我國芳烴工業(yè)是隨著煉油和乙烯工業(yè)一同成長起來的現(xiàn)代化石油化工行業(yè)。上世紀(jì)60年代以前,我國芳烴主要從煤焦油中回收,1965年國內(nèi)建成投產(chǎn)了第一套重整裝置,開始了我國石油芳烴生產(chǎn)。上世紀(jì)70年代,北京燕山、上海金山、遼陽、天津等幾個石油化工、合成纖維生產(chǎn)基地相繼建成,我國石油芳烴的產(chǎn)量顯著增加。
改革開放后頭5年,我國引進國外先進技術(shù)和成套設(shè)備,到20世紀(jì)80年代陸續(xù)建成投產(chǎn)6套芳烴聯(lián)合裝置,使國內(nèi)芳烴產(chǎn)品的產(chǎn)量有了大幅度增長。1980年左右,遼陽和天津先后投產(chǎn)了兩套為對苯二甲酸二甲酯(DMT)生產(chǎn)配套的小型對二甲苯(PX)生產(chǎn)裝置,1985年上海金山建成投產(chǎn)了我國第一套芳烴聯(lián)合裝置,實現(xiàn)了PX的規(guī)?;a(chǎn)。我國芳烴(BTX)總產(chǎn)能從1970年的33萬噸/年上升到1987年的150萬噸/年以上。1987年,國內(nèi)PX產(chǎn)能達到37.5萬噸/年。石油芳烴逐步在我國芳烴生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
改革開放前10年,我國芳烴工業(yè)的主要特征是引進國外技術(shù)、填補國內(nèi)生產(chǎn)空白,裝置規(guī)模普遍偏小,不能滿足下游發(fā)展需要。
芳烴下游主要產(chǎn)品苯乙烯、PTA等都需從國外大量進口。我國在70年代后期才建成了萬噸級苯乙烯生產(chǎn)裝置,生產(chǎn)技術(shù)為國內(nèi)自主開發(fā)的乙苯催化脫氫工藝,但此類裝置物耗和能耗均較高。隨著國外技術(shù)的引進,采用國內(nèi)技術(shù)的苯乙烯裝置陸續(xù)停產(chǎn)。1987年,我國苯乙烯產(chǎn)能達到16萬噸/年左右,生產(chǎn)遠不能滿足國內(nèi)需求。
改革開放初期,為滿足紡織工業(yè)的發(fā)展需求,國家計劃擴大合成纖維的生產(chǎn)規(guī)模,安排了一批聚酯及精對苯二甲酸(PTA)項目。1984年,上海石化引進三井油化技術(shù)建成投產(chǎn)了22.5萬噸/年精對苯二甲酸(PTA)生產(chǎn)裝置,開啟了我國PTA規(guī)?;a(chǎn)。1987年,我國PTA產(chǎn)能達到26萬噸/年左右。
上世紀(jì)90年代中后期是我國PX裝置的投產(chǎn)高峰。我國在這一時期主要建成投產(chǎn)了齊魯、遼陽和揚子三套芳烴聯(lián)合裝置,PX產(chǎn)能由1988年的37.5萬噸/年增至1997年的119.4萬噸/年,產(chǎn)能年均增速達到12.3%。為儀征大化纖項目配套的揚子石化芳烴,自投產(chǎn)后經(jīng)多次擴建PX產(chǎn)能達到50萬噸/年,成為當(dāng)時我國最大的芳烴生產(chǎn)基地。1997年我國芳烴(BTX)總產(chǎn)能達到350萬噸左右,1998~1997年芳烴產(chǎn)能年均增長率接近15%。
改革開放第二個10年芳烴工業(yè)的發(fā)展特點是石油芳烴初具規(guī)模,下游有機原料和合成材料配套發(fā)展,規(guī)?;a(chǎn)。引進以美國UOP公司成套芳烴技術(shù)為主的芳烴工藝技術(shù)選擇,使我國芳烴工業(yè)較快地跟上了國際芳烴工業(yè)的技術(shù)水平和發(fā)展步伐,不僅為我國芳烴工業(yè)發(fā)展開了一個好頭,而且促進和推動了相關(guān)工業(yè)的發(fā)展,初步顯示出芳烴工業(yè)在我國石油和化學(xué)工業(yè)中的作用和地位。
上世紀(jì)80年代末~90年代初我國相繼建成投產(chǎn)幾套苯乙烯裝置,多為引進國外技術(shù)。采用技術(shù)有分子篩氣相法工藝、催化蒸餾工藝等,屬于當(dāng)時世界先進技術(shù)。1997年我國苯乙烯產(chǎn)能僅28萬噸/年,除燕山引進裝置為6萬噸/年,其它多數(shù)裝置能力在萬噸以下,國內(nèi)苯乙烯市場供需矛盾較為突出。
我國己內(nèi)酰胺生產(chǎn)長期以來裝置規(guī)模小、技術(shù)落后,發(fā)展相對緩慢。直到1994年,引進荷蘭帝斯曼(DSM)公司的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù),在江蘇南京和湖南岳陽分別建成了兩套5.0萬噸/年的生產(chǎn)裝置,我國己內(nèi)酰胺生產(chǎn)才走上規(guī)?;a(chǎn)道路。
