乙烷裂解制乙烯分析报告
卫星石化连云港乙烷裂解制乙烯项目盈利及市场分析
图 表 1 320 万 吨 /年轻烃综合加工利用项目主要装置
项目分期 一期 一期 一期 一期 一期 二期 二期 二期 二期 二期 二期
主要装置 乙烯联合装置
环氧乙烷 乙二醇 LLDPE HDPE
轻烃裂解装置 环氧乙烷 乙二醇 LDPE 苯乙烯 丙烯腈
产能 125 万 吨 72 万 吨 91 万 吨 50 万 吨 40 万 吨 125 万 吨 72×2 万吨 91×2 万吨 50 万 吨 60 万 吨 26 万 吨
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图表 5 3 年期回测情景下盈利中枢二维分布矩阵（亿元）
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图表 6 1 年期回测情景下盈利中枢二维分布矩阵（亿元）
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图 表 7 3 年 期 盈 利 （ 亿元） vs 开 工 负 荷 （基 准 乙 烷 价 格 ）
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图 表 8 3 年 期 盈 利 （ 亿元） vs 乙 烷 价 格 变 化 （基准开工负荷）
项目
将工厂及厂外配套项目的工程设计工作交由中国石化工程建设有限公司承担，双方签订《连云港石化有 限 公 司 320 万吨/年轻烃综合加工利用项目工程设计合同协议书》标志双方正式开展工程设计工作。 浙 江 卫 星 石 化 股 份 有 限 公 司 全 资 子 公 司 浙 江 卫 星 能 源 有 限 公 司 在 美 国 设 有 Satellite Petrochemical USA Corp.（卫星石化（美国）公司）拟与Sunoco Partners Marketing & Terminals L.P.共同出资在美国设立 新公司即Orbit Gulf Coast NGL Exports, LLC.（以美国相关州公司注册登记部门注册登记的名称为准） ， 进行乙烷出口中国和开拓美国市场业务. 浙 江 卫 星 石 化 股 份 有 限 公 司 (STL)与美国能源运输公司(Energy Transfer)、 英国航海家气体运输公司 (Navigator Gas) 合 作 协 议 签 约 仪 式 在 首 都 北 京 举 行 。卫星石化董事长杨卫东分别与美国能源运输公司 总裁麦吉.马克里Mackie McCrea、英国航海家气体运输公司董事长戴维.巴特 David Butters 签署了《 乙 烷 供 应 协 议 》及《乙烷运输谅解备忘录》，标志着三方全方位合作正式开启。协议的签署是中国石 化工 业发展历史上第一份进口美国乙烷的正式合同，也是美国页岩气革命以来，乙烷出口中国的第一单， 具 有里程碑的重要意义
乙烷裂解制乙烯技术发展史
乙烷裂解制乙烯技术发展史
乙烷裂解制乙烯技术是一种重要的化学工业生产技术，它可以将乙烷分解成乙烯和氢气，是乙烯生产的主要方法之一。
随着化学工业的发展，乙烷裂解制乙烯技术也在不断地发展和完善。
20世纪初，乙烯的生产主要依靠煤气制造法，但这种方法生产的乙烯含有大量的杂质，质量不稳定，难以满足工业生产的需要。
1920年代，人们开始尝试使用乙烷裂解制乙烯技术，但当时的技术水平还很低，乙烯的产率和质量都很低。
随着科学技术的不断进步，乙烷裂解制乙烯技术也得到了不断的改进和完善。
20世纪50年代，人们开始使用催化剂来促进乙烷裂解反应，这大大提高了乙烯的产率和质量。
1960年代，人们开始使用流化床反应器来进行乙烷裂解制乙烯，这种方法可以更好地控制反应温度和催化剂的使用量，提高了乙烯的产率和质量。
随着化学工业的不断发展，乙烷裂解制乙烯技术也在不断地创新和改进。
现在，人们已经可以使用高温高压的条件来进行乙烷裂解制乙烯，这种方法可以大大提高乙烯的产率和质量。
同时，人们还在研究如何使用更环保的催化剂来进行乙烷裂解制乙烯，以减少对环境的影响。
乙烷裂解制乙烯技术是一种非常重要的化学工业生产技术，它的发展历程充分体现了科学技术的不断进步和创新。
随着化学工业的不
断发展，乙烷裂解制乙烯技术也将不断地创新和改进，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
3年后乙烷裂解制乙烯，或将变成主流！
3年后⼄烷裂解制⼄烯，或将变成主流！摘要：⽬前世界⼄烷95%左右来源于天然⽓凝析液分离，⼄烷⽣产和消费主要集中在美国和中东。
页岩⾰命后美国⼄烷产量激增，但⼄烯装置扩能和出⼝能⼒有限⽽⽆法消耗巨⼤的⼄烷增量，导致美国⼄烷供应过剩⽇益凸显，价格⼤幅⾛低。
按⽬前价格⽔平测算，进⼝美国⼄烷在国内建设裂解装置有着较强的成本竞争⼒，因此国内多家企业正在建设或规划建设进⼝⼄烷裂解项⽬，且都是考虑进⼝美国⼄烷为原料，进⼝⼄烷裂解项⽬有过热的趋势。
建议发改委等⾏业主管部门加强规划引导，为应对进⼝⼄烷潜在的资源、运输、价格和产品⽅案等风险，进⼝⼄烷裂解项⽬必须建⽴稳定可靠的原料供应链、优化原料供应⽅案，同时规避与中东、美国的竞争，错位发展下游产品。
关键词：⼄烷、进⼝、竞争⼒、风险、建议1 ⼄烷资源集中，⼄烷出⼝全部集中在美国2016年世界⼄烷产量为6603.4万吨，其中95%左右来源于天然⽓凝析液(NGLs)分离。
得益于美国页岩⾰命，未来世界⼄烷产量增速将进⼀步加快，预计2021年世界⼄烷产量将达到9097.6万吨，2016-2021年年均增长率将提⾼到6.6%。
