走出适应中国国情的丙烯原料多元化道路
□ 天津石化运输销售中心销售室 李铁
我国丙烯工业发展迅猛,已成为亚洲乃至世界上丙烯生产及消费的大国。2013年我国丙烯产能2082万吨、产量1902.65万吨,表观消费量2166.65万吨。随着我国丙烯工业规模化装置建设增速加快、装置规模不断增大、消费自给率逐步提高,预计2015年我国丙烯产能将达到约2600万吨。但来自外部的竞争压力也日趋加大,丙烯原料进一步向轻质化、多样化发展是大势所趋。未来,我国丙烯工业应更加注重科学发展,更加突出发展方式的转变,更加抓紧结构调整,以促进我国由丙烯生产大国向丙烯生产强国的历史性转变。
长远发展供需面总体良好
近年来,我国丙烯工业发展迅猛,产能已由2007年的816.61万吨增加到2013年的2082万吨,装置产能较2007年翻了1.5倍。丙烯裂解装置平均规模也提高到26.9万吨,超过世界平均规模的26万吨。2013年我国丙烯产能情况见表1、表2。
近年来,煤化工产业发展迅速,中国煤制烯烃产业取得了较快发展,成为丙烯工业新亮点。2013年建成投产的甲醇制烯烃项目包括中石化中原乙烯年产20万吨烯烃项目、宁波禾元化学有限公司60万吨甲醇制烯烃项目。同时,国内还有多套装置已开始建设,如延长石油靖边油气煤盐综合利用项目(一期煤制烯烃产能为60万吨)和陕西蒲城清洁能源化工公司年产68万吨的煤制烯烃项目等。
另外,不完全统计,目前国内已经明确规划的丙烷脱氢(PDH)装置10 套左右,总产能 532 万吨(如有一二期项目,仅计一期)。全球远期规划 1093 万吨。中国是PDH项目规划热情最大的地区,未来产能的投放势必压缩产品的盈利空间,有专业人士预测合理的盈利范围应该是在1000~1200元/吨净利润。目前,国内丙烯缺口800万~1000万吨,即使规划的PDH产能全部投产,也不足填补。石脑油裂解制丙烯未来增量会非常有限,丙烯作为大石化产品,其供需体量巨大,短期内过剩的迹象还看不到,就长期而言供需面总体良好。
目前丙烯下游三大主要的消费领域中,聚丙烯占68%,环氧丙烷占8%,丙烯腈占7%,未来5年这一比例不会有大的变化。预计到2016年丙烯需求年均增速为4.4%,大于产能增速,供需偏紧的局面还将持续。由于近年来大部分新建的乙烯装置已不再沿用石脑油裂解工艺,而采用乙烷裂解工艺,不再副产丙烯,导致丙烯产能增长滞后。
我国丙烯表观消费量已由2007年的945.59万吨增长到2013年的2166.65万吨,表观消费量较2007年增长1.29倍。2013年中国丙烯产量1902.65万吨,进口264.05万吨,自给率为87.8%。近年来我国丙烯产销平衡情况见表3。
表1 我国丙烯裂解、煤制丙烯产能情况 万吨
厂家名称 产能
独山子石化 67
大庆炼化 60
镇海炼化 50
绍兴富陵 50
神华宁煤新建煤制烯烃 50
茂名石化 47
福建炼化 47
内蒙古大唐国际多伦煤化工 46
四川石化 45
中沙天津石化 45
宁波台塑 45
燕山石化 45
扬子石化 42
武汉大乙烯 40
上海石化 40
抚顺石化 39
兰州石化 36
大连有机 32
盘锦乙烯 30
延安炼厂 30
包头神华 30
宁波禾元 30
其他 440
总计 1386
表2 我国地炼丙烯产能情况 万吨
地区 炼厂 产能 备注
山东地区 垦利石化 2.8 全部外销
东营博源 5.4 全部外销
青岛安邦 5.7 全部外销
济南蓝星 5.7
海科化工 8.6 3万吨异丙醇装置
广饶正和 10.0 6万吨丙烯酸;6万吨丙烯酸酯;少量外销
汇丰石化 22.0 全部外销
金城石化 10.0 全部外销
京博石化 10.0 2万吨聚丙烯装置
富海石化 11.4 全部外销
胜利稠油厂 11.4 全部外销
东明武胜 11.4
石大胜华 15.7 4万吨环氧丙烷装置
潍坊弘润 7.0 全部外销
日照晨曦 8.0 8万吨聚丙烯装置;少量外销
山东华星 8.0 5万吨聚丙烯装置