我國PTA在改革開放第二個10年發(fā)展較為平穩(wěn),生產(chǎn)廠家主要有遼陽化纖、上海石化、儀征化纖和揚子石化等國有企業(yè),均有穩(wěn)定PX供應(yīng)配套,產(chǎn)品自產(chǎn)自銷,主要為兩大公司系統(tǒng)內(nèi)化纖企業(yè)提供原料。國內(nèi)PTA技術(shù)比較單一,主要引進美國Amoco公司技術(shù)。1997年我國PTA生產(chǎn)能力151萬噸/年,1998~1997年我國PTA產(chǎn)能年均增長率達到19.2%。
2001年我國加入世界貿(mào)易組織(WTO)后,隨著世界紡織行業(yè)向中國轉(zhuǎn)移,我國紡織產(chǎn)業(yè)對合纖原料的需求量猛增,進而推動了國內(nèi)芳烴工業(yè)快速發(fā)展。我國芳烴工業(yè)在這一時期經(jīng)歷了兩次飛躍:2000年,中石化洛陽公司與中石化天津公司各20萬噸/年大聚酯工程投產(chǎn),配套PX能力40萬噸/年;2003年,中石化鎮(zhèn)海煉化45萬噸/年裝置建成,至此,中國PX總能力達到212.6萬噸/年。2007年我國PX生產(chǎn)能力進一步增至362萬噸/年。相對于下游PTA的建設(shè)步伐,國內(nèi)PX建設(shè)速度比較緩慢。1998-2007年我國PX產(chǎn)能年均增速達到11.9%,同期PTA產(chǎn)能年均增速高達21.8%,PX供應(yīng)短缺矛盾在這一時期開始顯現(xiàn)并日益突出。2003年國內(nèi)PX進口量首度突破百萬噸,2007年國內(nèi)PX自給率由1998年的95.4%大幅下降至58.5%。
由于缺乏配套的PX裝置,原料供應(yīng)已成為合資和民營PTA企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的瓶頸,部分有實力的合資和民營企業(yè)開始進入PX產(chǎn)業(yè)。2007年青島麗東化工70萬噸/年P(guān)X裝置投產(chǎn),成為中石化、中石油兩大公司以外的首個PX生產(chǎn)裝置,我國PX經(jīng)營主體逐步開始多元化發(fā)展。
這一階段我國芳烴工業(yè)的發(fā)展特征是芳烴及其下游產(chǎn)品能力產(chǎn)量大幅增長,形成了一批具有一定競爭力的大型生產(chǎn)企業(yè)。國內(nèi)芳烴及下游產(chǎn)品行業(yè)逐步開放,外資、民營等企業(yè)開始進入該領(lǐng)域。在消化吸收國外先進技術(shù)基礎(chǔ)之上,我國開始形成相關(guān)自有知識產(chǎn)權(quán)技術(shù),大型設(shè)備及核心裝置國產(chǎn)化進程不斷加大,“十一五”末金陵石化、上海金山PX裝置的裝備國產(chǎn)化率均達到70%以上。
2005年11月,常州東昊化工(DOHOW)15萬噸/年苯乙烯裝置建成投產(chǎn),標(biāo)志著我國首個民營資本進入苯乙烯生產(chǎn)行業(yè)。2007年我國苯乙烯生產(chǎn)能力達到294萬噸/年。這一時期國內(nèi)苯乙烯生產(chǎn)裝置幾乎全部引進技術(shù),主要有Monsanto/Lummus法、Fina/Badger法和UOP/Lummus法等。
1999年,中石化石家莊煉化分公司引進意大利SNIA公司的甲苯法生產(chǎn)技術(shù),建成了一套5.0萬噸/年的生產(chǎn)裝置,我國己內(nèi)酰胺行業(yè)發(fā)展步入正軌。在消化吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上,中石化開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)己酮氨肟化己內(nèi)酰胺生產(chǎn)技術(shù),并采用該技術(shù)于2003年對巴陵石化己內(nèi)酰胺裝置進行了擴能。我國在己內(nèi)酰胺生產(chǎn)領(lǐng)域具備了核心競爭力,己內(nèi)酰胺生產(chǎn)開始較快發(fā)展。2007年我國己內(nèi)酰胺產(chǎn)能達到28.5萬噸/年。
2003年對于PTA行業(yè)發(fā)展而言具有重要意義。儀征化纖、珠海碧辟及翔鷺石化(廈門)三套PTA裝置于2003年集中投產(chǎn),我國PTA產(chǎn)能實現(xiàn)了第一次快速增長,總產(chǎn)能突破500萬噸/年。與此同時,PTA核心技術(shù)國產(chǎn)化取得突破性進展。2003年,中國昆侖工程公司依托濟南正昊化纖公司8萬噸/年P(guān)TA裝置開展工業(yè)化實驗,完成了大規(guī)模PTA裝置成套技術(shù)工藝包的開發(fā)。外資企業(yè)、國有企業(yè)、民營企業(yè)在這一時期紛紛投資PTA行業(yè),產(chǎn)業(yè)競爭日趨白熱化。2007年,中國PTA產(chǎn)能突破1000萬噸/年。
