中国乙烯工业发展概况与展望课件

1、中国乙烯工业发展概况与展望中国乙烯工业发展概况与展望2一、世界乙烯工业发展概况与趋势 4一、世界乙烯工业发展概况与趋势 3一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.1 世界乙烯工业发展速度较快，但面临进入下行期的挑战近年来，伴随世界经济的发展，世界乙烯工业发展速度较快。据SRI统计，2006年世界乙烯产能为1.195亿吨/年，其中北美地区为3490万吨/年、亚洲地区为3451万吨/年、西欧2400万吨/年、中东地区1194万吨/年，分别占总能力的29.2%、28.9%、20.1%和10.0%。2001-2006年间，全球乙烯能力年均增长率为2.7%，需求年均增长率为4.1%，2006年世界乙烯产量为

2、1.097亿吨，消费量为1.097亿吨，乙烯装置开工率达92%。2007年世界乙烯生产能力1.239亿吨/年，产量1.146亿吨。5一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.1 世界乙烯工业发展速4一、世界乙烯工业发展概况与趋势 未来几年，世界乙烯工业将继续快速发展，预计2010年世界乙烯产能将达1.55亿吨/年，2006-2010年年均增长率为6.8%；需求将达1.33亿吨/年，年均增长率为4.9%。预计2007-2011年世界将新增乙烯能力3800万吨/年。由于大量新建装置将于2009-2010年投产，加上石化工业发展的周期性特点，将使乙烯工业不可避免的进入下行通道，预计2010年乙烯装置的开工

3、率将降至85%。6一、世界乙烯工业发展概况与趋势 未来几年，世界乙烯工业将继5一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.2 世界乙烯工业的重心正在向亚洲和中东转移纵观世界乙烯工业的发展，未来几年新增乙烯能力主要集中在亚洲和中东地区。据SRI统计，2006年亚洲乙烯产能和消费量分别为3451万吨/年和3550万吨，分别占世界总量的28.9%和32.3%。2001-2006年间，亚洲乙烯能力年均增长率为5.1%，需求年均增长率5.9%，2006年亚洲乙烯装置平均开工率高达99.6%。亚洲的市场优势推动乙烯工业快速发展，预计2010年亚洲乙烯产能将达5074万吨/年，产能增速仅次于中东，年均增速达10.1

4、%；乙烯需求量为4399万吨，伴随产能的快速增长，装置开工率将降至85%。7一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.2 世界乙烯工业的重心6一、世界乙烯工业发展概况与趋势 受廉价的原料和接近亚洲市场等因素的驱动，中东地区乙烯工业发展迅猛。2006年中东乙烯产能和消费量分别为1194万吨/年和1120万吨，均占世界总量的10%。2001-2006年间，中东乙烯能力年均增长率为6.8%，需求年均增长率为11.2%，2006年中东乙烯年均开工率达97.3%。预计2010年中东乙烯产能将达2458万吨/年，是世界乙烯工业发展最快的地区，年均增速达19.8%；需求量将达2091万吨，平均增速16.9%。由于

5、产能的增速超过需求的增速，预计2010年乙烯装置开工率将降至86%。8一、世界乙烯工业发展概况与趋势 受廉价的原料和接近亚洲市场7一、世界乙烯工业发展概况与趋势 预计未来一段时间，亚洲和中东地区分别依托其市场优势和廉价原料优势，成为乙烯投资热点地区，而欧美地区乙烯新增能力有限，世界乙烯工业的重心正在加速向亚洲和中东地区转移。9一、世界乙烯工业发展概况与趋势 预计未来一段时间，亚洲和中8一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.3 乙烯装置继续向大型化方向发展为了降低单位产能投资，提高市场竞争力，乙烯装置大型化趋势明显。据SRI统计，2006年沙特乙烯装置平均规模为88万吨/年、加拿大77万吨/年、美

