

摘 要:我國缺油少氣,近年來隨著我國石油化工、基礎化工以及醫藥產業的蓬勃發展,我國對液化烴的需求量也逐年增加。由于液化烴的主要來源在中東、非洲等地區,因此依據國內的進口現狀,建設液化烴庫區就顯得尤為重要。因而本文對我國液化烴來源及供需狀況展開研究,為后期庫區建設提供理論依據。
關鍵詞:液化烴;來源;供需
我國缺油少氣,近年來隨著我國化工產業的迅速發展,我國對液化烴的使用量也日益表現出激增的需求。雖然我國對液化烴的生產能力可觀而不容小覷,但依然不能滿足化學工業生產的要求。從世界范圍來看,液化烴的主要產地主要有中東、非洲等地區,因此海外進口便成為我國液化烴能源供給的有力補充。為降低長期進口的成本以及更好的服務中國市場,我國近年來在沿海地區不斷興建液化烴庫區,為多個地區液化烴深加工企業的原料供應以及醫藥工業和民用的燃料需求提供能源保障。本文就液化烴的來源及供需展開研究,為后續庫區的興建提供理論依據。
一、液化烴的來源
(一)乙烷、丙烷、丁烷、LPG來源
C2-C4液化烴來源主要有以下幾個途徑。
1.油田伴生氣
伴隨著石油和天然氣的開采而產生的油田伴生氣,經過分離裝置,將其中的5%左右的乙烷、丙烷、丁烷組分提取出來,可得到純度很高而含硫量很低的高質量C2-C4。中東、西非、東南亞、歐美等地區供應的液化烴大多來自于油田伴生氣。
2.煉油廠石油氣
煉油廠石油氣是在石油煉制和加工過程中所產生的副產氣體,其數量取決于煉油廠的生產方式和加工深度,一般約為原油質量的4%左右。依據煉油廠的生產工藝方法,可將其分為蒸餾氣、熱裂化氣、催化裂化氣等幾種類型。這幾種氣體中含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的組分,將其利用分離裝置分離提煉其中的乙烷、丙烷、丁烷組分,即可獲得乙烷、丙烷、丁烷。
(二)乙烯、丙烯、丁稀來源
1.乙烯
乙烯的來源主要是下面幾個途徑。
(1)石油路線
制乙烯石油路線主要有:蒸汽裂解制乙烯、石腦油催化裂解制乙烯、重油催化裂解制乙烯、原油直接裂解制乙烯,蒸汽裂解制乙烯和石腦油催化裂解制乙烯是目前工業上石油路線主要的生產工藝,其中蒸汽裂解制乙烯是中東、北非、北美地區較為主要的生產工藝,而石腦油催化裂解制乙烯則是亞洲地區主要的生產工藝。
(2)非石油路線
制乙烯非石油路線主要有:液化烴裂解制乙烯、生物乙醇制乙烯、合成氣制乙烯。
2.丙烯
丙烯來源主要有以下幾個途徑。
(1)石油路線
制丙烯石油路線主要有:化工輕油裂解制乙烯、化工輕油催化裂化過程的副產品。這兩種其中化工輕油催化裂化為主要生產工藝方式。
(2)非石油路線
制丙烯非石油路線主要有:丙烷脫氫制丙烯(PDH)路線、MTO\MTP工藝路線,其中PDH工藝發展較為迅速。
3.丁烯
丁烯來源主要有以下幾個途徑。
(1)石油路線
制丁烯石油路線主要有:天然氣中丁烷餾分回收和煉廠氣丁烷餾分分離及裂解丁烷餾分分離,其中煉廠氣丁烷餾分分離及裂解丁烷餾分分離為主要生產工藝。
(2)非石油路線
制丁烯非石油路線主要有:丁烷脫氫制丁烯(BDH)路線主要用于合成1-丁烯和2-丁烯,此外也可由乙烯進行二聚反應,獲得1-丁烯,丙烯進行歧化反應時,可生成2-丁烯。
(三)提純丙烷、提純正丁烷、提純異丁烷
目前丙烷、丁烷的主要來自煉廠石油氣和油田伴生氣,其組分為混合物,純度難以達到要求,故需使用提純裝置進行提純,目前提純丙烷、提純正丁烷、提純異丁烷的主要生產工藝為精餾提純。
