徐 莉

(中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271)

乙烯是石油化工的基本有機(jī)原料，目前約有75%的石油化工產(chǎn)品由乙烯生產(chǎn)，它主要用來(lái)生產(chǎn)聚乙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧乙烷/乙二醇、二氯乙烷、苯乙烯、聚苯乙烯、乙醇、醋酸乙烯等多種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，實(shí)際上，乙烯產(chǎn)量已成為衡量一個(gè)國(guó)家石油化工工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。近年來(lái)，我國(guó)乙烯工業(yè)發(fā)展迅速，生產(chǎn)技術(shù)、裝置規(guī)模和單爐裝置產(chǎn)能都有很大發(fā)展,2013年產(chǎn)能已經(jīng)增加到1 776.5 萬(wàn)t/a，成為僅次于美國(guó)的世界第二大乙烯生產(chǎn)國(guó)，占全球乙烯產(chǎn)能的12.5%[1]。生產(chǎn)裝置從全套引進(jìn)到國(guó)產(chǎn)化率70%以上，已經(jīng)具備了自主建設(shè)百萬(wàn)噸級(jí)乙烯裝置的能力，乙烯工業(yè)總體水平步入了世界先進(jìn)國(guó)家行列，呈現(xiàn)跨越式發(fā)展趨勢(shì)。

1 我國(guó)乙烯行業(yè)的現(xiàn)狀

截至2013年底，我國(guó)共有26家乙烯生產(chǎn)企業(yè)，34套裝置。其中，中國(guó)石化擁有裝置17套(含合資企業(yè))，總產(chǎn)能為1 041.5 萬(wàn)t/a，中國(guó)石油擁有裝置11套，總產(chǎn)能為511 萬(wàn)t/a，分別占我國(guó)乙烯產(chǎn)能的58.6%和28.8%[1]。隨著我國(guó)新建大型乙烯裝置的投產(chǎn)，以及對(duì)原有裝置的改擴(kuò)建，乙烯裝置的平均規(guī)模不斷提高,蒸汽裂解乙烯裝置的平均規(guī)模達(dá)到56.7 萬(wàn)t/a，單套規(guī)模達(dá)到80 萬(wàn)t/a以上的裝置有10套(見(jiàn)表1)。

1.1 乙烯供需矛盾仍突出

從全球來(lái)看，供給趨于平衡，但從中國(guó)市場(chǎng)來(lái)看，近10年，我國(guó)乙烯當(dāng)量消費(fèi)量逐年遞增，在近幾年國(guó)內(nèi)乙烯產(chǎn)能大幅增加下仍無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)需求，我國(guó)乙烯消費(fèi)與未來(lái)預(yù)測(cè)見(jiàn)表2。

從表2可知：未來(lái)我國(guó)乙烯當(dāng)量消費(fèi)缺口仍較大，在50%以上，隨著“十二五”期間一批大乙烯項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，供需缺口將有所縮小，預(yù)計(jì)乙烯當(dāng)量消費(fèi)自給率將由目前的47%～48%提高到2015年的約70%。

表1 2013年中國(guó)產(chǎn)能80 萬(wàn)t/a以上的乙烯裝置[2]

表2 我國(guó)乙烯消費(fèi)與未來(lái)預(yù)測(cè)[2] 萬(wàn)t/a

1.2 裝置規(guī)模大型化

規(guī)模效益促使世界乙烯工業(yè)裝置向著大型化方向發(fā)展。為了降低乙烯的單位產(chǎn)能投資，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，乙烯裝置大型化趨勢(shì)已明顯[3]。美國(guó)魯姆斯公司的統(tǒng)計(jì)表明[4-5]，乙烯生產(chǎn)成本隨著裝置規(guī)模的增大而會(huì)有較大幅度的降低，100 萬(wàn)t/a與50 萬(wàn)t/a乙烯裝置相比，可降低生產(chǎn)成本約25%；150 萬(wàn)t/a與50 萬(wàn)t/a相比，可降低約40%；150 萬(wàn)t/a與100 萬(wàn)t/a相比，可降低約15%。早在1992年1月，中央就確定了石化工業(yè)“大型、先進(jìn)、高效”的發(fā)展方向?！笆晃濉逼陂g，我國(guó)乙烯裝置的大型化呈現(xiàn)加速態(tài)勢(shì)，新建了新疆獨(dú)山子石化百萬(wàn)噸乙烯工程、天津石化百萬(wàn)噸乙烯工程和鎮(zhèn)海煉化百萬(wàn)噸乙烯工程,以及蘭州石化、吉林石化、茂名石化、廣州石化、上海金山、揚(yáng)子石化和燕山石化等一批乙烯擴(kuò)建工程，單套裝置能力已達(dá)100 萬(wàn)t/a[6]。“十二五”期間，我國(guó)乙烯工業(yè)仍將持續(xù)推進(jìn)規(guī)模化發(fā)展，隨著大慶石化、撫順石化、四川彭州石化、武漢石化、惠州乙烯二期、海南煉化、湛江中科合資煉化一體化項(xiàng)目等一批大乙烯項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)到2015年，我國(guó)乙烯總產(chǎn)能為2 500～2 700 萬(wàn)t/a。