6、国76.5万吨/年、新加坡64.5万吨/年、韩国52.5万吨/年、日本50.5万吨/年。目前以80-100万吨/年的乙烯装置为大型化规模，而且还继续向更大型化方向发展。以乙烷为原料的乙烯装置的世界级规模已达135万吨/年，中东还在规划建设150万吨/年规模的乙烯装置。10一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.3 乙烯装置继续向大9一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.4 乙烯原料继续呈多元化趋势在2006年世界乙烯原料的构成中，石脑油和混合原料约占57%、乙烷占26%、丙烷和瓦斯油各占7%、丁烷约为2%。石脑油仍是生产乙烯的主要原料，但未来几年乙烷在乙烯原料中的地位将明显提升，2006-2011年

7、乙烷裂解的年均增长率将达9.4%。据CMAI统计，2006年以乙烷为原料生产的乙烯约3100万吨，预计2010年乙烷占乙烯原料的比例将上升至45%，需求量达5000万吨，其中大部分来自中东地区。2006年-2011年，瓦斯油裂解年均增长率为8.2%，丙烷为4.9%，石脑油为2.4%，乙烯原料继续呈多元化趋势。11一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.4 乙烯原料继续呈多10一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.5 乙烯技术不断取得新进展 近年来，为了降低乙烯装置投资、降低能耗、延长运转周期、提高乙烯装置经济性，乙烯技术取得了不少新进展：（1）乙烯装置大型化推动大型裂解炉技术的发展。目前正在设计的单

8、台裂解炉能力接近25万吨/年，鲁姆斯公司可以设计的双辐射段裂解炉单台最大能力气体炉为37.5万吨/年，液体炉为27.5万吨/年。单炉膛大容量的SRT-X型炉单台能力可超过30万吨/年，已完成商业化的技术准备。12一、世界乙烯工业发展概况与趋势 1.5 乙烯技术不断取得11一、世界乙烯工业发展概况与趋势 （2）开发新型炉管材料和炉管涂敷技术。SW公司开发的新型陶瓷炉管裂解炉可使乙烷制乙烯转化率达90%；瑞典Sandvik公司开发了一种改良型辐射炉管APMT，具有优越的渗碳性并可减少结焦，延长运转时间，并已工业应用；日本大同制钢公司开发出一种先进的裂解炉管涂敷技术，采用等离子粉末堆焊（PPW）工艺

9、将一种厚度为2-3mm、富含Cr的金属涂层敷着在传统的裂解炉管内表面，可以减少炉管渗碳和结焦机率，延长炉管使用寿命和裂解炉运转周期，提高乙烯收率。13一、世界乙烯工业发展概况与趋势 （2）开发新型炉管材料和12一、世界乙烯工业发展概况与趋势 （3）开发新的分离技术。如鲁姆斯公司的低压激冷技术、混合冷剂制冷技术（二元制冷、三元制冷）、催化蒸馏技术以及前端催化加氢精馏技术等，低压激冷技术、混合冷剂制冷技术、催化蒸馏技术已实现工业应用。前端催化加氢精馏技术已在中国石化天津乙烯装置完成测线试验。低压激冷技术和三元制冷相结合，可减少37台设备，降低界区投资7%。14一、世界乙烯工业发展概况与趋势 （3）

10、开发新的分离技术。13一、世界乙烯工业发展概况与趋势 （4）乙烯技术正在向烯烃技术拓展。过去乙烯技术以生产乙烯为主导，随着市场对丙烯等其他烯烃需求的增长，乙烯技术正在向生产烯烃技术拓展。例如，鲁姆斯公司开发了利用乙烯和2-丁烯通过烯烃易位转化制丙烯的OCT技术。OCT单元与乙烯装置相结合，为增产丙烯、提升裂解C4的价值提供了有效途径。OCT技术已在全球25个工厂应用，其中10套已投入运行，另有15套装置正处于设计或建设阶段。此外，还开发了C4制己烯-1的CPT技术等。（5）环保技术。如，低NOx排放裂解炉燃烧器、裂解炉烟道档板和引风机风扇的更好控制、火炬气的烃类回收系统及火炬头分散蒸汽的控制等

