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新时代孕育新格局轻烃利用觅良方——2018(第六届)国际轻烃 综合利用大会专题报道
2018年7期 发行日期:2018-03-30

       当前,轻烃资源的综合利用正受到越来越多企业的重视,也出现了一些新的发展趋势。能源供给以及消费结构的变化,环保要求的不断升级,炼油原料的轻质化,为轻烃综合利用带来了机遇和挑战。C2、C3向下游延伸产业链有哪些差异化方向?新形势下,C4如何实现高附加值利用?怎样选择C5、C9精细化利用的途径?未来技术的竞争力胜算几何?3月14~15日,2018(第六届)国际轻烃综合利用大会在海口召开,300余名与会代表就轻烃综合利用的热点问题进行了深入探讨。

炼化行业转型,轻烃产业结构咋调?
   
    中国能源消费结构将持续优化,未来20年我国将处于油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重替代期。控煤、保油、增气、大力发展可再生能源,将是我国能源转型的方向。中国石油化工集团公司经济技术研究院优化咨询中心副主任曹建军认为,随之而来的是,石油需求达到峰值,柴汽比降低、油品质量升级,化学品需求放缓、产能结构性失衡,适应新业态、新产品的需求及高端化、新功能材料的需求大幅度增加等问题。炼化一体化将进一步深化,化工型炼油方向初步显现,新建乙烯装置考虑进口轻烃作为补充原料,改善产品分布。此外,民营在建大规模炼厂产品链完善,大型化、基地化、一体化特征明显,轻烃资源内部一体化利用程度增加。与此同时,环保政策密集出台,对炼油及轻烃产业的发展带来了影响。
    在这样的背景下,轻烃行业需要思考的问题有:全面推广乙醇汽车政策下,MTBE受到较大冲击,异丁烯下游需要重新选择;催化裂化调整,影响C4资源的产出;炼油结构调整和质量升级方案大调整,轻烃产业该如何发挥作用……
    曹建军建议一企一策,参与炼油化工结构调整,并抢占制高点。油化一体化是基础选项,要发挥结构特点,实现低成本、高转化率、高选择性,发展精细产品,作为加工过程中间节点,通过技术组合提供新的流程选择;发展特色化、差异化、功能性产品,产品界面由标准产品形态向差别化、个性化、非通用转变;以定制化产品打造比较优势;形成更加开放的生产组织方式,增强生产过程的交互性。
    中国石油石油化工研究院战略与信息研究室副主任王秋红认为,企业要提升竞争力,一是需要优化产业布局,尽量做到一体化、基地化,要更注重物流条件对竞争力影响的重要性,考虑向有资源优势和市场优势的海外转移;二是要加快结构调整和升级改造,下游产品方案设计要力求差异化、高端化,同时石脑油制烯烃、煤制烯烃要充分利用副产物多样化的优势,做好碳四、碳五和芳烃的综合利用;三是要加强两化融合,利用大数据、云计算、物联网等技术提质增效,加快供给侧改革;四是要坚持科技创新,开发高端产品,如高性能树脂、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。
  
进口乙烷制乙烯,有多少胜算?
   
    96%的乙烷是由NGL天然气液分离所得,美国和中东占据全球75%~80%的乙烷资源,而美国是最主要的乙烷出口国。随着中国进口美国乙烷大单的签订,进口乙烷制乙烯又成为焦点。截至2018年4月,我国共有7个进口乙烷项目签约,拟进口乙烷量超过1000万吨,多家企业有意向。中国化工信息中心咨询CEO黄音国分析了进口乙烷为原料在我国发展乙烷裂解制烯烃的可行性。黄音国表示,国际宏观经济政治发展的不确定性、裂解技术的成熟性、乙烷资源的来源、价格的可控性等对国内乙烷制乙烯的发展带来影响,机遇和挑战并存。未来3年全球能源投资的热点将依赖于原材料的可获取性及成本优势,1100万吨乙烯的产能2017~2022年将在北美释放,这些项目全部采用乙烷裂解路线,11个新增产能共需消耗1375万吨乙烷。黄音国分析,美国潜在乙烷增长量是依据天然气需求和开采来设计,而非依据乙烷的潜在需求。据EIA估计,到2020年美国大约有1050万吨乙烷剩余量,而美国本土将增加近1250万吨乙烷消耗,潜在的乙烷出口量峰值2020年在2000万吨。
    进口乙烷制乙烯的主要挑战在于,乙烷的价格稳定性,LNG价格及出口量,仓储物流、管网建设速度以及资金投入,产品的单一性。2017年乙烷均价在185美元/吨,原油在55美元/桶,乙烷制乙烯吨成本比油制乙烯低不到1000元。中化信预计,未来几年乙烷价格将在150~200美元/吨,2020年之后,乙烷价格不确定性将增加。
    美国乙烷产业链是一条整合快速发展的并继续延伸的产业布局:天然气开采—NGL分离厂—管道运输—出口终端。物流效率逐步提升,配套设备及船运能力持续增强,但出口终端建设是目前突出的瓶颈。

碳四升级发展,路怎么走?
   
