7月21日，中國(guó)石油蘭州石化分公司長(zhǎng)慶乙烷制乙烯項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告在西安通過(guò)*評(píng)審。這是我國(guó)第一套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的乙烷制乙烯項(xiàng)目，即將在陜西榆橫工業(yè)區(qū)開(kāi)工建設(shè)。該項(xiàng)目乙烯產(chǎn)品收率高、投資低，測(cè)算乙烯裝置噸乙烯產(chǎn)品能耗為398.7kgoe/t，比目前國(guó)內(nèi)石油化工路線能效領(lǐng)跑者的乙烯裝置能耗還低30%以上；乙烯完全成本僅3546元，遠(yuǎn)低于煤制烯烴和石腦油裂解制乙烯工藝路線。

乙烷裂解制乙烯意向項(xiàng)目產(chǎn)能高達(dá)3500萬(wàn)噸

　　過(guò)去十年，我國(guó)乙烯表觀消費(fèi)量快速增長(zhǎng)，從2008年的1096萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2017年的2143萬(wàn)噸，年復(fù)合增長(zhǎng)率8%。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)乙烯主要由中國(guó)石化和中國(guó)石油兩家公司供應(yīng)，但隨著煤制烯烴行業(yè)的發(fā)展，中國(guó)乙烯呈現(xiàn)“兩桶油”為主、煤（甲醇）制烯烴企業(yè)和其他企業(yè)為輔的供應(yīng)格局。詳見(jiàn)圖1。預(yù)計(jì)未來(lái)隨著乙烷裂解企業(yè)的逐漸投產(chǎn)，供應(yīng)將越來(lái)越多元化。

　　我國(guó)油氣資源相對(duì)貧乏，乙烯裂解原料主要來(lái)自煉廠，其中以石腦油和加氫尾油等液體原料為主，乙烷和丙烷所占比例較小。乙烷裂解制乙烯具有裝置投資少、生產(chǎn)成本低、乙烯收率高的優(yōu)勢(shì)，100%乙烷進(jìn)料的裂解裝置，乙烯收率達(dá)78%，而石腦油裂解裝置乙烯收率僅30%左右。近年，隨著煉油裝置的升級(jí)改造和美國(guó)頁(yè)巖氣的成功開(kāi)發(fā)，乙烷和丙烷作為裂解原料比例逐漸增加，我國(guó)也迎來(lái)了乙烷裂解制乙烯的投資熱潮。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前，我國(guó)共有23個(gè)乙烷制乙烯的意向項(xiàng)目在申報(bào)國(guó)家發(fā)改委示范項(xiàng)目（包括混烷裂解），投資方既有中國(guó)石油等國(guó)有企業(yè)，也有社會(huì)資本；原料既有國(guó)產(chǎn)輕烴，也有進(jìn)口乙烷（主要來(lái)自美國(guó)）；產(chǎn)能粗算合計(jì)約3500萬(wàn)噸；如全部投產(chǎn)，則需乙烷原料高達(dá)4600萬(wàn)噸。

乙烷裂解制乙烯技術(shù)的六大專(zhuān)利商

　　乙烷蒸汽裂解制乙烯技術(shù)成熟，已有數(shù)十年成功應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)上不存在瓶頸。幾大專(zhuān)利商Lummus、Technip、S&W、KBR、Linde和中國(guó)石化等均可提供成熟乙烯技術(shù)。其中Lummus、Technip、S&W技術(shù)在國(guó)際社會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位。乙烯裂解爐以管式爐為主，各種技術(shù)的差異主要反映在輻射段爐管形式上。輻射段爐管主要分為兩大類(lèi)：直通式（Straight）爐管和分支式（Split）爐管。Lummus、Linde和中國(guó)石化CBL主要采用分支式爐型，Technip、S&W和KBR則采用直通式爐型。兩大爐型各有千秋。乙烯分離回收工藝主要分為順序分離工藝、前脫丙烷分離工藝和前脫乙烷分離工藝三種路線，近年又相繼有新的單元技術(shù)工業(yè)化，均形成技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠的乙烯分離回收工藝路線。乙烯裂解爐是乙烯行業(yè)的核心和關(guān)鍵設(shè)備。

