中華石化網訊 “隨著煤化工、天然氣化工的快速發展，傳統煉化一體化模式正面臨前所未有的挑戰，今后應謹慎布局煉化一體化項目。”中國工程院院士金涌在不久前于西安舉行的中國工程院陜西能源化工循環經濟論壇上的這番表述，令與會者耳目一新。
據金涌介紹，傳統煉化一體化模式正受到原油劣質化、天然氣化工以及煤制烯烴/芳烴的挑戰。
傳統路線盈利能力弱化
隨著石油資源的減少，在生產成本不斷抬高的同時，原油質量也越來越差，重質油、高硫油、稠油等難以煉制的原油比重正在增加。目前世界范圍內，輕質原油產量僅占原油總產量的36%，中質油和重質油產量分別占到55%和9%；低硫原油產量僅占世界原油總產量的1/3，且其儲量只有世界原油總儲量的1/5，原油劣質化特征已經十分明顯。隨著時間的推移，輕質、低硫原油的比例還將下降，高硫油、油砂瀝青、重油瀝青等難以煉制的非常規劣質原油比例仍將大幅攀升。
大部分煉廠不得不接受高硫、高酸、重質化、稠環及芳環結構的原油。這些原油在煉制過程中，需要增加更多脫硫、除酸、減碳、打破稠環和芳環分子結構所需的投入和能量，增加蒸汽、油品、氫氣消耗，推動煉油行業成本總體攀升。加之劣質原油采用傳統加工方法獲得的輕質組分少，所得成品油的辛烷值和十六烷值一般達不到標準要求，還需進行后序加工處理，這些都會明顯削弱煉廠的盈利能力和競爭力。
在這種情況下，如果再用好不容易得到且收率下降的輕質餾分石腦油生產乙烯及其衍生物，不僅會導致乙烯成本激增，還將影響成品油質量，進一步降低煉化一體化裝置的盈利能力。
天然氣路線造成威脅
繼中東利用廉價乙烷/丙烷規模化生產乙烯/丙烯后，北美地區也在商業化開發的頁巖氣中，分離出大量天然氣凝析液。這種凝析液的主要成分為乙烷、丙烷和丁烷，經氧化脫氫后，即可獲得乙烯、丙烯和丁二烯。按目前美國天然氣價格和國際石腦油價格推算，中國石腦油制乙烯的成本，即便算上其他副產品獲得的收益，也較乙烷/丙烷脫氫法高出1000元/噸（乙烯）以上。
更為重要的是，隨著頁巖氣規模化開發，國際天然氣價格將下降，等熱值天然氣與石油的差價正在拉大，使得甲烷高溫部分氧化法制乙炔工藝的技術可行性與經濟可行性日益顯現。這種方法是將甲烷和氧氣分別預熱至600℃~700℃，而后在1700℃快速混合反應，得到30%（體積比）的乙炔，以及氫氣和一氧化碳副產物，經分離后即可獲得高純乙炔。由于生產流程短、裝置投資少、能耗低，副產的一氧化碳+氫氣還可全部回收利用，整個過程幾乎無“三廢”排放。因此，天然氣制乙炔一旦獲得廉價天然氣支撐，將以其顯著的經濟效益和減排效益挑戰石腦油乙烯裝置。
另外，甲烷催化生產苯繼而生產芳烴等技術的研究也已取得突破，一旦中試成功并實現工業化，將開辟天然氣生產“三烯”、“三烴”的新路徑，對傳統煉化一體化制乙烯形成實質性威脅。
煤制烯烴/芳烴帶來沖擊
神華包頭60萬噸/年煤制烯烴一年多來的商業化運營結果表明：以目前的煤炭價格推算，其噸烯烴制造成本較石腦油路線低1500元左右，具有明顯的成本優勢。后期如果工藝進一步優化，甲醇成本隨裝置規模的擴大和公用工程的配套互用仍可能下降，整套裝置的盈利能力還會增強。采用清華大學技術建設的華電集團榆林3萬噸/年煤制芳烴工業化中試裝置，目前已經開始試車。預計明年二季度能拿出詳細數據，為工藝包設計提供支撐。從而使煤制“三烯”、“三烴”成為可能，對傳統煉化一體化制乙烯形成更大沖擊。
記者了解到，全國在建和擬建的煤制烯烴總產能達2000多萬噸/年，規劃中的煤制芳烴產能超過500萬噸/年，今后3~5年內，哪怕只有一半項目實施，也會以其較明顯的成本優勢，沖擊石腦油乙烯裝置。
中科院大連化物所副所長、DMTO首席科學家劉中民則向記者介紹，今明兩年，將有寧波禾元等3套合計180萬噸/年外購甲醇制烯烴裝置投產。由于這些裝置投資小，財務費用低，且能方便地獲得來自中東及國內的廉價甲醇原料，其烯烴綜合成本，甚至可能低于部分煤制烯烴企業，相對于石腦油路線乙烯法的成本與競爭優勢將更加明顯。
“全國在建的6套進口乙烷/丙烷制烯烴項目，2013年上半年將有兩套合計100萬噸/年烯烴裝置投產。根據最新的檢測報告，中國陸相頁巖氣中含有12%左右凝析液。一旦我國頁巖氣實現規模化開發，將有更多凝析液產生，使我國乙烷/丙烷制烯烴裝置擁有國內外兩個原料市場，可能刺激更多乙烷/丙烷制烯烴項目上馬，對石腦油乙烯法形成更大威脅和沖擊。”延長化建副總經理劉俊峰透露的這一消息，使人們對煉化一體化生產乙烯的前景更加擔憂。
基于以上認識，金涌院士建議：石油化工行業應重點開發或推廣應用分子煉油、低成本制氫、全餾分加氫、新一代FCC（裂解-氫轉移雙驅工藝）、新一代催化材料（茂金屬及非金屬催化）、C2~C9高附加值利用、先進硫回收、蠟油渣油加氫轉化等技術，不斷提高成品油質量和收率，生產氫碳比更高的目的產品，努力適應原油劣質化、烯烴原料多元化，以及環保新規對成品油要求不斷提高帶來的諸多挑戰，慎重上馬煉化一體化項目。
