最新公告： 關于舉辦2017年“廣西中小企業(yè) 節(jié)能技術(shù)改造和工業(yè)循環(huán)利用”項 2016-11-07
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[關鍵詞]乙烯工業(yè)； 煤制烯烴產(chǎn)業(yè)；頁巖氣烯烴產(chǎn)業(yè)；能效水平
1 乙烯工業(yè)發(fā)展概況
1.1 乙烯生產(chǎn)能力
2010年，中國乙烯裝置發(fā)展到28套，產(chǎn)能1519萬t，其中，百萬t及以上規(guī)模的乙烯裝置有5套[1]，其產(chǎn)能達到520萬t，占中國乙烯總產(chǎn)能的34.2%；乙烯生產(chǎn)規(guī)模在80萬t-100萬t的裝置3套，產(chǎn)能240萬t，占乙烯總產(chǎn)能的15.8%；乙烯生產(chǎn)規(guī)模在60萬t-80萬t的裝置6套，產(chǎn)能415萬t，占乙烯總產(chǎn)能的27.3%；乙烯生產(chǎn)規(guī)模小于60萬t的裝置14套，產(chǎn)能344萬t，占乙烯總產(chǎn)能的22.7%。
“十二五”時期，國內(nèi)乙烯工業(yè)穩(wěn)步增長。2013年，全國乙烯工業(yè)已投產(chǎn)裝置31套（不包括惠州乙烯），原始產(chǎn)能合計1221.8萬t/a，其中百萬噸級裝置3套，分別是獨山子2#乙烯、中沙（天津）乙烯、鎮(zhèn)海乙烯。我國傳統(tǒng)石腦油裂解制乙烯裝置初始設計產(chǎn)能普遍較小，絕大多數(shù)裝置后期均進行了技術(shù)改造擴大產(chǎn)能，上述31套裝置經(jīng)過改造后現(xiàn)有產(chǎn)能合計1656.5萬t/a，新增百萬噸級裝置2套，分別是賽科乙烯、鎮(zhèn)海乙烯[2]。截至2013年，中國石化擁有15家乙烯生產(chǎn)企業(yè)，總產(chǎn)能1023萬t/年（不包括中原石化MTO裝置10萬t/年）；中國石油擁有11套乙烯裝置，總產(chǎn)能511萬t/年。
1.2 乙烯實際產(chǎn)量
“十一五”以來，我國乙烯產(chǎn)量及增長情況如圖1所示[3-10]。
1.3 乙烯裝置技術(shù)經(jīng)濟指標
2 新興烯烴產(chǎn)業(yè)
國內(nèi)一般通過石腦油裂解來制取烯烴，隨著技術(shù)不斷進步和低成本優(yōu)勢，煤質(zhì)烯烴和頁巖氣烯烴產(chǎn)業(yè)逐步興起，對傳統(tǒng)石腦油裂解工藝造成一定的沖擊。
2.1 煤制烯烴產(chǎn)業(yè)
進入“十二五”時期，我國煤質(zhì)烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，神華包頭年產(chǎn)乙烯和丙烯各30萬t、神華寧煤年產(chǎn)丙烯52萬t、大唐多倫年產(chǎn)丙烯46萬t、中石化中原乙烯年產(chǎn)烯烴20萬t、寧波禾元化學年產(chǎn)烯烴60萬t等項目陸續(xù)建成投產(chǎn)，產(chǎn)能合計238萬t/年。陜西蒲城清潔能源化工公司年產(chǎn)68萬t烯烴、延長石油靖邊油氣煤鹽綜合利用一期年產(chǎn)烯烴60萬t等多套裝置均已開工建設，未來幾年將陸續(xù)投產(chǎn)。
國家能源局在“十二五”初期編制了《煤炭深加工示范項目規(guī)劃》，擬在全國布局建設15個現(xiàn)代化煤化工基地，其中包含5個煤制烯烴項目，詳見表1[11]。預計到2020年，我國煤制烯烴總產(chǎn)能將達到1500萬t/年水平，投產(chǎn)的煤質(zhì)烯烴項目包括延長石油靖邊油氣綜合利用年產(chǎn)60萬t、神華陶氏榆林煤炭綜合利用年產(chǎn)122萬t、內(nèi)蒙久泰能源年產(chǎn)60萬t甲醇制烯烴、神華陜西榆林甲醇下游加工年產(chǎn)68萬t等19個項目，產(chǎn)能合計1171萬t/a[12]。2014年8月召開的第十八次全國乙烯年會指出：“未來3年至5年，我國化工增速將由7%下降到5%左右。國內(nèi)乙烯產(chǎn)能建設放緩，未來新增產(chǎn)能主要來自新型煤化工領域?！比珖蚁┕I(yè)協(xié)會預計，2016年國內(nèi)將僅有180萬噸乙烯新建產(chǎn)能采用傳統(tǒng)石腦油裂解工藝，而“十二五”末及“十三五”時期我國1000萬噸乙烯新建產(chǎn)能中采用煤化工工藝的將超過60%。煤制烯烴產(chǎn)業(yè)關鍵要保持原料低成本的優(yōu)勢，解決好煤化工對環(huán)境造成的負面影響；進一步提高催化劑性能，對烯烴分離工藝進行再優(yōu)化，降低能耗水平；提高裝置國產(chǎn)化水平，進一步降低投資成本。
