蘭州石化分公司長慶乙烷制乙烯項目即將在陜西榆橫工業(yè)區(qū)開工建設(shè)

　　7月21日，中國石油蘭州石化分公司長慶乙烷制乙烯項目申請報告在西安通過*評審。這是我國第一套擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的乙烷制乙烯項目，即將在陜西榆橫工業(yè)區(qū)開工建設(shè)。該項目乙烯產(chǎn)品收率高、投資低，測算乙烯裝置噸乙烯產(chǎn)品能耗為398.7kgoe/t，比目前國內(nèi)石油化工路線能效領(lǐng)跑者的乙烯裝置能耗還低30%以上；乙烯完全成本僅3546元，遠低于煤制烯烴和石腦油裂解制乙烯工藝路線。

乙烷裂解制乙烯意向項目產(chǎn)能高達3500萬噸

　　過去十年，我國乙烯表觀消費量快速增長，從2008年的1096萬噸增長到2017年的2143萬噸，年復(fù)合增長率8%。長期以來我國乙烯主要由中國石化和中國石油兩家公司供應(yīng)，但隨著煤制烯烴行業(yè)的發(fā)展，中國乙烯呈現(xiàn)“兩桶油”為主、煤（甲醇）制烯烴企業(yè)和其他企業(yè)為輔的供應(yīng)格局。詳見圖1。預(yù)計未來隨著乙烷裂解企業(yè)的逐漸投產(chǎn)，供應(yīng)將越來越多元化。

　　我國油氣資源相對貧乏，乙烯裂解原料主要來自煉廠，其中以石腦油和加氫尾油等液體原料為主，乙烷和丙烷所占比例較小。乙烷裂解制乙烯具有裝置投資少、生產(chǎn)成本低、乙烯收率高的優(yōu)勢，100%乙烷進料的裂解裝置，乙烯收率達78%，而石腦油裂解裝置乙烯收率僅30%左右。近年，隨著煉油裝置的升級改造和美國頁巖氣的成功開發(fā)，乙烷和丙烷作為裂解原料比例逐漸增加，我國也迎來了乙烷裂解制乙烯的投資熱潮。根據(jù)不完全統(tǒng)計，截至目前，我國共有23個乙烷制乙烯的意向項目在申報國家發(fā)改委示范項目（包括混烷裂解），投資方既有中國石油等國有企業(yè)，也有社會資本；原料既有國產(chǎn)輕烴，也有進口乙烷（主要來自美國）；產(chǎn)能粗算合計約3500萬噸；如全部投產(chǎn)，則需乙烷原料高達4600萬噸。

乙烷裂解制乙烯技術(shù)的六大專利商

　　乙烷蒸汽裂解制乙烯技術(shù)成熟，已有數(shù)十年成功應(yīng)用的經(jīng)驗，技術(shù)上不存在瓶頸。幾大專利商Lummus、Technip、S&W、KBR、Linde和中國石化等均可提供成熟乙烯技術(shù)。其中Lummus、Technip、S&W技術(shù)在國際社會占據(jù)主導(dǎo)地位。乙烯裂解爐以管式爐為主，各種技術(shù)的差異主要反映在輻射段爐管形式上。輻射段爐管主要分為兩大類：直通式（Straight）爐管和分支式（Split）爐管。Lummus、Linde和中國石化CBL主要采用分支式爐型，Technip、S&W和KBR則采用直通式爐型。兩大爐型各有千秋。乙烯分離回收工藝主要分為順序分離工藝、前脫丙烷分離工藝和前脫乙烷分離工藝三種路線，近年又相繼有新的單元技術(shù)工業(yè)化，均形成技術(shù)先進、成熟可靠的乙烯分離回收工藝路線。乙烯裂解爐是乙烯行業(yè)的核心和關(guān)鍵設(shè)備。

1、美國Lummus技術(shù)

　　Lummus開發(fā)的SRT（Short Residence Time）技術(shù)具有停留時間短、熱強度高、烴分壓低、選擇性高等特點，全球已建設(shè)超過850臺，采用SRT技術(shù)的乙烯產(chǎn)能約占全球乙烯產(chǎn)能的40%以上。從SRT-II型開始，均采用分支變管徑輻射爐管，隨著爐型的改進，爐管程數(shù)逐步減少；其IV、V和VI型裂解爐均采用雙程分支變徑管，管徑采用先細后粗設(shè)計。其*新SRT-X型裂解爐單爐乙烯產(chǎn)能預(yù)計可達30萬噸。其氣體爐主要為SRT-III型爐，衛(wèi)星石化規(guī)劃的250萬噸乙烷裂解項目即采用Lummus技術(shù)。

2、德國Linde技術(shù)

　　Linde公司沒有單獨的氣體裂解爐爐型，其PyroCrack技術(shù)適用于各種原料，通常為雙輻射段單對流段設(shè)計，單爐乙烯產(chǎn)能可達25萬噸。目前已有40多套大型乙烯裝置采用Linde公司技術(shù)，合計產(chǎn)能超過1800萬噸。氣體裂解爐業(yè)績其中包括沙特SEPC公司100萬噸乙烷裂解工廠，阿聯(lián)酋Ruwais二期乙烷裂解工廠等。

3、中國石化CBL技術(shù)

