3.不同工艺路线乙烯产能构成,不同工艺路线的产品结构和成本差异。
乙烯的工艺路线主要有石脑油裂解制烯烃、乙烷裂解制烯烃、丙烷脱氢制烯烃、煤经甲醇制烯烃及重油催化裂解制烯烃等。
这些工艺各有特点,亚洲及欧洲以石脑油裂解制烯烃为主,中东及北美以乙烷裂解制烯烃为主,煤经甲醇制烯烃是近年来成为热点,主要在中国,重油催化裂解制烯烃产能很小。
2012年不同工艺路线乙烯产能构成见下表。
表 2012年不同工艺路线乙烯产能
不同工艺成本比较
北美地区将是未来全球乙烯产能新的增长点。
页岩气的大规模工业化开发使得北美地区的原料成本明显下降,2012年美国天然气价格甚至一度下跌到2美元/MMBtu以下。
低廉的原料成本使得北美地区成为仅次于中东地区的世界乙烯现金成本最低地区。
经济性比较的基准条件见下表1。
在相同的成本加回报值下,不同工艺路线的原料价格见表2。
从上表可见,当原油价格高于47美元/桶时,内蒙古地区MTO装置经济性东部沿海地区石脑油裂解装置好,但是不如中东地区乙烷裂解装置。
4.现在建和三年内规划建设的乙烯厂家情况
4.1 石脑油及轻烃裂解装置
从未来的发展趋势看,北美地区将是乙烯轻质化的代表。
从最新的资料看,美国页岩气的开发使得美国天然气产量大幅增加,到2011年页岩气产量达到1 800亿立方米,约占美国天然气总产量的25%以上。
按照目前了解的情况看,美国页岩气中C2和C3平均含量为8%~10%,同时优惠的定价策略使得美国页岩气在乙烯生产中极具竞争力。
按照美国页岩气定价原则,分离后的C2和C3产品价格仅为5美元/MMBtu。
正是由于以上原因,2008年后轻烃在美国乙烯原料中的比例不断增加,到2011年这一比例达到95%以上。
未来美国新建的乙烯装置也均以轻烃为原料设计的。
未来许多公司都将在北美地区规划建设乙烯项目,从目前了解的情况看,2012-2015年北美地区的乙烯扩能仍限于扩能改造或脱瓶颈,预计到2015年,包括巴斯夫、陶氏化学、帝斯曼、英力士等公司将对6套装置进行扩能,新增乙烯产能142万吨/年。
美国乙烯主要用于国内消费,其次是出口到中国及欧洲。
按照IHS咨询集团估计,2015年后北美大规模扩建的乙烯项目将逐步竣工,美国新建乙烯项目见下表。
美国新建乙烯项目
中国和中东也是新建乙烯装置的热点地区。
中东乙烯衍生物的90%供出口,主要目标市场是中国。
中国和中东正在建设及即将建设的乙烯装置见下表。
4.2 丙烷脱氢制丙烯
近年来,随着页岩气的发展及丙烯价格的高涨,全球特别是中国掀起了建设丙烷脱氢装置的热潮。
截止到2011年,全球共有约20套丙烷脱氢制丙烯(PDH)生产厂家,总生产能力约为654万吨/年。
全球已经投产的主要丙烷脱氢制丙烯装置见下表。
全球已经投产的主要丙烷脱氢制丙烯装置
由于美国页岩气的发展,美国掀起了新建丙烷脱氢制丙烯装置的热潮。
全球拟建丙烷脱氢装置见下表。
表全球拟建丙烷脱氢装置
在中国,有六套丙烷脱氢装置在建设,合计生产能力为335万吨/年,计划在2013年-2014年开车,至少还有六个丙烷脱氢项目在计划阶段。
中国拟建丙烷脱氢装置见下表。
表中国拟建丙烷脱氢装置
4.3 甲醇制烯烃
由于原油价格波动激烈,煤炭迅速成为聚烯烃及化工品的最佳替代原料。
中国快速发展的聚合物及聚脂工业导致对基础材料的需求激增,例如甲醇、烯烃及乙二醇。
作为对需求增长的响应,2010年中国甲醇行业产量大增。
但是传统产品增长缓慢,例如甲醛及甲酸,由于受到二甲醚增长限制,推动行业转向其它工艺/产品,例如甲醇制烯烃(MTO)、甲醇制丙烯(MTP)及甲醇制芳烃(MTA)。
估计有20多个MTO和MTP项目正处于计划或建设中,总产能达到1000万吨/年。
参与煤基MTO项目的中国公司有宁波禾元、大连福佳、浙江兴兴新能源技术、江苏盛虹集团、正大能源化工及神华宁夏煤炭集团。
此外,乙二醇的供不应求催生了煤制乙二醇(CTMEG)的发展。
有近20个CTMEG项目处于不同的阶段,总产能达到400万吨/年。
但是中国计划控制2015年甲醇总产能不超过5000万吨/年,生产商最多为150家。
中国煤化工业得到政府及跨国公司新一代技术的支持。
受到中国充裕的煤炭供应的吸引,道达尔、塞拉尼斯及陶氏化学等公司正在中国推广其先进技术。
下表提供了中国新项目的一些例子。
2012年90% PVC新增产能及85%甲醇新增产能由煤炭生产。
陶氏化学正在加紧推进煤化工项目,公司已经向中国政府提交了项目申请报告请求审批。
表中国最近的煤化工项目
4.4 重油催化裂解制烯烃
重油催化裂解制烯烃产能很小。
宁波科元塑胶有限公司采用重油催化裂解制烯烃,主要生产苯乙烯及丁苯橡胶等。