我國芳烴產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析 國務(wù)院《政府核準(zhǔn)的投資項目目錄(2013年本)》(國發(fā)〔2013〕47號) 調(diào)整了對新建PX項目的核準(zhǔn)政策,,將核準(zhǔn)項目的權(quán)限下放到省級政府,。 國家工業(yè)與信息化部下發(fā)了《對二甲苯項目建設(shè)準(zhǔn)入條件》(征求意見稿)。 中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的《石油和化學(xué)工業(yè)“十二五”發(fā)展指南》在石油和化工重點行業(yè)發(fā)展方向中指出,,對二甲苯(PX)力爭自給率達(dá)到85%等,。 PX能耗標(biāo)準(zhǔn)也在緊鑼密鼓制定之中,由中國化工信息中心牽頭起草的《對二甲苯單位產(chǎn)品能源消耗限額》已進(jìn)入征求意見階段,。該標(biāo)準(zhǔn)由國家發(fā)改革委,、工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司提出,并將成為發(fā)改委新建和改擴(kuò)建節(jié)能評估,、發(fā)改委萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動節(jié)能量,、工信部淘汰落后產(chǎn)能以及未來碳交易,、碳審計的依據(jù)。 芳烴PX-PTA產(chǎn)業(yè)鏈?我國PX-PTA-PET構(gòu)成的中國芳烴產(chǎn)業(yè)鏈繼續(xù)保持世界一流水平,,在產(chǎn)能和產(chǎn)量方面又取得了新進(jìn)展,。 我國PX產(chǎn)能達(dá)到1237萬噸/年,在全球4193萬噸/年的PX產(chǎn)能中占到29.6%的份額,,超過美國,、韓國和日本等PX主要生產(chǎn)國,產(chǎn)能位于世界第一,。 我國PTA產(chǎn)能已經(jīng)突破4000萬噸/年,,成為世界PTA生產(chǎn)第一大國,民營PTA成為產(chǎn)業(yè)主力已成定局 ,。 芳烴產(chǎn)品?截至目前,,我國PX企業(yè)有15家,2014年國內(nèi)PX產(chǎn)能在1237萬噸/年左右,,需求1800萬噸,,進(jìn)口量563萬噸,滿足國內(nèi)需求。 值得一提的是,,上海石化2套產(chǎn)能83萬噸/年的PX裝置,增加外購原料混二甲苯策略,,全年生產(chǎn)PX達(dá)93萬噸/年,,創(chuàng)產(chǎn)量新高。2013年12月,,海南煉化公司60?萬t/aPX工程產(chǎn)出99.8%高純度PX,,一次試車成功。標(biāo)志著中石化芳烴成套技術(shù)大型工業(yè)化裝置應(yīng)用成功,,打破了國外長期壟斷局面,,成為繼美國環(huán)球油品公司(UOP)、法國石油研究院(IFP)之后,,全球第3個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型化芳烴技術(shù)專利商,。 芳烴技術(shù)新進(jìn)展及動向 目前,生產(chǎn)苯(B),、甲苯(T)及二甲苯(X) 即BTX芳烴的原料主要包括來自于5個方面:一是來自催化重整的芳烴;二是來自石腦油蒸汽裂解副產(chǎn)品的芳烴組分;三是來自煤焦油加氫與催化裂化輕循環(huán)油(LCO)中的芳烴等;四是來自甲醇制芳烴(MTA);五是來自纖維素等生物質(zhì),,生產(chǎn)芳烴等拓寬原料來源的新工藝與新技術(shù)也在積極的研發(fā)過程中。主要生產(chǎn)芳烴新技術(shù)列舉如下,。 目前,,大多數(shù)PX的生產(chǎn)采用吸附分離工藝。