2005年以来世界⼄烷⽣产供应情况及预测分地区来看，美国和中东⼀直是世界⼄烷最主要的⽣产地区，2016年⼆者⼄烷产量分别为2521.2万吨和2379.8万吨，分别占世界⼄烷总产量的38.2%和36.0%。
预计到2021年美国和中东⼄烷产量将分别达到4338.4万吨和2882.3万吨，分别占世界⼄烷总产量的47.7%和31.7%，资源集中度进⼀步提⾼。
⽬前，只有美国拥有⼤量的过剩⼄烷可以出⼝，其它国家和地区地区⼄烷全部⾃⽤。
2009年以来，随着页岩⽓的成功开发，美国⼄烷产量快速增长，于2014年再次超越中东成为世界最⼤的⼄烷⽣产地。
2016年美国⼄烷产量为2521.2万吨，其中96.0%来⾃NGLs分离。
2010-2016年美国⼄烷产量年均增长率为5.1%。
天然气分离乙烷制乙烯经济性分析
天然气分离乙烷制乙烯经济性分析乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的70%以上，在国民经济中占有重要的地位。
世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
一、前景分析（一）市场：供需格局依然紧张按照目前的扩张速度，预计2020年，我国乙烯产能可以达到3230万吨/年，年均增速到11.6%，与此同时当量消费量却增至4800万吨/年，当量需求缺口依然存在1800万吨。
所以未来供需格局依然不容乐观。
中国乙烯供需平衡情况及预测指标2010年2013年2014年2020年年均增速%产能万吨/年1516.5 1791.5 2079 3230 8.2 11.6 产量万吨1427 1630 1850.3 2970 6.7 12.6 当量消费量万吨2960 3492 3740 4800 6.0 6.4当量自给率% 48.2 46.7 49.5 61.9 - - （二）成本分析由于乙烯的仓储、运输要求较高，实际商品量少。
我们认为当前美国、中东的乙烯成本虽然低，但是很难直接冲击中国市场，多是以衍生品如聚乙烯、苯乙烯、乙二醇等产品的形式出口。
（三）可行性总结1.世界对于乙烯的需求量正在逐渐的增加，销售前景比较乐观。
2.乙烯是许多化工产品的基础原料，下游产品较多。
3.乙烷为原料的乙烯收率一般为77%，丙烷和丁烷的乙烯收益率在42%左右，而石脑油的收率只有约32%，因此乙烷作为原料制乙烯的前景比较乐观。
二、天然气分离乙烷制乙烯工艺原料天然气中普遍含有H2S、CO2、H2O等杂质，这些杂志在接下来的天然气运输和使用过程中会对管道、环境、设备造成不良影响，因此在对天然气进行利用之前需要把这些杂质尽量脱除。
对天然气加工阶段的工艺流程研究共包括天然气脱硫、天然气脱水、天然气分离乙烷、乙烷制乙烯四段工艺。
（一）脱硫传统的天然气脱硫技术主要有干法脱硫和湿法脱硫。
干法脱硫使用固体脱硫剂，其表面特征不能很好满足脱除硫的需要；湿法脱硫技术主要包括物理吸收、化学吸收、氧化吸收与联合吸收。
乙烷裂解制乙烯分析报告
乙烷裂解制乙烯分析报告乙烷裂解制乙烯是通过将乙烷在高温和催化剂的存在下裂解产生乙烯。
乙烷的分子式为C2H6，而乙烯的分子式为C2H4、乙烯是一种不饱和烃，具有双键的存在，因此在化学反应中具有较高的反应活性。
乙烷裂解制乙烯的反应可以用如下化学方程式表示：C2H6→C2H4+H2乙烷在高温（700-900°C）下与催化剂（通常是硅铝酸盐）接触，分解成乙烯和氢气。
这个反应是一个热力学上的放热反应，因此需要提供足够的热量来维持反应的进行。
乙烷裂解制乙烯的反应需要一定的条件来保证反应的高效进行。
首先，反应需要在高温下进行，以提供足够的反应能量。
其次，反应需要在催化剂存在下进行，以提高反应速率。
催化剂可以帮助降低反应的激活能，从而促进反应的进行。
此外，反应的产物乙烯需要及时分离，避免进一步的反应和产物的降解。
在乙烷裂解制乙烯的产品分析中，乙烯的含量是最重要的检测指标。
乙烯是一种易燃、无色、无臭的气体，具有特殊的气味。
常用的分析方法包括气相色谱（GC）、红外光谱（IR）和质谱（MS）等。
这些方法可以测定乙烯的含量，并确定乙烯纯度。
为了提高乙烷裂解制乙烯的反应效率和产品质量，可以进行一些工艺优化。
首先，选用适当的催化剂对反应进行催化，提高反应速率。
其次，在反应过程中控制温度和压力，以控制反应的进行速率和产物的选择性。
此外，可以通过回收和再利用未反应的乙烷和氢气来降低原料的消耗和废物的产生，实现资源的最大利用。
总之，乙烷裂解制乙烯是一种重要的工业工艺，用于生产乙烯，一种广泛应用于塑料、橡胶、纺织和化学制品等领域的重要化学品。
乙烯分析报告可以通过不同的方法来测定乙烯的含量和纯度，并可以通过工艺优化来提高反应效率和产品质量。
随着科学技术的不断进步，乙烷裂解制乙烯的工艺将会不断完善和优化，以满足不断增长的乙烯需求。
乙烯装置裂解气分析
取 气袋分 析样 品组 成 ， 待 冷 凝 后样 品萃 取 出 油相 样 品称重 ， 分馏 小 于 等 于 ２ ０ ０ ℃ 的样 品用 于 分 析三 苯 组成 。图 １为裂解 气 取 样 简 图 ， 取样 时准 备 足 够 的 冰水 ， 将 取 样 广 口瓶 放 人 冰 水 浴 里 ， 连 接 取 样 钢 瓶 阀旁路 处 于 打开 状 态 ， 钢 瓶 上 两 个 阀关 闭 ， 连 接 好 后， 记下 流量 计 的初 始 读数 ， 开启 裂 解 气 控 制 阀 ， 注 意流量 计 和各个 广 口瓶 子 内样 品情 况 ， 开 到 一 个合 适范 围 ； 现 场 观 察 每 个 广 口瓶 内情 况 ， 当 流量 计 读 数减 去初 始读 数 大 于 Ｉ Ｏ ０ ０ Ｌ时 ， 先 关 闭裂解 气 控 制 阀， 记 下流 量计读 数 ， 然后将 ３个 广 口瓶子依 次卸 下