2008~2010是我國PX裝置投產(chǎn)的又一個高峰。我國相繼建成投產(chǎn)了金陵石化、福建煉化、大連福佳、中海油惠州和烏石化等5套芳烴聯(lián)合裝置,PX產(chǎn)能由2008年的426萬噸/年增至2010年的812萬噸/年,產(chǎn)能基本實現(xiàn)了翻番。國內(nèi)PX裝置規(guī)模大型化趨勢明顯,新建PX裝置規(guī)模均在60萬噸/年以上,單套建成最大規(guī)模已達到100萬噸/年,為當(dāng)期世界單系列規(guī)模最大的芳烴聯(lián)合裝置。受環(huán)保因素制約和公共輿論影響,2010年之后,我國PX產(chǎn)能增長明顯放緩。截至2017年底,我國PX產(chǎn)能達到1369萬噸/年,2008~2017年P(guān)X產(chǎn)能年均增速為12.4%,同期國內(nèi)PTA產(chǎn)能增速高達15.8%。國內(nèi)PX供應(yīng)增長嚴(yán)重滯后于下游PTA需求,PX凈進口量由2008年的295.6萬噸上升至2017年的1440.3萬噸,2017年我國PX自給率進一步下降至40.2%。
我國芳烴技術(shù)國產(chǎn)化在這一時期取得重大突破。2013年底,采用全套國產(chǎn)技術(shù)的海南石化60萬噸/年P(guān)X裝置建成投產(chǎn),標(biāo)志著中國石化芳烴成套技術(shù)大型工業(yè)化裝置應(yīng)用成功,打破了國外公司在全球的PX技術(shù)長期壟斷局面。
最近10年我國芳烴工業(yè)的發(fā)展特征是芳烴下游主要產(chǎn)品呈現(xiàn)快速發(fā)展,但核心芳烴產(chǎn)品PX發(fā)展相對滯后,國內(nèi)芳烴嚴(yán)重不足已制約了聚酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國芳烴工業(yè)產(chǎn)能規(guī)模、技術(shù)水平已位于世界前列,生產(chǎn)核心技術(shù)國產(chǎn)化取得突破性進展。投資主體多元化發(fā)展趨勢更加明顯,中石化、中石油兩大公司的PX產(chǎn)能占比從2008年的81.0%下降至2017年的53.0%。
隨著核心技術(shù)國產(chǎn)化突破,我國芳烴下游主要產(chǎn)品產(chǎn)能相繼均呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長,目前除苯乙烯外,芳烴下游其他主要產(chǎn)品相繼出現(xiàn)產(chǎn)能過剩。尤其己二酸、己內(nèi)酰胺產(chǎn)能過剩嚴(yán)重,2017年我國己二酸、己內(nèi)酰胺行業(yè)平均開工率不足60%。
我國PTA在這一時期由產(chǎn)能快速擴張進入到嚴(yán)重過剩局面。國內(nèi)PTA產(chǎn)能于2011年、2012年及2014年分別突破2000萬噸/年、3000萬噸/年和4000萬噸/年。尤其是2012年,單年新投產(chǎn)裝置產(chǎn)能超過1000萬噸/年。新增產(chǎn)能集中投產(chǎn)后,PTA市場競爭形勢發(fā)生劇烈變化,產(chǎn)能過剩、行業(yè)整體盈利水平明顯下降。2017年,我國PTA名義產(chǎn)能達到5260萬噸/年,長期停車產(chǎn)能高達1215萬噸/年,按照名義產(chǎn)能計,我國PTA開工率僅為62%。
芳烴工業(yè)在石油和化學(xué)工業(yè)中占有極其重要的地位,經(jīng)過改革開放40年的發(fā)展,我國進入了世界芳烴生產(chǎn)和消費大國的行列。芳烴工業(yè)已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模和基礎(chǔ),目前已形成了門類齊全、品種配套的工業(yè)體系,成為石油和化學(xué)工業(yè)中最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。
改革開放至今,我國芳烴工業(yè)快速發(fā)展,已成為世界主要的芳烴生產(chǎn)和消費大國。2017年我國芳烴(BTX)總產(chǎn)能達到3500萬噸/年,約占全球總量的22.4%;需求量接近4200萬噸,約占全球總量的36.5%。其中,純苯和PX產(chǎn)能分別達到1540萬噸/年和1369萬噸/年,約占全球總量的24.4%和26.3%。