UOP公司的Parex工藝和IFP公司的Eluxyl工藝可生產(chǎn)出純度大于99.9%的PX產(chǎn)品,?;旌闲虴luxyl工藝將吸附技術(shù)和結(jié)晶技術(shù)結(jié)合,,吸附工藝可降低一半的投資,總投資與單獨采用吸附分離工藝相當(dāng),,但可達(dá)到更高的對二甲苯回收率,。 中國石化石科院開發(fā)的RAX-?2000A型PX吸附劑在中國石化齊魯分公司首次進(jìn)行了成功應(yīng)用,此后還開發(fā)了新一代RAX-?3000型吸附劑,,性能達(dá)到世界先進(jìn)水平,。中石化自主開發(fā)的3萬噸/年PX吸附分離示范裝置建成投產(chǎn),成為全球第三家擁有成套芳烴技術(shù)的公司,。建設(shè)了60?萬噸/年PX聯(lián)合裝置,。 海南煉化公司60萬噸/年對二甲苯工程產(chǎn)出99.80%的高純度對二甲苯,能耗比國內(nèi)同類裝置低100?千克標(biāo)油/噸,,負(fù)荷,、收率、能耗和產(chǎn)品質(zhì)量等各項指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計指標(biāo),一次投料試車成功,。這標(biāo)志著中國石化芳烴成套技術(shù)大型工業(yè)化裝置應(yīng)用成功,,打破了國外公司在全球的長期壟斷局面。中國石油化工集團(tuán)公司成為全球第三個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型化芳烴生產(chǎn)技術(shù)專利商,。 將甲醇與甲苯進(jìn)行甲基化反應(yīng)生產(chǎn)對二甲苯具有較強的競爭力,,其優(yōu)勢在于甲苯原料的高效利用,能獲得高于85% 的對二甲苯選擇性且不產(chǎn)生苯,。中國石化第一套20萬噸/年工業(yè)試驗裝置已經(jīng)建成,,目前正在試車。甲苯與甲醇甲基化技術(shù),,不僅可以大幅增產(chǎn)二甲苯,,而且可以降低芳烴聯(lián)合裝置中苯產(chǎn)品的產(chǎn)量。該項技術(shù)的發(fā)展將煤化工和石油化工有機(jī)結(jié)合起來,,拓展了PX生產(chǎn)的原料范圍,。 該技術(shù)為芳烴聯(lián)合裝置的二甲苯異構(gòu)化單元,采用臨氫異構(gòu)的方法,,以吸附單元中分離出PX后的抽余油為原料,,將抽余油中低PX濃度的混合二甲苯異構(gòu)為接近熱力學(xué)平衡的高PX濃度的混合二甲苯,以達(dá)到增產(chǎn)PX的目的,,可在二甲苯異構(gòu)的同時,,將原料中的乙苯轉(zhuǎn)化為二甲苯,提高了PX的收率,。 該技術(shù)可用于芳烴聯(lián)合裝置二甲苯異構(gòu)化單元,,對于乙苯轉(zhuǎn)化型異構(gòu)化裝置,可完全滿足聯(lián)合裝置異構(gòu)化單元的要求;對于脫烷基型異構(gòu)化裝置,,經(jīng)適改造,,滿足芳烴聯(lián)合裝置異構(gòu)化單元的要求,。已在遼陽石化25萬噸/年芳烴聯(lián)合裝置的二甲苯異構(gòu)化單元進(jìn)行了工業(yè)試驗,運行超過16個月,。 我國是較早研究甲醇制芳烴的國家之一,,相關(guān)技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。目前國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)技術(shù)主要有:中科院山西煤炭化學(xué)研究所與賽鼎工程有限公司合作的固定床甲醇制芳烴技術(shù)(MTA),、清華大學(xué)的循環(huán)流化床甲醇制芳烴技術(shù)(FMTA)和中石化技術(shù),,其中前2項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)運行裝置。