11、。15一、世界乙烯工业发展概况与趋势 （4）乙烯技术正在向烯烃14二、中国乙烯工业的发展概况 16二、中国乙烯工业的发展概况 15二、中国乙烯工业的发展概况 2.1 乙烯规模实现跨越式发展我国乙烯工业已走过半个世纪的发展历程，1983年中国石化总公司成立时，全国乙烯能力只有62万吨/年。中国石化总公司的成立，加快了我国乙烯工业的发展。随着大庆、齐鲁、扬子、上海、茂名等30万吨/年乙烯工程相继建成投产，我国乙烯工业的规模实力得到显著增强。进入二十世纪九十年代以来，乙烯企业采用新技术，依靠内涵挖潜，对引进的30万吨/年乙烯装置相继进行了两轮技术改造，使每套装置能力达到或超过60-70万吨/年。17

12、二、中国乙烯工业的发展概况 2.1 乙烯规模实现跨越式发16二、中国乙烯工业的发展概况 2006年9月茂名乙烯二轮改造完成后，乙烯能力达到了100万吨/年。与此同时，8套15万吨/年左右中型乙烯装置也相继进行了技术改造。加之合资企业上海赛科90万吨/年乙烯、扬巴60万吨/年乙烯及惠州80万吨/年乙烯装置的投产，我国乙烯装置增至21套，2007年乙烯能力已达998.5万吨/年，产量1027.8万吨（行业统计数据），跨过千万吨产量大关，乙烯规模实现了历史性的大跨越。我国已成为能力居世界第二位的乙烯生产大国。单套乙烯装置的平均规模已达45.4万吨/年，达到世界平均水平。18二、中国乙烯工业的发展概况

13、 2006年9月茂名乙烯二轮改17二、中国乙烯工业的发展概况 2.2 乙烯技术开发取得重大进展 1983年中国石化总公司的成立，加快了我国乙烯技术的发展，经过二十余年坚持不懈地研究开发，我国乙烯技术取得了重大进展。（1）裂解技术开发24年来，中国石化裂解技术开发组（中国石化工程建设公司、中国石化北京化工研究院和兰州天华公司南京工业炉所）开展了大量研发工作：一是开展各种裂解原料和产物分析、热裂解模拟试验、结焦抑制及动力学研究、高温反应传热研究、热裂解反应动力学研究及工业裂解炉运行参数监测等研究工作；19二、中国乙烯工业的发展概况 2.2 乙烯技术开发取得重大18二、中国乙烯工业的发展概况 二是开

14、展了大量工程技术研究，包括炉管构型和炉型结构研究、工艺计算模型与软件开发和完善、辐射段炉管吊架系统开发、裂解炉大型化工程技术开发等；三是开展急冷锅炉系统和供热系统研究，相继建立了流体力学试验装置、燃烧试验装置、强度试验装置,对裂解炉膛、急冷锅炉、燃烧器的流动、传热、燃烧、强度等进行了大量试验研究等。20二、中国乙烯工业的发展概况 二是开展了大量工程技术研究，19二、中国乙烯工业的发展概况 通过20余年裂解技术的研究开发工作，开发出CBL系列裂解炉技术，并得到了推广应用。自1990年CBL-型炉通过鉴定后，相继开发成功CBL-、CBL-、CBL-、CBL-型炉。2002年应用CBL炉技术为齐鲁石

15、化成功建设了9万吨/年乙烷炉，采用2-1-1-1型炉管和线性急冷锅炉，运行周期达86-102天。2005-2006年采用CBL-型炉技术为齐鲁石化建设6万吨/年和8万吨/年液体炉各一台，其中一台炉裂解加氢尾油时的运转周期长达73天。截止2007年，采用CBL炉技术已投产或已完成设计即将建设的小于10万吨/年的裂解炉共18台，总能力达94.5万吨/年。21二、中国乙烯工业的发展概况 通过20余年裂解技术的研究开20二、中国乙烯工业的发展概况 为了推进大型裂解炉的技术开发，加快研发进程，中国石化集团公司与美国鲁姆斯公司合作开发了两种裂解炉型：一种是以中国石化CBL裂解技术为基础的裂解炉（命名为SL

