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高端化、差异化 助力 轻烃行业高质量发展——2020年(第八届)国际轻烃 综合利用大会专题报道
2020年14期 发行日期:2020-07-15
作者:■ 常晓宇

   “当前,我国轻烃行业面临着前所未有的机遇与挑战。今年初爆发的新冠肺炎疫情,重创全球经济,对我国化工行业的影响不可小觑,轻烃行业也遭遇了重重危机。在此背景下,提升竞争力迫在眉睫,企业亟需寻求差异化发展思路,在新的领域中发现新的机会。”中国化工信息中心副主任揭玉斌在近日召开的“2020(第八届)国际轻烃综合利用大会”上如是说。
    揭玉斌指出,一方面,炼化项目扎堆投建,呈现大型化、一体化、原料多元化、产品高端化趋势,下游聚丙烯等产品未来结构性过剩已成为不争的事实;另一方面,相关政策的出台,影响着整个轻烃利用行业的发展方向。

    本次大会采用同步直播连线的形式在北京、济南两个会场同时召开,研讨了在全球新冠肺炎疫情、油价大幅波动、中美贸易摩擦等多重因素的影响下,轻烃行业发展所面临的一系列新变化和新挑战,以及由此所呈现出的一些发展趋势和市场走势,同时聚焦轻烃资源高值化利用,以及聚烯烃材料的高性能化技术。


形势严峻,核心竞争力亟待提升
    
   “今年以来,突如其来的新冠肺炎疫情给我国经济带来前所未有的冲击,此次疫情虽然带动了部分消杀防护用化学品的需求大幅增长,但对整个石化行业的运行影响巨大。”中国石油和化学工业联合会副会长孙伟善指出,1—4月,石油和化工行业增加值同比下降5.1%;营业收入同比下降12.7%;利润同比下降82.6%;进出口总额下降9.6%;主要化学品总产量下降1.6%。这是中国石化发展史上从未有过的严峻局面。
    此次疫情也暴露出我国石化工业核心技术受制于人、核心装备受制于人、关键材料受制于人、市场供应受制于人等突出问题和短板。比如,近年来轻烃行业比较热的丙烷脱氢项目,不但技术需要全部引进,大部分原料也依赖进口。目前,石化行业发展面临复杂而严峻的形势,主要体现在:世界经济增长面临巨大挑战;大宗商品市场剧烈波动不利于行业稳定发展;主要下游行业增长放缓。
    孙伟善表示,在后疫情时代,石化行业应重点关注后疫情影响、产业政策导向 、本行业和相关行业关键需求、绿色可持续发展。要实现“十四五”行业高质量发展,可遵循以下思路:一是优化产业结构,实现高端化发展;二是提升创新能力,推动高端发展;三是全力推动行业向绿色和数字化转型发展;四是强化产业联动,推进协同发展,形成一个国内循环为主、国际国内互促的双循环发展的新格局;五是强化企业管理,提升行业的核心竞争力。
    中国化工信息中心咨询CEO黄音国指出,贸易摩擦和疫情后,部分跨国公司可能会转移部分产业链,但不会是大规模转移。产业链重构和去中国化将是未来五年欧美及日韩等国家的一个重要议题。中美贸易战对大宗石化产品的国内供应不会造成大的影响;进口精细化学品短期内价格可能会上涨,长期看有利于促进国内化工产业升级。