昌邑石化 30.0 全部外销
恒源石化 25.0 下游聚丙烯装置
菏泽德源化工 15.0 目前已停工
东方华龙 25.0 全部外销
东营神驰 30.0 全部外销
寿光联盟 20.0 全部外销
青岛环海石化 15.0 全部外销
山东万达化工 10.0
山东永鑫化工 3.0
山东万通石化 3.0 全部外销
东方宏业 5.0 4万吨聚丙烯装置
东明石化 10.0 5万吨聚丙烯装置
玉皇盛世 25.0 下游聚丙烯装置
滨州大有 10.0 全部外销
圣世化工(菏泽) 5.0
利津石化 28.0
西北 呼和浩特炼厂 5.7
咸阳助剂 10.0 全部外销
宁鲁石化 7.0
西安石化 12.0
华东 杭州炼厂 3.0 管输
江苏新海 10.0 全部外销
金陵石化 20.0 管输
宁波科元 10.0
江苏枫林 6.0 已停工
华南 惠州炼厂 9.3
东北 锦西炼化 10.0 12万吨环氧丙烷装置;外销量100吨左右
哈尔滨蓝星 10.9
大庆蓝星 10.0
辽宁同益石化 20.0 多数自用
华北 河北辛集化工 10.0
天津蓝星 8.0
天津大港石化 8.0
石家庄炼厂 10.0
西南 四川盛马股份 15.0 全供下游聚丙烯装置
岳阳兴长 30.0 全供下游聚丙烯装置
表3 2008 ~2013年我国丙烯产销平衡情况 万吨
年份 2008 2009 2010 2011 2012 2013
产能 830 1057 1722 1722 1777 2082
产量 833 891 1450 1676 1593 1903
进口量 92 155 152 176 215 264
表观消费量 925 1046 1576 1844 1808 2167
自给率/% 90 85 92 91 88 88
规模化装置建设增速加快
根据国家发布的《烯烃工业“十二五”发展规划》,我国将继续做大做强长三角、珠三角、环渤海湾石化产业群,改造提升东北地区丙烯工业的同时,建设中西部乙烯基地,进一步优化乙烯布局。按照《规划》,到2015年我国丙烯产能将达到2400 万吨,年均增长率 5.4%。石脑油路线乙烯联产丙烯装置平均规模达到35万吨以上,烯烃原料多元化率达到20%以上。
“十二五”期间,全国炼油企业平均规模将进一步扩大,使我国丙烯工业向“炼油-丙烯-芳烃-高端产品”深度集成的一体化模式发展成为可能。今后我国丙烯建设和发展将注重调整下游衍生产品结构,努力向生产适销对路的功能化、差别化、高附加值、高端产品拓展,以满足我国发展新兴产业和各类产业转型升级的需要。
“十二五”期间,我国丙烯工业仍将持续推进规模化发展,随着大庆石化、抚顺石化、四川彭州石化、武汉石化、惠州乙烯二期、海南炼化、湛江中科合资炼化一体化项目等一批大石化项目的建成投产,预计到2015年,我国丙烯总产能将达到2400万~2600万吨,其中,中石化将新增乙烯产能230万吨,中石油将新增110万吨,其他企业将增加150万吨。
“十二五”将新建大石化项目5~7个,增加乙烯产能300万吨,通过扩能改造现有装置将增加产能200万吨;同时,建设一批MTO/MTP项目,新增煤基甲醇制烯烃产能450万吨,使其占全国乙烯总产能的比例从现在的不足8%增加至2015年的20%。全国丙烯产量也将由2013年的1902万吨增加至2015年的2800万吨。“十二五”期间我国丙烯新建拟建项目见表4。
表4 我国丙烯新建拟建项目 万吨
企业 产能 投产时间
久泰能源集团(煤化工) 30 2014
陕西延长中煤榆林能源 30 2014年2月
鄂尔多斯煤化工项目 60 2014~2015年
济宁兖州煤业 30 2014年
华亭煤业集团(甘肃) 20 2014年
青海盐湖工业股份有限公司 16 2014年
陕西蒲城清洁能源公司(煤化工)40 2014年
延南能源化工公司 30 2014年
山西焦化 30 2014年
南京惠生 MTO装置 16 2014年
中原石化煤制烯烃 20 2014年