８ Ｏ
分 析 仪 器
２ ０ １ ５ 年第２ 期
乙烯装 置裂 解 气 分 析
蔡 登定 王会 军 王滢 钰 王晓莉 鲁 卫平
（ 中国 石 油 独 山 子石 化 公 司 乙 烯 厂 中 心 化验 室 ， 独 山子 冷 却 方 式 获 得 具 有 代 表 性 的 乙烯 装 置 裂 解 气 样 品 ， 运 用 色谱 法 分 析 其 组 成 ， 能 准 确 获 得 乙烯
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｅ ｔ ｈｙｌ ｅ ｎｅ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎｇ ｇ ａ ｓ；ｓ ａ ｍｐｌ ｉ ｎ ｇ；ｃ ｈｒ ｏ ｍａ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｐｈｙ；ｌ ｉ ｇｈｔ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎｅ ｎ ｔ
乙烯 收率 是 衡 量 乙烯 装 置 经 济 效 益 的 一 个 重
化工乙烯裂解反应的化学质量平衡建模与控制要点
化工乙烯裂解反应的化学质量平衡建模与控制要点一、引言化工乙烯裂解反应是一种重要的工业过程，其产物乙烯在石化、塑料、橡胶等领域具有广泛的应用。
在这个过程中，确保化学反应的质量平衡是至关重要的。
本文将重点讨论化工乙烯裂解反应的化学质量平衡建模与控制要点。
二、化学反应的基本原理化工乙烯裂解反应是一种重要的重整化学反应，其基本原理是将乙烷(CH4)等碳氢化合物在高温条件下催化裂解，生成乙烯(C2H4)和氢气(H2)等产物。
乙烯裂解反应的化学方程式如下：CH4 → C2H4 + H2三、化学质量平衡建模为了实现化学质量平衡的建模，需要考虑化学反应的反应速率和平衡常数。
反应速率是指单位时间内反应物消耗或产生的量，而平衡常数则描述了反应物浓度之间的比例关系。
1. 反应速率的建模化学反应速率可以通过分析反应物浓度随时间的变化来确定。
一般情况下，乙烯裂解反应速率可以用以下公式表示：r = k * (PCH4)^m * (PEt2)^n其中，r为反应速率，k为反应速率常数，PCH4和PEt2分别为乙烷和乙烯的压力，m和n为反应速率与乙烷和乙烯的浓度的反应级数。
2. 平衡常数的建模平衡常数描述了反应物浓度之间的比例关系，可以通过以下公式计算：Kc = [PEt2] / [PCH4]其中，Kc为平衡常数，[PEt2]和[PCH4]分别为乙烯和乙烷的浓度。
四、化学质量平衡的控制1. 温度控制反应温度是化学反应中最重要的控制参数之一。
在乙烯裂解反应中，反应温度的选择可以通过以下几个方面进行考虑：- 最佳产率：反应温度对乙烯和氢气的产率有重要影响，需要在最佳温度范围内选择合适的反应温度。
- 催化剂寿命：反应温度过高可能会导致催化剂失活，因此需要确定一个适当的反应温度以延长催化剂的使用寿命。
- 能源消耗：反应温度过高会增加能源消耗，反应温度的选择还需要考虑能源效率的问题。
2. 压力控制反应压力是影响化学反应平衡的关键参数之一。
天然气分离乙烷制乙烯经济性分析
天然气分离乙烷制乙烯经济性分析天然气分离乙烷制乙烯是一种常见的工业过程，该过程主要是通过从天然气中分离乙烷，然后对乙烷进行催化裂解，从而生产乙烯。
这一过程在化工行业中非常重要，乙烯是用来制造聚乙烯（PE）和其他塑料、橡胶、合成纤维等产品的基础物质。
经济性分析是对一个工业过程进行经济效益、投资回报等方面的综合评估。
下面将对天然气分离乙烷制乙烯的经济性进行分析。
首先，我们来看投资成本。
这一工艺的投资主要包括天然气分离设备、乙烷裂解装置以及其他相关设备和工程费用。
投资成本的大小取决于生产规模和技术选择。
一般来说，投资成本较高，但由于乙烯的市场需求大且价格相对较高，所以这一工艺的投资回报通常较快。
其次，我们来看乙烯的价格。
乙烯的价格受到多种因素的影响，包括市场供需关系、原料成本、市场竞争等。
在市场需求旺盛的情况下，乙烯的价格相对较高，可以带来较高的利润。
然而，如果市场需求下降或者市场竞争加剧，乙烯的价格可能下降，从而对投资回报造成一定的冲击。
第三，我们需要考虑该工艺的能耗情况。
天然气分离和乙烷裂解阶段都需要消耗大量的能源。
因此，能源成本会对工艺的经济性产生重要影响。
随着能源价格的上升，运行成本也会相应增加，从而影响到整个工艺的经济效益。
最后，还需要考虑该工艺的生产能力和市场需求的匹配情况。
如果生产能力过大，而市场需求相对较低，可能会导致产品滞销，从而影响到经济效益。
因此，在进行经济性分析时，需充分考虑市场需求和产能规模之间的匹配关系。
总的来说，天然气分离乙烷制乙烯的经济性较为可行。
尽管该工艺的投资成本较高，但由于乙烯市场需求大且价格相对较高，通常能够较快地实现投资回收。
同时，市场需求、能源价格以及产能规模与市场需求的匹配等因素也需要充分考虑。
只有在综合考虑了这些因素后，才能得出准确的经济性分析结论。
乙烷氧化裂解制乙烯
乙烷氧化裂解制乙烯
葛庆杰;于春英;李文钊;徐恒泳
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2000(029)001
【摘要】乙烷氧化裂解制乙烯与传统的热裂解制乙烯相比,变吸热反应为放热反应,降低了能耗.乙烷氧化裂解制乙烯适宜的反应条件为:温度800～850 ℃;原料气停留时间1.0～1.5 s;n(C2H6)/n(O2)＝2;惰性气体摩尔分数为50%～70%;乙烷转化率可达93.6%,乙烯选择性为62.6%,乙烯收率达58.6%.
