国内外乙烯工业现状及未来发展趋势

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国内外乙烯工业现状及未来发展趋势发布：2009-12-414:17:5中塑资讯 1.近年来国外乙烯工业现状和发展特点1.1世界乙烯工业现状     ●乙烯生产情况根据有关资料的统计，2002年世界乙烯生产能力为10943.4万吨/年，产量9497.7万吨/年；2003年能力11077.8万吨/年，产量9750.9万吨/年，开工率分别为86.8%和88.02%。近两年来世界乙烯产量增速明显放缓，2002年比2001年净增能力240万吨/年，2003年比2002年净增能力为134.4万吨/年，年增长分别为2.2%和1.2%，2003年是近十多年以来增长最低的一年。      ●乙烯生产能力分布世界乙烯生产能力的分布格局为“美亚欧”三足鼎立，近年来较多新建装置集中在中东和亚太地区，2002-2003年中东和亚太地区乙烯生产能力的年均增长率分别达到10.3%和3.6%，远超过世界平均增长率。见表1。  表1.  2002-2003年世界乙烯生产能力及分布    单位:万吨/年能力地区2002年2003年2002-203年增长率%生产能力所占比例%生产能力所占比例%北美358332.743441.231.06-4.0亚太2832.625.882934.626.503.6西欧2354.121.522406.321.722.2中东/非洲998.29.121101.29.9410.3其他1175.510.741194.510.781.6合计10943.4100.0011077.8100.001.2　     ●供需及预测2003年世界乙烯消费量为9775.4万吨，消费主要集中在亚太、北美和西欧，这三个地区乙烯消费量合计占世界消费总量的81.6%，其中亚太地区的消费量跃居世界第一，比例占30.3%，是消费增长最快的地区。消费情况见表2。  表2.  2002年和2003年世界乙烯消费地区及各占比例  单位：万吨/年    2002年2003年消费量所占比例%消费量所占比例%亚太2775.729.12962.130.3北美3338.9352925.729.9 西欧2079.621.82087.521.4中东806.98.5900.89.2其他531.95.6899.39.2合计9533.0100.09775.4100.0  由上可见目前世界乙烯供求基本平衡，但地区不平衡亚太地区需求增长迅速，为乙烯及下游产品净进口地区，尤其中国随着经济的持续快速增长，对石化产品需求旺盛，石化产品平均自给率50%左右，有大约50%的产品依赖进口满足市场需求。美国、日本和中东是石化产品出口国家和地区，中东凭借其丰富而廉价的油气资源，乙烯生产能力增长迅速，是新增能力最快的地区，2010年前后，由于竞争剧烈，美、日、欧可能成为石化产品进口地区。世界乙烯供需预测见表3。　 表3.  世界乙烯供需预测   单位：万吨/年   2003年2008年2013年年均增长率2003-2008年2008-2013年能力11077.812750.313135.33.92.8产量9750.912313.714314.64.83.1需求9775.412313.714314.64.73.1开工率%879193        由表可见2013年以前世界乙烯供需基本平衡。     ●原料结构目前世界乙烯原料结构中，石脑油仍占主要地位，2003年全球乙烯原料结构:石脑油  47.5%轻烃  36.3%柴油  4.6%其他  11.6%合计  100.0%各地区拥有资源不同，乙烯原料构成有较大差异，北美和中东以轻烃原料为主，2002年北美轻烃占乙烯原料总量的79%(其中乙烷占63%)；中东地区乙烷占64%，丙烷占20%；亚太和西欧以石脑油为主要原料占68-70%，随着亚太乙烯产能的扩展石脑油资源日益紧张，价格将上扬。     ●产能的增长方式 对现有乙烯装置扩能改造，可大大节省投资，加快建设速度，是世界普遍采用的乙烯产能增长方式，据统计1995-2003年，全球乙烯产能增加3416万吨/年，其中新建装置占45.8%，而通过扩能改造占54.2%。我国18套乙烯装置中的七套大型乙烯将先后由30万吨/年改扩到60-70万吨/年，增加能力293万吨/年，占2003年乙烯产能的52.3%，现已有四套投产，另三套在今、明两年中可建成。1.   