    2017年,国家全面推广乙醇汽油政策的出台让碳四利用步入了新的时期。碳四怎样进行高附加值利用?与会专家分享了自己的观点。
    中国石油集团公司高级技术专家、轻烃利用行业协作组碳四专委会专家李吉春介绍,据《石化缘科技咨询》统计,烷基化油在C4产业链中烷基化油生产规模最大。2016年,国内有74家企业生产烷基化油,总产能1626万吨。2017年,21家企业正在拟建C4烷基化生产装置,产能569万吨,烷基化油总产能将达2194万吨。甲基叔丁基醚(MTBE)生产规模次之。2011年,MTBE生产能力为 780万吨,产量470万吨。截至2016年,MTBE生产能力已达到1700万吨,是C4产业链中最大规模利用异丁烯的重要途径。
    李吉春指出,乙醇汽油的推广对C4产业带来前所未有的冲击,甲醇汽油也在跃跃欲试,MTBE的转产和高附加值化工利用迫在眉睫。李吉春介绍了间接烷基化、离子液体催化、C4歧化、丁烯氧化脱氢、丁烯骨架异构化、丙烷丁烷脱氢、高纯度异丁烯、异丁烯氧化制甲基丙烯酸甲酯(MMA)以及丁烷芳构化等重点C4利用技术。异丁烯的工业用途非常广泛,除主要用于生产MTBE外,还可以用于合成橡胶和合成树脂,如丁基橡胶、异戊橡胶和聚异丁烯; 少量用于精细化学品生产。利用异丁烯水合生产叔丁醇;异丁烯氧化生产甲基丙烯酸,再酯化生产MMA;异丁烯二聚为异辛烯,再与苯酚在阳离子交换树脂催化作用下生产对叔辛基酚;异丁烯与氨直接反应制叔丁胺;异丁烯聚合生产聚异丁烯;异丁烯甲醛反应生产异戊二烯,再进一步生产异戊橡胶和丁基橡胶等。
    石油和化学工业规划院马捷分析了异辛烷/异辛烯、MMA、丁基橡胶、异戊二烯、叔丁胺等下游高值化利用的前景。对于今后异丁烯的利用,马捷建议,在汽油添加领域,充分利用直接异丁烯资源,目标仍是将异丁烯转化为汽油调和组分,主要途径将是叠合加氢。但是企业也应考虑,按照汽油消费量1.25亿吨,烷基化油占比20%初步估算,除异丁烯叠合加氢间接烷基化的供应量以外,以正丁烯和异丁烷为原料的烷基化油需求量与其资源量如何匹配,以及如何应对电动汽车爆发带来的汽油萎缩。
    在新材料生产领域,应充分重视市场和技术等风险,实现差异化发展。异丁烯路线生产MMA需与丙烯腈副产氢氰酸为原料的丙酮氰醇法(ACH法)竞争,企业还应考虑PMMA市场能否保持持续快速增长;发展丁基橡胶,在轮胎领域需与TPE、聚氨酯等材料竞争;发展异戊橡胶,需考虑与天然橡胶的竞争;发展聚异丁烯,需考虑技术是否成熟,以及绿色建材领域发展增速能否保持;发展其他异丁烯下游精细化学品,市场规模小,必须充分发掘企业自身的优势,并加强服务提供能力。
    凯瑞环保科技股份有限公司王磐介绍了间接烷基化催化剂研究及应用。通过多年的潜心研究,采用该公司催化剂技术的13万吨异丁烯叠合装置已建成投产。

碳二、碳三利用,哪些产品可关注?
 
    近年乙烯消费增长主要集中在聚乙烯(PE)和环氧乙烷(EO)上,其他产品需求增长相对缓慢。丙烯下游消费中聚丙烯(PP)占比超过70%,环氧丙烷、丁辛醇等产能继续扩张。
    中石化炼化工程(集团)股份有限公司林克芝认为,随着我国城市化进程的加快,未来聚烯烃产品需求、尤其是聚乙烯产品需求将不断扩大,高端聚烯烃产品仍有较大市场缺口。预计到2025年,中国聚乙烯产能为2870万吨,需求为3500万吨,年均增长4.0%,国内产量在2450万吨左右,净进口量仍将超过1000万吨;聚丙烯产能将达到3400万吨,需求在3200万吨左右。采用低成本乙烷、丙烷制备乙烯、丙烯,原料成本低,产品具备较强市场竞争力。
    当前我国小众产品技术有待突破。中国石化北京化工研究院新产品开发所所长宋文波介绍了聚烯烃树脂的差异化和高性能化路径。其中,车用聚丙烯树脂具备低VOCs、低异味的环保性能;具有高熔体流动性,有利于薄壁、复杂制件,可节约加工能耗;呈现高刚性、高韧性,从而实现轻量化。此外,透明抗冲聚丙烯、软质聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、丙丁无规共聚、双向拉伸聚乙烯也是发展方向。对于聚烯烃技术的未来发展,宋文波认为,极性聚烯烃和混合烯烃聚合及微球聚合物都是值得关注的。中国石化北京化工研究院进行了相关的研究,并取得阶段性成果。    

