原料多元化热潮涌动 产品链延伸备受关注
——“2012碳三产业发展论坛”专题报道
□ 本刊记者 任云峰
编者按：由本刊承办的 “2012碳三产业发展论坛”于12月6～7日在北京成功举办。来自中国石化、中国石油、寰球工程、中国石油大学、惠生、Lummus、UOP等公司和科研院所的领导和高级技术专家对碳三行业的相关问题进入了深入剖析，超过150多位代表出席了本次会议，并高度评价此次会议给行业发展带来的珍贵信息及搭建的广阔交流平台。现撷取会议部分精彩内容，与广大读者分享。
炼油和乙烯工业平稳快速发展
碳三是发展石油化工综合利用产业链中的重要资源，目前主要来源于炼油厂的流化催化裂化（FCC）装置以及乙烯厂的裂解装置。据中国石油集团经济技术研究院高级工程师金云介绍，未来几年我国炼油多元化市场主体格局将继续发展。截至2011年底，中石油炼厂共26家，平均规模651万吨/年，包括昆明石化、揭阳石化等多个炼油项目在推进中。中石化炼厂共有35家，平均规模706万吨/年，目前中科大炼油、金陵石化及九江石化等新建及改扩建项目正在推进中。中海油合计炼油能力达2700万吨/年。中国化工集团合计炼油能力达到2400万吨/年。陕西延长合计炼油能力为1500万吨/年。中化集团预计总炼能将达到2000万吨/年左右。全国地炼共有93家，总炼油能力达1.11亿吨/年（包括已被中国化工及中海油等收购的地炼）。外资权益炼油产能已达824万吨/年，占中国炼油总产能的1.5%。目前还有5家中外合资大炼厂项目正在建设中，随着这些项目的竣工投产，外资在华的炼油权益能力将大幅上升。
在炼油催化裂化技术方面，据中国石化石油化工科学研究院催化裂化工艺研究室主任谢朝钢介绍，目前在国内已建设8套催化裂解工艺（DCC）装置，在国外建设有泰国IRPC 公司90万吨/年DCC、沙特RABIGH公司460万吨/年DCC和印度HMEL公司220万吨/年DCC等3套装置；实现了中国炼油技术的首次出口。
国内在建装置有中海油东方化工120万吨/年、 陕西延长石油160万吨/年、中国蓝星天津160万吨/年、中海油大榭石化220万吨/年等；国外在建装置有印度MRPL公司 220万吨/年、BPCL公司220万吨/年、俄罗斯THR公司220万 吨/年、泰国IRPC公 司150万吨/年等。另外，还有多套装置正在可研阶段。
乙烯方面，2011年中石化以979万吨/年的乙烯产能居国内榜首。中石油共有6家乙烯生产企业，2012年抚顺石化、大庆石化分别扩能80万吨/年和60万吨/年后，目前总产能已经达到517万吨/年。截至2011年底，外资权益乙烯产能已达212万吨/年，占中国乙烯总产能的13.5%。预计到2015年，我国乙烯总有效生产能力将达到2700万吨/年。其中，新建乙烯项目5～7个，增加乙烯产能630 万吨/年 ；对现有乙烯装置扩能改造，增加 乙烯产能440万吨/年；建设8个MTO/MTP项目，新增煤基甲醇制烯烃产能450万吨/年，合计产能可能达到606万吨/年，占全国乙烯总产能的20%以上。
液化石油气（LPG）深加工潜力巨大
目前，占LPG消费量2/3的民用气市场因天然气置换而缩减，原先在民用燃气市场占主导地位的LPG现已让位给天然气。地方炼厂增建芳构化装置增产芳烃及汽油高辛烷值调合组份和中石油、中石化两大集团增加饱和LPG用做乙烯原料用量，使工业领域化工原料液化气需求上升。中国石化集团公司办公厅高级工程师田春荣认为，生产乙烯、芳烃以及甲基叔丁基醚（MTBE）和烷基化油等汽油调合组份将为增产国产液化气提供需求增长空间，尤其是未来几年丙烷脱氢项目的产能扩增将促使进口气市场空前发展。