2世界乙烯的发展特点      ●加大产业结构调整力度世界跨国大石油石化公司兼并联合重组推动石化产业结构调整升级，一批超大型的石油化工巨头相继出现，三超（BP、exxon--Mobil、Shell），四强综合化工公司（巴斯夫、道化学、拜耳、杜邦）。这批超大超强石油石化公司更突出优势产业和核心竞争力，在资源的占有量、产品的贸易量、技术开发与转让、对外直接投资等方面均占绝对优势，控制和影响着世界石油石化产业的发展。     ●油化一体化已成为全球乙烯工业发展主流面对炼油和化工行业日趋激烈的竞争态势，世界大石油石化公司都不懈地寻找提高盈利能力和竞争力的有效途径，炼油与化工是关联最密切的业务，两者结合可以在资源配置，优化互用各种物流，提高产品附加值，延伸产业链，降低固定资产费用，节省储运系列投资，共享公用工程和环保系统，从而实现炼厂与化工厂整体效益最大化的目标。据美国斯坦福咨询公司（SRI）对燃料型炼油厂和一体炼厂两种模式效益分析，在一定的原油价格范围内，一体化厂的全投资收益率比燃料型炼厂高10%以上，而且随原油价格的升高，两者收益率差距更大，这也说明一体化炼厂具有更强的抗风险能力。      ●乙烯装置规模大型化趋势明显近年来，世界乙烯装置规模大型化趋势明显，60-70年代以30万吨/年为大型化规模，80~90年代以60万吨/年为大型化规模。1997-2003年，世界共新建乙烯装置24套，平均规模60万吨/年，2004~2008年新建乙烯规模平均82万吨/年。目前商业化的最大规模已达127万吨/年，即加拿大的NOVA厂，以轻烃为裂介原料，2000年投产。2003年世界乙烯平均规模为44.3万吨/年(我国平均规模31.5万吨/年),目前新建工厂以80-100万吨/年居多,也有130万吨/年甚至140万吨/年规模的乙烯装置在规划建设之中,其大多以轻烃为裂解原料。大型化带来单位产品投资省、成本低、效益好的客观效果是明显的，但大型化对原料组织供应、设备制造、运输条件要求高，生产操作和管理苛刻，要保证长周期满负荷稳定生产的难度大也是不争的事实，因此要因地制宜特别结合原料条件选择好规模，不宜盲目追求越大越好。     ●实现长周期安全运转已成为现实目标一套大型乙烯联合装置停产检修的损失是相当可观的，因此各国都在如何延长装置的运转周期上下功夫，目前日本的乙烯装置已经实现4年一大修，欧美的一些乙烯装置更实现5-6年的连续安全运转，我国目前要求实现2~3年一大修的目标，茂名乙烯自1999年2月8日起至今已连续安全运行67个月未大修。     ●传统乙烯生产技术不断进步和完善 管式裂解深冷分离仍是当今世界乙烯生产的主流技术，也是经历了半个多世纪不断发展完善的传统生产技术，虽裂解炉由小到大，规模不一；分离流程有顺序切割分离，前脱乙烷前加氢，前脱丙烷前加氢之别，但大同小异只是在能耗物耗的优化组合上各显特色，应该说近年来该技术无突破性或称革命性的变革，但技术进步不断，主要侧重于节能降耗，优化流程，节省投资等方面，具体表现在：裂解炉的大型化，单台炉能力已由90年代的6-8万吨/年，达到目前的17.5万吨/年~20万吨/年，甚至28万吨/年也在设计之中;急冷油减粘系统和热回收系统改进；压缩系统注水降温、防结焦和干气密封技术；热泵技术；高效塔板、高热通量换热器的采用；调整产品丙烯与乙烯比例的技术；二元和三元制冷技术；ARS技术的新进展-HRS技术等等。总之，技术的不断进步，使传统乙烯技术更趋完善。     ●乙烯生产的新工艺和新技术在探索中前进Superflex技术该技术由ARCO化学公司开发，KBR公司负责技术转让事宜，利用流化催化裂化工艺，处理C4-C8的轻烃原料，生产以丙烯为主，兼产乙烯和高辛烷值汽油等为目的产品。该项技术主要特点是用低价值的轻烃类原料，生产价值高的轻质烯烃，产品收率高，产品以丙烯、乙烯为主，集中度高，各种原料的裂解收率见表3。　表3  各种原料经SUPERFLEX的裂介收率  WT%   热裂介C4热裂介C5FCC轻石脑油焦化轻石脑油燃料气7.212.013.611.6乙烯22.522.120.019.8丙烯48.243.840.138.7丙烷5.36.56.67.0高产烷值汽油16.815.619.722.9合计  100.0100.0100.0100.0  该技术采用传统催化裂化类似生产工艺流程和设备生产，只是操作条件和催化剂不同,因此工程技术成熟也无太大放大等问题。目前尚无大规模商业化生产装置。