我国乙烯工业发展历程
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我国乙烯工业发展历程
乙烯作为石油化工行业中最重要的基础原材料,在国民经济中占据重要地位。改革开放40年来,我国乙烯行业克服重重困难,破除深层技术困难,砥砺前行,取得了突飞猛进的发展。中国乙烯工业从无到有,从小做大,逐步实现了百万吨级乙烯技术、设备的国产化,产业链覆盖范围越发广泛,下游衍生品越来越多。改革开放之初,我国乙烯产能不足40万吨/年,经过40年的快速发展,到2017年底,我国乙烯产能已经达到24 55.5万吨/年,规模增长了60倍,已成为仅次于美国的世界第二大乙烯生产国,取得了举世瞩目的成就。
我国乙烯工业发展历程
我国乙烯工业发展主要分为三个阶段
起步阶段(1962~1977年)。1962年,兰州石化公司5000吨/年乙烯装置建成投产,标志着我国乙烯工业的诞生。我国乙烯工业实现了从无到有的历史性跨越,虽然与国外相比,我国乙烯装置规模小,工艺技术水平落后,但是这个阶段的创业历程揭开了中国乙烯工业发展的新篇章。
稳步发展阶段0978~1998年)。到1978年,我国乙烯产业已初具规模。随着我国改革开放的实施,原油资源和炼油工业得到了不断发展,其间大力引进了和鲁姆斯的先进专利技术,使国内乙烯工艺技术迈进了一大步。1978~1988年,我国乙烯产能从38万吨/年增长到123万吨/年,年均增长12%。从1989年到1998年,乙烯产能增长了297.3万吨/年,达到420.3万吨/年,年均增长13%,并已跻身于世界超400万吨/年能力的六强(美国2548.3万吨/年,日本747.3万吨/年,俄罗斯486.8万吨/年,德国464.5万
吨/年,韩国452.5万吨7年)。改革开放的前20年,我国乙烯产业实现了稳步发展,可以说一步一个台阶,逐步缩小了与世界乙烯生产大国的行业差距。
快速发展阶段(1999年以后)。从1999年至今,我国的乙烯产业进入了快速发展期,在生产技术、装置规模和单套装置加工能力上都有了相当大的改观。1999年到2008年十年间,我国乙烯产能从435万吨/年跃升到998.5万吨/年,到2009年年底全国乙烯产能首次突破千万吨大关,达到1177.8万吨,稳居世界第二位。全年乙烯产量约1048万吨,比2008年增加2.3%。
乙烯工业发生了天翻地覆的变化
改革开放以来,我国乙烯装置逐步往“大型、先进、节能、高效”方向发展,乙烯工业呈现出规模化、集约化、国产化、绿色化的发展趋势。
规模化发展进步明显。1965年8月,我国第一套以原油为原料的砂子炉制乙烯装置及高压聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈、丙纶、腈纶等主要装置在兰州石化陆续动工,形成了当时全国最大的乙烯生产基地,产能规模5250吨/年,填补了国内石化工业空白。如今,我国陆续建成了茂名石化、镇海炼化等9家百万吨级规模的乙烯生产基地。截至2017年底,我国乙烯总产能达到2455.5万吨/年。
产业布局不断优化。1998年,中国石油、中国石化两大集团公司成立,两大集团均十分重视乙烯工业的发展。中国石化率先推动燕山石化、齐鲁石化、上海石化、扬子石化和茂名石化五大乙烯改造,重点是将装置扩能达到经济规模,并调整产品结构。在这过程中,国产化率不断提高,尤其是大型压缩机国产化的成功,为我国大型乙烯装备的成套国产化打下了坚实的基础。国产化率的提高,使建设投资大幅节约,也增强了乙烯
