必点击图片,查看大图


图中蓝色图框代表装置,绿色图框代表原油,紫色图框代表中间产品,粉色图框代表最终产品。


02
乙烯的生产方法


管式炉裂解技术


反应器与加热炉融为一体,称为裂解炉。原料在辐射炉管内流过,管外通过燃料燃烧的高温火焰、产生的烟道气、炉墙辐射加热将热量经辐射管管壁传给管内物料,裂解反应在管内高温下进行,管内无催化剂,也称为石油烃热裂解。同时为降低烃分压,目前大多采用加入稀释蒸汽,故也称为蒸汽。



催化裂解技术



催化裂解即烃类裂解反应在有催化剂存在下进行,可以降低反应温度,提高选择性和产品收率。

据俄罗斯有机合成研究院对催化裂解和蒸汽裂解的技术经济比较,认为催化裂解单位乙烯和丙烯生产成本比蒸汽裂解低10%左右,单位建设费用低13~15%,原料消耗降低10~20%,能耗降低30%。

催化裂解技术具有的优点,使其成为改进裂解过程最有前途的工艺技术之一。


合成气制乙烯(MTO)



MTO合成路线,是以天然气或煤为主要原料,先生产合成气,合成气再转化为甲醇,然后由甲醇生产烯烃的路线,完全不依赖于石油。在石油日益短缺的21世纪有望成为生产烯烃的重要路线。

另外,MTO技术在我国应用还具有以下特殊的战略意义:

(1)我国天然气价格较高,但可用于生产高附加值的烯烃产品。

(2)我国原油偏重,发展石化产品原料的石脑油产量少,MTO为解决此矛盾提供了一条重要途径。

(3)为我国原油资源分布不均,特别是西南缺油富气地区,发展石化工业创造条件。

采用MTO工艺可对现有的石脑油裂解制乙烯装置进行扩能改造。由于MTO工艺对低级烯烃具有极高的选择性,烷烃的生成量极低,可以非常容易分离出化学级乙烯和丙烯,因此可在现有乙烯工厂的基础上提高乙烯生产能力30%左右。


到目前为止,几乎世界上所有乙烯装置均采用管式炉蒸汽裂解技术,其它工艺路线由于经济性或者存在技术“瓶颈”等问题,至今仍处于技术开发或工业化实验的水平,没有或很少有常年运行的工业化生产装置。


03
乙烯生产技术:管式炉蒸汽热裂解


ABB Lummus   /SRT型炉


Stone & Webster  /USC型炉

Linde(Selas)  /LSCC


USRT炉,或称毫秒裂解炉 


烃类裂解过程的化学变化是十分错综复杂的:



04
典型裂解气分离流程


顺序分离流程(Lummus,TP,KBR)

脱除重烃、压缩后按碳一、碳二、碳三…..顺序分离。



前脱丙烷流程(SW,KBR)

脱除重烃、压缩后先将碳三及更轻组分与碳四及更重组分分开,再进行分离。


鲁姆斯公司乙烯技术


SW公司乙烯技术


林德公司乙烯技术

前脱乙烷流程(Linde)

脱除重烃、压缩后先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分分开,再进行分离。

Linde乙烯技术



各专利商都拿出数据和研究成果说明自己的流程是先进的,因为都是生产证明了的成熟的乙烯专利技术。


全球乙烯缺口将达5000万吨 ,中国应该关注些什么?



1全球乙烯缺口将达5000万吨


IHS Markit亚太区副总裁托尼·波特(Tony Potter)日前表示:“2020~2030年,全球对乙烯衍生物的需求每年还将增长500万~550万吨。这意味着还需要增加乙烯总产能5000万吨/年,或建设40~50套世界级的裂解装置,或者是相当数量的以煤炭、甲醇或天然气为原料的烯烃生产装置。”



2北美:将掀两轮扩能潮


IHS预测,2020~2030年,美国将再增加乙烯产能1000万~1200万吨/年。托尼·波特指出:“这将是北美第二波石化扩能潮。目前在建的美国第一波石化建设项目将从今年起陆续投产,在2020年之前释放增加的乙烯产能。”

托尼·波特表示:“在预期新增5000万吨/年乙烯产能中,除北美外其他地区还将建设4000万吨/年的产能。


3中东:会新增少量产能


由于原料供应短缺,中东地区新增产能速度不会像过去那么快。不过,阿曼正在建设一套乙烯裂解项目。卡塔尔预计也将增加产能。阿布扎比计划建设一套大型石脑油裂解装置。


几年前,有业内人士认为,伊拉克将成为主要石化品生产国。但是政治不稳定导致投资延迟,预计伊拉克第一套裂解装置不太可能在2030年之前建成。


业内人士指出,巴士拉附近有大量的乙烷气体被燃烧,足够生产150万~200万吨/年的乙烯。另外,如果使用液化石油气(LPG)生产乙烯,仅巴士拉附近地区还可以形成400万~500万吨/年的乙烯产能。但是这不会很快实现。


“由于国际社会解除了制裁,伊朗是另一可能建设地,但伊朗新增石化产能方面仍然很缓慢。“在发达国家和地区,3~4年就可以建设完成一个乙烯裂解项目,而在伊朗通常需要8~10年。另外,伊朗还缺乏项目管理专门人才。”一位业内人士称。