二、供需情況
(一)乙烯
乙烯生產能力相對而言比較高的國家和地區,主要集中在發達國家或者一些擁有原油儲備且正在積累增加的國家,前者占有技術、市場優勢,后者擁有資源優勢。世界乙烯生產能力自2000年以來每年都在增長,增長率約為3.77%。從區域分布來看,世界乙烯生產能力主要分布在東北亞區域和北美區域,這兩個地區占世界總產量的44%左右。21世紀以來,亞洲地區的生產能力迅速增長。但美國依舊排名第一。在我國,近十多年來,我國乙烯的產能有了急速的增長,在世界范圍內僅次于美國。其中長江三角洲,珠江三角洲以及環渤海地區,由于地域的特殊性成為我國乙烯產業發展的核心地區,其制烯量超全國七成以上。目前我國規劃和在建設的煤制烯烴產能達到1000萬噸,然而幾年來隨著乙烯的表觀消費量的增長,我國乙烯及其他下游產品(聚乙烯的、乙二醇和苯乙烯等)產能已滿足不了國內需求。
(二)丙烯
1.供應情況
早在2010年前,我國產業丙烯裝置已經為石油路線,其中,2014年是丙烯產能急劇增高的一年,我國共建成各種各樣丙烯裝置560多萬余噸,其中石油路線和丙烷脫氫路線分別占比28%,煤及甲醇制丙烯路線占比41%。
2.需求情況
2001年以來,我國國內丙烯產量、進口量、出口量及表觀消費量統計見下表。
由上表可知,國內丙烯產量和需求之間還存在較大缺口,故丙烯(進口)儲存還有很大的市場前景。
(三) 丙烷、提純丙烷
現在隨著化工產業的興盛,丙烷將逐漸成為一種重要的化工企業所需要的石油原料。在石油化工上,可作為裂化制備基礎石化產品的給料是丙烷。現在國內已建設多套PDH裝置,依據PDH工藝路線不同,部分丙烷脫氫裝置采用提純丙烷(98%wt),市場需求巨大,僅2015年就有164萬噸丙烷脫氫制丙烯裝置投產,并有部分裝置正在建設中。自從2001年以來,我國國內丙烯產量、進口量、出口量及表觀消費量統計見表2。
由上表可知,國內丙烯產量還存在較大缺口,需要進口,同時丙烷與丙烯之間巨大的價格差,將推動丙烷脫氫裝置的進一步建設,對提純丙烷的需求也同步將進一步增長。
(四)提純正丁烷
提純正丁烷是生產順酐的重要原料。隨著國家對生態環境提高重視,國家、地方政府正逐步引導對環境危害嚴重、工藝相對落后的焦化制順酐生產企業進行升級改造或淘汰,正丁烷氧化生產順酐已成為國內生產順酐的主要工藝路線。而目前國內市場符合生產順酐的提純正丁烷產能不足,也進一步約束了氧化法生產順酐的進一步發展。同時在發泡劑、拋射劑、涂料、樹脂等行業,正丁烷也是重要生產原料之一。從需求方面來看,未來低硫提純正丁烷的市場需求量仍將持續增加。綜上,提純丙烷、正丁烷市場容量大、發展前景良好。
結束語:
隨著我國經濟的不斷發展,預計未來國內醫藥產業及化工產業對液化烴的使用將會存在更大的需求。然而目前我國的液化烴主要還依賴于進口,為長期降低進口成本及更好的服務中國市場,我們將模擬建設液化烴庫區,為多個地區進行液化烴深加工的企業及民用燃料需求提供能源保障。本次設計對液化烴的生產和提純的理論進行了深入研究,對液化烴的來源及供需情況進行了充分的調查,從而為我國液化烴庫區建設提供有力的理論基礎及可行依據。
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作者簡介:曹曉霞(1982-),女,漢族,陜西省榆林市人。碩士學位,講師。研究方向:制藥工程。