近年来,随着非常规天然气特别是页岩气的开发利用,新型技术进步得到业内广泛关注,石化原料多元化趋势日益明显。丙烯供应主要来自石脑油裂解制乙烯装置和炼厂催化裂化装置,所产丙烯基本上以供企业内部使用为主,极少外供。2001~2010年,世界乙烯产能增长34%,丙烯产能仅增长25%。从长远来看,今后全球丙烯市场供应紧张态势还将延续,丙烯可获得量将滞后于需求增速,预计未来亚洲丙烯短缺状况还将进一步加剧。因此,开拓来源多元化的丙烯生产工艺成为全球石油化工界关注的热点。
一、丙烯供应紧张催生多种工艺路线
目前主要的丙烯生产工艺/原料路线主要有以下几种:(1)以原油/馏分油为原料的炼厂副产,炼厂催化裂化装置副产液化石油气中富含丙烯等不饱和烯烃,经气分装置可得到丙烯产品;(2)以石脑油、轻烃等裂解料为原料的传统蒸汽裂解制乙烯联产;(3)以甲醇为原料的甲醇制烯烃(MTO/MTP)装置(包括煤经甲醇制烯烃装置)生产;(4)以C4为原料的烯烃裂解/歧化装置,如Superflex、OCT等,多与蒸汽裂解装置等联合建设;(5)以丙烷为原料的丙烷脱氢(PDH)装置生产丙烯。
近年,国内炼油产能增长较为平缓,石脑油蒸汽裂解装置投资意向减弱,使得传统石油路线的丙烯产能增长较缓慢,而国内丙烯产能扩张意愿总体较为强烈,MTO/MTP、PDH等新原料路线的丙烯生产呈现快速发展趋势。“十二五”期间,我国计划完成的煤制烯烃项目共计35套,烯烃规模合计约2033万吨,其中丙烯规模约1147万吨。2013年国内第一套丙烷脱氢项目已经投产,2014年又有3个项目投产,2015年预计仍将是丙烷脱氢项目集中投产年。我国丙烷脱氢项目新/拟建项目情况见表1。
近年国内丙烯产能增长迅速,而丙烯原料经历了多元化格局演变,未来石油路线的丙烯仍将是我国丙烯供应的主力军,但以煤、甲醇、丙烷等为新原料路线的丙烯供应将发挥更多的补充作用,并将逐步与传统石油路线产能激烈竞争。详见图1。
国内丙烯原料的多元化也使得生产商呈多元化发展趋势,特别是新型煤化工和丙烷脱氢等技术路线的发展,为更多企业进入丙烯生产创造了有利条件。从产能格局看,虽然中石化、中石油仍将保持行业领导者地位,但市场控制力显著下降。2013年中石化、中石油两大集团占据国内丙烯总产能的65%,但与2000年高达90%的占比相比,降幅较大;而神华、大唐等煤电企业开始在丙烯市场中谋得一席之地,特别是2014~2015年大量丙烷脱氢项目集中释放,我国丙烯生产商将呈现更为分散的多元化态势。详见图2。
图1 2005~2015年国内丙烯来源结构变化
图2 近年我国丙烯供应商产能占比变化情况
二、丙烯供应呈现新格局
2005~2010年,我国丙烯产量年均增长率约为10.6%,表观消费量年均增长率约为11.4%;2010~2013年,我国丙烯产量年均增长率降为8.4%,表观消费量年均增长率约为11.2%。丙烯产量的增速要低于表观消费量,因此自给率呈现逐年下滑的趋势(详见图3)。
丙烯作为石化工业的大宗基础原料,同国民经济发展及国际贸易状况息息相关。目前,国内丙烯供应严重不足,存在较大的供应缺口。未来国内丙烯产能仍表现为快速增长趋势,预计到2020年国内新增丙烯产能1700万吨,其中煤制丙烯约占49%,进口甲醇制丙烯及PDH约占27%,乙烯副产丙烯约占24%。届时,我国丙烯来源构成将会有所改变。
图3 2005~2013年我国丙烯供需情况
三、下游需求仍快速增长
丙烯作为重要的石油化工中间体,消费量的65%用于生产聚丙烯,其次是环氧丙烷(7%)、丙烯腈(7%)、丁辛醇(7%)、丙烯酸(4%)、苯酚丙酮(3%)等。近年来,随着聚丙烯等下游产品需求的快速增长,丙烯资源供需缺口逐渐增加。
预计2015~2020年,我国丙烯消费年均增长率约为5.9%。根据下游新建、拟建项目情况,各领域对丙烯呈现出不同的需求,其中聚丙烯仍是最大的消费领域,其与丙烯增速基本一致;丁辛醇对丙烯的需求增速最高,约为8.1%;苯酚、丙酮约为7.6%;其他领域对丙烯需求增速在5%左右。详见表2。
未来丙烯行业发展必须解决原料多元化和产品低层次竞争两个问题。原料多元化发展的趋势正在轰轰烈烈地进行,也是大势所趋,将改变现有丙烯供应格局,而解决产品低层次竞争必须依靠科技创新。能源危机和环境危机实质上是技术危机,而重大技术创新可以引发行业变革。原料多元化趋势发展与技术进步为石化工业展现了广阔的发展前景,也将有利于引领中外企业进一步加强技术与投资合作,为化工企业的转型升级赋予机遇。