■文／白 颐

条条大路通烯烃

■文／白 颐

◎虽然乙烯项目建设热火朝天，但是煤制烯烃技术还没到大范围推广阶段。供图/CFP

各种烯烃新工艺路线的崛起，为中国聚烯烃原料路线朝多元化方向发展奠定了坚实基础，最终形成多种原料路线并举、相互竞争的格局。

随着亚洲地区在全球经济中的地位逐渐上升，石化产业向该地区聚集将成为未来发展趋势。与此同时，随着石化科技的进步和下游市场的分化，石油化工将从传统上以炼厂蒸馏装置为核心联产石化产品的单一格局，逐步向原料多元化和专用生产技术发展。

乙烯、丙烯作为石化产业最基础的原料，是国民经济发展的必需品，随着我国经济和社会持续快速发展，未来仍将保持较高的刚性需求。

目前，传统的乙烯或丙烯生产路线已经不能满足聚烯烃增长的需求，聚烯烃原料路线正在向多元化方向发展。国家石化“十二五”规划提出至2015年烯烃原料多元化率20%的发展目标。传统的乙烯生产方法主要以乙烷、丙烷、石脑油、轻质柴油为原料，通过管式炉蒸汽裂解（SC）制乙烯。预计未来相当长时期内，我国炼厂的主要任务是保障成品油供应，满足国民经济发展对能源的基本需求。其次是平衡乙烯和芳烃原料供应，但仍不能完全满足乙烯工业对轻质原料的需求。此外，我国轻烃和凝析油资源也十分有限，不能满足乙烯轻质化原料要求，加之原油价格的上涨，使得传统乙烯生产工艺的产品生产成本偏高。

通过“煤炭-甲醇-烯烃-石化产品”路线发展煤基替代石化产业，或在沿海临港化工园区进口国外天然气甲醇产品，通过“进口甲醇-烯烃-石化产品”路线发展替代石化产业，以满足区域市场需求，正成为许多企业的关注热点。

煤制烯烃推广尚有期

亚化咨询预计，到2010年底，我国将形成158万吨的煤制聚烯烃产能，其中聚乙烯为30万吨，聚丙烯为128万吨。约占中国聚烯烃总产能的7%左右。与此同时，中国有超过20个煤制聚烯烃项目处于计划阶段。

煤制烯烃是近几年行业的关注热点，是以煤为原料，经过气化、变换、脱硫脱碳、甲醇合成与精馏以及配套的空分装置等生产甲醇，通过甲醇制烯烃技术MTO或MTP生产低碳烯烃产品。

随着煤制烯烃几项示范工程投入运行或陆续进入单机试车阶段，煤制烯烃项目会陆续进入考核、评价、总结、优化、完善阶段，产品竞争力和项目经济性将得到客观评价。

建设大型煤制烯烃项目，应该具备如下几项条件：一是要有廉价、丰富的煤炭资源。二是要有比较丰富的水资源。三是要科学地进行环评工作。四是要选好适宜当地煤资源的先进煤气化技术。五是优化分离流程、选好产品产业链，提高企业的经济效益。六是要搞好项目的综合利用，提高原料利用率，降低能耗。

煤制烯烃开发核心是甲醇转化烯烃技术（MTO/MTP），国内外此类技术开发和推广应用进展极为活跃。由于该工艺的产品组分中，甲烷、氢气的量较少，不宜采用传统乙烯分离流程，需要优化分析选择适宜流程，以减少投资和控制能耗。目前示范工程虽已取得阶段性进展，但是需要优化的内容还很多，不能定义为很成熟的技术广泛推进。该系列产品的宏观市场和区域市场均有一定空间，但是该领域今后来自各方面的竞争也愈加激烈。

采用目前较先进的煤化工生产技术，煤制烯烃项目全厂能源综合转化效率约31.6%，工艺装置能源转化效率约46.9%，公用工程能耗2100kg~2300 kg标煤/吨烯烃。根据目前煤炭资源地煤炭价格情况，当国际原油价格高于60美元~70美元/桶时，煤制烯烃项目即具备一定的成本竞争力，并且随着国际原油价格的走高，成本竞争力不断增强。而在低油价体系下，即使煤炭不计成本，煤制烯烃产品仍然没有竞争力，原因是煤制烯烃项目投资强度较高，固定成本在总成本中比重较高，可变成本所占比重较低。