經(jīng)過改革開放40年的發(fā)展,我國芳烴工業(yè)形成一批具有先進生產(chǎn)水平的大型企業(yè)集團,建成了一批達到國際先進水平的大型生產(chǎn)裝置,提高了我國芳烴工業(yè)的整體實力。中石化和中石油是我國最主要的兩大芳烴生產(chǎn)集團,純苯產(chǎn)能分別位列世界第1位和第3位;PX產(chǎn)能分別位列世界第1位和第4位。我國芳烴聯(lián)合裝置規(guī)模已處于世界領(lǐng)先水平。2017年我國共24套PX生產(chǎn)裝置,其中,產(chǎn)能60萬噸/年以上裝置14套,產(chǎn)能合計約占我國總產(chǎn)能的78.5%,2010年中石油烏石化建成的100萬噸/年P(guān)X為當(dāng)前世界單套規(guī)模最大的生產(chǎn)裝置。
我國純苯下游的主要產(chǎn)品苯乙烯、己內(nèi)酰胺、苯酚、己二酸等產(chǎn)能都得到了極大提升,2017年上述產(chǎn)品產(chǎn)能分別達到853萬噸/年、357萬噸/年、294萬噸/年和248萬噸/年,均位于世界前列。
2017我國PTA產(chǎn)能達到5260萬噸/年,約占全球總量的55%。世界前十大PTA生產(chǎn)企業(yè)中有6位都為中國生產(chǎn)企業(yè)。目前國內(nèi)PTA最大單套規(guī)??梢赃_到220萬噸/年,主流裝置規(guī)模也大多在100萬噸/年以上。2013年,珠海碧辟化工有限公司建成投產(chǎn)的125萬噸PTA項目為全球最大的單系列裝置。
我國芳烴工業(yè)的技術(shù)裝備經(jīng)過引進、消化、吸收和自我開發(fā),整體水平得到了很大提升,部分核心技術(shù)國產(chǎn)化取得突破性進展。
由于芳烴聯(lián)合生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜,我國現(xiàn)有芳烴聯(lián)合裝置基本引進國外技術(shù)。多年來,中國石化和石油的科研單位及工程公司針對催化劑、工藝技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備做了卓有成效的研究和開發(fā),先后在重整催化劑、芳烴抽提工藝、甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移工藝和催化劑、二甲苯異構(gòu)化催化劑的開發(fā)、吸附分離技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用等方面取得了多項成果。2013年底,采用全套國產(chǎn)技術(shù)的海南煉化60萬噸/年P(guān)X裝置建成投產(chǎn),標(biāo)志著中國石化芳烴成套技術(shù)大型工業(yè)化裝置應(yīng)用成功,打破了國外公司在全球的長期壟斷局面。中國石化成為全球第三個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型化芳烴生產(chǎn)技術(shù)專利商。我國在很大程度上掌握了芳烴技術(shù)競爭和發(fā)展的主動權(quán),這對我國芳烴及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義并將產(chǎn)生重要影響。
海南煉化60萬噸/年P(guān)X項目創(chuàng)造出多項“世界之最”,例如世界最大的多溢流板式精餾塔、世界最大的單爐膛芳烴加熱爐、世界領(lǐng)先大直徑薄餅型精密流體分布器等。這些均為自主研發(fā)制造的專利設(shè)備,并形成了配套的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。海南煉化對二甲苯項目的設(shè)備國產(chǎn)化率高達95%,大型關(guān)鍵設(shè)備、控制系統(tǒng)領(lǐng)跑芳烴生產(chǎn)技術(shù),真正從中國制造走向了中國創(chuàng)造。
經(jīng)過多年的努力,我國在己內(nèi)酰胺國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)方面取得了突破性進展。中國石化巴陵石化與石科院等科研院所聯(lián)手攻關(guān),在以苯為主要原料的生產(chǎn)工藝路線基礎(chǔ)上,開發(fā)出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)己酮氨肟化路線生產(chǎn)己內(nèi)酰胺全流程創(chuàng)新技術(shù),縮短了工藝路線,降低了操作難度及生產(chǎn)成本,減少了環(huán)境污染。一舉改變了核心技術(shù)長期依賴進口的局面。2003年中石化采用該技術(shù)在巴陵石化成功實現(xiàn)了己內(nèi)酰胺裝置擴能。
擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套新技術(shù)的問世,使我國在己內(nèi)酰胺生產(chǎn)領(lǐng)域具備了核心競爭力,這項重大成果榮獲了2009年度國家科技進步二等獎。我國己內(nèi)酰胺技術(shù)來源也從單純依靠引進技術(shù)轉(zhuǎn)向以國產(chǎn)化技術(shù)為主。
