郭振宇
(中海石油寧波大榭石化有限公司,浙江 寧波 315812)
對二甲苯作為煉油和化工的橋梁,既是芳烴產業中最重要的產品,亦是聚酯產業的龍頭原料。目前,對二甲苯應用中約97%用于生產精對苯二甲酸(PTA),其余用于醫藥、溶劑、涂料等領域。近年來,隨著我國聚酯產業的飛速發展,對二甲苯供不應求,利潤率居高不下,引發項目建設熱潮。未來幾年,對二甲苯產能將集中釋放,供需格局將發生巨大變化。本文就對分離技術進行簡要介紹并對市場進行分析,為企業應對未來市場變化提供參考。
工業生產的主要方法是從混合二甲苯中分離得到?;旌隙妆街饕舌?、間、對二甲苯和乙苯4種同分異構體組成。各組分除熔點外,其它物理性質都較為相近,普通精餾方法難以分離。目前,世界上主要有兩種分離方法:一種是結晶分離技術,另一種為吸附分離技術。
吸附分離工藝采用特定的分子篩吸附劑選擇吸附對二甲苯,再采用專有的解吸劑將被吸附的對二甲苯脫附,然后經精餾分離生產高純度對二甲苯產品,其中模擬移動床技術的開發使固液相的逆向分離實現了連續穩定操作,使吸附分離工藝成為目前國內外應用最多的工藝。
吸附分離工藝的代表技術為美國UOP公司的PAREX技術和法國AXENS公司的ELUXYL技術。目前,UOP公司最新技術為2015年開發的新一代輕解吸劑技術LD Parex,應用代表業績為浙江石化200萬t/a芳烴裝置。AXENS公司最新技術是在原Eluxyl基礎上,將雙塔24床層優化成單塔15床層,投資、能耗進一步降低,應用代表業績為大連恒力石化225萬t/a芳烴裝置。兩種典型工藝的主要區別: PAREX工藝通過旋轉閥系統控制吸附室床層的切換;ELUXYL工藝是通過控制144個電磁閥開關來實現床層線的切換。
結晶分離工藝是利用混合二甲苯中各同分異構體的熔點差,通過結晶和熔融過程,生產高純度對二甲苯。由于混合二甲苯在低溫下形成的低共熔混合物,對二甲苯的單程收率只有65%左右。
近年來,隨著結晶器和離心機制造水平的進步,該技術競爭力日益突出。目前,工業化的結晶技術主要有美國GTC公司與美國Lyon2dell公司聯合開發GT-Cryst工藝,Lummus的兩段重漿法工藝,美國UOP公司、Raytheon公司和荷蘭Niro公司聯合開發的PlusXP工藝等。應用的代表業績為比利時GEEL公司67萬噸/年芳烴裝置和印度信實公司225萬t/a芳烴裝置。
與吸附工藝相比,結晶工藝不采用吸附劑、解吸劑以及相應的專有設備和控制系統,具有能耗低、投資少、占地小等優勢。面對未來激烈的市場競爭,結晶法具有較好的競爭能力。
截止2018年底,我國對二甲苯生產企業17家,產能1393萬噸/年,產量1023萬噸。生產企業多為中石化集團所屬。

表1 2018年中國對二甲苯企業產能
隨著我國聚酯產業的快速發展,對二甲苯供不應求,導致利潤趨向對二甲苯生產。因此,以其為原料的聚酯企業將產業鏈向上游發展;煉化企業則向芳烴下游延伸。預計到 2023年,中國新增產能3800 萬t/a,大規模的主要有恒力石化450萬t/a對二甲苯裝置、浙江石化400×2萬t/a對二甲苯裝置、盛虹石化200萬t/a對二甲苯裝置、旭陽石化200萬t/a對二甲苯裝置、中海油惠州150萬t/a對二甲苯裝置,其他100萬t/a左右的企業有十幾家,產能約2000萬t/a。
近十年,國內對二甲苯新增產能增幅緩慢,進口依存度屢創新高,截至2018年進口依存度達到60.86%。

表2 2009-2018年中國對二甲苯供需數據統計表(單位:萬噸)
PTA是對二甲苯最主要的下游產品,消費量高達97%,其余用于DMT及其他領域。PTA基本為對二甲苯的單一下游產品,且對二甲苯是PTA不可替代的直接原料,兩者供求關系緊密。

表3 2016-2018年中國對二甲苯主要應用領域(單位:萬噸)
預計到 2023年,中國總產能將達到 5193 萬t/a,屆時下游PTA原料需求4762萬t/a,若國內對二甲苯裝置開工負荷達到90%時,供需基本平衡。即將面臨供需均衡乃至過剩的產業階段。

表4 2019-2023年對二甲苯全國供需情況
雖然當前我國對二甲苯存市場缺口較大,對外依存度高。但隨著我國對二甲苯產能的快速擴張,未來幾年產能面臨集中釋放的風險,生產企業盈利空間將不斷擠壓,裝置技術落后、生產成本高、缺乏地域優勢的企業將逐退出。同時,也可能面臨對進口貨源發起反傾銷的可能,未來不僅要面對激烈的國內競爭,還要經受國際市場的沖擊。
在對二甲苯項目建設上需要從原料、技術、市場等方面綜合評價,謹慎投資。若沒有較好的原料保障、先進的技術支撐、上下游一體化的優勢依托,不建議建設對二甲苯項目。同時,建議國家在產業布局上不再新增生產點,將來的需求增長以現有生產企業改擴建為主,進一步提高產業集中度與競爭力。