我國乙烯工業(yè)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

□ 王紅秋

我國乙烯布局分散、規(guī)模偏小，原料成本高、供應(yīng)不足，面臨中東、北美低成本乙烯產(chǎn)品的強大沖擊，應(yīng)通過調(diào)整布局、優(yōu)化原料、提升副產(chǎn)品價值、技術(shù)創(chuàng)新等措施積極應(yīng)對。

豐富廉價的乙烷原料為美國乙烯產(chǎn)業(yè)帶來競爭優(yōu)勢，中東大量低價產(chǎn)品涌入，使我國乙烯工業(yè)的發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

我國乙烯產(chǎn)能增長迅速

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國乙烯工業(yè)發(fā)展很快，產(chǎn)能迅速增長，從2000年的442.2萬噸/年增加到2013年的1776.5萬噸/年（見圖1），成為僅次于美國的世界第二大乙烯生產(chǎn)國，占全球乙烯產(chǎn)能的12.5%。2013年我國乙烯產(chǎn)量為1622.5萬噸，進口量為170.4萬噸，表觀消費量為1792.9萬噸。

截至2013年底，我國共有26家乙烯生產(chǎn)企業(yè)，34套裝置（見表1）。其中中國石化的產(chǎn)能為1041.5萬噸/年（包括合資企業(yè)），中國石油產(chǎn)能為511萬噸/年，中國海油產(chǎn)能為95萬噸/年，分別占我國乙烯產(chǎn)能的58.6%、28.8%和5.3%。盤錦乙烯等其他乙烯企業(yè)產(chǎn)能合計129萬噸/年。隨著我國新建大型乙烯裝置的投產(chǎn)，以及對原有裝置的改擴建，乙烯裝置的平均規(guī)模不斷提高。不計CPP裝置和MTO裝置，蒸汽裂解乙烯裝置的平均規(guī)模達到56.7萬噸/年，單套規(guī)模達到80萬噸/年以上的裝置有10套。

圖1 2000～2013年我國乙烯產(chǎn)能增長情況

隨著上海賽科90萬噸/年乙烯工程（現(xiàn)已擴能至119萬噸/年）、揚巴一體化60萬噸/年乙烯工程（現(xiàn)74萬噸/年）、中海殼牌80萬噸/年乙烯項目（現(xiàn)95萬噸/年）、中沙天津石化100萬噸/年乙烯項目、福建煉化與?？松梨诤蜕程匕⒚篮腺Y建設(shè)的80萬噸/年乙烯項目、中國石化與韓國SK合資的80萬噸/年武漢乙烯項目的建設(shè)和投產(chǎn)，我國石化市場已形成以中國石化、中國石油、合資乙烯企業(yè)和進口商四大供應(yīng)系統(tǒng)為源頭的格局。

目前甲醇（包括煤制甲醇和外購甲醇）制乙烯裝置有神華包頭、中原乙烯和寧波禾元3套，產(chǎn)能合計60萬噸。另外還有多套裝置處于規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)的不同階段。隨著石油價格的不斷上漲，甲醇制烯烴、甲醇制乙二醇技術(shù)將展現(xiàn)出越來越強的市場競爭力。

影響我國乙烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四大因素

我國乙烯工業(yè)起步于20世紀(jì)60年代初，經(jīng)過近50年的發(fā)展，產(chǎn)能躍居世界第二，開發(fā)出CBL爐裂解技術(shù)、基于CBL爐技術(shù)的SL-Ⅰ大型裂解爐技術(shù)、低能耗乙烯分離技術(shù)、碳三和碳四加氫技術(shù)等。但目前我國乙烯發(fā)展也存在一些問題，面臨諸多挑戰(zhàn)。

1.乙烯裝置布局分散、平均規(guī)模偏小。目前全球已經(jīng)形成了美國墨西哥灣沿岸地區(qū)、日本東京灣地區(qū)、韓國蔚山、新加坡裕廊島、比利時安特衛(wèi)普、沙特朱拜勒和延布石化工業(yè)園區(qū)等一批世界級石化工業(yè)園區(qū)。其中美國墨西哥灣沿岸地區(qū)乙烯產(chǎn)能占美國總產(chǎn)能的95.1%；日本東京灣地區(qū)的乙烯生產(chǎn)能力占國內(nèi)總產(chǎn)能的55.9%；韓國蔚山地區(qū)乙烯生產(chǎn)能力占其國內(nèi)總產(chǎn)能的20.2%。而我國當(dāng)前的32套蒸汽裂解裝置分布在15個省市，公用工程、物流傳輸、環(huán)境保護和管理服務(wù)等成本遠高于先進國家，裂解副產(chǎn)品難以集中利用，產(chǎn)品加工深度不夠，嚴(yán)重影響了整體競爭實力。