2009年,中國昆侖工程公司與重慶蓬威石化合作,采用自主研發(fā)的工藝技術(shù)及成套裝備,建成國內(nèi)首套90萬噸/年P(guān)TA國產(chǎn)化示范工程,標(biāo)志著我國PTA技術(shù)國產(chǎn)化取得重大突破。該項目設(shè)備國產(chǎn)化率超過75%。
國產(chǎn)PTA生產(chǎn)技術(shù)的商業(yè)化,打破了國外技術(shù)商的技術(shù)壟斷,降低了行業(yè)的進入門檻。此后,紹興遠東石化4#裝置、海倫石化兩套120萬噸/年和虹港石化150萬噸/年P(guān)TA裝置等均采用中國昆侖工程公司專利技術(shù)。PTA技術(shù)的國產(chǎn)化對我國芳烴及紡織工業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。
近年來,除采用傳統(tǒng)石油路線外,我國積極拓展其它如凝析油、煤炭、甲醇等原料的使用,同時結(jié)合新技術(shù),優(yōu)化芳烴工業(yè)的原料供應(yīng)。先后成功開發(fā)了甲苯甲基化技術(shù)、甲醇芳構(gòu)化制芳烴等工藝技術(shù),在芳烴技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域取得了一定進展。2013年1月,清華大學(xué)與華電集團合作采用循環(huán)流化床甲醇制芳烴(FMTA)技術(shù)建設(shè)的1萬噸/年中試裝置成功運行,為芳烴生產(chǎn)開辟了新的原料路徑。2012年11月,20萬噸/年甲苯甲醇甲基化裝置在揚子石化芳烴廠建成,裝置投產(chǎn)后不僅可降低PX生產(chǎn)成本,同時副產(chǎn)的苯、碳九芳烴還可作為歧化裝置的優(yōu)質(zhì)原料,進一步優(yōu)化芳烴原料,降低生產(chǎn)成本,為PX的工業(yè)化生產(chǎn)提供新的技術(shù)路線。
此外,我國還在積極探索煤油共煉、煤炭分質(zhì)利用制芳烴等原料多元化的芳烴生產(chǎn)技術(shù)。
芳烴成套技術(shù)以生產(chǎn)PX為核心,是一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志性技術(shù)之一。長期以來芳烴成套技術(shù)為國外公司所壟斷,技術(shù)壁壘非常高。國內(nèi)PX產(chǎn)能幾乎全部依賴國外公司的技術(shù),技術(shù)許可和專用吸附劑、催化劑等費用昂貴。我國芳烴成套技術(shù)的開發(fā)經(jīng)過了40余年的攻堅克難。自20世紀(jì)80年代起,石科院、上海院等單位先后研發(fā)出催化重整、芳烴抽提、二甲苯異構(gòu)化、甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移等技術(shù)。但芳烴成套技術(shù)的核心——吸附分離技術(shù)一直未能掌握,成為芳烴成套技術(shù)最后的技術(shù)壁壘。
2009年,為了打破國外技術(shù)壟斷,中國石化依托40多年的芳烴成套技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ),組織2000多名技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān),PX吸附分離技術(shù)被列入中國石化“十條龍”攻關(guān)項目。2011年10月,揚子石化對二甲苯吸附分離技術(shù)開發(fā)及工業(yè)示范裝置產(chǎn)出合格產(chǎn)品,標(biāo)志著中國石化全面掌握了包括成套技術(shù)設(shè)計、工程建設(shè)、高效吸附劑生產(chǎn)技術(shù)在內(nèi)的全套芳烴生產(chǎn)技術(shù)。2013年采用成套自有知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的海南煉化60萬噸/年對二甲苯裝置一次投料試車成功,吸附分離單元大量產(chǎn)出99.8%的高純度對二甲苯。這標(biāo)志著中國石化芳烴成套技術(shù)大型工業(yè)化裝置應(yīng)用成功。通過技術(shù)創(chuàng)新,該項目95%的設(shè)備自主設(shè)計與建造,踐行了中國創(chuàng)造。
工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明,與同類先進技術(shù)相比,采用自主知識產(chǎn)權(quán)的對二甲苯項目單位產(chǎn)品物耗低5%、能耗低28%,噸產(chǎn)品成本低8%,環(huán)保監(jiān)測指標(biāo)全面優(yōu)于最新國家標(biāo)準(zhǔn),減排CO227%,處于國際領(lǐng)先水平,具有明顯競爭優(yōu)勢。