进口甲醇制烯烃最经济

甲醇是一种高载能产品和清洁能源。利用国外的甲醇资源，实质上是利用国外加工后的天然气，与进口原油相比更清洁，是一种重要的“低碳”资源。直接进口甲醇，是对国内短缺的油气资源进口的重要补充和调节国内甲醇消费、价格的重要手段。

现状条件

目前，我国沿海地区化学工业发展已经步入初级产品大型化、装置集中化和产品精细化的园区式集聚发展道路。但目前部分园区存在低碳烯烃资源不足，难以支撑下游化工企业发展的需求，对园区发展有一定制约。

企业可以通过进口甲醇建设烯烃项目，为下游产业供应乙烯和丙烯原料，以延长产业链，增强竞争力。目前，全球甲醇生产能力约7000万吨/年，主要集中在天然气资源富集地。甲醇装置规模普遍达到单套120万~180万吨/年之间，具有原料成本低、能耗低、投资低所带来的甲醇成本低的优势。预计2015年全球甲醇产能超过1亿吨/年，届时需求量仅8000万吨左右，全球范围内甲醇产能有一定过剩，进口甲醇制烯烃的条件有所改善。

进口甲醇制烯烃不需要建设煤气化和合成甲醇装置，尤其是沿海临港化工园区已基本形成较为完善的水、电、蒸汽等系统配套工程以及完善的液体化工品码头和仓储设施。通过接收海运的进口甲醇，建设投资较低。烯烃生产成本与煤制烯烃持平，但是其下游生产较高附加值的精细化工产品或化工新材料等，增值效益更为显著。

发展条件

进口甲醇制烯烃项目的成本与石脑油裂解制烯烃产品具有竞争力才能得以生存。以180万吨/年甲醇制烯烃项目为基准，根据初步测算，甲醇制烯烃的生产成本构成以外购的甲醇原料成本为主。甲醇价格和供应条件尤其重要。

进口甲醇到岸价格主要与国际市场甲醇价格和国际海运费用有关，而多年来国际市场甲醇价格和海运价格与国际原油价格基本是同向联动的。石油价格上涨，进口甲醇商品到岸价格也随之上涨。此外，我国每年进口甲醇数量均较多，进口甲醇价格对国内甲醇市场价格的影响较大，国内甲醇市场价格基本以进口甲醇价格为基础。但总体上看，进口甲醇完税价格由于尚未考虑仓储物流成本、经销商利润等因素，近年来价格一直较国内市场价格低300元~500元/吨。

◎依靠进口甲醇制烯烃是一条比较经济高效的路线。供图/CFP

发展进口甲醇制烯烃应具备甲醇供应战略联盟，规避甲醇价格波动风险。甲醇属于大宗有机原料产品，国内外市场采购来源较丰富，市场供应是有保障的。但由于甲醇价格是影响项目经济效益最主要的因素之一，进口甲醇制烯烃项目存在原料价格风险。从甲醇价格的历史走势来看，不排除其价格剧烈波动而大幅度影响进口甲醇制烯烃项目竞争力和经济性的可能。与国外大型甲醇生产商或供应商建立长期合作关系，可以在规避原料价格波动风险的同时确保甲醇原料稳定供应。

发展进口甲醇制烯烃还要规避国际低成本产品冲击，选择优化的烯烃加工方案。东南沿海地区不仅是大宗石化产品消费的集中地，对高端化学品和化工新材料等产品的需求也日趋旺盛，因此进口甲醇制烯烃加工方案应突出下游产业链的特色，以规避国际低成本的石化产品竞争。同时，尽可能以满足区域市场需求为出发点，发展高端专用料树脂产品、液体有机原料或精细化工产品，与大规模、短流程的基础石化产品方案有所区别，体现差别化发展特色。