乙烯裝置規(guī)模極大地影響著乙烯生產(chǎn)能力和單位生產(chǎn)成本。中東地區(qū)的乙烯裝置規(guī)模一直領(lǐng)先于世界其他國家和地區(qū)，目前沙特的乙烯裝置平均規(guī)模已達到91萬噸/年；北美地區(qū)以及新加坡的乙烯裝置平均規(guī)模在65萬～77萬噸/年。我國蒸汽裂解乙烯裝置的平均規(guī)模為56.7萬噸/年，規(guī)模在30萬噸/年以下的蒸汽裂解裝置多達11套，與中東、北美地區(qū)相比，還有較大差距。

2.原料不優(yōu)、不足制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展。乙烯生產(chǎn)成本中原料費用占的比例很高，占乙烯總成本的范圍大致為60%～80%。原料直接影響裝置的建設(shè)投資成本、生產(chǎn)成本和后續(xù)一系列石化產(chǎn)品的市場競爭力。采用乙烷、丙烷等氣體為原料，由于烯烴收率高、副產(chǎn)品少、工藝簡單、下游配套裝置相應(yīng)也較少，因此投資較小。采用重質(zhì)原料的乙烯收率一般比輕質(zhì)原料低，因此同樣規(guī)模的乙烯裝置，裂解爐處理能力較大，副產(chǎn)品產(chǎn)量大，分離系統(tǒng)復(fù)雜，物耗、能耗高。由于重質(zhì)原料含硫量、含芳烴量較高，易造成設(shè)備管線的腐蝕和結(jié)焦，因此需增加原料的預(yù)處理和清焦處理等，同時對設(shè)備材質(zhì)要求高，投資就相應(yīng)增加。我國乙烯工業(yè)主要以液態(tài)的石腦油和其他更重的油品為原料，乙烷和LPG等輕質(zhì)原料所占比例很小，造成乙烯生產(chǎn)成本明顯高于世界平均水平。

表一 2013年我國乙烯生產(chǎn)企業(yè)分布及產(chǎn)能情況

石腦油是煉油工業(yè)的產(chǎn)品，其產(chǎn)量受到煉油工業(yè)的制約。目前我國70%左右的原油用于成品油(汽、煤、柴油)生產(chǎn)。2013年我國進口原油2.8億噸，原油對外依存度已達57.3%。隨著經(jīng)濟發(fā)展，未來我國乙烯原料的供需矛盾將進一步加劇。預(yù)計2015年我國乙烯產(chǎn)量將達到2383.5萬噸，需要石腦油7000萬噸，如果再考慮對二甲苯裝置、制氫工業(yè)等對石腦油的需求，國內(nèi)石腦油的缺口將更大。資源不足將限制我國乙烯工業(yè)的發(fā)展。

3.美國乙烯擴能加大市場競爭壓力。美國頁巖氣革命為當(dāng)?shù)厥袌鎏峁┝舜罅苛畠r的乙烷原料，正引發(fā)美國新一輪裂解裝置建設(shè)熱潮，2020年前超過1000萬噸/年的新增乙烯產(chǎn)能將陸續(xù)投產(chǎn)（見表2），給全球市場帶來新的壓力。根據(jù)IHS數(shù)據(jù)，目前乙烷生產(chǎn)乙烯成本約為400美元/噸，而石腦油生產(chǎn)乙烯成本約為1025美元/噸。對北美地區(qū)石化、塑料等下游生產(chǎn)商來說，低成本天然氣原料的獲得大大提升了乙烯、聚乙烯和其他衍生產(chǎn)品的出口競爭力?？傮w來看，美國乙烯生產(chǎn)成本已降到約500美元/噸，已經(jīng)從高成本地區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榈统杀镜貐^(qū)。相反，歐洲和亞洲石化生產(chǎn)商主要依賴石腦油和減壓瓦斯油等較重的石油基原料，在原料成本上繼續(xù)處于劣勢。未來幾年，隨著美國新增乙烯產(chǎn)能的陸續(xù)釋放，在美國本土不能消化的情況下，將增加出口量，特別是增加對我國的出口量，勢必加劇我國化工市場的競爭。