1、美國(guó)Lummus技術(shù)

　　Lummus開(kāi)發(fā)的SRT（Short Residence Time）技術(shù)具有停留時(shí)間短、熱強(qiáng)度高、烴分壓低、選擇性高等特點(diǎn)，全球已建設(shè)超過(guò)850臺(tái)，采用SRT技術(shù)的乙烯產(chǎn)能約占全球乙烯產(chǎn)能的40%以上。從SRT-II型開(kāi)始，均采用分支變管徑輻射爐管，隨著爐型的改進(jìn)，爐管程數(shù)逐步減少；其IV、V和VI型裂解爐均采用雙程分支變徑管，管徑采用先細(xì)后粗設(shè)計(jì)。其*新SRT-X型裂解爐單爐乙烯產(chǎn)能預(yù)計(jì)可達(dá)30萬(wàn)噸。其氣體爐主要為SRT-III型爐，衛(wèi)星石化規(guī)劃的250萬(wàn)噸乙烷裂解項(xiàng)目即采用Lummus技術(shù)。

2、德國(guó)Linde技術(shù)

　　Linde公司沒(méi)有單獨(dú)的氣體裂解爐爐型，其PyroCrack技術(shù)適用于各種原料，通常為雙輻射段單對(duì)流段設(shè)計(jì)，單爐乙烯產(chǎn)能可達(dá)25萬(wàn)噸。目前已有40多套大型乙烯裝置采用Linde公司技術(shù)，合計(jì)產(chǎn)能超過(guò)1800萬(wàn)噸。氣體裂解爐業(yè)績(jī)其中包括沙特SEPC公司100萬(wàn)噸乙烷裂解工廠，阿聯(lián)酋Ruwais二期乙烷裂解工廠等。

3、中國(guó)石化CBL技術(shù)

　　中國(guó)石化CBL裂解爐采用高選擇性爐管構(gòu)型，對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，可裂解乙烷、石腦油和加氫尾油等原料，采用CBL裂解爐的乙烯產(chǎn)能合計(jì)達(dá)1000萬(wàn)噸。針對(duì)氣體原料的CBL-R型裂解爐主要采用停留時(shí)間適中的四程爐管，已在鎮(zhèn)海煉化、中沙合資天津乙烯裝置上成功運(yùn)行。2016年，國(guó)內(nèi)*大的20萬(wàn)噸氣體裂解爐CBL-R2型裂解爐在中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化完成性能考核，該設(shè)計(jì)采用雙爐膛、氣液原料通吃，其熱效率、產(chǎn)量和乙烯收率等均達(dá)到設(shè)計(jì)保證值。

4、法國(guó)Technip技術(shù)

　　Technip技術(shù)（KTI技術(shù)）有三種爐管構(gòu)型，MK、SMK和GK，其中氣體裂解爐主要為SMK爐型，采用4程變徑不分支爐管，停留時(shí)間為0.3~0.4秒。過(guò)去十年全球有180臺(tái)乙烷爐（或混烷爐）采用該技術(shù)，包括美國(guó)Dow化學(xué)150萬(wàn)噸工廠、沙特Sabic 130萬(wàn)噸（乙/丙混烷），印度Reliance 140萬(wàn)噸（乙/丙混烷）工廠、沙特yanbu 138萬(wàn)噸（乙/丙混烷）等。采用該技術(shù)建成了全球*大的25萬(wàn)噸乙烷爐。

5、美國(guó)S&W技術(shù)

　　S&W公司于2012年被Technip公司收購(gòu)，具有70多年乙烯裂解爐技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，已對(duì)外許可建設(shè)100多套裝置。其裂解爐輻射段爐管屬于變徑不分支構(gòu)形，近年多采用的USC-U爐型，其爐管管徑相對(duì)較小，處理能力較小，但停留時(shí)間短，選擇性高，多采用雙輻射段設(shè)計(jì)。尤其是近年USC技術(shù)采用陶瓷爐管，可使乙烷裂解制乙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%。國(guó)內(nèi)新浦化學(xué)采用S&W乙烷裂解制乙烯技術(shù)建設(shè)的65萬(wàn)噸乙烯裝置，預(yù)計(jì)2019年中建成。近年業(yè)績(jī)包括Sasol美國(guó)150萬(wàn)噸乙烷裂解制乙烯工廠、美國(guó)CPchem150萬(wàn)噸乙烯廠，沙特拉比格120萬(wàn)噸乙烷裂解制乙烯工廠等。