发展进口甲醇制烯烃还要优化物流。进口甲醇制烯烃所需物流系统规模较大，液体码头和储存设施配套压力较大。年产60万吨烯烃需要甲醇160万~175万吨／年，集中在局部区域进口如此大量的液体原料，需要建设专用码头设施，依托外部码头难度较大。

其他方式

经过多年的发展，管式炉蒸汽裂解乙烯的生产技术已相当成熟，许多技术指标已达到了较好的水平，尤其在降低能耗、提高乙烯收率、提高装置稳定性以保证开工率等方面有了较大进展。然而蒸汽裂解温度高，对设备材质的要求苛刻，装置投资昂贵，对原料配套条件的要求相对较高，规模上要求达到一定的经济水平才能有较好的效益回报。因而在炼厂规模较小或是原料供应条件较差的地区其发展受到一定的限制。近几年，国内外针对利用炼厂副产资源或少量馏分油生产乙烯的原料多样化工艺开展了多种开发工作，取得一定的进展。

重质油为原料制乙、丙烯

近年国外开发了一系列以重质油为原料的加氢裂化的技术，如日本东京大学开发的以焦炭颗粒为热载体的TRC法、日本东洋工程公司开发的CaO/Al2O3作为催化剂的THR法、德国柏林化工研究院开发的以K3VO4/CaO/Al2O3作为催化剂的TCSC法等。

这些工艺反应温度均超过800℃，但目前尚无工业化的报道。国内成功开发了以丙烯产品为主的深度接触裂化工艺（DCC）以及在DCC的基础上进一步开发的乙、丙烯产品为主的催化热裂解（CPP）和（HCC）等技术。这些技术均以重油为原料，采用酸性催化在540℃~640℃条件下反应生产低碳烯烃，产品具有一定的灵活性。目前DCC已经实现了工业生产，CPP完成了工业试验。

天然气制乙烯

天然气制烯烃主要有三条正在开发研究的技术路线。甲烷直接氧化偶联制取乙烯（OCM）、天然气（合成气）直接合成烯烃（GTO）和低碳烯烃制乙烯丙烯。液化气、乙烯厂抽余碳四转化生产乙烯、丙烯这种方式近年来得到乙烯生产企业的重视。目前，世界上低碳烯烃裂解制丙烯的主要方法有KBR公司的SUPERFLEX工艺、ATOFINA/UOP的OCP工艺、鲁奇公司的Propylur工艺。EXXON-Mobil公司的MOI工艺直馏石脑油催化裂化制烯烃（ACO )由SK和KBR共同开发，采用直馏石脑油或馏分油为原料，反应器为流化，烯烃收率较高，尤其丙烯收率高于常规裂解工艺，生焦量较低，反应机理类似Superflex工艺。

低碳烯烃制烯烃

Superflex工艺反应部分基于KBR公司的FCC技术，可将轻质烃类（通常为C4-C8）转化成富丙烯物流。除了丙烯外，该工艺还可以联产乙烯和高辛烷值汽油馏分。理想的原料是从热裂解过程中副产的C4和C5馏分，其中的乙炔和二烯烃已通过选择性加氢转化成烯烃。烯烃含量丰富的原料具有较高的转化率并对丙烯的选择性也最大。其他原料来源有抽余油-1、MTBE抽余油-2、芳烃装置的抽余液和富含烯烃的炼厂物流，如来自催化裂化装置、焦化装置或减粘裂化炉的石脑油等。

Superflex对轻烃的选择性较高。它几乎能将2/3的原料转化成乙烯和丙烯，也可将该工艺与乙烯装置结合起来以提高总丙烯/乙烯产出率。该工艺的重要优势之一是有能力处理可能成为低价值烯烃的富烯烃物流。考虑到车用汽油有关蒸汽压、烯烃含量和含氧物规模的新规定，这些物流作为汽油调和组分的价值日益降低，但事实上是非常好的SUPERFLEX工艺进料，可以提高原油的资源利用率 。

烯烃新工艺路线的崛起，为中国聚烯烃原料路线朝多元化方向发展奠定了坚实基础，相信最终会形成多种原料路线并举、相互竞争的格局。