與傳統石腦油裂解制乙烯相比,乙烷裂解制乙烯具有乙烯收率高、工藝流程短、裝置投資少、生產成本低等優勢,受到國內企業的廣泛關注。全球僅美國有乙烷海運出口貿易,美國乙烷在滿足其國內市場的同時,有近20%的資源用于出口,為我國企業進口乙烷原料提供了可能。
全球乙烷供需概述
全球乙烷供應和需求在過去幾年顯著增長,并將在未來一段時間持續這一趨勢。美國乙烷產量持續增加、全球乙烯產量持續增長以及區域市場需求變化是推動乙烷供需增長的主要原因。全球約40%的乙烯以乙烷為原料生產,乙烷供給主要集中在美國和中東,這兩個地區供給的變化會對全球市場產生重要影響。
美國頁巖氣革命后,乙烷產量快速增長,成為全球最大的乙烷供應國。美國乙烷主要用于國內乙烯生產和出口市場,通過出口滿足歐洲、亞洲等市場需求。中東是全球第二大乙烷供應地區,其乙烷主要來自沙特和卡塔爾的常規天然氣田。受益于天然氣田擴張和處理能力提升,乙烷供給持續增長。中東乙烷主要用于本地乙烯生產,沒有出口。
中國和歐洲乙烷資源有限,乙烷供給主要依賴進口,進口乙烷全部來自美國。隨著中國和歐洲乙烷裂解制乙烯項目的陸續投產,這些地區對乙烷的需求也在不斷增長。
中國乙烷制乙烯項目進展
2019年以來,我國陸續建成了一批乙烷裂解項目,利用美國乙烷資源和國內油氣田伴生乙烷資源,建設乙烷裂解制乙烯裝置,提高乙烯及下游產品的成本競爭力和盈利能力。2019年8月,新浦化學110萬噸/年輕烴綜合利用項目投產,是我國首套以輕烴(乙烷、丙烷)為原料的乙烯裝置;2021年5月,連云港石化320萬噸/年輕烴綜合加工利用項目一階段125萬噸/年乙烯裂解裝置建成投產,是國內首套全部采用乙烷進料的乙烯裂解裝置;2021年8月,中國石油蘭州石化長慶乙烷制乙烯項目和塔里木乙烷制乙烯項目相繼投產,是國內首批采用自有原料的乙烷制乙烯項目;2022年8月,連云港石化320萬噸/年輕烴綜合加工利用項目全面建成投產,兩套合計250萬噸/年的乙烷裂解裝置全部投入運行;2023年5月,三江化工年產100萬噸EO/EG項目125萬噸/年輕烴利用裝置投料開車成功,采用乙烷、丙烷、LPG、石腦油混合進料;2024年11月,中英天津石化天津南港120萬噸/年乙烯及下游高端新材料產業集群項目一次開車成功并打通全流程。
截至2024年底,中國已有6個乙烷裂解制乙烯項目共計7套裝置建成投產,涉及乙烯產能675萬噸/年,占國內乙烯總產能的13%。其中,以進口乙烷為原料的項目有4個,涉及產能535萬噸/年;以國產乙烷為原料的項目有2個,涉及產能140萬噸/年。

不同原料路線的乙烯生產成本存在較大差異,以乙烷為原料的乙烯成本明顯低于以石腦油為原料的乙烯成本。為降低成本、提高乙烯收率、降低裝置能耗、增加企業經濟效益,用乙烷等輕質原料替代石腦油等重質原料顯得十分重要。據不完全統計,目前國內規劃建設或改造的采用乙烷進料或乙烷、輕烴、石腦油混合進料的項目有8個,涉及產能超過1000萬噸/年。

我國乙烷制乙烯項目的推進將進一步優化我國乙烯原料,減少能耗和碳排放,降低乙烯生產成本,提高乙烯產業鏈產品競爭力。同時,乙烷制乙烯產業的發展,將有助于我國構建包括境外投資、工程承包、技術合作、物流運輸等在內的國際石化產業合作平臺和利益共同體,提升我國企業的國際影響力和話語權,推動我國石化產業全球協同發展。
中國發展乙烷制乙烯的主要風險
經過近幾年的發展,乙烷裂解制乙烯已成為我國乙烯生產路線之一,然而該路線仍然面臨原料供應、產品結構、成本變動三個方面的風險。
原料供應方面
一方面我國自產乙烷資源有限,乙烷供給主要依賴美國進口,原料來源單一,乙烷供給穩定性存在不確定性;另一方面,美國乙烷供應鏈始于頁巖氣開采,最終進入我國沿海乙烯企業,中間需要經過天然氣處理廠、天然氣液(NGL)分離廠、專用出口設施(儲存、深冷、裝船)、VLEC船、專用接收和儲運設施等環節,還涉及美國境內連接各環節的管道設施。目前美國國內乙烷出口供應鏈上各環節設施配套并不完備,出口設施富余能力有限,出口能力與我國擬在建的乙烷裂解制乙烯項目之間存在供需缺口,且美國新建乙烷出口設施流程繁瑣、建設周期長,短期內乙烷出口能力很難大規模增加。此外,國內企業進口乙烷原料還需解決乙烷運輸船、乙烷接卸及儲運設施等問題。
產品結構方面
與石腦油裂解制乙烯相比,乙烷裂解路線乙烯收率高,并同時產生大量氫氣,但丙烯、丁二烯、丁烯、燃料氣等副產品大幅減少,下游產業鏈發展受限,抗市場波動風險能力偏弱。由于副產氫氣量大,需重視氫氣的資源化利用。此外,乙烷裂解制乙烯自產燃料氣不足以滿足裂解爐消耗需求,通常存在一定的燃料氣缺口。
成本變動方面
一方面目前國內乙烷消費量僅為千萬噸級別,相對于體量更大的煤炭、原油、天然氣等更易受到市場供需變化的影響,隨著全球乙烷裂解制乙烯規模的擴大及中國乙烷進口需求的增加,美國乙烷價格可能會上漲;另一方面,乙烷的運輸、儲運均需要專用設施,企業需配備VLEC船、低溫乙烷儲罐、深冷乙烷管道等配套設施,裝置建造成本高,從而增加乙烷裂解制乙烯的生產成本。
結論&建議
國內企業建設乙烷裂解制乙烯項目需要落實進口乙烷資源和供應保障,尋找可靠的供應商或中間商合作,簽訂長期供應協議,鎖定美國乙烷運輸管道和出口終端設施,包括乙烷液化裝置、儲罐以及泊位,同時規劃建設低溫乙烷儲罐、深冷運輸管道等配套設施。此外,需規劃好下游產業鏈,并對乙烷價格波動做好風險管理。
轉載自:化工好料到
來源:中國化工信息周刊