此外,,河南煤化集團(tuán)研究院與北京化工大學(xué)合作開展甲醇制芳烴技術(shù)研發(fā),。 山西煤化所的固定床甲醇制芳烴技術(shù)(MTA)工業(yè)化進(jìn)展?根據(jù)公開資料顯示,2012年2月由賽鼎公司設(shè)計的內(nèi)蒙慶華集團(tuán)10萬噸/年甲醇制芳烴裝置一次試產(chǎn)成功,,這是賽鼎運用與中科院山西煤化所合作開發(fā)的“一種甲醇一步法制取烴類產(chǎn)品的工藝”專利技術(shù)設(shè)計的我國第一套甲醇制芳烴裝置,。產(chǎn)品以油品為主,催化劑穩(wěn)定性和單程壽命等指標(biāo)均較好,。 清華大學(xué)流化床甲醇制芳烴工藝——流化床甲醇制芳烴的連續(xù)反應(yīng)再生技術(shù)?清華大學(xué)率先在國際上開發(fā)成功甲醇制芳烴的催化劑和便于大型化工業(yè)生產(chǎn)的流化床甲醇制芳烴的連續(xù)反應(yīng)再生技術(shù),。全球首套萬噸級甲醇制芳烴工業(yè)試驗裝置在華電煤業(yè)陜西榆林煤化工基地建成,2013年1月投料試車成功,,并于2013年3月18日通過國家能源局委托中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定,,技術(shù)總體處于國際領(lǐng)先水平。2013年8月,,煤制芳烴技術(shù)獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局授予的4項國家專利,。 中國石化上海石油化工研究院MTA技術(shù)?中國石化上海石油化工研究院對MTA催化劑結(jié)構(gòu)、制備技術(shù),、工藝條件等進(jìn)行了研究。采用負(fù)載脫氫氧化物的分子篩(ZSM-5)催化劑,,目前已完成催化劑的實驗室小試研究,,在反應(yīng)溫度400~450℃,單程轉(zhuǎn)化的芳烴收率大于50%,,BTX選擇性可達(dá)80%以上,。目前正與相關(guān)單位開展MTA技術(shù)的中試研究。 美國Massachusetts大學(xué)研究人員開發(fā)了一種將纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為芳烴化合物的一步法生產(chǎn)工藝,,為制取BTX提供了一條簡單,、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境友好的技術(shù)路線。該技術(shù)基于催化快速熱裂解工藝,,在流化床反應(yīng)器中迅速將木頭輔料和其他生物質(zhì)加熱至600℃ ,,生成氧化物,再采用專用沸石催化劑將這些化合物轉(zhuǎn)化成化學(xué)級BTX,。該技術(shù)具有產(chǎn)品不需要進(jìn)一步加工,、無需對主要廢物流進(jìn)行處理,、生物油改制方法中不需要氫氣以及木質(zhì)纖維原料不需預(yù)處理等特點,相比以石油為原料生產(chǎn)BTX的傳統(tǒng)工藝,,成本更低,。Anellotech創(chuàng)業(yè)公司將該技術(shù)實施了工業(yè)化,并稱石油價格超過5O~60美元/bbl(1 bb1≈159 L)時,,該技術(shù)在成本上具有競爭優(yōu)勢,。 中國芳烴市場及貿(mào)易新趨勢 中國是亞洲最大的PX生產(chǎn)國和消費國,2014年國內(nèi)PX產(chǎn)能在1237萬噸/年,,位居第一,。國內(nèi)石化企業(yè)因下游表現(xiàn)疲弱,PX開工率亦處于穩(wěn)中下降狀態(tài),,我國PX年消費量超過1600萬噸,,進(jìn)口量突破900萬噸。 