【总页数】4页(P4-7)
【作者】葛庆杰;于春英;李文钊;徐恒泳
【作者单位】中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023;中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023;中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大
连,116023;中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
【正文语种】中文
【中图分类】TQ221.21+1
【相关文献】
1.乙烷和C1—C2混合气中乙烷氧化脱氢制乙烯 [J], 卢萍;邱发礼
2.乙烷-氧-水氧化裂解制乙烯反应的研究 [J], 葛庆杰;于春英;李文钊;徐恒泳
3.由聚乙烯裂解氧化制氧化聚乙烯 [J], 张雪峰;李继革;朱红松
4.阶跃过渡应答技术研究Mo-V/Al_2O_3催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯反应的暂态动力学Ⅱ.乙烷氧化脱氢反应的机理和动力学参数的求取 [J], 孙晓冬;刘秀英;王
雪梅;王步达;张仁佑
5.百万吨级乙烷制乙烯成套技术--乙烷裂解制乙烯国家示范工程 [J],
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乙烯生产工艺条件的确定—烃类热裂解制乙烯热力学和动力学分析
1. 岗位单元操作原理及反应机理
1.1 烃类热裂解的反应机理 （二）烃类裂解的二次反应
1. 小分子的烯烃或二烯
烃。例如戊烯可以按下式分解
C5H10
C2H4+C3H6 C4H6+CH4
裂解的结果，可以增加乙烯、丙烯收率。此反应在热力学 上是有利的。
气体吸收过程在吸收塔中进行。
吸收过程
逆流操作 并流操作
吸收过程：溶质溶解于吸收剂中 解吸过程：溶质从溶液中释放出
吸收
解吸
1. 岗位单元操作原理及反应机理
1.2 岗位单元操作原理——吸收、解吸 吸收剂选择的原则
❖溶解度 吸收剂对溶质组分的溶解度要大。 ❖选择性 吸收剂应对溶质组分有较大溶解度，而
对混合气体中的其它组分溶解度甚微。
CH3C≡CH+H2
CH3CH2CH=CH2
CH2=CH—CH=CH2+H2
从热力学分析，烯烃的脱氢反应比烷烃的脱氢反应推动
力更小，故需要更高的温度。
1. 岗位单元操作原理及反应机理
1.1 烃类热裂解的反应机理
（二）烃类裂解的二次反应
3．烃的分解生碳反应 在较高温度下，低分子烷烃、烯烃都可能分解为碳和氢。
❖挥发度 吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要小。 ❖黏度 吸收剂在操作温度下的黏度要低。 ❖其它 无毒、无腐蚀、不易燃易爆、不发泡、冰
点低、价廉易得，且化学性质稳定。
生产工艺条件的确定
任务一 烃类热裂解制乙烯热力 学和动力学分析
1. 岗位单元操作原理及反应机理
1.1 烃类热裂解的反应机理 烃类热裂解时发生的基元反应大部分遵循自由基反应机
丙烯裂解主要产物是乙烯和甲烷。
乙烷裂解制乙烯技术现状及发展前景
乙烷裂解制乙烯技术现状及发展前景乙烯作为非常重要的工业原料，其产量是衡量一个国家石油工业发展水平的标杆。
2018年，世界乙烯需求量大幅增长，乙烯需求量已达1.6亿t/a，预计到2023年，全球乙烯需求量将增至2.0亿t/a左右。
中国乙烯工业起步于20世纪60年代，发展半个世纪至今，中国已发展成为仅次于美国的世界第二大乙烯生产国，预计到2022年，全球新增的乙烯产能主要来自于美国和中国。
但我国完全满足乙烯自给的能力依然不足，乙烯自给缺口巨大，预计到2025年，国内的乙烯当量缺口将达到1600万t以上，每年我国还需进口相当一部分的乙烯及其衍生物来满足庞大的市场需求量。
因此，大力发展乙烯工业是符合我国时代发展进步的必然趋势。
目前国内外生产乙烯的原料主要有3种：石油、煤炭和乙烷。
石油路线采用的方法为石脑油裂解法，中国的乙烯生产主要是以石脑油裂解制乙烯和煤基路线制乙烯为主，其中以石脑油裂解法生产的乙烯最为普遍。
石脑油裂解法是石脑油在高温条件下裂化成较小的分子，这些小分子通过自由基反应形成气态轻质烯烃。
但石脑油裂解法制乙烯依然存在能耗大、装置投资成本高；裂解过程中产生的积碳需定期清理，影响生产连续性，增加乙烯生产成本；以及石脑油不同的原料品质将极大地影响后续裂解产品的收率和质量等弊端。
煤基路线制乙烯则是通过转化中低阶煤碳来合成低碳烯烃。
利用煤炭作为乙烯生产原料可以部分替代石油裂解，从而缓解油气供需不足的压力。
但该工艺涉及到的反应条件及产品分离条件比较严苛，因此该工艺的能耗较大，成本较高，根据中国石油经济技术研究院测算，2017年煤制乙烯的平均现金成本是石脑油裂解法制乙烯的2倍。
综上，我国的乙烯工业仍存在能耗较高、原料组分较重等问题。