表2 北美裂解裝置新建和擴建計劃（單位：萬噸/年）

4.中東乙烯下游產(chǎn)品繼續(xù)沖擊國內(nèi)市場。過去10年，中東地區(qū)石化產(chǎn)業(yè)憑借天然氣資源優(yōu)勢迅猛發(fā)展。2008～2012年，中東乙烯產(chǎn)能從1600萬噸/年增長到2630萬噸/年，年均增長率達到13.3%。目前中東的乙烯工業(yè)遇到資金和原料兩大瓶頸。一方面，由于全球經(jīng)濟減速及金融市場動蕩，中東石化生產(chǎn)商紛紛調(diào)整項目進程，原計劃投產(chǎn)的項目紛紛延期，主要體現(xiàn)在重新安排投資計劃、重新談判工程合同等。另一方面，由于中東新建乙烷裂解裝置的陸續(xù)投產(chǎn)，以及經(jīng)濟衰退期間原油產(chǎn)量的削減，導(dǎo)致該地區(qū)乙烷供應(yīng)不足，一些裝置推遲投產(chǎn)日期，一些裝置在很低的開工率下運轉(zhuǎn)。隨著成本上升和原料資源的短缺，未來10年中東乙烯工業(yè)發(fā)展步伐將減慢，預(yù)計2014～2020年中東乙烯產(chǎn)能增長率將降至5.6%。如果考慮到中東動蕩的政治局勢可能使在建石化項目繼續(xù)拖延，2014～2020年中東乙烯產(chǎn)能年均增長率有可能進一步降至2.8%。

盡管未來乙烷在中東乙烯原料構(gòu)成中的比例下降，中東石化產(chǎn)品的成本優(yōu)勢有所降低，但與世界其他地區(qū)相比，其輕質(zhì)原料仍保持較高比例，乙烯裝置在原料成本和乙烯收率方面仍保持非常強的競爭力?？傮w來看，中東乙烯成本約為300美元/噸，其中沙特阿拉伯仍是全球乙烯生產(chǎn)成本最低地區(qū)，約100美元/噸。

我國每年從中東進口大量的乙烯下游產(chǎn)品，2012年我國從中東進口乙二醇461.6萬噸，占我國乙二醇總進口量的58%； 進口聚乙烯378.9萬噸，占我國聚乙烯總進口量的48.1%。 中東石化產(chǎn)品具有很強的成本競爭優(yōu)勢，對我國石化產(chǎn)品市場的沖擊仍將繼續(xù)。

推進乙烯工業(yè)發(fā)展的五大措施

目前全球經(jīng)濟低迷、乙烯新增產(chǎn)能投產(chǎn)、市場需求疲軟，以及大量低價進口產(chǎn)品的涌入，使我國乙烯市場供需缺口縮小，競爭更加激烈。我國乙烯工業(yè)要提高發(fā)展質(zhì)量和競爭力，就必須加快石化園區(qū)的建設(shè)，降低產(chǎn)品成本；必須在技術(shù)創(chuàng)新上下功夫，以更快的速度縮小與國外大公司的差距；必須優(yōu)化和拓寬原料來源，保證原料持續(xù)供應(yīng)。

調(diào)整布局，向基地化和園區(qū)化方向發(fā)展。石化園區(qū)是現(xiàn)代石化工業(yè)為適應(yīng)資源或原料轉(zhuǎn)換，順應(yīng)大型化、一體化、集約化、最優(yōu)化、經(jīng)營國際化和效益最大化發(fā)展趨勢的產(chǎn)物。園區(qū)內(nèi)不同企業(yè)間生產(chǎn)裝置相鄰互聯(lián)，上下游產(chǎn)品互供，管道相連輸送，生產(chǎn)規(guī)模匹配，污染物統(tǒng)一處理，減少了中間環(huán)節(jié)，公用工程和輔助設(shè)施集中建設(shè)、統(tǒng)一供應(yīng)服務(wù)，使資源得到充分的優(yōu)化配置和合理利用，能增強抗風(fēng)險能力，降低運營成本，提高收益。目前我國還沒有形成與國外先進水平相當(dāng)?shù)拇笮褪瘓@區(qū)。我國乙烯裝置的布局應(yīng)結(jié)合我國市場、資源等條件，充分研究、借鑒國外乙烯工業(yè)的發(fā)展趨勢，在沿海地區(qū)規(guī)劃建設(shè)石化工業(yè)園區(qū)，乙烯新建裝置應(yīng)集中在園區(qū)內(nèi)，降低乙烯的生產(chǎn)成本，提高裂解副產(chǎn)物的綜合利用率。