2014年9月,,我國PX主要進(jìn)口國(或地區(qū))依次為:韓國,、日本和中國臺灣,分別占總進(jìn)口量的42.5%,、15.4%和11.7%,。主要進(jìn)口海關(guān)為大連海關(guān)、寧波海關(guān)和南京海關(guān),,分別占總進(jìn)口量的32.5%、27.1%和19.5%,。 2014~2015年,,國內(nèi)僅有中金石化的一套200萬噸的PX裝置計劃上馬,,屆時國內(nèi)PX產(chǎn)能僅約1421萬噸,產(chǎn)能仍不能滿足國內(nèi)生產(chǎn)需求,,PX仍需大量進(jìn)口。 特別說明的是,,由于種種原因,我國部分PX項目建設(shè)受阻,,例如,茂名芳烴項目包括新建60萬噸/年芳烴裝置的暫時擱置,,據(jù)統(tǒng)計在8年中有7個PX項目擱淺,。使得我國PX產(chǎn)能增長緩慢,。 預(yù)計2015年我國對二甲苯表觀消費量將達(dá)到2200萬噸,產(chǎn)量達(dá)到1327萬噸,,市場缺口873萬噸; 到2020年我國PX表觀消費量將達(dá)到2970萬噸,,產(chǎn)量達(dá)到2270萬噸,市場缺口約為700萬噸,。 亞洲2015年新增產(chǎn)能巨大,, PX市場前景堪憂?預(yù)計2015年,,在大量新增產(chǎn)能投產(chǎn)和原油價格持續(xù)低迷雙重夾擊中,亞洲對二甲苯(PX)市場堪憂,中國(包括臺灣地區(qū)),、韓國、印度等地將有約1300萬噸的PTA新增產(chǎn)能。 東北亞貿(mào)易商更是反映:“2015年混合二甲苯為原料的PX生產(chǎn)商仍將繼續(xù)面臨挑戰(zhàn)。亞洲地區(qū)PX供應(yīng)近期仍將過剩,,盈利能力不可能出現(xiàn)顯著改善,?!?/p> 2018年世界PX產(chǎn)業(yè)及市場?2018 年世界PX產(chǎn)能將達(dá)到6000萬噸/年,新增產(chǎn)能主要面向中國市場;新增產(chǎn)能巨大,,開工率走低,。預(yù)計PX裝置平均負(fù)荷率將從2012年的84%下降到2018 年的70%,原因包括中國,、韓國、中東及東南亞等地PX產(chǎn)能釋放;中國PTA 開工不足;利潤減少等,。 預(yù)計近350萬噸/年的舊產(chǎn)能將退出市場,如日本一些老的出口型PX裝置最有可能被市場淘汰,,亞洲PX價格也將隨之持續(xù)回落,。 2018~2020年期間亞洲PX生產(chǎn)商的盈利黃金期或?qū)⒒窘Y(jié)束?未來對二甲苯(PX)行業(yè)將面臨開工率和利潤率下降明顯的趨勢,,也許新一輪重組的景象將產(chǎn)生,特別是亞洲地區(qū)一些PX設(shè)備陳舊和競爭力較弱的生產(chǎn)裝置將不得不跟最近幾年的聚酯行業(yè)少數(shù)廠家一樣關(guān)閉,。當(dāng)然,,一些新上項目的PX廠家也應(yīng)該謹(jǐn)慎投資,,值得注意的是,,PX產(chǎn)能擴(kuò)張集中的地區(qū)更要防范市場風(fēng)險了,。 據(jù)IHS化學(xué)公司稱,,亞洲地區(qū)PX價格出現(xiàn)波動主要是受到供應(yīng)過剩以及市場需求疲軟的影響,,而不是受到上游原油和石腦油市場波動的影響,,證明下游企業(yè)需求數(shù)量直接影響著PX的開工率。 芳烴產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展展望 拓展原料供應(yīng) 突破原料供應(yīng)瓶頸,打破壟斷局面。中東地儲量豐富且成本低廉的乙烷和丙烷氣體,,近年來該地區(qū)的烯烴裝置基本采用乙烷及丙烷氣體為原料,,使得該地區(qū)石腦油商品供廊量多用于出口,另外非洲和中南美地區(qū)也是世界石腦油出口的主要地區(qū),,國內(nèi)芳烴企業(yè)可考慮從以上地區(qū)進(jìn)口,。