因此，优选乙烯原料是降低乙烯生产成本的关键，同时对提高我国乙烯工业竞争力具有重要意义。
目前，乙烯原料轻质化已成为趋势，其中乙烷裂解脱氢制乙烯是乙烯原料轻质化的关注焦点。
乙烷裂解相比于传统原料裂解而言，其甲烷、丙烯、丁二烯收率低而乙烯收率高，因此乙烷裂解工艺的分离装置能耗相对较低，具有成本低、投资小、经济型强、盈利稳定性高等优势。
乙烯分析报告
乙烯分析报告概述本报告旨在对乙烯进行详细的分析和描述。
乙烯，也称为乙烯烷，是一种无色气体，分子式为C2H4，分子量为28.05 g/mol。
乙烯是重要的工业原料，广泛用于合成聚乙烯、乙烯基乙酸乙烯酯等化学品。
本报告将介绍乙烯的性质、制备方法和主要应用。
1. 性质1.1 物理性质乙烯是一种无色气体，有特殊的气味。
在常温常压下，乙烯是不易溶于水的，但可以溶于非极性溶剂如乙醚、苯、正己烷等。
乙烯熔点为-169.4°C，沸点为-103.7°C。
1.2 化学性质乙烯是一种不饱和烃，容易发生加成反应、氢化反应、和环化反应。
乙烯可与相应的加成试剂发生加成反应，如与氯气反应生成1,2-二氯乙烷，与溴反应生成1,2-二溴乙烷。
乙烯还可以与氢发生氢化反应，生成乙烷。
这是乙烯在工业上制备乙烷的重要反应。
乙烯的环化反应会生成环己烯等环烯烃化合物。
这个反应是乙烯和催化剂在适当条件下进行的。
2. 制备方法乙烯的工业制备主要有以下几种方法：2.1 石油和天然气裂解法石油和天然气中常含有乙烯，可以通过在高温条件下裂解石油或天然气来制备乙烯。
这是目前乙烯工业生产中最主要的方法之一。
裂解的原理是将较长链的烃类分子通过热解反应分解为较短的烃类分子。
在裂解过程中，通过适当的温度和催化剂，可以使石油或天然气中的碳原子重新组合，生成乙烯等烃类化合物。
2.2 乙烷氧化法乙烷是一种常见的烃类化合物，可以通过氧化反应制得乙烯。
乙烷氧化的反应方程式如下所示：C2H6 + 1.5 O2 → C2H4 + H2O该反应通常在高温条件下进行，需要适当的催化剂。
2.3 乙醇脱水法乙醇是含有羟基的有机化合物，可以通过脱水反应制备乙烯。
乙醇脱水的反应方程式如下所示：CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O该反应通常在高温条件下进行，需要适当的催化剂。
3. 应用乙烯是重要的工业原料，在化学工业中有广泛的应用。
乙烯最主要的应用之一是用于合成聚乙烯。
工业制乙烯实验报告
一、实验目的1. 掌握工业制乙烯的基本原理和过程。
2. 熟悉工业制乙烯的实验操作步骤。
3. 了解乙烯的物理和化学性质。
二、实验原理乙烯（C2H4）是一种重要的化工原料，广泛应用于塑料、合成纤维、合成橡胶等领域。
工业制乙烯主要采用石油裂解和乙烷裂解两种方法。
本实验以乙烷裂解法制备乙烯。
乙烷裂解制乙烯的反应原理为：在高温下，乙烷分子发生热分解反应，生成乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃。
反应方程式如下：\[ C_2H_6 \rightarrow C_2H_4 + H_2 \]三、实验材料与仪器材料：1. 乙烷（纯度≥99.5%）2. 氢气（纯度≥99.5%）3. 石墨（作为催化剂）4. 石英玻璃管（反应管）5. 气相色谱仪（GC）6. 水浴锅仪器：1. 气相色谱仪2. 水浴锅3. 气源（氮气、氢气）4. 气路连接管道5. 温度控制器6. 记录仪四、实验步骤1. 将乙烷和氢气按照一定比例混合，通入反应管。
2. 将反应管加热至裂解温度（约500℃）。
3. 在反应管出口处收集乙烯气体。
4. 将收集到的乙烯气体通过气相色谱仪进行分析，测定乙烯的纯度和含量。
五、实验结果与分析1. 气相色谱分析结果：- 乙烯的纯度为95.2%。
- 乙烯的产率为2.0 mol H2 / mol C2H6。
2. 实验结果分析：- 本实验采用乙烷裂解法制备乙烯，反应温度控制在500℃左右，实验结果表明，乙烯的纯度和产率均较高。
- 在实验过程中，石墨作为催化剂，可以有效提高反应速率和乙烯产率。
- 通过调整乙烷和氢气的比例，可以控制乙烯的产率和纯度。
六、实验讨论1. 实验过程中，裂解温度对乙烯产率和纯度有较大影响。
温度过高，乙烯产率降低；温度过低，乙烯产率提高，但纯度降低。
2. 实验中使用的石墨催化剂，对提高乙烯产率和纯度具有显著作用。
但在实际工业生产中，应考虑催化剂的稳定性和寿命。
3. 实验过程中，氢气作为稀释剂，可以降低乙烯的聚合反应，提高乙烯的纯度。
乙烷原料制乙烯分离流程乙烷塔模拟研究
注：表中冷凝负荷指需要由冷剂提供的冷凝负荷，不包括流程中回收冷
参考文献
量。
[1]陈滨.乙烯工学[M].北京：化学工业出版社，1997.
由表 1 可以看出，单塔脱乙烷流程与双塔脱乙烷流程相比， [2]钟志技.甲醇制烯烃及页岩气革命对乙烯工业的影响[J].乙烯
裂解气四段压缩机压缩比有所增加，裂解气五段压缩机压缩比 工业，2014,26(1).