優(yōu)化和拓寬原料來源，保證原料持續(xù)供應(yīng)。應(yīng)充分利用流程模擬等生產(chǎn)優(yōu)化工具來預(yù)知裂解原料的裂解效果，在切換裂解原料之前就要對裂解溫度、裂解收率做到提前預(yù)知，在裂解溫度的控制上做到窄范圍穩(wěn)定控制。在條件允許的情況下，堅持裂解原料的輕質(zhì)化、優(yōu)質(zhì)化。積極拓寬乙烯原料的來源，組織開發(fā)重質(zhì)原料制烯烴技術(shù)，化工替代原料轉(zhuǎn)化技術(shù)，如合成氣制烯烴技術(shù)以及非食用成分如谷物的秸稈或木質(zhì)廢棄物制化學(xué)品技術(shù)等，為乙烯原料的持續(xù)供應(yīng)做好技術(shù)開發(fā)和技術(shù)儲備。積極利用國外石腦油、輕烴和凝析油資源，補充我國乙烯原料的不足。

采用新技術(shù)提高乙烯裝置技術(shù)水平。以大型、先進、節(jié)能、高效為目標(biāo)，繼續(xù)推進乙烯生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)改造，關(guān)閉落后產(chǎn)能。近年來，經(jīng)過工業(yè)驗證值得推廣應(yīng)用的技術(shù)有添加結(jié)焦抑制劑等爐管結(jié)焦抑制技術(shù)、注入阻聚劑和噴涂襯里等減少急冷油塔和壓縮機結(jié)垢技術(shù)、采用輻射型火嘴和二級急冷技術(shù)等提高裂解爐熱效率、采用新型高效塔板和中間冷凝器與中間再沸器等優(yōu)化分離系統(tǒng)、二元制冷和三元制冷等減少壓縮機能耗的技術(shù)、乙烯裝置先進控制和優(yōu)化技術(shù)等。通過應(yīng)用新技術(shù)，降低能耗物耗，延長運轉(zhuǎn)周期，實現(xiàn)降低成本、增加效益的目標(biāo)。

搞好裂解副產(chǎn)品利用，提升副產(chǎn)品價值。隨著我國乙烯工業(yè)的快速發(fā)展，乙烯裂解碳四、碳五和碳九等裂解副產(chǎn)物的產(chǎn)量將大幅增長。裂解副產(chǎn)物中碳四約占乙烯產(chǎn)量的30%，碳五約占12%，碳九約占10%，預(yù)計到2015年我國裂解碳四總量將超過700萬噸、碳五將近300萬噸、碳九將超過200萬噸。合理利用這部分資源，獲取高附加值的化工產(chǎn)品，可提高企業(yè)經(jīng)濟效益和競爭力。為最大限度地提升我國裂解副產(chǎn)品的價值，可以實施兩種方案：在不適合集中分離利用的地區(qū)可采取混合利用的方式；在乙烯裝置比較集中的地區(qū)，應(yīng)將各餾分裂解副產(chǎn)物集中分離出單組分，分別進行深度加工利用，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

加大研發(fā)投入，生產(chǎn)高檔乙烯下游產(chǎn)品。北美和中東地區(qū)主要以乙烷等輕烴為裂解原料，在聚乙烯和乙二醇等產(chǎn)品方面競爭優(yōu)勢突出。為避免與北美、中東的直接競爭，我國乙烯企業(yè)應(yīng)以市場為導(dǎo)向，加大研發(fā)投入，開發(fā)高性能、高附加值下游產(chǎn)品。三大合成材料要在鞏固通用產(chǎn)品市場占有率的同時，提高專用樹脂、差別化纖維特別是功能性纖維及橡膠新品種的市場占有率。