中国石油和化学工业联合会教授级高工徐京生表达了类似的观点，她认为未来大型石油石化企业将越来越重视LPG的综合利用。LPG经过分离、裂解等制得乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等，用来生产合成塑料、合成橡胶、合成纤维及医药、炸药、染料等产品，已成为目前除了燃气外的第二大领域。2011年我国建成芳构化项目44家企业，产能730万吨/年；丙烷脱氢10家企业新建拟建项目560万吨/年；MTBE装置120多套，总产能约360万吨/年；烷基化汽油装置15套，总产能134万吨/年，未来拟建1套30万吨/年的装置；小炼厂以C3/C4为原料脱氢生产部分丙烯和部分异丁烯有12家。同时，异丁烷脱氢制异丁烯-MTBE，正丁烷制顺酐，MTBE/1-丁烯联产等装置也是发展的如火如荼。目前正探索的技术还包括：C4催化裂解与干气制乙苯：丁烯氧化脱氢制丁二烯；丁烯与乙烯歧化反应制 丙烯；丙烯-丁烯共聚物等。由此可以预见，未来LPG作为石化原料开发的市场将非常活跃。
丙烯路线多元化趋势已定
虽然炼油工业发展趋势依然向好，但国内石油短缺已是不争的事实。中国石油海上运输安全风险加大，跨境油气管道安全运行问题不容忽视。国际能源市场价格波动增加了保障国内能源供应难度。中国能源储备规模较小，应急能力相对较弱，能源安全形势严峻。这些因素随时都会影响碳三产业链的原料供应，同时乙烯轻质化也将影响丙烯供给，这些都深受碳三企业的关注。
寰球工程公司教授级高工王积欣表示，随着丙烯下游衍生物需求的增长，下游企业对丙烯消费需求量提高，丙烯需求缺口较大。近年来，国内丙烯进口量逐年提高，2011年丙烯进口量达175万吨，因此很多企业都在寻求丙烯原料和生产技术的多元化。预计未来除了传统石脑油裂解和炼厂生产丙烯外，MTO、MTP、丙烷脱氢等工艺路线所占比重会不断加大；另外随着天然气的广泛使用，逐步替代LPG以及LPG进口等因素都可能会促进LPG裂解生产烯烃工艺路线在国内应用的突破。
同时，她还针对目前几条丙烯路线做了成本竞争力分析：传统石脑油裂解装置双烯收率低、成本高，但技术成熟、稳定，一般有上下游一体化装置可以依托。液化气裂解工艺相对于传统石脑油原料路线投资小、规模化发展、原料组分轻、能耗低、产品收率高、污染物排放少，比石脑油为原料的双烯成本低10%左右，但是需大量外购液化气，存在原料供应风险。丙烷脱氢装置规模相对较小，投资小，装置收率高，但原料依存度大，同样存在原料供应风险。甲醇制烯烃路线能够获得较低的成本，但是煤制甲醇工序面临着节能减排的压力，一旦收取减排费，将加大甲醇成本，降低甲醇制烯烃的的成本竞争力。甲醇生产还面临着水资源的制约。同时，甲醇制烯烃装置往往座落于西/北部，远离目标市场，最终产品要承担额外的运输费用。
对于近期大热的煤制烯烃项目，中国石油大学巩雁军教授表示，虽然神华宁煤、大唐多伦煤化工MTP装置的成功开车，标志着我国率先开创了一条煤经甲醇生产丙烯的新技术。然而，MTP装置的工业化应用尚属世界首次，还没有成熟的经验，在运行期间必然会遇到各种不可预测的问题，在物料循环、分离净化、副产物利用等方面还有许多需要改进的方面。同时，在催化剂开发方面。根据MTP工艺设计，副产物要循环回反应器再进行反应，MTP催化剂不仅要具有高丙烯选择性，还要具备良好的裂解性能。虽然国内正在开发几种MTP工艺各有其技术先进性，但仍处于研究阶段，其经济性、适用性还有待于进一步检验。加快自主MTP技术的研究步伐。另外，我国的煤制丙烯产业可能面临中东廉价丙烯的冲击。国家应有计划地、稳步推进MTP技术的工业化进程，减少因各种原因造成的资源、资金浪费。
丙烷脱氢（PDH）是引爆碳三产业热情
本次会议最受关注的莫过于PDH项目。PDH制丙烯的特点是只用唯一一种原料丙烷生产一种产品丙烯，已经成为丙烯的一重要来源，与其它生产技术相比，通过PDH技术获得同等规模的丙烯产量相对简单。