山东神达化工-枣庄滕州 20 2014年上半年
延安炼化(富县煤化工) 25 2016年
河南鹤壁煤化工项目 40 待定
中安煤化工项目 30 待定
同煤集团 30 待定
合计 >407
优化产业结构,建立多元化来源的供应体系
我国丙烯工业的发展对原油需求巨大,2013年中国原油进口延续稳步增长,进口量突破28000万吨至28195万吨,同比增长4.03%,原油对外依存度达到57.39%,从国家能源安全角度考虑,高于50%的原油进口依存度对国民经济的发展存在极大风险,原油供给紧张必将制约我国乙烯工业的发展,而原油价格的高企使得这种紧张程度进一步加剧。
按照2015 年丙烯产能2400 万吨的发展目标,按蒸汽裂解测算,需要化工轻油8100 万吨。为缓解烯烃原料不足,需要采取多种途径保障烯烃资源供给。依托我国丰富的煤炭资源和自主开发的煤制烯烃技术,适度发展煤制烯烃。充分发挥炼化一体化优势,最大限度利用炼厂副产品生产烯烃。同时,PDH也通过丙烷脱氢技术达到了大量生产丙烯结构。
内外竞争压力加大
以美国页岩气、中东国家尤其是沙特凭借其来源丰富、价格低廉的轻烃原料,大力发展烯烃工业,以中国和东亚为主要目标市场,对我国烯烃行业的冲击十分明显。中东原料拉低了全球聚丙烯及其衍生物的价格,而中东地区自身消费能力又十分有限,这对我国烯烃行业的影响是持续和深远的。美国页岩气的大规模开发带来充足而价格低廉的烯烃生产成本,如果美国企业大力增加烯烃产能,凭借其低价原料优势和技术优势,也必将影响未来全球烯烃及下游衍生物的市场格局。
而在国内,未来我国丙烯产业将形成以蒸汽裂解和催化裂化为主的传统副产工艺、丙烷脱氢工艺、煤化工工艺和进口丙烯及衍生物“四分天下”的格局,影响这一格局最大的因素是新兴工艺的兴起。
丙烯传统生产工艺主要包括两种:一是作为蒸汽裂解装置的副产物;二是作为催化裂化装置的副产物,两者都受制于主产品的生产。全球以这两种方式生产的丙烯产能占总产能比例已从2001年的97%下降至目前的88%左右。目前乙烯裂解装置仍是第一大丙烯来源。在使用石脑油作为原料的情况下,丙烯产量相当于乙烯的50%~65%。
据预测2013~2016年丙烯消费量增速高于乙烯0.2%左右,乙烯裂解工艺占比不断下降。而北美页岩气革命导致的北美裂解原料轻质化,更使得丙烯产量增速进一步下滑。虽然中东正在经历原料重质化的过程,裂解丙烯产量增速将有所提高,但其作用也将被北美裂解原料轻质化带来的影响所抵消。因此,未来全球范围内乙烯裂解装置副产丙烯增速十分有限。催化裂化装置所产丙烯一般作为本厂小聚丙烯装置原料,丙烯产率在4%~6%之间,生产受制于成品油产量。在全球成品油需求增速长期稳定在1%~2%的情况下,产能不足显得更为严重。在两大传统方法扩产受阻的情况下,开发多产丙烯工艺,是解决目前丙烯供需紧张问题的一条出路。
丙烷脱氢具有技术成熟、产品质量好、转化率高、副产物少等优点,主要缺点是国内丙烷尚不能满足加工要求,原料多需要通过进口。煤基甲醇制丙烯优点在于可以利用我国丰富而低廉的煤炭资源,但也有副产品多、水资源消耗过大、产品质量较差、运输不便等缺点。
近年来,我国煤制烯烃行业发展迅速。2010年,世界首套MTO装置在我国神华包头煤化工工业园投料成功;同年,神华宁煤MTP装置投产;2011年,大唐多伦MTP 装置和中原石化60万吨MTO工业装置相继投产。但是,其对水耗、能耗、环境容量等硬性要求和国家发改委的谨慎态度,大大提高了煤制烯烃发展的门槛,前景谨慎乐观。
预计未来几年,我国丙烯产业将形成以蒸汽裂解和催化裂化为主的传统副产工艺、丙烷脱氢工艺、煤化工工艺和进口丙烯及衍生物四分天下的格局,影响这一格局最大的因素是新兴工艺的兴起。《烯烃工业“十二五”发展规划》中提出,2015年烯烃原料多元化率将达到20%以上。为实现国内丙烯产业科学、稳健发展,我国应坚持技术经济比较法,做到有序规划,合理投资,因地、因时制宜,走出一条适应中国国情的丙烯原料多元化道路。