1.3 “煉化一體化”百萬(wàn)噸乙烯基地崛起

煉化一體化已成為全球乙烯工業(yè)發(fā)展主流，煉油與化工是關(guān)聯(lián)最密切的業(yè)務(wù)，兩者結(jié)合可以在資源配置，優(yōu)化互用各種物流，提高產(chǎn)品附加值，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，降低固定資產(chǎn)費(fèi)用，節(jié)省儲(chǔ)運(yùn)系列投資，共享公用工程和環(huán)保系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)煉廠與化工廠整體效益最大化的目標(biāo)。據(jù)美國(guó)斯坦福咨詢公司(SRI)對(duì)燃料型煉油廠和一體煉廠兩種模式效益分析，在一定的原油價(jià)格范圍內(nèi)，一體化廠的全投資收益率比燃料型煉廠高10%以上，且隨原油價(jià)格的升高，兩者收益率差距更大，一體化煉廠具有更強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

目前，我國(guó)已在長(zhǎng)三角、珠三角和環(huán)渤海地區(qū)建成了一批大型煉油化工一體化企業(yè)，其中包括鎮(zhèn)海煉化、福建煉化、天津石化煉化一體化基地，據(jù)悉，中國(guó)石化75%的煉油能力、90%以上的乙烯生產(chǎn)能力集中在這三大地區(qū)，為原料的優(yōu)化配置、資源的綜合利用、提高企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)《乙烯行業(yè)“十二五”規(guī)劃》，我國(guó)將繼續(xù)做大做強(qiáng)這三大地區(qū)石化產(chǎn)業(yè)群，改造提升東北地區(qū)乙烯工業(yè)，同時(shí)建設(shè)中西部乙烯基地，進(jìn)一步優(yōu)化乙烯布局[2]。長(zhǎng)三角地區(qū)以上海、南京、寧波為中心，形成3～4個(gè)產(chǎn)能超200 萬(wàn)t/a的乙烯生產(chǎn)基地，其乙烯合計(jì)產(chǎn)能將占全國(guó)總產(chǎn)能的35%以上;珠三角地區(qū)將加快茂名、惠州、湛江、揭陽(yáng)等地中資或中外合資項(xiàng)目的建設(shè)，重點(diǎn)發(fā)展下游的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品和特色、高附加值的衍生物產(chǎn)品;環(huán)渤海灣地區(qū)以京津唐和撫順為中心，布局大型乙烯裝置;中西部地區(qū)則配合西部大開(kāi)發(fā)和中部崛起，在蘭州、成都、武漢、獨(dú)山子等地形成4個(gè)乙烯基地?！笆濉逼陂g，全國(guó)煉油企業(yè)平均規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，使我國(guó)乙烯工業(yè)向“煉油-乙烯-芳烴-高端產(chǎn)品”深度集成的一體化模式發(fā)展成為可能。

1.4 重大裝備國(guó)產(chǎn)化

2007年4月，國(guó)家發(fā)改委起草了《關(guān)于加快推進(jìn)石化裝備國(guó)產(chǎn)化的實(shí)施方案(討論稿)》，為石化裝備國(guó)產(chǎn)化設(shè)定了百萬(wàn)噸級(jí)乙烯及深加工設(shè)備成套裝備的國(guó)產(chǎn)化率不低于75%[7-8]。在“十一五”期間,百萬(wàn)噸乙烯裝置中最關(guān)鍵、最難國(guó)產(chǎn)化的核心設(shè)備裂解氣壓縮機(jī)、丙烯制冷壓縮機(jī)和乙烯壓縮機(jī)均已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化[6]。

