【壓縮機(jī)網(wǎng)】2019年8月19日下午15時(shí)，新浦烯烴110萬噸/年輕烴綜合利用項(xiàng)目乙烯裝置一次開車投料成功，產(chǎn)出了純度為99.98%的聚合級(jí)乙烯產(chǎn)品。項(xiàng)目自2016年1月開工，歷時(shí)三年四個(gè)月，于2019年5月進(jìn)入試車階段。

 

　　這是我國(guó)首套由乙烷、丙烷裂解制備乙烯的裝置，乙烯獲得率高達(dá)80.5%，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)工藝中以石腦油制備乙烯的35%獲得率。此外，該項(xiàng)目中的單臺(tái)氣相裂解爐產(chǎn)能為目前全球最大。

 

　　該項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能為：65萬噸/年乙烯、12萬噸/年丙烯、1.45萬噸/年氫氣、4.5萬噸/年C4、3萬噸/年甲烷、4.5萬噸/年裂解汽油等。

 

 

　　作為國(guó)內(nèi)首套投產(chǎn)的乙烷制乙烯項(xiàng)目，新浦化學(xué)當(dāng)初在選擇投資該項(xiàng)目時(shí)，有可能考慮哪些因素？

 

　　1、可觀的投資回報(bào)率

　　乙烷裂解制乙烯工藝及其特點(diǎn)：

 

　　乙烷裂解制乙烯技術(shù)已在全球成功應(yīng)用多年，著名乙烯技術(shù)專利商如Lummus公司、S&W公司、KBR公司、Linde公司、TPL/KTI公司，以及中國(guó)寰球工程公司、中國(guó)石化工程建設(shè)公司（SEI）等，都具有成熟可靠的乙烷裂解制乙烯技術(shù)。目前乙烷裂解制乙烯裝置主要集中在美國(guó)、加拿大、中東和西歐，生產(chǎn)商主要有埃克森美孚化學(xué)公司、INEOS Americas公司、Sweeny Texas公司等。

　　乙烷蒸汽裂解制乙烯工藝流程一般包括裂解、壓縮、冷卻及分離三部分：

 

　　在裂解部分，預(yù)熱的乙烷和蒸汽（水烴質(zhì)量比為0.3）進(jìn)入到裂解爐中，在800℃的高溫下反應(yīng)得到乙烯和其他副產(chǎn)物，裂解氣隨后被急冷到600℃以避免發(fā)生分解反應(yīng)，急冷產(chǎn)生的500℃、10MPa的副產(chǎn)高壓蒸汽被送至透平壓縮機(jī)。冷卻后的裂解氣隨后進(jìn)入透平壓縮機(jī)進(jìn)行多級(jí)壓縮、除去酸性氣體和殘留水分。在分離部分，使用制冷劑進(jìn)一步冷卻壓縮部分尾氣并將氫氣從中分離出來用于乙炔加氫反應(yīng)，分離出的液體產(chǎn)品物料通過一系列精餾塔脫除其中的甲烷、乙烷和丙烷，同時(shí)得到目的產(chǎn)品乙烯。

 

　　乙烷裂解與石腦油裂解工藝的產(chǎn)品分布對(duì)比詳見表1。從表1可以看出，乙烷裂解工藝的乙烯收率可高達(dá)77.73%，遠(yuǎn)高于石腦油等其他原料的乙烯收率，但其他原料裂解所得的丙烯、碳四、裂解汽油收率均比乙烷裂解工藝高。從表1還可以看出，原料由輕到重（依次為乙烷、丙烷、石腦油、柴油），乙烯產(chǎn)率逐漸下降，而生產(chǎn)每噸乙烯所需的原料量增加，采用柴油裂解所用的原料量是乙烷原料的3倍；原料由輕到重，裂解副產(chǎn)物增加。可見乙烷裂解路線的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較單一，適宜用于多產(chǎn)乙烯。

 

　　表1  不同裂解原料的產(chǎn)品分布（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

　　采用不同裂解原料的乙烯裝置（生產(chǎn)能力50萬噸/年）其投資、成本和相對(duì)能耗比較見表2。可以看出，乙烷裂解工藝的投資低于丙烷、丁烷、石腦油、柴油原料的投資。乙烷裂解制乙烯的公用工程消耗（電力、冷卻水、燃料）、稀釋蒸汽用量均低于石腦油等其他原料裂解。由于原料不同影響到所用原料量的多少、能耗的高低和裝置投資的大小等，最終影響到乙烯生產(chǎn)成本的高低，因此原料由輕到重，裝置的生產(chǎn)成本逐漸增加。

 