16、-型炉），另一种是以鲁姆斯公司SRT-型炉技术为基础的裂解炉（命名为SL-型炉）。应用SL-型炉技术相继在燕山石化和茂名石化建成了2台10万吨/年和2台11万吨/年的大型裂解炉。在目前正在建设的天津、镇海100万吨/年乙烯装置中，采用SL-型炉技术各建设11台10万吨/年大型裂解炉。在新建武汉80万吨/年乙烯装置中，采用SL-型炉技术将建设8台12万吨/年规模的大型裂解炉。22二、中国乙烯工业的发展概况 为了推进大型裂解炉的技术开发21二、中国乙烯工业的发展概况 至此，基于CBL炉技术的SL-型炉已建成投产和正在设计的10万吨/年及以上规模的大型裂解炉共34台，总能力为365万吨/年；采用CB

17、L炉技术和基于CBL炉技术的SL-型炉技术共建成投产和已完成设计即将建设或正在设计的裂解炉共52台，总能力达459.5万吨/年。 近年来，采用基于鲁姆斯技术的SL-型炉技术，由中外双方技术人员共同确定技术方案，共同完成工艺包，以我方人员为主完成基础设计和工程设计，已建成和正建设的大型裂解炉共32台，分别应用于扬子、上海石化、齐鲁和茂名的第二轮乙烯改造及赛科、福建乙烯工程，总能力为357.2万吨/年。23二、中国乙烯工业的发展概况 至此，基于CBL炉技术的SL22二、中国乙烯工业的发展概况 为了强化裂解炉管的传热，开发成功扭曲片管强化传热技术。在燕山石化乙烯装置的工业应用表明，在正常条件下，以石

18、脑油为原料，裂解炉运转周期延长了110%，以石脑油为原料在提高处理量7%、提高裂解温度8条件下，运转周期延长了70%；以重柴油为原料在提高处理量7%的条件下，运行周期延长了27%。该技术已在29台裂解炉上推广应用，取得了良好效果。24二、中国乙烯工业的发展概况 为了强化裂解炉管的传热，开发23二、中国乙烯工业的发展概况 （2）乙烯分离技术开发多年来，国内开发了预脱乙烷技术，建立乙烯装置设计数据库，应用自主完成的工艺包成功进行了天津、中原中型乙烯装置的技术改造。开发了分凝分馏塔技术，获得了美国和中国发明专利，在天津石化进行了侧线试验，成功地应用于燕山乙烯装置FCC干气预分离单元和茂名100万吨/

19、年乙烯改造工程。完成了“低能耗乙烯分离技术”开发，并申请了发明专利，正应用于工业装置建设。开发C2、C3馏分加氢催化剂和工艺。开发的BC-H-20系列C2加氢催化剂国内市场占有率已超过80%，并已开发成功前脱丙烷前加氢催化剂；开发的C3液相加氢单段床工艺和BC-L-83催化剂国内市场占有率达75%，并已在国外8套装置上应用。25二、中国乙烯工业的发展概况 （2）乙烯分离技术开发24二、中国乙烯工业的发展概况 （3）乙烯装置重大设备国产化多年来，依托重点乙烯工程，中国石化与机械制造企业紧密结合，联合进行乙烯重大设备技术攻关，获得了一批重大装备技术成果。研制的第一台裂解气压缩机组和丙烯压缩机组在大

20、庆48万吨/年乙烯改造项目中成功应用。自主制造的第二台裂解气压缩机组应用于上海石化70万吨/年乙烯改造工程。在扬子石化65万吨/年乙烯改造工程中，与国外合作制造了二元制冷压缩机组和丙烯压缩机组。在茂名100万吨/年乙烯改造工程中，64万吨/年大型裂解气压缩机组实现了国产化。至此，我国在乙烯改扩建工程中，乙烯“三机”国产化程度按台数计达到54%。26二、中国乙烯工业的发展概况 （3）乙烯装置重大设备国产化25二、中国乙烯工业的发展概况 此外，通过引进技术研制的大型乙烯低温冷箱，已在燕山石化、扬子石化、上海石化、齐鲁石化、茂名石化等乙烯装置的改造中得到应用，等等。由于这些重大设备的国产化，使乙烯装