頁巖氣化工逐步興起主要由于原料的低成本優(yōu)勢。頁巖氣是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，有“干氣”和“濕氣”之分。天然氣俗稱“干氣”，甲烷含量（體積分數(shù)）大于90%，而“濕氣”富含乙烷、丙烷、丁烷和輕烴等成分。輕烴主要用于裂解制取乙烯等烯烴和輕芳烴，成為頁巖氣化工重要原料之一。美國很多頁巖氣資源輕烴體積分數(shù)平均達到12%，最高16%[13]，因此開發(fā)時間較早。美國從2005年起開始逐步增加乙烷裂解制乙烯產(chǎn)量，而傳統(tǒng)工藝產(chǎn)量逐年下降[14]。
我國的頁巖氣可采儲量居世界第一，但頁巖氣開發(fā)還處于起步階段。從我國天然氣資源開發(fā)情況可以看出，大部分天然氣屬于“干氣”，乙烷和輕烴等成分含量很少。中石化重慶涪陵國家級頁巖氣示范區(qū)實驗井所產(chǎn)頁巖氣甲烷體積分數(shù)超過98%，也是 “干氣”，很難直接得到制取乙烯的輕烴原料。由此可見，我國要實現(xiàn)頁巖氣烯烴產(chǎn)業(yè)化的路途還很漫長。
3 乙烯工業(yè)能效水平
“十一五”期間，乙烯行業(yè)積極謀求轉(zhuǎn)變，重點實施裂解爐、壓縮機等關鍵裝置和設備優(yōu)化與改造，努力提高能源效率，乙烯單位能耗下降明顯。2010年，乙烯單位產(chǎn)品平均能耗為628kgoe/t，比2005年下降超過9.1%。國內(nèi)先進產(chǎn)能單耗約為500kgoe/t，落后產(chǎn)能單耗為660kgoe/t。其中，較先進裝置單位產(chǎn)品能耗達到559kgoe/t，與國外發(fā)達國家500-550kgoe/t的單位產(chǎn)品能耗差距不大（如圖6所示）[15]。
注：噸乙烯綜合能耗統(tǒng)計范圍和計算方法參照國家統(tǒng)計局統(tǒng)計報表制度。企業(yè)排名以噸乙烯綜合能耗為主要參考指標進行。
4 結(jié)語
回顧“十一五”以來乙烯工業(yè)發(fā)展歷程可以看出，我國乙烯生產(chǎn)能力總體保持穩(wěn)步增長，傳統(tǒng)石腦油裂解乙烯裝置生產(chǎn)技術(shù)及管理水平均取得較大進步，近年來陸續(xù)建成投產(chǎn)百萬噸級乙烯裝置8套，與國外乙烯裝置競爭能力不斷增強。同時，乙烯單位產(chǎn)品綜合能耗逐步降低，部分企業(yè)能效水平達到國際先進水平。但是，我國乙烯工業(yè)也面臨巨大的挑戰(zhàn)。一是盡管生產(chǎn)能力保持穩(wěn)步增長，但2014年我國乙烯當量對外依存度仍高達51%，產(chǎn)業(yè)安全形勢嚴峻。二是我國部分乙烯項目初始設計未考慮長遠，隨著市場需求不斷擴大，生產(chǎn)裝置規(guī)模普遍偏小，綜合能耗較高，大部分企業(yè)被迫實施技術(shù)改造擴大產(chǎn)能，但產(chǎn)能擴大的同時綜合能耗下降并不明顯。三是煤制烯烴產(chǎn)業(yè)化，頁巖氣的開發(fā)利用，對傳統(tǒng)石腦油裂解工藝造成較大沖擊，可以預見，未來傳統(tǒng)石腦油裂解新增產(chǎn)能空間將會越來越小。然而，隨著國家碳稅政策逐步實施，推行綠色發(fā)展理念，煤制烯烴將失去低成本優(yōu)勢，面臨高成本問題，以及廢水處理難題；同時，頁巖氣也面臨儲量是否有以前認為的那么大，能否持續(xù)商業(yè)化開采等問題，所以長遠看煤制烯烴產(chǎn)業(yè)和頁巖氣烯烴產(chǎn)業(yè)也勢必面臨諸多考驗。
展望“十三五”，乙烯工業(yè)應該繼續(xù)走多原料、多工藝發(fā)展路線。繼續(xù)大力推進現(xiàn)代煤化工基地建設，充分發(fā)揮煤制烯烴產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，做大做強；逐步開發(fā)利用頁巖氣資源，實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。同時，對傳統(tǒng)石腦油裂解制乙烯工業(yè)，要繼續(xù)加大技術(shù)創(chuàng)新，實施技術(shù)改造，努力提高各項經(jīng)濟技術(shù)指標，提質(zhì)增效。
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