6、美國(guó)KBR技術(shù)

　　KBR裂解爐博采Kellogg、Brown&Root和Exxon三方技術(shù)優(yōu)勢(shì)，形成SCORE裂解爐，形成停留時(shí)間*短、裂解溫度*高（880-900℃）、選擇性高的毫秒爐，有SC（SCORE Cracker）-1、SC-2和SC-4三種形式，為單爐膛構(gòu)型，裂解原料可適應(yīng)從乙烷到VGO，單爐能力可達(dá)20萬(wàn)噸。SC爐型無(wú)單獨(dú)乙烷爐，乙烷和其他烴類(lèi)可在同一爐管內(nèi)裂解。應(yīng)用KBR技術(shù)建設(shè)的乙烯裝置產(chǎn)能合計(jì)約1300萬(wàn)噸。近年，BP與Ineos在美國(guó)Chocolate Bayou的合資烯烴廠采用5臺(tái)SCORE20萬(wàn)噸乙烷/丙烷/石腦油復(fù)合裂解爐，Sabic公司Kayan項(xiàng)目采用9臺(tái)SCORE裂解爐。

中國(guó)發(fā)展乙烷裂解制乙烯的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

1、原料供給的穩(wěn)定

　　目前，全球約99%的乙烷用于生產(chǎn)乙烯。根據(jù)美國(guó)EIA統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，美國(guó)2018年第四季度乙烷產(chǎn)能為180萬(wàn)噸/日，預(yù)計(jì)2019年為198萬(wàn)桶/日，2020年上升至219萬(wàn)桶/日；在消費(fèi)方面，2018年為147萬(wàn)桶/日，2019年達(dá)到166萬(wàn)桶/日，2020年將達(dá)到182萬(wàn)桶/日，屆時(shí)可供出口乙烷約37萬(wàn)桶/日，折合870萬(wàn)噸/年；到2025年，供給將增加到5600萬(wàn)噸，需求約4000萬(wàn)噸，出口將達(dá)到1600萬(wàn)噸。2019年1月，美國(guó)乙烷公司位于美國(guó)德州博蒙特市的馬丁碼頭乙烷出口中國(guó)終端破土動(dòng)工，三年后該碼頭將投入運(yùn)行。目前，國(guó)內(nèi)規(guī)劃的乙烷裂解制乙烯項(xiàng)目，僅新浦化學(xué)和衛(wèi)星石化的進(jìn)口乙烷原料得到落實(shí)，其他項(xiàng)目除中國(guó)石油采用自產(chǎn)輕烴外，大部分為美國(guó)進(jìn)口乙烷原料。

2、原料價(jià)格的優(yōu)勢(shì)

　　由于乙烷通常從天然氣（頁(yè)巖氣）中提取，國(guó)際乙烷價(jià)格自2009年以來(lái)與天然氣價(jià)格緊密掛鉤，天然氣市場(chǎng)在一定程度上驅(qū)動(dòng)了乙烷價(jià)格。國(guó)內(nèi)規(guī)劃的乙烷裂解制乙烯項(xiàng)目大部分計(jì)劃進(jìn)口美國(guó)乙烷，通常美國(guó)乙烷價(jià)格為市場(chǎng)價(jià)格加上分離費(fèi)用、管輸預(yù)費(fèi)用、碼頭操作費(fèi)和運(yùn)費(fèi)等。雖然當(dāng)前價(jià)格較低，但未來(lái)可變成本難以預(yù)測(cè)。通過(guò)有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)美國(guó)乙烷的地板價(jià)和天花板價(jià)進(jìn)行的預(yù)測(cè)，乙烷價(jià)格的上限通常由乙烯的完全生產(chǎn)成本決定，*終由美國(guó)乙烯的價(jià)格決定；下限則由管道公司的成本決定，預(yù)計(jì)美國(guó)出口乙烷價(jià)格將長(zhǎng)期處于200-300美元/噸的水平。