例如[6-10]：天津百萬(wàn)噸乙烯工程中，作為核心裝備的裂解氣壓縮機(jī)和冷箱首次由國(guó)內(nèi)廠家制造，乙烯裝備的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到78%，主要設(shè)備1 775臺(tái)(套)，引進(jìn)設(shè)備僅為212臺(tái)(套)，其余均為國(guó)內(nèi)采購(gòu)。在茂名乙烯技術(shù)改造中，實(shí)現(xiàn)了大型裂解氣壓縮機(jī)和冷箱等關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，總共510臺(tái)設(shè)備中448臺(tái)是國(guó)內(nèi)制造，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)87.8%，首創(chuàng)使用國(guó)內(nèi)技術(shù)和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的最高記錄。鎮(zhèn)海煉化百萬(wàn)噸乙烯工程實(shí)現(xiàn)了三大核心機(jī)組之一的丙烯制冷壓縮機(jī)的首臺(tái)國(guó)產(chǎn)化,整個(gè)工程共有13臺(tái)套大型設(shè)備被列為國(guó)家重大設(shè)備國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)和重點(diǎn)推廣應(yīng)用項(xiàng)目，均實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主安裝，有力地推動(dòng)了國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)水平提升。撫順石化80 萬(wàn)t/a乙烯建設(shè)中，裝置國(guó)產(chǎn)化率達(dá)72%,裝置采用的乙烯壓縮機(jī)組由沈鼓集團(tuán)提供，這是我國(guó)自主研制的首臺(tái)百萬(wàn)噸乙烯裝置用乙烯壓縮機(jī)組。

通過(guò)自主創(chuàng)新和合作開(kāi)發(fā)，我國(guó)石化已具備了采用自主技術(shù)建設(shè)百萬(wàn)噸級(jí)乙烯裝置的能力。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，依托石化企業(yè)工程建設(shè)和技術(shù)改造項(xiàng)目，中國(guó)石化研制和推廣應(yīng)用了重大國(guó)產(chǎn)化設(shè)備達(dá)2 000多套。其關(guān)鍵設(shè)備乙烯裂解爐及其急冷鍋爐、大型乙烯裂解、各種低溫泵、高壓板翅式換熱器(冷箱)、大型乙烯球罐、聚丙烯反應(yīng)器以及大型雙螺桿造粒機(jī)組等相繼研制成功。石化大型裝備的國(guó)產(chǎn)化，有力推動(dòng)了石化裝備制造業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，增強(qiáng)了中國(guó)石化裝備工業(yè)參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力。

2 中國(guó)乙烯工業(yè)面臨的問(wèn)題與對(duì)策

2.1 原料應(yīng)向多元化發(fā)展

乙烯原料是影響乙烯成本的重要因素。在乙烯生產(chǎn)中，原料在總成本中所占比例高達(dá)70%～75%[1],以石腦油為原料時(shí)更是高達(dá)80%～90%[3]。目前，我國(guó)生產(chǎn)乙烯的原料主要是石腦油，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(guó)70%左右的原油用于成品油(汽、煤、柴油)生產(chǎn)。2013年我國(guó)進(jìn)口原油2.8億噸，原油對(duì)外依存度已達(dá)57.3%[1]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，未來(lái)我國(guó)乙烯原料的供需矛盾將進(jìn)一步加劇。預(yù)計(jì)2015年我國(guó)乙烯產(chǎn)量將達(dá)到2 383.5 萬(wàn)t，需要石腦油7 000 萬(wàn)t，如果再考慮其他生產(chǎn)對(duì)石腦油的需求，國(guó)內(nèi)石腦油的缺口將更大。資源不足將限制我國(guó)乙烯工業(yè)的發(fā)展。