目前我國芳烴多項單元技術(shù)已在國內(nèi)廣泛應(yīng)用,并推廣到沙特、伊朗、印尼、白俄羅斯等國家。隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略推進,我國芳烴技術(shù)將進一步“走出去”具有更為廣闊的發(fā)展空間,并帶動化工與流程制造業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在引進先進國際技術(shù)的基礎(chǔ)上,依靠自身力量通過不斷消化、吸收及技術(shù)創(chuàng)新,形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),是我國芳烴工業(yè)不斷發(fā)展壯大、競爭力逐步增強的重要經(jīng)驗。芳烴成套技術(shù)的成功開發(fā)和應(yīng)用推廣,使我國成為世界第三個掌握該成套技術(shù)的國家,顯著提升了我國芳烴生產(chǎn)技術(shù)水平和國際競爭能力,并推動了相關(guān)行業(yè)的科技進步,具有里程碑意義。
大規(guī)模工業(yè)化的芳烴生產(chǎn)主要通過芳烴聯(lián)合裝置實現(xiàn),芳烴生產(chǎn)與煉油、乙烯裝置緊密聯(lián)系。PX裝置的原料主要來自煉廠和乙烯裝置,裝置副產(chǎn)液化氣、苯、抽余油、重芳烴等多種產(chǎn)品,需綜合利用才能有效提高裝置競爭力。目前國內(nèi)大多數(shù)PX生產(chǎn)裝置依托上游煉廠布局,少量外資、民營PX裝置以外購混合芳烴、凝析油、石腦油等為原料。多年工業(yè)化運營實踐證明,芳烴生產(chǎn)依托大型煉廠配套建設(shè),有利于實現(xiàn)煉油、乙烯、芳烴之間的合理資源互供,以及園區(qū)內(nèi)、區(qū)域內(nèi)資源的綜合優(yōu)化利用。無大型煉廠依托的PX項目開工率相對較低,受原油價格及下游市場變化影響更大,產(chǎn)品競爭力相對較弱。
我國芳烴工業(yè)40余年的發(fā)展歷程證明,園區(qū)化、一體化發(fā)展有利于實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和生產(chǎn)要素的有機結(jié)合,能夠最大限度發(fā)揮規(guī)模效益,提高生產(chǎn)率,提升整體競爭力。
雖然當(dāng)前國內(nèi)PX供應(yīng)不足仍需大量進口,但對于全球以及亞洲市場,未來幾年P(guān)X將出現(xiàn)總能力過剩隱憂,全球PX市場競爭日趨激烈。新一輪的PX擴能項目正在中東、印巴及東南亞地區(qū)迅速展開,且主要目標(biāo)市場直接定位于我國。據(jù)初步統(tǒng)計,2018-2025年我國周邊PX新增產(chǎn)能達到1089萬噸左右,大量新增PX產(chǎn)能的涌入,將會導(dǎo)致我國國內(nèi)市場供應(yīng)相對過剩,對我國PX項目建設(shè)形成一定壓力。另外,全球芳烴下游衍生物陸續(xù)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩趨勢,過剩將持續(xù)較長時間,并會逐步向產(chǎn)業(yè)鏈上游蔓延。
與我國PX嚴(yán)重依賴進口不同,隨著近十年的快速增長,國內(nèi)芳烴下游主要衍生物己內(nèi)酰胺、苯酚、己二酸、PTA等市場缺口被逐漸填補,出現(xiàn)產(chǎn)能過剩,裝置平均開工率明顯滑落,有些產(chǎn)品的開工率甚至不足60%。國內(nèi)市場競爭日益激烈,市場出現(xiàn)兩極分化,部分裝置停產(chǎn)、低負(fù)荷運行,但技術(shù)領(lǐng)先,裝置可靠性高的企業(yè)仍保持了很高的開工率。隨著技術(shù)及投資門檻的下降,未來我國芳烴工業(yè)的過剩態(tài)勢也將會向上游進一步傳遞。
隨著技術(shù)及行政審批等門檻降低,PX項目成為近幾年的投資熱點之一。除了煉化企業(yè)之外,下游PTA/聚酯企業(yè)、煤炭電力企業(yè)等紛紛投入PX項目。預(yù)計2018-2026年國內(nèi)將新建2300萬噸/年的PX產(chǎn)能,遠大于同期國內(nèi)需求增長。需綜合考慮原料、市場等因素,謹(jǐn)慎投資,避免重復(fù)下游產(chǎn)業(yè)PTA/PET過剩的發(fā)展路徑。