21、置实施技术改造的设备国产化率按投资计达70%。目前中国石化正在组织天津、镇海100万吨/年乙烯工程裂解气压缩机组、丙烯压缩机组的国产化攻关工作。乙烯重大设备的国产化不但有效地降低了改造工程投资，而且提高了我国石化装备的制造水平，带动了石化装备制造业的发展。27二、中国乙烯工业的发展概况 此外，通过引进技术研制的大型26二、中国乙烯工业的发展概况 （4）乙烯先进控制技术华东理工大学与扬子石化公司合作，开发了裂解炉、乙烯精馏塔和丙烯精馏塔先进控制技术，并在扬子乙烯装置上进行了长期应用，经济效益显著。此后，又在齐鲁石化公司裂解炉、两个丙烯塔上进行了工业应用，取得了良好效果。目前该技术正在其他乙烯装置

22、上推广应用。28二、中国乙烯工业的发展概况 （4）乙烯先进控制技术27二、中国乙烯工业的发展概况 2.3 科学精细管理，使乙烯装置运行水平不断提高9经过多年的努力，乙烯企业建立了比较完善的管理体系，强化“三基”工作，优化生产组织，加强操作培训，持续开展装置达标活动，严格节能降耗管理，优化乙烯原料供应，落实长周期运行和节能降耗措施，使乙烯装置的运行水平不断提升。29二、中国乙烯工业的发展概况 2.3 科学精细管理，使乙烯28二、中国乙烯工业的发展概况 例如，通过管好开好公用工程、采用压缩机在线监测与专家诊断系统、重点设备离线监测系统、试用RBI（设备风险评估）、RCM（以可靠性为中心的维修）技术

23、于现场设备管理等多项措施，乙烯装置运行周期有很大提高，茂名乙烯实现了79个月零21天的连续运转纪录，大多数乙烯装置实现了“四年一大修”；乙烯收率不断提高，乙烯装置的燃动能耗持续下降，据行业统计数据，2007年我国乙烯装置平均乙烯收率已达31%，不少企业乙烯收率已超32%；乙烯装置能耗平均为674千克标油/吨，比2006年降低了7千克标油/吨，茂名、燕山、天津、广州、扬巴、赛科等企业乙烯能耗已低于650千克标油/吨。30二、中国乙烯工业的发展概况 例如，通过管好开好公用工程、29二、中国乙烯工业的发展概况 2.4 炼油化工一体化为乙烯原料优化供应提供了条件多年来，我国乙烯工业发展一直遵循炼油化工

24、一体化的发展模式，乙烯工程的建设一般都依托大型炼厂，乙烯原料立足国内炼厂供应。伴随乙烯工业的发展，目前我国已形成上海、南京、茂名三个百万吨级，燕山、齐鲁两个80万吨级，大庆、吉林、兰州三个60-70万吨级一体化乙烯生产基地。炼化一体化有利于炼厂和乙烯厂原料互供和优化利用。炼厂生产的石脑油、重整拔头油和抽余油、加氢尾油、轻烃等是优质乙烯原料，通过优化配置可减少乙烯原料消耗，提高乙烯收率，提高乙烯装置对市场的应变能力。31二、中国乙烯工业的发展概况 2.4 炼油化工一体化为乙烯30二、中国乙烯工业的发展概况 近年来各乙烯企业通过原料优化，使乙烯原料中石脑油比重不断提高，加氢尾油比例明显增加，AGO

25、比重逐年下降，乙烯原料优质化、轻质化趋势明显。例如，天津石化乙烯厂通过炼化一体化优化乙烯原料，2006年一季度和2002年相比，在乙烯原料构成中，炼厂抽余油、加氢尾油、轻烃、液化气增加了30.77个百分点，双烯收率增加了1.69个百分点，取得了较好的经济效益。炼化一体化不仅为优化乙烯原料提供了条件，还通过资源综合利用和共用公用工程等产生更大经济效益。例如，埃克森美孚公司每年税前利润从炼油化工一体化以及由此节约成本产生的收益高达7亿美元。32二、中国乙烯工业的发展概况 近年来各乙烯企业通过原料优化31二、中国乙烯工业的发展概况 2.5 开始关注裂解副产物利用及从炼厂干气中回收C2资源作乙烯装置补