目前PDH制丙烯实现工业化的主要生产工艺为美国UOP公司的OleflexTM工艺和美国ABB Lummus 公司的Catofin工艺。全球已投用的16套工业化丙烷脱氢装置中有11套为UOP 的OleflexTM连续移动床工艺技术，4套为ABB Lummus的Catofin循环多反应器工艺技术。来自UOP烯烃技术部经理孙冰博士和来自Lummus石化部门高级工程师傅谋兴分别介绍了各自公司脱氢工艺生产丙烯的流程及优势。
联想控股战略投资总监严乐平认为，发展PDH应该充分考虑项目实施的三要素——丙烷资源稳定供应、满足丙烷储运条件和产业链延伸。进口丙烯与进口丙烷价差决定了PDH项目经济效益。目前进口丙烷和进口丙烯的价差维持在500美元/吨左右方可保证国内建设丙烷脱氢项目的获利能力。国际丙烷采购以大型冷冻船运输，国际丙烷供应市场大型冷冻船装载量一般都为4 万吨以上，所以进口丙烷通常必须拥有交通便捷、可以停泊大型丙烷冷冻船的丙烷专用装卸深水码头、大型低温冷冻罐等设施。为保证原料连续供应和及时采购能力，须采取长期合约和整船采购模式，因此要求具有濒临国际深水航道“第一港”整船装卸的海港码头和足够的仓储设施能力等条件。大型丙烷冷冻船只能停靠国内海港码头，因此丙烷脱氢项目只能选址在沿海。
中信建投证券研究部高级分析师胡彧认为，PDH项目将是未来3～5年的石化盛筵，主要是因为丙烯供需趋势偏紧，而且PDH技术竞争力强。但行业的核心风险仍在于丙烷的原料，同时随着未来产能的集中释放，2016～2017是将是考验项目是否能够持续盈利的决战之年。因此企业要考虑好原料供给、投产时机、技术实力和产能过剩情况。
中国化工信息中心李中副主任也指出，目前全国正在建设或者已经立项的丙烷脱氢项目超过10个，这些项目的产能至少为45万吨/年。可以预见，若干年之后，我国丙烯产能将达到一个令人瞠目的峰值。丙烷脱氢项目会不会重蹈光伏等行业的覆辙，再度上演盲目跟风导致产能过剩、企业恶性竞争的悲剧？这也是值得行业思考的问题。
碳三资源下游产品链延伸是关键
聚丙烯（PP）是丙烯下游延伸的重要产品，来自寰球工程公司的副总工程师刘冲认为，在新世纪，PP技术仍将有引人注目的发展，依然是未来合成树脂技术发展中最活跃的领域之一。根据中国化工信息产业经济研究院分析师高利平研究统计，2011年中国PP产能为1390万吨/年，产量约1060万吨。而2012～2016年，以石油为原料的聚丙烯项目新增产能约300万吨/年；利用其他原料生产的新增产能约500万吨，其中煤化工占60%，PDH占30%，外购原料占10%。新建PP项目的最大原料来源是煤化工，其次是炼油厂。PDH目前多处于规划和建设阶段，PP等下游链产业大多还没有规划，未来5年对PP产业格局影响不会很大。2011年，国内PP缺口约360万吨。预计2016年将降至240万吨。未来5年，我国PP的自给率将由75%提高至87%。
针对丙烯的另一大下游应用领域——环氧丙烷，来自惠生公司的高级工程师衣秀玉认为，由于环氧丙烷国内供应紧张以及企业研发力度不足，其下游产品聚醚多元醇、非离子表面活性剂等产品主要依赖进口，而且每年的进口量呈递增趋势。预计2010年国内需求量为120万吨，2015年将达到165万吨，2020年为220万吨。2009～2020年国内需求量年均增长率为6.5%。
对于丙烯腈及其产品链，中石油东北炼化工程公司吉林设计院的高级工程师于春梅提醒，准备上马丙烯腈装置的企业应考虑到下游装置的配套或建在下游装置的腹地，尽量减少运输成本、降低运输风险。同时，努力提高副产品价值，做好MMA下游产品的开发工作，生产出市场前景好、附加值高的PMMA产品。生产高纯度乙腈利润高、前景好，加大开发力度。国家化工行业生产力促进中心的郭鸿霖高工则为代表详细介绍了丙烯酸树脂在涂料工业中的应用及发展趋势，展现了丙烯酸树脂未来广阔的应用领域和发展空间，建议企业加大对于丙烯酸树脂下游的开拓。