市场竞争加剧,炼化格局正在重塑
    
    对于我国烯烃行业的未来发展,石油和化学工业规划院石化处副处长赵文明指出,行业即将进入新一轮扩张高峰,力度远超从前。目前行业面临的突出问题是:多元化资本介入基础炼化,投资过热苗头显现;丙烷脱氢快速增长,下游同质化现象突出;成品油过剩常态化,炼厂转型方案大体雷同。
    赵文明表示,乙烯、丙烯产业链竞争压力来源内外有别:乙烯产业链竞争压力更多来自国外低成本轻质原料乙烯的发展(北美、中东);丙烯产业链竞争压力则更多地来自国内多元化原料的发展(炼化一体化、煤制烯烃、丙烷脱氢);全球能源结构调整和原料轻质化趋势影响丙烯及下游产品供应,外部压力较小。
    在即将到来的”十四五“,超大规模市场优势将是我国产业发展底气所在,而当前的低油价也有利于下游产业链盈利改善,同时,大型化、一体化和高端化、差异化是未来发展要点。
    从经济学角度来看,石化属于重资产行业,有其自身独特的发展规律。东方证券首席石化分析师赵辰指出,石化行业基本上呈现典型的朱格拉周期特征,基本上以10年单位运行。本轮高景气周期始于2015年,历经四年,于2019年左右进入下行周期,是历史上景气高位最久的一次。
    未来几年,化工行业供给端最大的增量都将来自炼化行业,许多新进入者看准行业垄断打破的关键阶段在周期高点和行业景气下滑的背景下进入炼化行业,导致炼化扩能,市场化竞争加剧,这为未来行业的演进格局和盈利预测带来了不确定性,同时也给投资带来了机遇和挑战。煤化工行业对炼化冲击极大,炼化一体化格局正在解体,而我国有望成为全球基础化工品成本洼地。
    传统炼化行业所面临的重重挑战,也给炼化企业的发展方向带来了深刻的影响。中石油吉林化工工程有限公司副总工程师于春梅指出,当前传统炼化企业发展正面临着一体化程度低、产品单一、技术落后、布局分散等短板。要实现炼化一体化转型优化,应遵循以下原则:
    一是按照 “分子炼油”理念,优化加工总流程,加大炼化一体化的深度和广度,“宜油则油,宜烯则烯,宜芳则芳”;二是优化重油加工,增强对原油品种、价格的适应性和加工灵活性;三是对裂解原料进行整体优化,实现原料多元化和和轻质化,提高乙烯收率,降低乙烯生产成本;四是优化利用C4、C5、C9、C10等资源,提高副产品附加值;五是适度延伸化工产业链,提高加工深度,减少液体化工产品外运;六是整体优化,主要物料互供、公用工程互通,实现能量综合利用。



技术持续创新,助力轻烃价值链提升
    
    在面临上述内外部复杂的大背景下,传统炼化企业如何转型至关重要。中国科学院院士徐春明在题为《石油分子管理与轻烃加工》的报告中指出,2019年我国原油消费6.9亿吨,对外依存度高达72%。因此,高效利用原油资源至关重要,而不同组分原油分子组成相当复杂,分子决定了油品性质,也决定其市场、价格以及利润。因此,在分子水平上认识并利用石油组成和转化规律,进行摸拟和管理,从而准确预测产品性质,优化工艺和加工流程,提升每个分子的价值,实现“宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油”的生产理念。
    徐春明院士指出,分子管理是实现“分子炼油”的技术途径,不单纯是一项技术,而是解决方案,是从分子水平实现炼化增效的组合技术方案。他详细阐述了如何秉承“分子炼油“概念进行轻烃加工,实现油品向化学品、材料的高附加值转变。   
    中国石化高级专家、上海石油化工研究院首席专家滕加伟指出,受国内炼油产能过剩,国六汽油规定降低芳烃和烯烃的含量等因素叠加影响,化工型炼厂将是未来发展方向。烯烃裂解(OCC)技术采用独特的全结晶分子筛催化剂,将C4/C5烯烃高选择性地转化为丙烯和乙烯,可提高石化企业C4/C5烃的附加值,増产化工产品,降低汽油中烯烃的含量,为建设化工型炼厂和油品升级提供技术支撑。
    目前大多数催化氧化工艺的反应条件都比较苛刻,存在安全性差、选择性低、效率不高等缺点,传统催化氧化的方式已不能满足当前碳四烃深加工的严格要求。广东石油化工学院党委副书记、副校长纪红兵指出,仿生催化氧化可实现温和条件下氧气活化的技术突破。其团队采用仿生催化氧化技术,实现了以pm级的催化剂载量、在温和的条件下的碳四烷烃高效转化。其中,异丁烷转化率高达65%,主产物叔丁醇选择性为74%。正丁烷转化率高达41%,甲乙酮选择性70%。
    裂解碳四是生产丁二烯的主要原料。在进行丁二烯抽提时,通常要排放一定数量的碳四炔烃,但在排放过程中还会损失大量的丁二烯。中国石化北京化工研究院专家李琰介绍了北京化工研究院开发的碳四炔烃加氢成套技术。他指出,该技术可根据企业需求,对碳四炔烃进行选择加氢生产丁烯,将其中的碳四炔烃、双烯烃选择加氢成为单烯烃,产物作为MTBE/1-丁烯生产装置的原料;可对碳四炔烃进行选择加氢除炔,与丁二烯装置耦合增产丁二烯;可对碳四炔烃全加氢生产烷烃,产物作为裂解原料。该技术将富含碳四炔烃的丁二烯尾气变废为宝,给企业带来显著的经济效益和社会效益。
    氢能作为一种典型的清洁能源,其制备方式对可持续发展具有重要的现实意义。中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院高级工程师张信伟指出,甲烷化学环制氢作为一种新型制氢技术,具备氢产品纯度高,杂质含量少等优势。其通过简单冷却处理即可得到高纯度CO2,且可实现制氢过程零碳排放;制氢过程能源利用效率高达94.5%等。