26、充进料随着乙烯装置规模的扩大，合理利用裂解副产品是提升乙烯装置经济性的重要途径。近年来，乙烯企业开始关注此问题，例如中国石化上海石化2.5万吨/年C5分离装置已改扩建至6.5万吨/年，C5双烯烃年产量达3万吨，经济效益显著。上海赛科采用OCT技术利用乙烯和裂解C4中的2-丁烯生产丙烯，提升了裂解C4的价值。33二、中国乙烯工业的发展概况 2.5 开始关注裂解副产物利32二、中国乙烯工业的发展概况 炼厂干气含有乙烷、乙烯资源，如加以回收可作为乙烯装置的补充进料，节约石脑油资源。例如中国石化燕山分公司采用变压吸附、分凝分馏塔等技术回收催化裂化干气中的乙烷、乙烯等资源，每小时可回收乙烯等产品气7吨，

27、年综合效益1亿多元；中国石油兰州石化从催化裂化干气中回收乙烯、乙烷等资源的装置建成后，每年可节约石脑油10万吨，经济效益明显。34二、中国乙烯工业的发展概况 炼厂干气含有乙烷、乙烯资源，33三、展望 35三、展望 34三、展望 3.1 市场需求推动我国乙烯工业持续快速发展近年来，我国经济持续快速发展，城市化进程加快，带动了钢铁、机械、建筑、电子等产业及相关产业的发展，为石化产品提供了广阔的市场空间。据中国石化经济技术研究院统计，2001-2007年，我国乙烯能力年均增速达13.1%，产量年均增速13.5%，乙烯当量消费量年均增速8.0%，2007年我国乙烯当量消费量为2112万吨，需求满足率为

28、48.7%。预计2010年我国乙烯当量需求量将达到2640万吨。36三、展望 3.1 市场需求推动我国乙烯工业持续快速发展35三、展望 市场需求推动了新乙烯项目的建设，根据我国乙烯工业中长期发展专项规划，目前已核准在建的项目包括：中国石化天津分公司、镇海炼化各100万吨/年乙烯，福建炼化80万吨/年乙烯、武汉石化80万吨/年乙烯；中国石油大庆120万吨/年乙烯改扩建（新增60万吨/年）、抚顺石化80万吨/年乙烯、独山子100万吨/年乙烯、四川彭州80万吨/年乙烯等，加上华锦63万吨/年乙烯改扩建项目以及上海石化等乙烯的第三轮改造等，预计2010年我国乙烯能力将达1600万吨/年左右。乙烯工业的

29、快速发展使我国乙烯能力再上新台阶。37三、展望 市场需求推动了新乙烯项目的建设，根据我国乙烯36三、展望 3.2 乙烯产业集中度将进一步提高伴随新乙烯项目的建设和现有乙烯装置的改扩建，我国将形成长三角、环渤海湾和珠三角三大乙烯产业区，并在新疆、甘肃、四川和湖北中西部地区建成大型乙烯生产基地，乙烯产业集中度将进一步提高。新建乙烯装置都和大型炼油加工基地紧密结合，有利于资源优化利用和乙烯原料的优化，有利于提高乙烯产业的竞争力。38三、展望 3.2 乙烯产业集中度将进一步提高37三、展望 3.3 乙烯技术创新和装备国产化的步伐将进一步加快通过二十余年持续不断的乙烯技术开发，我国已开发出CBL炉裂解技术、基于CBL炉技术的SL-大型裂解炉合作技术、低能耗乙烯分离技术、C2和C3加氢技术等一系列科技成果，为我国乙烯技术的发展奠定了基础。重大装备国产化也取得了显著进展。为满足我国乙烯工业持续快速发展的需要，我国将加大乙烯技术创新和装备国产化的力度，国家有关部门将组织力量完成国家中长期科技发展规划纲要提出的大型裂解炉技术和大型蒸汽裂解制乙烯生产成套技术及装备的研发任务，为我国乙烯工业的发展提供支撑，乙烯技术创新和装备国产化的步伐将提速。39三、展望 3.3 乙烯技术创新和装备国产化的步伐将进一步38三、