企业的竞争力。燕山乙烯是第一家完成二轮改造的,在行业中起到了示范作用,为以后几套乙烯的改造提供了经验。茂名乙烯新线采用的是中国石化和鲁姆斯的合作技术,分离为前脱丙烷前加氢流程,还采用了低压激冷、三元制冷等技术,而且在乙烯企业首次实现以烧石油焦和煤的CFB锅炉替代燃油的辅锅。中国石油也对其麾下的乙烯装置也进行了扩能改造,包括大庆、吉化、独山子、兰化、抚顺和辽化。2006年,拥有国内第一套乙烯装置的兰化通过“并线”方案进一步把产能扩至70万吨。
总体来看,我国的乙烯工业已向规模化、大型化、功能一体化、园区化的方向发展,陆续建成了武汉、大庆、上海等石化乙烯项目及部分煤化工示范项目,逐步形成了以长三角、珠三角和环渤海湾地区为中心的三大乙烯生产产业集群。其中,长三角地区的上海、南京、宁波三大石化基地乙烯产能已超过800万吨/年,占到全国总产能的1/3以上。珠三角地区则以发展乙烯下游高附加值衍生物和终端产品为发展方向。环渤海湾地区依托航运优势,以京津和抚顺为中心,发展大型炼化一体化装置。
不仅如此,煤制乙烯技术得到了长足的发展,丰富的煤炭资源加上国际油价上行带来的利润空间,为煤制乙烯项目带来了发展机遇,也使我国煤制乙烯技术有了较快开展。未来几年,还将有部分项目选择煤制乙烯和甲醇制乙烯工艺路线。
技术创新助推乙烯工业国产化进程。近年来,自主创新在支撑乙烯工业快速发展过程中发挥了很大成效,技术和装置的自主化率和国产化水平大幅提升。2012年10月,中国石油大庆石化公司新建年产60万吨乙烯装置生产出合格产品,宣告我国首个国产化大型乙烯成套技术工业化获得成功,告别半个多世纪以来乙烯技术依赖进口的局面。该装置多项关键技术拥有自主知识产权,并实现主要设备材料国产化。2014年10月,天津石化“百万吨乙烯工程裂解气压缩机组”“大型四列迷宫压缩机组国产化”项目通过中国
石化鉴定。至此,国内首套完全自主研发、设计、制造的乙稀压缩机国产化项目画上圆满句号。
2017年,新投产的惠州炼化二期乙烯装置国产化率升至90%以上,首次实现100万吨/年乙烯裂解气、乙烯气、丙烯气三大机组全部国产化,填补了技术空白,标志着我国大型乙烯机组研制水平跨入世界先进行列。
2018年,由沈鼓集团自主研制、设计、制造的我国首套120万吨/年乙烯装置(惠州炼化120吨/年乙烯装置)如期投产,装置从设计、制造到安装、投产,先后攻克了机组抽、加气结构复杂、大尺寸、宽三元叶轮整体铣制、大型焊接机壳加工制造、裂解气压缩机转子横向振动失稳、高温高压易产生结焦等关键技术难题,打破技术壁垒。同时也标志着乙烯行业核心设备全面国产化实现新的里程碑。
乙烯衍生品市场日趋成熟
乙烯是石化产业的龙头,以乙烯为原料可衍生出品种繁多的石化产品。伴随国内经济的迅速发展及对乙烯需求的稳步增长,2017年乙烯的表观消费量达到2037万吨,比上年增长4.2%,较上年增速持平;乙烯的当量消费量在4250万吨左右,比上年增长6%,但当量消费量自给率仅达到48%。
从世界范围看,聚乙烯树脂和环氧乙院/乙二醇,二氯乙烷、乙苯、烯烃等也是乙烯消费量较大的领域。2010~2015年,线型低密度聚乙烯(LLDPE)、环氧乙烷/乙二醇、高密度聚乙烯(HDPE)增速远高于其他乙烯下游产品。其中,LLDPE、HDPE需求主要受到来自发展中国家包装材料使用量增加的推动,而环氧乙烷/乙二醇消费的高速增长则与东北亚地区巨大的纺织及日化用品消费市场拉动有密切关系。其他如乙苯、醋酸乙烯、烯