隨著我國經(jīng)濟站上新的歷史起點,廣大群眾安全環(huán)保意識逐漸加強,政府對石油和化學(xué)工業(yè)的安全生產(chǎn)要求日益苛刻。包括芳烴在內(nèi)的我國石化工業(yè)發(fā)展都將持續(xù)面臨環(huán)保治理成本上升的壓力和挑戰(zhàn)。芳烴工業(yè)對環(huán)境敏感,配套條件要求較高,生產(chǎn)工藝非常復(fù)雜,在生產(chǎn)過程中存在著大量易燃易爆、有毒有害物料,安全生產(chǎn)和環(huán)境保護一直非常重要。福建漳州古雷PX項目爆炸等系列事件,使公眾對PX產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生質(zhì)疑和反對,新建PX項目不斷被輿論潮流所“妖魔化”。連續(xù)發(fā)生的多起社會群體性事件,導(dǎo)致我國PX項目建設(shè)受到嚴(yán)重阻礙,在建、擬建項目都面臨著社會穩(wěn)定風(fēng)險考驗。
我國原油對外依存度呈逐年增加趨勢,2017年原油對外依存度攀升至68%以上。芳烴生產(chǎn)與煉油裝置緊密聯(lián)系,原料供應(yīng)是決定芳烴工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。國內(nèi)原油資源短缺將長遠影響著我國芳烴工業(yè)發(fā)展。
但也應(yīng)看到,隨著我國煉油能力的快速提升,國內(nèi)催化重整能力得到顯著增加,加之原油的重質(zhì)化及油品消費趨于輕質(zhì)化等趨勢,使得國內(nèi)生產(chǎn)PX所需主要原料混二甲苯的資源短缺問題得到有效解決。相關(guān)資料顯示,目前山東民營煉廠連續(xù)重整裝置能力合計達到1400萬噸/年左右,通過合理統(tǒng)籌安排、將重整資源集中綜合利用,有望形成幾個規(guī)模化的芳烴生產(chǎn)基地。此外,未來國內(nèi)還將有多個石腦油路線的大型乙烯項目建設(shè),這些項目也將為芳烴工業(yè)提供大量的甲苯、C9芳烴等原料,建設(shè)大型芳烴聯(lián)合裝置的原料供應(yīng)條件有所改善。
金融危機后,2017年首次實現(xiàn)全球各地區(qū)經(jīng)濟同步復(fù)蘇,其中北美、西歐等良好的經(jīng)濟表現(xiàn)直接拉動中國出口總額增長超過7%,尤其國外對于民生類產(chǎn)品的旺盛需求一舉逆轉(zhuǎn)了我國紡織品服裝出口連續(xù)下滑的頹勢。全球經(jīng)濟及人口增長為芳烴工業(yè)持續(xù)增長提供了發(fā)展空間。全球芳烴工業(yè)發(fā)展趨勢呈現(xiàn)一體化、大型化及低利潤發(fā)展趨勢。
未來我國芳烴新增產(chǎn)能主要來自需大量進口PX的聚酯龍頭企業(yè),在產(chǎn)業(yè)鏈一體化以及產(chǎn)業(yè)集群化配置方面具有一定的后發(fā)優(yōu)勢。聚酯企業(yè)向上一體化發(fā)展推動PX產(chǎn)能增長,新增產(chǎn)能大型化發(fā)展趨勢明顯,同時配套有大煉油項目。
新增PX產(chǎn)能大型化一體化情況 單位:萬噸/年
企業(yè)名稱 |
煉油 |
PX |
PTA |
PET |
---|---|---|---|---|
榮盛集團 |
1020 |
364 |
600 |
110 |
桐昆集團 |
400 |
80 |
400 |
530 |
恒逸集團 |
560 |
105 |
609 |
370 |
恒力集團 |
2000 |
450 |
660 |
240 |
備注:1.以上產(chǎn)能全部為權(quán)益產(chǎn)能
2.浙江石化項目暫按照一期2000萬噸/年煉油、400萬噸/年P(guān)X規(guī)模計
3.恒逸文萊項目暫按照800萬噸/年煉油、150萬噸/年P(guān)X規(guī)模計
國內(nèi)新建煉油芳烴一體化裝置工藝流程設(shè)計原則與傳統(tǒng)經(jīng)典煉廠所遵循的“宜烯則烯,宜芳則芳,宜油則油”有所不同,項目以最大限度獲取芳烴原料為主要目的,蠟油和柴油分別通過加氫裂化多產(chǎn)重石腦油作為芳烴原料,盡量少產(chǎn)柴油,適度生產(chǎn)汽油和航煤。按照上述加工流程,每噸PX的原料單耗(柴油或蠟油)約為4噸,總體上PX的凈原料成本將比常規(guī)連續(xù)重整-PX項目高約1000元/噸左右。綜合考慮聚酯企業(yè)上下游一體化優(yōu)勢以及產(chǎn)品方案成品油消費稅減少等因素,上述新建裝置的PX成本競爭力有待市場進一步驗證。
隨著我國建設(shè)項目審批權(quán)下放以及原油進口權(quán)和使用權(quán)的放開,部分有實力的聚酯龍頭企業(yè)開始向上一體化發(fā)展進入PX產(chǎn)業(yè)。未來國內(nèi)PX新增產(chǎn)能將主要來自下游聚酯企業(yè),中國石化新增PX產(chǎn)能有限,中國石油暫無新增PX產(chǎn)能計劃,我國PX產(chǎn)業(yè)投資主體多元化日趨明顯。