因此，應(yīng)加大能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)乙烯原料向輕質(zhì)化、多元化發(fā)展戰(zhàn)略[11-13]。另外，還要加快開(kāi)發(fā)新的乙烯生產(chǎn)路線，近年來(lái)我國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)并應(yīng)用了多種原料制烯烴技術(shù)，包括MTO/MTP、CPP、丙烷脫氫等技術(shù)。未來(lái)幾年是我國(guó)煤制烯烴/MTO生產(chǎn)能力迅速發(fā)展的時(shí)期，目前建成在建的煤制烯烴/MTO項(xiàng)目包括寧波禾元化學(xué)30 萬(wàn)t/a、浙江興興新能源30 萬(wàn)t/a、華能呼倫貝爾30萬(wàn)t/a、青海慶華30 萬(wàn)t/a、中國(guó)石化鶴壁30 萬(wàn)t/a，山西焦化30 萬(wàn)t/a、陜西神木化工30 萬(wàn)t/a等。但考慮到煤制烯烴項(xiàng)目的龐大投資和巨大的耗水量問(wèn)題，未來(lái)真正能夠建成的項(xiàng)目要少于規(guī)劃項(xiàng)目。所以應(yīng)加快頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，積極發(fā)展天然氣制乙烯工藝。

2.2 淘汰落后產(chǎn)能，提高競(jìng)爭(zhēng)力

我國(guó)乙烯生產(chǎn)裝置規(guī)模已經(jīng)有較大提高，但與先進(jìn)水平相比還有一定差距。我國(guó)產(chǎn)能低于50 萬(wàn)t/a裝置多達(dá)17套(其中1套已經(jīng)停產(chǎn))，全球范圍內(nèi)規(guī)劃建設(shè)的超大型乙烯裝置產(chǎn)能可達(dá)150 萬(wàn)t/a,一些公司還在研究180 萬(wàn)t/a乙烯裝置的可能性，沙特阿拉伯、北美地區(qū)及新加坡的乙烯裝置平均規(guī)模均在我國(guó)之上[1,12,14]。因此借鑒世界乙烯工業(yè)發(fā)展規(guī)律，我國(guó)乙烯工業(yè)規(guī)模適宜在80～130 萬(wàn)t/a，建設(shè)規(guī)模根據(jù)市場(chǎng)、原料及其他建廠條件而定。同時(shí)應(yīng)當(dāng)關(guān)閉規(guī)模小、能耗高、技術(shù)落后、經(jīng)濟(jì)效益差的裝置，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律和提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的要求出發(fā)，實(shí)現(xiàn)乙烯規(guī)模大型化。

2.3 技術(shù)有待提高

目前我國(guó)乙烯裝置國(guó)產(chǎn)率與國(guó)外先進(jìn)水平相比，還存在較大技術(shù)差距，可靠性和穩(wěn)定性不高，專(zhuān)業(yè)化和系列化程度較低，裝備制造業(yè)的發(fā)展還跟不上石化技術(shù)發(fā)展及裝備大型化的要求；對(duì)引進(jìn)技術(shù)裝備消化吸收再創(chuàng)新的力度不夠，原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新缺乏；重大技術(shù)裝備的研發(fā)能力薄弱；技術(shù)準(zhǔn)備和儲(chǔ)備不足；裝備制造企業(yè)與工藝開(kāi)發(fā)的合作機(jī)制尚未建立，不適應(yīng)世界石化裝備機(jī)電一體化和信息化的要求與步伐。我國(guó)石化裝備產(chǎn)業(yè)應(yīng)在重大裝備上實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)和系統(tǒng)集成能力的突破，著力提高我國(guó)石化行業(yè)重大裝備國(guó)產(chǎn)化水平。國(guó)內(nèi)乙烯工業(yè)總體物料消耗較高，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)引進(jìn)先進(jìn)的裂解技術(shù)和分離技術(shù)。

但是提高競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵是要加快技術(shù)進(jìn)步，增強(qiáng)自主開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新能力，石化工業(yè)長(zhǎng)期立足在引進(jìn)技術(shù)的基點(diǎn)上是難以使競(jìng)爭(zhēng)力有較快的提高，研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)不足是難以進(jìn)入開(kāi)發(fā)創(chuàng)新之路的主要原因，目前化學(xué)工業(yè)的科研經(jīng)費(fèi)投入占GDP的比例不足1%，低于有關(guān)制造業(yè)的投入水平，與發(fā)達(dá)國(guó)家2.2%的水平更有較大差距，尚屬于技術(shù)引進(jìn)和應(yīng)用層次。