CPP技术该技术由中国石化股份公司北京石油化工科学研究院开发，称为催化裂解工艺，其利用流化催化裂化工艺，处理石蜡基常压渣油原料，生产乙烯、丙烯等轻质烯烃为主，该工艺技术已经过工业试验装置运行并经两大公司（中石化、中石油）组织鉴定，目前沈阳石蜡化正采用此技术，建设处理50万吨/年大庆和沈北常压渣油CPP装置，乙烯产量13万吨/年，丙烯8.4万吨/年，用以加工PVC和丙烯酸和酯类产品。 该技术的催化剂是北京石油化工科学研究院专为CPP工艺开发的，是一种改性沸石催化剂，具有正碳离子与自由基反应机理的催化活性。生产工艺流程设备类似于催化裂化工艺，工艺操作条件较传统的FCC苛刻。CPP工艺是以重质原料发展石油化工制轻质烯烃的新工艺，具有国际领先水平。HCC技术该技术由中国石化股份公司洛阳石化工程公司开发，称为重质油接触裂解工艺，其利用流化接触裂解工艺，处理常压渣油原料（石蜡基），生产乙烯、丙烯等轻质烯烃为主，该技术在抚顺石化分公司做过长周期（近百天）的工业试验，已取得初步成果，有待进一步的鉴定。2.快速发展中的我国乙烯工业现状作为石化工业的“龙头”，我国乙烯工业已有40多年的发展历史，60年代初我国第一套乙烯装置在兰州化工厂建成投产，现已有16家企业18套乙烯装置，2003年生产能力560.5万吨，产量611.8万吨，开工率达109.25%，能力居世界第四位，仅次于美、日、韩。　2003年全国乙烯厂生产情况    万吨/年   生产能力产量燕山石化66.0072.22大庆石化48.0050.80齐鲁石化45.0056.32扬子石化65.0076.53上海石化2*70.0080.13上海石化1*14.5014.71兰州石化24.0017.53辽阳石化12.0014.52盘锦乙烯16.0015.54抚顺乙烯14.0017.85北京东方15.0016.53新疆独山子22.0023.59天津联化20.0023.00茂名石化38.0039.00中原石化18.0019.00吉林乙烯38.0042.48吉林有机15.0015.04广州石化20.0017.01合计560.5611.82  2003年全国乙烯平均规模达31.14万吨/年     ●历年来的乙烯产量能力，产量、表现消费量，见表4。 　表4.  近年来我国乙烯供需情况  万吨/年   能力产量进口量出口量表现  消费量当量消费自给率%1998年422.303773.90.7380.277548.61999年441.84353.70.0438.794346.12000年442.204708.90.0478.9109043.12001年483.504817.40.0488.4128537.42002年547.005418.52.6546.9145037.32003年560.56124.73.2613.5162037.8平均增长率%     10.173.8    10.0415.9            ●供需现状和预测近十多年来我国乙烯工业发展较快，1998~2003年能力和产量年增长率分别为5.83%和10.17%以上，但仍满足不了市场需求，同期进口乙烯下游产品折乙烯后的当量消费年均增长达15.9%，自给率由1998年的48.6%下降到2003年的37.8%，进口依存度逐年增长，随着我国经济持续、快速、稳定增长，对石化产品需求越来越旺。根据2000-2020年我国GDP增长率7.2%为基准的弹性系数测算，乙烯需求预测；     2005年2010年2020年生产能力（万吨/年）888.514002000当量需求(万吨/年)18502500-26003700-4100自给率(%)4856-53.854-48       ●技术水平近年来我国乙烯及其下游加工装置在规模化水平、技术进步、节能降耗、技术开发和创新等方面取得长足的进步，整体实力明显增强：七套大型乙烯装置在2006年前后完成二轮改造后，平均规模达73.3万吨/年，虽大多数装置由二个系列组成，但整体规模已达世界级，尤其是下游聚乙烯、聚丙烯装置，新建基本都在20万吨/年以上；节能降耗效果明显，2003年乙烯的平均能耗在730万大卡/吨乙烯左右，大型乙烯平均能耗691.8万大卡/吨乙烯，吉化乙烯能耗595万大卡/吨乙烯，为国内最佳，全国乙烯原料消耗平均为3.2吨/吨烯，由于我国乙烯原料较重，轻烃比例小（占5~6%），石脑油（占60%左右）供应不足，重质原料柴油和加氢尾油占24%~27%的比重。乙烯原料耗量较高；石油化工技术在多年来引进、消化、吸收的基础上，通过开发创新，已形成了一批具有自主知识产权并可应用于工业化的技术成果，包括10万吨/年能力的裂解炉，聚丙烯高效催化剂和环管二代聚丙烯成套技术以及石化装置的催化剂国产化等等。