4亚洲:扩能方兴未艾


北美以外,2010~2020年建设乙烯项目将更多以石脑油和LPG为原料。而中国多个煤制烯烃(CTO)项目也占据了一定的市场份额。

不过,中国对煤炭的依赖程度也将会降低。“中国有望实行碳税,融资政策也将更加透明化。特别是低石油价格时代,原油价格50美元/桶左右,煤炭相对于石脑油并没有任何生产成本优势,而从投资成本角度看,煤制烯烃投资成本要高2~3倍。”托尼·波特说。

还有一些其他的亚洲国家,由于国内烯烃需求不断增长而且供应缺口持续扩大,将吸引大量投资,比如印度。

今年年初印度Opal公司宣布,其位于印度Dahej的大型乙烯裂解厂已经投运。印度主要石化生产商信诚实业也将投产其位于贾姆讷格尔的气体裂解装置。该裂解厂以炼油厂弛放气为原料,设计生产150万吨/年乙烯。印度的其他公司也宣布将新建石化设施或扩建现有装置产能。

托尼·波特表示,亚洲人口众多的国家,特别是印度尼西亚、越南和菲律宾,也将增加石化产能。“到2020年,印度尼西亚将进口近300万吨/年的乙烯衍生物。越南是另一较大的石化品净进口国。菲律宾也是如此。这些国家石化品潜在需求都非常巨大,而目前的化学品和聚合物人均消费量都非常低。”他强调。

在印尼,Chandra Asri公司已宣布计划在Cilegon基地附近建设一个100万吨/年的乙烯裂解项目。泰国暹罗水泥集团(SCG)旗下SCG化学公司总裁Cholanat Yanaranop日前证实,SCG正在研究与Chandra Asri合资建设新裂解项目的可能性。项目可行性研究将在今年年底或2018年第一季度完成。另外,SCG正在考虑参股石化合资项目。

其他石化厂商也在寻求扩大产能。乐天泰坦(Lotte Titan)计划在印度尼西亚建设一个乙烯裂解装置,并扩大马来西亚现有的乙烯装置产能。

印尼Pertamina公司也一直在着手合资建设乙烯裂解项目。

泰国PTT全球化学公司表示,可能会恢复其在印度尼西亚的乙烯项目。

菲律宾Petron公司则计划扩大马来西亚和菲律宾的炼油能力,并考虑投资150亿~200亿美元建设一个炼化综合体项目。

马来西亚Petronas公司将在2019年投产其正在建设的Rapid一体化项目。


5“大乙烯”时代,我们关注些什么?


近年来,随着国内炼化工艺技术、装置水平的逐步提高,乙烯总产能和单套规模也逐步放大,目前已涌现出大批百万吨级的大型乙烯装置,而且正在规划更大规模140万吨/年的装置。

新建装置趋于大型化

就在本世纪初,国内还鲜有60万吨/年以上的乙烯装置,而到2015年,我国年产能在百万吨以上的乙烯装置已达到7套,而且目前还有8套装置在建,今后几年将陆续建成投产。

日前,唐山市曹妃甸石化产业基地与旭阳集团签署炼化一体化项目协议,之后又与海城市石油机械制造有限公司签署了2000万吨/年炼化一体化项目、与大连福佳签署了2000万吨/年炼化一体化项目。

根据中石化上月初公布的“十三五”建设计划,截至“十三五”末,其茂名-湛江、镇海、南京和上海四大基地炼油总规模将达到1.3亿吨/年,乙烯产能达到900万吨/年,每套装置都达到百万吨级。

此外,中海油惠州炼化二期120万吨/年乙烯及2200万吨/年炼油工程项目,在广东大亚湾基地如火如荼地进行着核心装备的安装,120万吨/年乙烯裂解装置是目前国内规模最大的乙烯装置。

专家预计到2020年,我国乙烯产能将达到约3230万吨/年。

我国烯烃行业的问题

主要在原料上,与国外廉价乙烷原料相比,国内石脑油裂解在成本上处于劣势。专家认为,必须推进原料的轻质化,构筑多元化的原料格局。

具体可通过加大轻质原料如炼厂轻烃、油田轻烃、凝析油、回收气的利用程度;寻求并依托海外轻质化原料资源探索发展乙烷/轻烃裂解制乙烯、甲烷制烯烃或丙烷脱氢制丙烯的可行性;

突出烯烃下游产品差异化发展特色,充分发掘石脑油蒸汽裂解装置C4、C5、C9等副产品深加工潜力,实现与其他原料路线的差异化竞争。

优化结构是当务之急

过去,我国乙烯工业大多遵循“大规模、短流程、低成本”的简单发展思路,下游以合成树脂为主体的核心业务相对集中,差异化程度比较低,中高端产品市场仍以进口为主。

此外,还要加快产品结构升级,实现差异化发展。谭捷认为,对于传统石脑油蒸汽裂解制乙烯装置,应走C2、C3、C4烯烃及芳烃耦合发展路线,并挖掘C4、C5、C9等副产品深度加工的增值潜力,实现与乙烷裂解、MTO等路线的差异化竞争。

在终端产品定位上,要增加高技术含量、高附加价值的化工新材料、专用化学品的比例。对于煤制烯烃等新原料路线,应结合其成本优势和产品相对简单的特点,重点发展聚烯烃树脂、基础有机原料等大宗通用产品,以满足国内基础市场需求,并提升产业的持续盈利和抗风险能力。 


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