2.4 布局分散需集中

目前，我國(guó)已建成的乙烯工業(yè)裝置分布在全國(guó)15個(gè)省、市、自治區(qū)，而擬建和已建的乙烯裝置更是幾乎覆蓋全國(guó)。單遼寧一個(gè)省，已建和擬建裝置也分散在遼陽(yáng)、盤(pán)錦、撫順、大連幾處。弊病明顯：1)加大了投資。如上海賽科90 萬(wàn)t/a乙烯工程建在化工區(qū)內(nèi)，有公用工程體系等一系列公用和輔助設(shè)施可以依托共享，每萬(wàn)噸乙烯產(chǎn)能工程總投資為2.49億元，而廣東惠州80 萬(wàn)t/a乙烯由于是單獨(dú)配套公用工程和輔助設(shè)施等，每萬(wàn)噸乙烯產(chǎn)能工程總投資比上海賽科高出2.13億元。2)公用工程投資重復(fù)浪費(fèi)。以60 萬(wàn)t/a乙烯裝置工程計(jì)，美國(guó)的罐區(qū)、碼頭等公用工程占整個(gè)工程的20%，而我國(guó)則占40%～50%，即其中有近20%部分要重復(fù)。3)加大了污染風(fēng)險(xiǎn)。目前我國(guó)主要港口幾乎都有煉油裝置，單是治理滲油漏油一項(xiàng)造成的污染就是一大難題。在缺水地區(qū)及長(zhǎng)江、黃河中上游的水源地布建大型化工聯(lián)合裝置，將會(huì)造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)惡化及生存危害。

世界上乙烯裝置的建設(shè)是以集中建設(shè)為主[1]，如美國(guó)約有2/3的乙烯裝置建在德克薩斯州，主要集中在墨西哥灣。比利時(shí)乙烯裝置全部建設(shè)在安特衛(wèi)普，日本乙烯大部分集中在東京灣，新加坡集中在裕廊島，韓國(guó)集中在蔚山附近。

在新一輪的發(fā)展中要重視布局，提高集中度，結(jié)合我國(guó)市場(chǎng)、資源等條件，應(yīng)集中在沿海地區(qū)布置4～5點(diǎn)，如鎮(zhèn)海、金山灣、湄洲灣、連云港、天津、青島、大連等地。然后再在此基礎(chǔ)上建設(shè)1～2個(gè)高度集中的石化基地。為了扼制目前過(guò)于分散的建設(shè)狀態(tài)，防止低水平重復(fù)建設(shè)和無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)家應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃，對(duì)乙烯工業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行準(zhǔn)入制度：1)乙烯項(xiàng)目建設(shè)要符合產(chǎn)業(yè)布局和“基地化、大型化”的發(fā)展要求；2)新建項(xiàng)目原則上要依托現(xiàn)有大型煉油企業(yè)，實(shí)行煉油化工一體化。乙烯項(xiàng)目業(yè)主原料自給能力必須達(dá)到75%以上。3)新建乙烯項(xiàng)目單線規(guī)模達(dá)到80 萬(wàn)t/a級(jí)以上，而且乙烯下游石化裝置也應(yīng)具有世界級(jí)經(jīng)濟(jì)規(guī)模。

2.5 其 他

我國(guó)市場(chǎng)尤其是下游乙烯產(chǎn)品的進(jìn)口量非常大，我國(guó)乙烯下游產(chǎn)品品種單一，特殊品種依賴(lài)于進(jìn)口，未來(lái)我國(guó)乙烯建設(shè)和發(fā)展將注重調(diào)整下游衍生產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，要更好利用我國(guó)以石腦油作為乙烯主要原料帶來(lái)的副產(chǎn)品和下游衍生物多、附加值高、增值空間大、可供選擇產(chǎn)品組合多的有利之處，多生產(chǎn)高附加值、高檔產(chǎn)品，以及差別化、功能化產(chǎn)品，更好地發(fā)揮煉化一體化優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)，努力開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和新技術(shù)，全面提高核心競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)乙烯工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，既有機(jī)遇，又面臨挑戰(zhàn)。在未來(lái)幾年內(nèi)，國(guó)內(nèi)乙烯生產(chǎn)企業(yè)區(qū)域分布將更加趨于合理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將得到更加合理的調(diào)整，經(jīng)濟(jì)效益將有更大幅度提高。在持續(xù)不斷的技術(shù)進(jìn)步基礎(chǔ)上，將會(huì)使我國(guó)由一個(gè)乙烯生產(chǎn)大國(guó)發(fā)展成為乙烯生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 王紅秋.我國(guó)乙烯工業(yè)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[J].中國(guó)石化，2014(3)：41-44.

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