　　中國石化CBL裂解爐采用高選擇性爐管構(gòu)型，對原料適應(yīng)性強，可裂解乙烷、石腦油和加氫尾油等原料，采用CBL裂解爐的乙烯產(chǎn)能合計達1000萬噸。針對氣體原料的CBL-R型裂解爐主要采用停留時間適中的四程爐管，已在鎮(zhèn)海煉化、中沙合資天津乙烯裝置上成功運行。2016年，國內(nèi)*大的20萬噸氣體裂解爐CBL-R2型裂解爐在中國石化鎮(zhèn)海煉化完成性能考核，該設(shè)計采用雙爐膛、氣液原料通吃，其熱效率、產(chǎn)量和乙烯收率等均達到設(shè)計保證值。

4、法國Technip技術(shù)

　　Technip技術(shù)（KTI技術(shù)）有三種爐管構(gòu)型，MK、SMK和GK，其中氣體裂解爐主要為SMK爐型，采用4程變徑不分支爐管，停留時間為0.3~0.4秒。過去十年全球有180臺乙烷爐（或混烷爐）采用該技術(shù)，包括美國Dow化學(xué)150萬噸工廠、沙特Sabic 130萬噸（乙/丙混烷），印度Reliance 140萬噸（乙/丙混烷）工廠、沙特yanbu 138萬噸（乙/丙混烷）等。采用該技術(shù)建成了全球*大的25萬噸乙烷爐。

5、美國S&W技術(shù)

　　S&W公司于2012年被Technip公司收購，具有70多年乙烯裂解爐技術(shù)經(jīng)驗，已對外許可建設(shè)100多套裝置。其裂解爐輻射段爐管屬于變徑不分支構(gòu)形，近年多采用的USC-U爐型，其爐管管徑相對較小，處理能力較小，但停留時間短，選擇性高，多采用雙輻射段設(shè)計。尤其是近年USC技術(shù)采用陶瓷爐管，可使乙烷裂解制乙烯轉(zhuǎn)化率達到90%。國內(nèi)新浦化學(xué)采用S&W乙烷裂解制乙烯技術(shù)建設(shè)的65萬噸乙烯裝置，預(yù)計2019年中建成。近年業(yè)績包括Sasol美國150萬噸乙烷裂解制乙烯工廠、美國CPchem150萬噸乙烯廠，沙特拉比格120萬噸乙烷裂解制乙烯工廠等。

6、美國KBR技術(shù)

　　KBR裂解爐博采Kellogg、Brown&Root和Exxon三方技術(shù)優(yōu)勢，形成SCORE裂解爐，形成停留時間*短、裂解溫度*高（880-900℃）、選擇性高的毫秒爐，有SC（SCORE Cracker）-1、SC-2和SC-4三種形式，為單爐膛構(gòu)型，裂解原料可適應(yīng)從乙烷到VGO，單爐能力可達20萬噸。SC爐型無單獨乙烷爐，乙烷和其他烴類可在同一爐管內(nèi)裂解。應(yīng)用KBR技術(shù)建設(shè)的乙烯裝置產(chǎn)能合計約1300萬噸。近年，BP與Ineos在美國Chocolate Bayou的合資烯烴廠采用5臺SCORE20萬噸乙烷/丙烷/石腦油復(fù)合裂解爐，Sabic公司Kayan項目采用9臺SCORE裂解爐。

中國發(fā)展乙烷裂解制乙烯的兩個關(guān)鍵問題

1、原料供給的穩(wěn)定

　　目前，全球約99%的乙烷用于生產(chǎn)乙烯。根據(jù)美國EIA統(tǒng)計和預(yù)測，美國2018年第四季度乙烷產(chǎn)能為180萬噸/日，預(yù)計2019年為198萬桶/日，2020年上升至219萬桶/日；在消費方面，2018年為147萬桶/日，2019年達到166萬桶/日，2020年將達到182萬桶/日，屆時可供出口乙烷約37萬桶/日，折合870萬噸/年；到2025年，供給將增加到5600萬噸，需求約4000萬噸，出口將達到1600萬噸。2019年1月，美國乙烷公司位于美國德州博蒙特市的馬丁碼頭乙烷出口中國終端破土動工，三年后該碼頭將投入運行。目前，國內(nèi)規(guī)劃的乙烷裂解制乙烯項目，僅新浦化學(xué)和衛(wèi)星石化的進口乙烷原料得到落實，其他項目除中國石油采用自產(chǎn)輕烴外，大部分為美國進口乙烷原料。

2、原料價格的優(yōu)勢

　　由于乙烷通常從天然氣（頁巖氣）中提取，國際乙烷價格自2009年以來與天然氣價格緊密掛鉤，天然氣市場在一定程度上驅(qū)動了乙烷價格。國內(nèi)規(guī)劃的乙烷裂解制乙烯項目大部分計劃進口美國乙烷，通常美國乙烷價格為市場價格加上分離費用、管輸預(yù)費用、碼頭操作費和運費等。雖然當(dāng)前價格較低，但未來可變成本難以預(yù)測。通過有關(guān)機構(gòu)對美國乙烷的地板價和天花板價進行的預(yù)測，乙烷價格的上限通常由乙烯的完全生產(chǎn)成本決定，*終由美國乙烯的價格決定；下限則由管道公司的成本決定，預(yù)計美國出口乙烷價格將長期處于200-300美元/噸的水平。