变革性的石脑油制乙烷丙烷工艺——提升乙烯裂解效率 减少副产品并降低碳排放.docx

目录

3引言

4第1节–全球石化行业现状

6第2节–乙烷供应和价格起伏不定

8第3节–乙烯生产的增长前景

10第4节–推动卓越运营

13第5节–NEP技术的优势

17第6节–案例分享：新型轻质原油制聚烯烃联产装置

19第7节–案例分享：利用新型蒸汽裂解炉减少丙烯产量

21结语

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引言

凭借独创的石脑油制乙烷/丙烷工艺(NEP)，霍尼韦尔UOP加快乙烯生产技术革新来帮助全球生产商应对严峻的市场挑战并从竞争中杀出重围。

有了NEP工艺，即使在乙烷和丙烷匮乏的地区，生产商仍能实现高效的轻质烯烃生产。

与混合原料裂解装置和石脑油裂解装置相比，NEP工艺使得烯烃生产具有低风险、低成本和高价值等诸多优势。

作为一种变革性的解决方案，NEP技术助力全球各地提升乙烯裂解效率，大幅减少副产品并降低碳排放。

KeithCouch

霍尼韦尔UOP高级业务发展总监

GregoryFunk

霍尼韦尔UOP业务发展总监

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全球石化行业现状

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全球需求

石化产品在现代社会无处不在。

它们主要应用于水处理、服装加工、汽车轻量化以及家居建材等领域，与我们的衣食住行息息相关。其他应用还包括医疗和食品行业，比如提供食品包装以防止食物变质并方便全球配送。

自2000年以来，全球塑料需求近乎翻倍。尽管在后疫情时期利润创新高，但石化行业依然面临诸多挑战，包括通货膨胀、原料供应安全、成本上涨、地缘政治风险、竞争力、可持续性以及项目融资等。

乙烯需求持续增长

另一个挑战是乙烯需求持续增长——这是许多树脂和塑料生产的基础化工原料。2023年，全球乙烯总产量超过1.85亿吨，高居石化市场榜首。预计2023—2030年期间，乙烯市场将以4%的复合年增长率(CAGR)稳步增长。在全球环境问题日益成为热点的大背景下，要满足如此高涨的全球需求，如何促进节能减排、降本增效成为了当务之急。

蒸汽裂解是全球乙烯生产的主流工艺技术。蒸汽裂解炉通常在850°C以上的超高温度并伴随超过1.0wt%的蒸汽的苛刻条件下通过分子断裂和脱氢反应将碳氢化合物转化成乙烯。

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乙烯的生产成本

乙烯生产成本在全球范围内不尽相同。乙烯裂解炉从原料上主要分为以乙烷原料为主的气体裂解炉和以液体原料为主的液体裂解炉。相比液体裂解炉，气体裂解炉具有超高成本效益、每吨原料和单位投入所获得的收率高、每吨乙烯的碳排放量低等优势。这些都是项目融资时非常重要的考虑因素。

下图所示为2023年乙烯的现金成本—产能曲线。图中的每根垂直柱对应全球的一套乙烯生产装置，其高度代表各资产的现金生产成本，而宽度则代表产能（吨）。每根柱按全球地理区域颜色编码。成本越高、竞争力越低的生产商在图中越靠右，通常集中在亚太地区和欧洲。这些生产商主要依赖进口液体原料（如石脑油），每吨原料的成本较高且效果不及乙烷。此外，液体裂解炉的建设成本也远高于气体裂解炉。

乙烯的现金成本

乙烯的现金成本($/吨)

第

第1分段

第

第2分段

第

第3分段

第

第4分段

乙烯的历史价格@$100/桶(NEA)=$1120/吨

资料来源：WoodMac

北美

北美

中东

中东

亚太地区

亚太地区

其他地区

其他地区

大欧洲

大欧洲

累积乙烯产能（千公吨）

累积乙烯产能（千公吨）

图表左侧所示为成本更低、竞争力更强的生产商，一般位于北美和中东地区。这些生产商使用以乙烷为主要原料的气体裂解装置，乙烯收率更高且原料价格更低廉。气体裂解炉每吨乙烯的资本支出低很多，利润总体上远高于液体裂解炉（集中在右侧）。

对于本地无乙烷供应的其他地区，生产商过去只有两种选择：1)依赖进口的液体原料不得不接受较高的生产成本和较低的收率，或2)从美国墨西哥湾沿岸或中东进口乙烷。

尽管上述比较很有参考价值，但这种全球格局并非一成不变。

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乙烷供应和价格起伏不定

2

值得注意的是，乙烷无法直接钻井开采，而是油气开采的副产物。

在2010年之前，北美乙烷和石脑油的成本几乎持平。美国页岩气的蓬勃发展使得天然气凝析液(NGL)和凝析油产量激增。随着供应过剩，北美的乙烷价格迅速走低，使其现货价格一直低于石脑油。由于需求有限，大部分乙烷一度被弃置或回注到天然气管道中作为燃料烧掉而未凸显作为石化原料的价值。

到2020年，全球有26个国家和地区使用乙烷作为乙烯生产原料。1然而，随着全球需求的增长和油井老化导致的地区乙烷产量下降，美国积极拓展乙烷海外市场，主要包括欧