投資主體多元化一方面使我國芳烴工業(yè)發(fā)展更具有活力,同時由于大量產(chǎn)能集中投放引起的芳烴產(chǎn)能階段性過剩,也可能會造成我國芳烴市場無序化激烈競爭,阻礙芳烴工業(yè)健康發(fā)展。
芳烴生產(chǎn)工藝復(fù)雜,與聚酯紡織生產(chǎn)存在較大區(qū)別,新建芳烴企業(yè)需加強安全生產(chǎn)管理,避免出現(xiàn)新的“PX安全事件”。
隨著聚酯紡織產(chǎn)業(yè)競爭日益激烈及國家對中西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展支持力度的加大,我國聚酯紡織產(chǎn)業(yè)開始出現(xiàn)向勞動力成本相對較低、具有一定市場發(fā)展?jié)摿Φ闹形鞑康貐^(qū)轉(zhuǎn)移趨勢。同時,我國中西部地區(qū)的煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)已取得一定發(fā)展。利用西部地區(qū)相對豐富的煤炭資源,通過煤經(jīng)甲醇制芳烴、煤油共煉制芳烴、煤炭分質(zhì)利用制芳烴等技術(shù)建設(shè)規(guī)模化的芳烴生產(chǎn)裝置已成為行業(yè)研究熱點。
煤經(jīng)甲醇制芳烴、煤油共煉制芳烴等技術(shù)開拓了我國芳烴生產(chǎn)的原料多元化路線,但從長期來看,石油路線仍是我國芳烴行業(yè)發(fā)展的主要路徑。
芳烴原料多元化發(fā)展取決于原料供應(yīng)的穩(wěn)定性、成本競爭力、技術(shù)路線優(yōu)化等多方面因素,目前仍需大力完善和優(yōu)化示范裝置,深入探索、優(yōu)化多元化原料制芳烴的技術(shù)基礎(chǔ),降低生產(chǎn)成本,提高項目的競爭力。
國內(nèi)新建PX裝置多集中在我國東部地區(qū)。該地區(qū)人口密集,大型聯(lián)合芳烴項目環(huán)境敏感,配套條件要求較高,芳烴項目環(huán)保安全問題已成為國內(nèi)公眾的關(guān)注重點。需加強項目前期論證,通過科學(xué)項目選址及有效加強PX生產(chǎn)安全管理和環(huán)境管理、廣泛科普宣傳,使廣大群眾增強對PX的科學(xué)認(rèn)識,盡量避免社會群體事件的再次發(fā)生。
目前新建芳烴裝置多以最大化生產(chǎn)PX為主要目的,大規(guī)模產(chǎn)能集中投放市場可能會造成芳烴市場階段性過剩,同時這種最大化多產(chǎn)PX的成本及綜合競爭力有待市場驗證。需綜合考慮原料、市場等因素,謹(jǐn)慎投資,避免重復(fù)下游產(chǎn)業(yè)PTA/PET過剩的發(fā)展路徑。
如上文所述,未來有望在中西部地區(qū)新建的芳烴裝置多采用煤基路線或煤炭/重質(zhì)油耦合原料路線,以上技術(shù)目前均未實現(xiàn)大型工業(yè)化生產(chǎn),技術(shù)放大過程中仍存在一定風(fēng)險。西部地區(qū)普遍水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱、缺乏納污水體,煤基芳烴生產(chǎn)路線技術(shù)也將面臨水資源、環(huán)境保護等問題。建議從示范項目建設(shè)之初,就參照類似現(xiàn)代煤化工項目,制訂嚴(yán)格的能耗、水耗限額和污染物排放標(biāo)準(zhǔn),采取有效的審查、監(jiān)查措施,提升行業(yè)技術(shù)水平。
節(jié)能降耗及綠色發(fā)展是整個石油和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢,作為能耗大戶的芳烴工業(yè)需通過集成優(yōu)化流程,在節(jié)能降耗、提高本質(zhì)安全和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本等方面進一步探索。
目前,中國石化已擁有了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的芳烴成套技術(shù),技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達到世界領(lǐng)先水平,為我國芳烴工業(yè)創(chuàng)造新的戰(zhàn)略發(fā)展機遇。芳烴工業(yè)發(fā)展仍需持續(xù)推進工藝技術(shù)創(chuàng)新和大型設(shè)備、專利設(shè)備的國產(chǎn)化進程,提高工程建設(shè)施工技術(shù)水平,從根本上增強我國芳烴工業(yè)的核心競爭力。
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