2.2.2 主要下游产品结构性矛盾仍较为突出
目前在建的乙烯装置产品结构中,合成树脂比例高达75%以上,在解决大宗初级产品供应方面取得了显著的成绩,但没有完全实现产品升级的要求,产品差异化程度比较低,中高端产品市场仍以进口为主。很多专用合成材料的专有技术被国外企业垄断,国内企业难以获取。
2.2.3 在国际化竞争中处于相对被动的地位
我国乙烯产品自给率较低,在全球一体化的竞争中对于国外过剩产品对国内市场的冲击并没有有效的抵御能力。特别是拥有廉价乙烯原料的中东地区乙烯工业迅速崛起,将成为我国乙烯行业最大的竞争对手。美国的页岩气大量开发,也将对我国乙烯行业造成较大冲击。
2.3 乙烯替代技术 目前乙烯的替代技术主要有MTO、DMTO、SMTO、MTP、CPP、HCC、Superflex和ACO等。
2.3.1 煤(甲醇)制烯烃
2012年,我国煤制烯烃生产企业开工率较高,并取得了较好的经济效益,与我国石脑油裂解制乙烯相比,具备了一定的成本竞争优势。
2012年,神华包头煤制烯烃项目累计生产烯烃54万t,利润达到约9亿元;神华宁煤MTP项目生产40.5万t聚丙烯,17.8万t混合芳烃,6.6万t液化气,实现营业收人58亿元,利润4.15亿元;大唐多伦MTP项目,利用劣质褐煤为原料,2012年下半年逐渐实现70%负荷运行;中原石化20万t/a SMTO项目,运行负荷保持在81t/h,为设计负荷的110%,实现了新突破。
宁波禾元60万t/a DMTO项目,是首套以外购甲醇为原料,在沿海地区建设的大型甲醇制烯烃项目,于2013年2月投产。另外,2012年有多套甲醇制烯烃装置开工建设,如久泰能源(准格尔)有限公司60万t/a MTO项目、富德(常州)能源化工发展有限公司30万t/a MTO项目、联想控股滕州化工基地30万t/a MTO项目、浙江兴兴新能源科技有限公司60万t/a MTO项目等。
2.3.2 ACO技术
是美国KBR公司与韩国SK公司合作开发的技术,即先进催化裂化制烯烃工艺。2010年10月,在韩国蔚山建设的商业示范装置运行,烯烃产能为4万t/a。延长石油集团40万t/a ACO项目是我国首套ACO装置,正在推进过程中。
2.4 乙烯 2.4.1 近年生产消费状况
近年来,国内乙烯产能逐步增加,但是按当量消费量计的国内乙烯自给率仍不足50%。2005年我国乙烯产量755.5万t,当量消费量1876万t,当量自给率仅40.3%。2010年乙烯产量达到1419万t,当量自给率达到47.9%。而2012年当量自给率微降到47.5%,市场仍有较大空间。
我国乙烯消费构成以聚乙烯、环氧乙烷/乙二醇、氯乙烯、苯乙烯为主,见表3。
2.4.2 主要下游产品发展趋势
2012年,国内乙烯当量需求缺口以聚乙烯(含EVA树脂)和乙二醇为主,两者净进口量约占国内乙烯当量消费量的41.1%。其中进口聚乙烯占据国内聚乙烯专用料市场主导地位,主要为满足沿海经济发达地区高端用户需求。同时,大宗通用料产品也占据较大市场份额,与国内同类产品形成有力竞争;乙二醇主要用于华东沿海地区的聚酯行业。虽然国内乙烯下游衍生物中以聚乙烯和乙二醇产品供需缺口最为巨大,但这两种产品也将直接面对国外产品的竞争,尤其是中东地区低成本产品的竞争。
因此,未来国内乙烯下游大宗产品发展的重点是聚乙烯专用料,并延伸环氧乙烷、苯乙烯下游产业链,避免与中东产品的同质化竞争。此外,市场总规模相对较小、但产品附加值和行业进入壁垒较高的高性能材料(如乙丙橡胶、聚烯烃弹性体)和精细化原料(如α-烯烃等)将有更好的发展机会。
发展乙烯下游产品,针对具体企业,要保证选择的下游产品具有可行性和市场竞争力,除要重点考察产品市场供需关系及发展前景外,还必须充分考虑到企业产业基础、项目实施地的其它原料供应和基础设施配套、区域环境承载力和安全环保要求、储运和销售体系要求等现实条件。乙烯主要下游产品情况列于表4。
2.5 丙烯
2.5.1 近年生产消费状况
2012年,国内丙烯表观消费量约1738万t,自给率88%。但由于近年来国内经济快速增长拉动对丙烯下游衍生物的旺盛需求,而国内供应不足,使得每年还需大量进口丙烯下游衍生物如聚丙烯、丙烯腈、丁辛醇、苯酚丙酮、环氧丙烷、乙丙橡胶等,2012年国内丙烯当量消费量约2428万t,当量自给率约63%。2012年丙烯当量消费结构如图2。
2.5.2 主要下游产品发展趋势
2012年,国内丙烯当量需求缺口以聚丙烯为主,净进口量占当量消费量的15.8%。未来,国内对丙烯下游合成树脂和有机原料的需求仍有较大增长,聚丙烯、丙烯腈、丁辛醇、环氧丙烷、苯酚/丙酮、丙烯酸及酯、环氧氯丙烷等仍是丙烯消费的重点领域。但受REACH法则实施等因素影响,未来丁辛醇消费量增速将放缓。环氧丙烷、丙烯酸及酯消费仍将保持较快增长速度,而聚丙烯、丙烯腈、苯酚丙酮等产品增速较为平稳。