碳五、碳九利用,成套技术待突破
 
    C5来源于蒸汽裂解制乙烯的副产物、炼厂C5烃、油田及天然气回收的C5烃。裂解C5的产量占乙烯产量的10%~14%,2017年裂解C5产量182万~255万吨;C9主要来源于蒸汽裂解制乙烯的副产物以及炼厂重整装置二甲苯塔底油的重整C9。裂解C9的产量占乙烯产量的8%~12%,2017年裂解C9产量146万~219万吨。中国化工信息中心咨询事业部高级咨询师申桂英认为,中国乙烯生产原料轻质化将降低裂解C5、C9产量占乙烯产量的比例。与此同时,在建或拟建的舟山项目、张家港项目、大连项目、茂湛项目将增加C5、C9供应量。
    中国石化上海石油化工股份有限公司黄勇介绍,C5的核心产品主要有间戊二烯、异戊二烯、抽余油、环戊二烯,进而又可衍生至固化剂、异戊烯香精中间体、乙叉降冰片烯、医药中间体等多种精细化学品。黄勇重点介绍了双环戊二烯(DCPD)产业的技术进展和市场潜力。虽然我国具有丰富的DCPD资源,但研究工作起步较晚,仅处于初加工阶段,应用领域单一,高端化发展程度低,附加值低,为满足日益增长的市场需求和防止垄断,应开发加快DCPD高端产品,尤其是加氢树脂、COC、乙叉降冰片烯及聚DCPD的生产技术开发,提高双环戊二烯的附加值。国内企业应在降低能耗成本的前提下进行工艺优化,并结合下游厂家的使用要求和环保要求提升DCPD的质量,尤其是通过二聚过程的优化控制或开发微量杂质选择加氢的新工艺得到超高纯度的双环戊二烯,以适应更为广阔的用途。
    中石油石油化工研究院兰州化工研究中心教授级高工梁顺琴指出,裂解C9组分是我国特有的宝贵资源,因此,攻破各个技术难关,形成裂解C9综合利用成套技术,挖掘裂解副产品C9以上馏份深度加工的增值潜力,能够根据裂解C9原料的特点和市场需要,生产多种规格的石油树脂、芳烃溶剂油、芳烃及重芳烃、双环戊二烯衍生产品,提升产品附加价值,提高石脑油蒸汽裂解乙烯工业竞争力显得非常重要。

    会议同期还召开了轻烃利用协作组换届大会,凯瑞环保科技股份有限公司当选为协作组的二届理事会理事长单位。四川中腾能源科技有限公司、兰州寰球工程公司、烟台大学、吉化集团吉林市锦江油化厂、上海彤程化工有限公司、丹东明珠特种树脂有限公司当选为理事单位。

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    中国化工信息中心副主任揭玉斌指出,MTBE面临全面退出油品,异丁烯利用急需转型;随着乙烷进口大单的签订,乙烷制乙烯成为新的热点;天然气制乙烯技术近年来获得较大进展,经过工程化、技术集成与优化、成本优化等逐步完善后,天然气制烯烃有望在10年内实现产业化。与此同时,传统的轻烃利用路径正在经受同质化的考验,下游化工产品集中在低附加值的产业链条上,高值化利用所占比例不足,行业的发展正迎来前所未有的挑战和机遇。

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    环境保护部环境规划院环境政策部董战峰认为,环境成本投入增加已成为环保工作常态,企业减排主体责任得以落实,环境因素将成为我国石化行业绿色转型新的驱动力。行业应加大绿色供给侧结构改革,建立绿色转型长效机制,推进实施绿色供应链管理,建立严格的行业环境管理制度,形成宏观政策思维和风险防控意识,做好发展战略谋划。

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    中国能源研究会副理事长、原国家能源局副局长吴吟表示,我国将由煤炭时代直接进入可再生能源时代,能源技术孕育着重大突破。煤炭产业集中度将进一步提高,煤炭利用将走集中化、分质化、定制化发展道路,实现高效率低排放目标。石油产业未来将推进油气体制改革,开放上游,提高石油生产能力;开放下游,促进公平竞争;实施网运分离,加快石油储备基地建设;严格控制新增炼油能力,适应市场需求,多生产精细化学品、合成材料等。天然气产业未来要促进消费,理顺气价,大力推进天然气管网和储气设施建设。

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