　　總體來看，相對(duì)于石腦油裂解制乙烯，乙烷裂解工藝由于原料組分輕，裂解反應(yīng)的副產(chǎn)品少，因此具有投資小、單臺(tái)裂解爐的乙烯產(chǎn)量大、物耗及能耗低等諸多優(yōu)勢(shì)。

 

　　表2  不同裂解原料的乙烯裝置投資、成本和相對(duì)能耗比較

 

　　2、規(guī)避多重風(fēng)險(xiǎn)

　　行業(yè)發(fā)展需要高度關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)主要有3個(gè)方面：原料來源、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、供應(yīng)鏈。

 

　　從原料來源角度看，主要風(fēng)險(xiǎn)因素在于進(jìn)口乙烷來源的唯一性。目前我國(guó)已公布的乙烷制乙烯項(xiàng)目有：錦晟化工錦州乙烷裂解項(xiàng)目（200萬噸）、大連匯昆新材料西中島乙烷裂解項(xiàng)目（200萬噸）、天津渤化化工乙烷裂解項(xiàng)目（100萬噸）、南山集團(tuán)龍口乙烷裂解項(xiàng)目（200萬噸）、陽煤恒源化工青島乙烷裂解項(xiàng)目（200萬噸）、山東明宇化學(xué)乙烯項(xiàng)目（120萬噸）、衛(wèi)星石化連云港輕烴綜合利用項(xiàng)目（250萬噸）、新浦化學(xué)泰興輕烴綜合利用項(xiàng)目（65萬噸）、福建緣泰江陰乙烷裂解項(xiàng)目（200萬噸）、福建永榮湄洲灣乙烷裂解項(xiàng)目（150萬噸）、廣西投資集團(tuán)欽州乙烷裂解項(xiàng)目（100萬噸）。

 

　　僅已公布的上述項(xiàng)目考慮，國(guó)內(nèi)以進(jìn)口乙烷裂解制乙烯為目標(biāo)正在開展前期工作的乙烯能力達(dá)到1785萬噸/年（部分為混合原料），對(duì)應(yīng)乙烷需求量超過2200萬噸/年，遠(yuǎn)超當(dāng)前美國(guó)乙烷商業(yè)化可出口能力。

 

　　這也是新浦化學(xué)將裂解爐進(jìn)料設(shè)計(jì)為乙丙烷混合進(jìn)料的原因之一。

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)角度看，主要風(fēng)險(xiǎn)因素在于乙烷裂解產(chǎn)品的單一性。烷裂解產(chǎn)品除乙烯外，丙烯及以上的重組分很少，但同時(shí)產(chǎn)生大量氫氣。同時(shí)，雖然高乙烯收率的單一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在近幾年具有更好的盈利能力，但長(zhǎng)遠(yuǎn)看，下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展空間偏窄，抗市場(chǎng)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)能力偏弱。此外，由于副產(chǎn)氫氣量巨大，需要重視這部分資源的優(yōu)化利用。

 

　　從供應(yīng)鏈角度看，主要風(fēng)險(xiǎn)因素在于其體系不成熟導(dǎo)致的容錯(cuò)性低。從美國(guó)頁巖氣開采伴生出乙烷，到最終進(jìn)入中國(guó)沿海乙烯企業(yè)，中間需要經(jīng)過天然氣處理廠、天然氣凝析液（NGL）分離廠、專用出口設(shè)施（儲(chǔ)存、深冷、裝船）、超大型乙烷運(yùn)輸船（VLEC）、專用接收設(shè)施等環(huán)節(jié)，還涉及到美國(guó)境內(nèi)連接各環(huán)節(jié)的管道設(shè)施。目前美國(guó)乙烷出口供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)設(shè)施配套并不完備，富余能力有限，而新建/改擴(kuò)建實(shí)施進(jìn)度及規(guī)模可能存在不確定性，對(duì)過剩乙烷的出口能力造成直接的階段性制約。同時(shí)，遠(yuǎn)洋運(yùn)輸所需VLEC目前僅有三星重工為印度信誠(chéng)制造的6艘8.7萬Nm3船投用。由于目前國(guó)際乙烷遠(yuǎn)洋運(yùn)輸市場(chǎng)尚未形成規(guī)模，而VLEC投資規(guī)模巨大（單艘造價(jià)達(dá)1億美元以上），船東公司基本都是基于與乙烯企業(yè)的長(zhǎng)期租船合同新下造船訂單，現(xiàn)階段來看遠(yuǎn)洋運(yùn)輸能力及保障性都存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

 

　　因此，必須理性看待進(jìn)口乙烷裂解制乙烯項(xiàng)目的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)，合理控制發(fā)展節(jié)奏，示范先行，確保行業(yè)有序健康發(fā)展。