高性能材料应用引领轻烃高值化发展
   
    聚烯烃是日常生活中最重要的合成聚合物材料。近年来,具有新型功能、高附加值的聚烯烃材料逐渐成为研究热点。中国科学院化学研究所研究员董金勇指出,近年来我国聚烯烃产能呈井喷式增长,产能过剩问题凸显,利润率持续降低。2020年上半年油制聚丙烯(PP)的利润均值为1872.23元/吨,最低值在39元/吨附近,创6年来新低。煤制PP的利润均值为1660.41元/吨,较去年同期下跌38.25%。PDH制PP利润均值为1251.81元/吨,较去年同期下跌32.55%。提高利润率,实现轻烃高值化利用迫在眉睫。
    长链支化聚丙烯、聚乙烯和高橡胶含量聚丙烯热塑性弹性体从基本结构和组成上为聚烯烃材料创新提供了平台,对我国聚烯烃产业高性能化有重要意义。
    董金勇还介绍了中科院化学所开发的先进聚合助剂技术(APC),该技术与多种聚烯烃催化剂组合,构建功能性催化剂体系,协助聚烯烃企业发展聚烯烃高性能化新技术与新产品,成功解决了烯烃聚合中长链支化结构的控制难题,以及丙烯嵌段共聚中高橡胶含量控制的难题,协助企业开发高熔体强度PP和新型PTPE、EPE等产品。
    聚烯烃作为一种原料丰富、应用广泛的综合性能优良的高分子材料,其在医疗行业的应用也逐渐增多。据长春应化所研究员、威高集团副总工程师栾世方介绍,全球每年医用高分子材料用量约800万吨,产值近200亿美元。目前全球大量用于医疗器械的医用高分子有12~15种。其中,聚氯乙烯占28%,聚乙烯占24%,聚苯乙烯占18%,聚丙烯占16%,聚对苯二甲酸乙二酯占5%。
    未来,聚烯烃医用材料发展将主要表现出三大趋势:一是在输注医疗器械领域,聚烯烃医用材料将全面取代聚氯乙烯;二是耐辐照灭菌聚烯烃医用材料前景看好;三是新品种、专用料、新应用不断涌现;四是材料日趋专用化、功能化和品牌化。
    聚四氟乙烯(PTFE)由于性质优良,被誉为“塑料王”。近年来,其研究备受关注。中昊晨光化工研究院有限公司研发中心副主任、副书记李慧介绍了膨化聚四氟乙烯(ePTFE)在医疗器械中的应用。ePTFE是PTFE分散树脂经一定的生产加工工艺膨胀为一种多孔、低密度且高韧性的材料,由于具有疏水性极强、微孔孔径小、强度高、低收缩、抗UV老化,以及良好的生物相容性等特性,广泛应用于服装面料、过滤材料和医用材料。
    在今年新冠肺炎疫情爆发后,ePTFE被应用于微滤膜口罩中。该口罩过滤性能好(其原理是物理阻隔,过滤效果高于95%)、阻隔效率高、使用寿命长(可循环使用)、透气性强、安全性强,其核心滤材原料采用晨光院自产的Non-PFOA聚四氟乙烯分散树脂,为无生物毒性的可医用材料。


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