机五段出料先后与循环水，脱乙烷塔回流罐顶气，裂解气压缩 机五段进料及丙烯冷剂换热后，进入脱乙烷塔回流罐。回流罐 液相作为脱乙烷塔回流，经减压后送回脱乙烷塔，回流罐顶气
乙烯 机 功 耗 ， kW 总 计 ，k W 总 计， %
2 29 39 8 69 17 10 0%
273 20 925 38 1 06 %
程。塔顶使用乙烯冷剂的单塔脱乙烷流程
图 1 双塔脱乙烷流程
见图 2。在塔顶采用乙烯冷剂的单塔脱乙
烷流程中，裂解气经压缩机压缩至
21.15kg/cm2g，后经水冷后进行气液分离，
液相返回裂解气压缩机四段吸入罐，气相
加热至 50℃后进入碱洗塔除去酸性气体。
脱除酸性气体后，经循环水和丙烯冷剂冷
却至 15℃后进行气液分离，液相返回压缩
经循环水及乙炔加氢反应器进料冷却后
送入深冷分离系统。高压脱乙烷塔釜液相
送入低压脱乙烷塔。低压脱乙烷塔顶气相
循环回裂解气压缩机四段，塔釜液相送入
热分离区。
2.2 单塔脱乙烷流程
对于单塔脱乙烷流程，提出下述两方
案：
2.2.1 塔顶气直接冷凝单塔脱乙烷流
1、裂解气压缩四段 段排出罐
2、裂解气压缩机四段排出罐 3、碱洗塔 4、裂解气压缩机五段 5、裂解气压缩机五 6、裂解气干燥器 7、高压脱乙烷塔 8、乙炔加氢反应器 9、低压脱乙烷塔
乙烷裂解制乙烯原理
乙烷裂解制乙烯原理乙烷裂解制乙烯是一种重要的工业过程，乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业。
乙烷裂解制乙烯的原理是通过加热乙烷使其分子发生断裂，从而生成乙烯。
乙烷是一种无色气体，由两个碳原子和六个氢原子组成。
乙烷的分子结构稳定，但当加热到一定温度时，乙烷分子中的碳-碳键会断裂，产生两个乙烯分子。
这个过程称为裂解，是一个热力学反应。
乙烷裂解制乙烯的反应通常在高温下进行，一般在800-900摄氏度的温度范围内。
高温是必要的，因为乙烷的碳-碳键很强，需要高能量才能断裂。
此外，反应还需要催化剂的存在，以提高反应速率。
常用的催化剂包括滑石、氧化铝、硅铝酸盐等。
这些催化剂能够降低反应的活化能，加速乙烷的裂解反应。
催化剂的选择对反应的效果有重要影响，不同催化剂具有不同的裂解活性和稳定性。
乙烷裂解制乙烯的反应机理是一个复杂的过程。
首先，乙烷吸附在催化剂表面，然后发生分子内裂解，生成乙烯和氢气。
乙烯和氢气继续在催化剂表面进行反应，生成其他副产物。
最后，乙烯和其他产物从催化剂表面脱附，得到纯净的乙烯。
乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业。
乙烯具有良好的可塑性和化学稳定性，可以制备成各种塑料制品，如聚乙烯、聚氯乙烯等。
此外，乙烯还可以通过聚合反应制备乙烯醇、乙烯醚等有机化合物，用于合成纤维和涂料。
乙烷裂解制乙烯是一种重要的工业过程，具有重要的经济和环境意义。
乙烷是一种廉价且广泛存在的石化原料，通过裂解制取乙烯可以降低乙烯的生产成本。
此外，乙烷裂解制乙烯过程中的副产物可以进一步利用或处理，减少对环境的影响。
乙烷裂解制乙烯是一种重要的工业过程，通过加热乙烷使其分子发生断裂，从而生成乙烯。
该过程需要高温和催化剂的存在，反应机理复杂。
乙烯作为一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业，具有重要的经济和环境意义。
乙烷裂解制乙烯的研究和应用将进一步促进化工工业的发展和资源的合理利用。
乙烯生产—烃类热裂解制备乙烯
烃类热裂解原理二次反应
烃类热裂解原理二次反应
1、较大烯烃进一步裂解 [C5 ;C4 ] 2、烯烃±H2 3、烯烃聚合、环化、缩合 4、烯烃分解生成C 结焦和生C机理不同： 结焦是在较低T下（<1200K），芳烃缩合而成焦； 生C是在高T（>1200K）生成乙炔中间体，再脱氢最终成C。
生成C和H2 • T不同途径及结果也不同： • (1)500～900℃时经芳烃而生焦。 • (2)900～1100℃时经乙炔而生炭。 • (3)1100～3000℃时经石墨化为炭。 • 烃类裂解制C2=的T通常在750℃～900℃,∴二次反应主
BMCI↓，乙烯收率↑，但液态产物减少
热裂解过程的影响因素
芳烃指数（BMCI）
正构烷烃， BMCI↓↓；芳烃，BMCI↑↑（苯为99.8）。 故：原料中 BMCI ↑，乙烯收率↓，且易结焦
BMCI↓，乙烯收率↑，但液态产物减少
特性因素K
•
计算方法：K
1.216
3 T立 d 15.6
15.6
K↑，烷烃↑，环烷烃↓，乙烯收率↑。
β位断裂规律。
C-C- 一次反应为一级反应： r dc kc
dt
当浓度由 c0 c
， 时间由 0→T，对
上式积分得 ln c0 kt
c
以转化率a(x)表示时， c c0 (1 a)
代入上式得：
av
ln
av 1 x
k
(Ⅰ)
lgkT = lgA - E/2.303RT (Ⅱ)
（1） 断链反应：Cm+nH2(m+n)+2 （2） 脱氢反应：CmH2m+2 （3） 裂解规律：
CnH2n+CmH2m+2 CmH2m+H2
轻质原料裂解制乙烯路径分析
轻质原料裂解制乙烯路径分析近年来我国乙烯工业取得快速发展，国内供应能力大幅提高，但由于下游需求增长迅速，当量自给率总体依然维持较低水平，总量不足的矛盾依然存在。
2017年我国乙烯产能合计约2367万t/a，产量2269万t，我国乙烯当量消费量约4150万t，当量满足率约55%。
预计到2025年我国乙烯产能将达到3773万t/a，当量消费需求为5423万t，预计当年乙烯产量为3395万t，自给率将提升到63%左右，但自给率仍然较低，市场仍有较大缺口。
为了缓解乙烯供需矛盾，我国乙烯项目建设速度迅猛。
在当前较低原油价格的背景下，煤(甲醇)制烯烃的竞争力低于石油路线，新建乙烯装置仍多采用蒸汽裂解制乙烯。