此外,可積極拓展其他如凝析油,、甲醇等原料的使用,。 技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用 芳烴聯(lián)合裝置中的連續(xù)重整及吸附分離是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的技術(shù)關(guān)鍵和難點,中國石化集團(tuán)公司的連續(xù)重整技術(shù)已在國內(nèi)多套裝置工程化,,吸附分離技術(shù)開始應(yīng)用,。此外,國內(nèi)芳烴聯(lián)合裝置技術(shù)需進(jìn)一步提高工藝技術(shù)水平,,包括大型裝置,、大型設(shè)備的設(shè)計和施工水平等,以增強市場競爭力,,進(jìn)而推動下游相關(guān)行業(yè)的脫瓶頸,。 合理規(guī)劃PX-PTA.聚酯產(chǎn)業(yè)布局,建立煉化一體化基地或產(chǎn)業(yè)園區(qū),,有效降低生產(chǎn)運營成本,,增加企業(yè)的效益,提高產(chǎn)品的市場競爭能力,。 探索發(fā)展合資,、民營等多種投資形式,提高市場運行效率,,有效解決PX供給不足的問題,。 我國已成為PX供需大國,而聚酯及下游產(chǎn)品卻大量出口到國外,,應(yīng)針對下游產(chǎn)品最終用戶市場,,結(jié)合能源和其他資源情況以及當(dāng)?shù)卣摺⒔?jīng)濟(jì)政治,、環(huán)境等,,科學(xué)分析,以全球視野建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)基地,,在降低資源供給風(fēng)險,、運營成本的同時,增加企業(yè)的效益和競爭力,。 近年來,,大連、昆明,、彭州,、廈門,、寧波鎮(zhèn)海PX項目接連出現(xiàn)遭遇周邊民眾抵制的事件,這也直接造成了近年來PX國內(nèi)產(chǎn)能不足,,嚴(yán)重依靠進(jìn)口的局面,。 PX裝置可為地方政府和企業(yè)帶來巨大稅收或經(jīng)濟(jì)效益,而且可帶來較多的就業(yè)機(jī)會,,具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會意義,。如果環(huán)保配套設(shè)施和生產(chǎn)、監(jiān)管執(zhí)行良好的話,,應(yīng)該可以形成多贏的局面,。 PX裝置的廢氣基本上為有組織排放,即收集后進(jìn)入火炬系統(tǒng)處理,,并設(shè)有可燃?xì)怏w,、有毒氣體檢測報警裝置;廢水排放相對其他大型化工裝置來說也不是十分巨大,,而且均配有相應(yīng)污水處理設(shè)施;固體廢棄物也是或回收或集中處理等,。要加強日常生產(chǎn)管理,防止跑冒滴漏等現(xiàn)象出現(xiàn),。 PX項目在各發(fā)達(dá)國家(美國,、日本、韓國等)和發(fā)展中大國幾乎都有,,今天的技術(shù)己完全可以讓其同城市居民在一定距離上比鄰,。例如,美國休斯敦PX設(shè)施距城區(qū)僅1.2公里,,新加坡裕廊島??松梨跓拸SPX設(shè)施相距居民區(qū)不過1.2公里。 對PX項目的“敏感”事件,,政府一是要疏導(dǎo)民意,,科學(xué)決策;二是進(jìn)一步規(guī)范項目決策過程,增加項目規(guī)劃決策過程的透明度和民眾參與程度;三是做好做足項目的環(huán)境影響評估和社會穩(wěn)定風(fēng)險評估;四是堅持項目建設(shè)真正做到“三同時”;五是國內(nèi)對環(huán)保的監(jiān)督監(jiān)管,。 原文刊載于《流程工業(yè)》雜志2015年22/23期 作者:張福琴,,中國石油規(guī)劃總院副總工程師 |
|