总体来看,今后国内丙烯下游发展的重点产品是专用料牌号的聚丙烯产品,并延伸环氧丙烷、苯酚/丙酮、丙烯腈下游产业链,提高国内丙烯产业链的竞争实力。此外,市场总规模相对较小,但产品附加值和行业进入壁垒较高的高性能材料如乙丙橡胶、聚烯烃弹性体等将有更好的发展机会。丙烯主要下游产品情况列于表5。
3 芳烃行业情况及发展热点分析
3.1 技术进展 3.1.1 轻烃芳构化
大连理工大学利用自主开发的工业化纳米分子筛催化新材料研制出具有超强抗积炭失活能力的低碳烃芳构化制苯、甲苯和二甲苯(BTX)催化剂DLP-1及相配套的Nano-forming工艺。Nano-forming工艺采用两台常压固定床反应器切换操作方式,反应温度为500-600℃。各种液化气以及裂解碳五、重整拔头油、芳烃抽余油等低碳烃资源均可作为原料,原料不需预精制处理,主产品为苯、甲苯和二甲苯,同时副产氢气、C9+重芳烃。
3.1.2 甲醇制芳烃
甲醇制芳烃可生产苯、甲苯、二甲苯等多种芳烃类产品。目前国内有清华大学、山西煤化所等研究单位。该技术的关键是催化剂开发和流化床反应器设计等,与煤制烯烃等技术有相近的研究内容。其中清华大学采用流化床反应器和ZSM催化剂体系,试验室研究单程芳烃收率60%-65%,并可以将苯、甲苯、碳四、乙烯等返回主反应器,主要生产二甲苯。
陕西华电榆横煤化工有限公司在陕北能源化工基地建设的世界首套煤制芳烃中试装置,打通了生产全流程,实现了一次点火成功,一次投料试车成功。该项目采用了清华大学自主研发的流化床甲醇制芳烃技术。中试结果显示,运用该技术每3t甲醇可生产1tPX(对二甲苯)。初步估算,煤价400元/t时,所产出的PX成本约7000元/t。2012年华东地区PX现货平均价格为11500元/t,煤制PX的利润空间较大。
此外,中科院山西煤化所与赛鼎工程有限公司正在合作研究固定床甲醇制芳烃技术,河南煤化集团与北京化工大学也在合作开展甲醇制芳烃技术研发。2012年7月内蒙庆华集团10万t/a甲醇制芳烃装置开工,项目投产后可年产芳烃7.5万t、液化气2.25万t、干气0.34万t。中国石化20万t/a甲苯甲醇甲基化示范项目于2012年12月开车成功。该项目以甲苯和甲醇为原料生产二甲苯。该技术可大幅提升甲醇制芳烃的PX收率。
3.2 主要芳烃下游产品市场 3.2.1 纯苯
2012年,我国纯苯产量760万t,进口量43.9万t,出口量4.9万t,表观消费量799万t,国内产品自给率95%。我国纯苯主要用于生产苯乙烯、硝基苯、苯酚丙酮、顺酐等,2012年消费构成如图3。
在苯主要下游产品中,硝基苯、顺酐、己二酸、氯苯等产品的产量能满足国内需求,并实现了净出口,烷基苯基本供需平衡,而苯乙烯、苯酚、己内酰胺仍有较大的市场缺口,见表6。
3.2.2 二苯基甲烷二异氰酸酯
2011年全国二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)产能140万t/a,产量121.5万t,表观消费量136万t。2012年产能增长到200万t/a,产量约140万t,消费量145万t,开工率仅70%。
3.2.3 甲苯二异氰酸酯
2011年全国甲苯二异氰酸酯(TDI)产能65万t/a,产量47.8万t,表观消费量56万to2012年产能增长到94万t/a,产量约60万t,消费量57万t。
3.2.4 对二甲苯
2012年我国对二甲苯(PX)产量775万t,进口量629万t,出口量19万t,表观消费量1385万t,国内产品自给率仅56%。我国现有及在建PX装置列于表7。
除2013年即将投产的3套PX装置外,在PX已经被妖魔化的今天,新增产能阻力较大。可以预见,我国PX的供应缺口会越来越大。
3.2.5 精对苯二甲酸
2012年我国精对苯二甲酸(PTA)产量2067万t,比2011年大幅增长23.8%,净进口量为536万t,比2011年下降了114万t,表观消费量达到2603万t,同比增长12.2%。PTA除用于聚酯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)工程塑料外,有两个新兴产品值得关注。一是聚对苯二甲酸丙二醇酯(PIT)树脂,建设5万t/a装置年需1,3-丙二醇2万t,PTA4.2万t,可以采用PTA直接酯化法工艺,总投资约4.5亿元。二是共聚聚酯,包括PCTG,PETG等,可部分替代聚碳酸酯(PC)产品,还可部分替代透明丙烯腈丁二烯苯乙烯塑料(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、K树脂等产品的高端应用市场。近年来,我国共聚聚酯的应用市场不断开发、开拓,市场年均增长率在25%以上。目前国内共聚聚酯的年消费量约3万t,主要依靠进口产品满足。2012年10月,辽阳石化公司“10万t/a PETG共聚酯工业化试验”项目投产,产出合格产品,共连续生产PETG共聚酯产品一千余t。建设2万t/a装置年需PTA 1万t,总投资约5.8亿元。
(作者单位: 石油和化学工业规划院)