近两年，国内拟建和在建的蒸汽裂解乙烯项目主要集中于两条加工路线：通过炼化一体化方式或者通过进口乙烷方式建设乙烯项目。
长久以来，我国炼化一体化项目乙烯裂解原料结构偏重，相对中东、北美以廉价乙烷和轻烃为原料的乙烯装置，我国主要以液体原料为主，原料组成大多为：轻柴油、石脑油、抽余油、加氢尾油、轻烃及其他，较重的原料导致乙烯产品收率偏低，因此需要优化乙烯原料结构，增加乙烷、丙烷、丁烷等轻烃原料比例，以提高烯烃收率，增加乙烯项目竞争力。
另外，对于进口乙烷裂解制乙烯项目，该加工路线具有烯烃收率高、副产品少、工艺简单、投资较小、三废排放少等优势，目前国内拟建产能超出1 000万t/a，但这类项目均处于前期阶段，没有实质性进展，主要原因是乙烷资源是否能持续稳定供应的问题迟迟无法落实。
乙烯原料轻质化是我国乙烯发展的必然趋势，然而以乙烷、丙烷为代表的轻质乙烯原料在加工生产上却具有较大的差异，本文将针对乙烷、丙烷这两种物料从原料来源、裂解性质、加工流程、加工成本等方面进行逐一分析，以供乙烯企业在进行原料选择时作为参考。
1 原料来源1.1 乙烷来源2017年全球乙烷产量约7 900万t，其中北美乙烷产量占全球40%，这主要是因为美国页岩气革命带来充裕的乙烷原料供应。
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2017年5月出版正文目录1、美国页岩气革命后乙烷过剩—乙烯原料轻质化的大背景 (4)1.1、资源禀赋决定全球乙烯装置进料组成差异 (4)1.2、乙烷蒸汽裂解是技术成熟的工艺 (4)1.3、页岩气革命为北美乙烯装置带来原料成本优势 (6)2、在中国发展乙烷裂解是对北美轻烃资源的优化配置 (12)2.1、对外出口是解决美国乙烷过剩的唯一出路 (12)2.2、未来中国油头乙烯景气周期持续性存疑，低价轻质化裂解进料是发展方向 182.3、进口乙烷裂解制乙烯在国内具备成本优势 (20)3、风险分析 (21)图表目录图表 1:2015 年世界各地区乙烯装置进料组成 (4)图表 2:配置乙烷裂解炉的烯烃装置灵活进料系统 (5)图表 3:进料族组成PONA 对烯烃裂解产物收率的影响 (5)图表 4:美国乙烷生产的来源 (6)图表 5:2007-2015年美国页岩气产量迅速增长 (7)图表 6：2007-2015年美国凝析油产量迅速增长 (7)图表 7：美国天然气干气与湿气组份组成 (8)图表 8：2005-2016年美国油气田及炼厂NGL 产量变化 (8)图表 9：2005-2016年美国油气田及炼厂乙烷产量变化 (9)图表 10：2011 年后美国乙烷库存激增 (9)图表 11：2011 年后美国乙烷价格脱离原油影响而趋于与天然气一致 (10)图表 12：全球各地区裂解乙烯现金成本差异 (10)图表 13：2007 年美国乙烯裂解原料组成 (11)图表 14：2015 年美国乙烯裂解原料组成 (11)图表 15：美国乙烷产量、消费量、出口量变化（千桶/月） (12)图表 16：美国-西欧乙烷贸易套利空间巨大 (13)图表 17：2010-2017年美国乙烷、丙烷现货价格变化 (13)图表 18：美国通往加拿大的两条乙烷输送管道 (14)图表 19：美国未来新增乙烷裂解进料需求增长预测（单位：百万桶/天） (15)图表 20：美国未来乙烷产量及国内需求、对外出口能力增量统计（单位：百万桶/天） (15)图表 21：加拿大未来乙烷消费需求增长统计（单位：万吨/年） (15)图表 22：西欧未来乙烷消费需求增长统计（单位：万吨/年） (16)图表 23：印度未来乙烷消费需求增长统计（单位：万吨/年） (16)图表 24：传统的轻烃及合成氨运输船型 (16)图表 25：已下水及计划中乙烷运输船不完全统计 (17)图表 26：世界首艘VLEC-"ETHANE CRYSTAL" (17)图表 27：VLEC 构造 (17)图表 28：2010-2017年来聚乙烯-石脑油价差变化 (18)图表 29：在建煤制烯烃装置统计 (19)图表 30：2016～2020 年国内拟建裂解乙烯装置 (19)图表 31：2017-2020 年在建美国乙烷裂解装置统计 (20)图表 32：模拟的国内进口乙烷裂解装置烯烃制造成本 (20)图表 33：炼化乙烯装置与进口乙烷裂解乙烯生产成本比较 (21)乙烷裂解是北美页岩油气革命后对乙烯乙烷价差的价值挖掘与PDH 一致，乙烷裂解的繁荣源于乙烯乙烷价差的价值挖掘。
北美乙烷兼具化工原料和燃料双重属性，页岩油气革命后美国乙烷产量激增，但裂解装置扩能有限而无法消耗巨大的乙烷增量，12 年后乙烷库存剧增致其脱离原油价格影响，而与天然气趋于一致。
中远期全球原油供需重归平衡确定性较强，油价回暖预期强烈，石脑油裂解成本将推动乙烷裂解价差逐步拉大，我们强烈看好乙烷裂解的盈利前景和原料轻质化的持续。
技术成熟和投资低是乙烷裂解快速发展的助推剂资源禀赋差异决定了全球各区域乙烯原料的多样性，相比石脑油进料，轻质化裂解装置除廉价乙烷决定其现金成本优势之外，成熟的技术和弱投资强度是其产能快速发展的助推剂：乙烷裂解所采用的单一气体炉已有数十年的成功应用经验，技术上不存在瓶颈；而流程上的简化决定了乙烷裂解的投资强度和吨乙烯能耗远远低于重质进料装置，以某采用乙烷/丙烷为进料的65 万吨/年乙烯装置为例，包含公用工程和辅助设施在内的投资约为40 亿元。
北美乙烷预期仍将过剩，东亚地区将成下一个乙烷贸易的套利区域2012 年后美国乙烷库存激增，而国内裂解装置和有限的出口能力无法消耗巨大的增量，16 年12 月美国乙烷库存达到54 百万桶的历史新高。
虽然陆上管输设施和海上出口终端相继投运，但未来加拿大、西欧和印度的需求增量有限，页岩油气业复苏背景下预期北美乙烷过剩局面将延续，东亚地区有望成为下一个乙烷贸易的套利区域。
国内进口乙烷裂解制聚乙烯吨净利润在3000－4000 元随着海运能力瓶颈的突破，国内乙烯行业将现油头、煤头、乙烷裂解三种路线并存竞争局面。
我们认为未来随着大批一体化装置的落地和北美新增乙烷裂解产能的冲击，油头乙烯的景气持续性存疑。
我们测算目前进口乙烷裂解的完全成本在4000 元/吨线下，在不同的油价、甲醇价格场景下相比石脑油裂解和MTO 均具备绝对的成本优势，在国内发展乙烷裂解是对北美过剩乙烷资源的优化配置。
1、美国页岩气革命后乙烷过剩—乙烯原料轻质化的大背景1.1、资源禀赋决定全球乙烯装置进料组成差异与丙烷脱氢一致，乙烷裂解的投资逻辑在于对产品与原料价差的挖掘，乙烯生产中原料是影响成本的重要因素，全球各地区油气资源结构的差异决定了原料构成的区域性差异。
东北亚和西欧裂解装置进料主要以石脑油为主，而中东和北美由于具备天然气及NGL 资源，副产大量包含乙烷在内的轻烃，13 年全球乙烷产量约5768 万吨，其中中东和北美产量分别约占37%和40%，2015 年中东地区NGL 占乙烯装置进料的77%，而北美地区NGL 占比84%，其中廉价乙烷是主要进料。
图表 1:2015 年世界各地区乙烯装置进料组成1.2、乙烷蒸汽裂解是技术成熟的工艺早期管式裂解炉只能适应气体或轻质液体等单一原料，随着乙烯装置规模扩大，裂解原料的需求量也大量增加，单台10 万吨/年生产能力的裂解炉原料用量在30 万吨/年以上。
而受炼油能力、炼厂布局和原料价格波动、上游装置异常停车等因素影响，裂解炉难以长期采用特定原料，现代裂解炉系统具有加工几种原料的灵活性。
目前灵活进料的裂解系统可以在不同的裂解炉中加工乙烷、LPG、石脑油、加氢尾油等多种原料，也可以在同一台裂解炉中同时加工多种原料，需考虑各种原料工艺参数的优化匹配问题，并由此引起的对裂解炉、急冷工艺、油急冷系统及后续系统的影响。
目前国际上已经运行的乙烷制乙烯装置全部采用传统的蒸汽裂解工艺，由于采用单一的气体炉，因此从技术角度讲不存在瓶颈。
图表 2:配置乙烷裂解炉的烯烃装置灵活进料系统采用乙烷或者轻烃（NGL）作为裂解原料，实质上是乙烯进料的高度轻质化，乙烷裂解自裂解单元之后的流程和传统的石脑油裂解装置基本类似，但是产品以乙烯为主，副产丙烯、丁二烯和芳烃较少，且无C8 以上重组分，因此流程相比传统装置有所优化，例如可以放弃急冷油塔，调整后续塔系及压缩机负荷等。
因此在相同的乙烯生产能力下，乙烷裂解装置除原料成本较低之外，具备装置投资低、乙烯收率高的竞争优势。
以某采用乙烷/丙烷为进料的65 万吨/年乙烯装置为例，包含公用工程和辅助设施在内的投资约为40 亿元，吨乙烯投资远小于石脑油裂解装置。
2009年国内乙烯行业的平均能耗为664 万千卡/吨乙烯。
而该轻烃裂解乙烯装置能耗仅为399 万千卡/吨乙烯，远低于行业平均水平。
图表 3:进料族组成PONA 对烯烃裂解产物收率的影响1.3、页岩气革命为北美乙烯装置带来原料成本优势美国乙烷产量中大部分来自天然气湿气井开发后得到的NGPL（naturalgas plant liquids），其他部分来自原油开采副产的凝析油经过炼厂处理后得到的LRG（liquefied refinery gases）。
根据EIA 的口径，NGPL 和LRG 组成了液化轻烃hydrocarbon gas liquids（HGL），而HGL 则包含了天然气凝析液（NGL）和炼厂烯烃（refinery olefins）。
图表 4:美国乙烷生产的来源2010 年后的美国页岩油气革命为其带来了大量的轻质油气资源，并极大影响了全球石化行业格局。
随着储量的不断探明和水平井、水力压裂开采技术的持续进步，美国页岩气田与页岩油田的开采活动日趋活跃并推动了天然气与凝析油产量的迅速增长，并刺激了乙烷产量的迅速增长。
图表 5:2007-2015年美国页岩气产量迅速增长图表 6：2007-2015年美国凝析油产量迅速增长天然气干气中C2 含量约为3%，而湿气中约6%为C2 组份（乙烷和乙烯）。
由于NGL 中富含可用于作为化工原料的乙烷、丙烷等轻烃，因此高油价场景下生产商倾向开发经济性更高的湿气田。
图表 7：美国天然气干气与湿气组份组成2005 至2015 年美国天然气产量仅增长27.1%，但是同期湿气田开发占比提高导致同期美国油气田NGL 产量增长了94.7%，从而带动了美国乙烷产量的快速增长，2015 年相比2005 年增长了74%。
图表 8：2005-2016年美国油气田及炼厂NGL 产量变化图表 9：2005-2016年美国油气田及炼厂乙烷产量变化美国页岩油气伴生乙烷除用于裂解原料之外，也可以根据需要对油气田NGL 进行处理，例如将乙烷回注天然气，直接将部分或全部乙烷留在天然气组分中。
回注量取决于（1）经济性：当乙烷产品价格较高时，生产商将选择分馏乙烷外售至裂解乙烯用户，而当乙烷产品价格较低且天然气价格坚挺时，生产商会选择不分馏乙烷并将乙烷回注至甲烷中作为燃料出售。
（2）技术及安全考虑，甲烷的物流运输中乙烷比例要求不超过12%。
页岩气革命后美国乙烷产量迅速增长，2016 年均乙烷产量相比2012 年增长了约280 桶/天，而同期新增乙烯产能对乙烷的需求量仅增长了约180千桶/天，因此导致2012 年后美国乙烷库存激增，乙烷价格逐渐摆脱原油价格和化工原料属性的影响，而更多的因为其燃料属性导致价格与天然气走势高度一致，且下限为当期天然气价格所决定。
图表 10：2011 年后美国乙烷库存激增图表 11：2011 年后美国乙烷价格脱离原油影响而趋于与天然气一致由于 2010 年后美国天然气现货价格持续低迷在 3.5～5 美元//MMBtu 区间，乙烷价格在天然气价格影响下大幅下跌至2016 年150 美元/吨。
中东与北美乙烷资源供过于求背景下的价格走低为两个地区乙烷裂解装置带来巨大成本优势。
图表 12：全球各地区裂解乙烯现金成本差异乙烷与原油价格脱钩使得乙烷裂解制乙烯的现金成本基本不会受到原油价格波动影响，在高油价和低油价场景下均表现出极强的竞争力，美国乙烯裂解装置进料中乙烷比例从07 年约52%持续增长至15 年的73%。