近年来,我国丙烯保持高速扩张态势,丙烷脱氢(PDH)装置将现井喷,未来10年有超过4000万吨装置处于拟、在建和规划建设阶段。不论从原料丙烷的获得性,还是从丙烯产品过剩危机来看,PDH装置的竞争环境都将越发恶劣。如何通过技术优化来实现节能增效以提升PDH装置竞争力?
4000万吨产能拟在建或规划,投产高峰已来
自2022年1月份以来,国内PDH产业投资建设仍然保持高景气度,巨正源、万华化学、海泉化学、永荣新材等企业纷纷推进PDH项目进展,同时,2022年齐翔腾达PDH装置投产,还有利华益PDH装置开工等等,国内还有延长中燃、江苏瑞恒、宁波台塑、滨华新材料等15套装置正在火热建设中,预计2022—2023年我国PDH新增产能超过1000万吨/年。
未来10年内,中国PDH项目或持续处于井喷阶段,有超过4000万吨的PDH装置处于拟、在建或规划建设阶段,2021年后PDH也是进入了投产高峰期。随着福建美得、宁夏润丰、东华宁波二期、金能科技、远东科技这5套PDH装置投产,当年新增产能达到267万吨/年,总产能达到938万吨/年。
2022年国内PDH投产热潮持续升温,除了已经投产齐翔腾达70万吨/年PDH装置已经投产,预计还将投产鑫泰石化、万达天弘、山东海益、江苏斯尔邦、江苏恒瑞等9套PDH装置,新增产能达到惊人的540万吨/年,也就是说到2022年底,我国PDH产能将达到历史性的接近1500万吨/年。
PDH将成丙烯产能出口
当前,PDH已成为我国丙烯产能扩张的主力军。在全球丙烯行业供需格局相对宽松的背景下,未来丙烯市场竞争压力将加大。
虽然丙烯与丙烷的市场价格波动使得PDH项目的盈利并不稳定,但国内投资者对项目热情依然不减。根据《中国丙烯市场回顾及“十四五”展望》中相关数据显示,目前国内在建及未来拟建丙烯产能1272万吨/年。其中,PDH工艺占到了未来新增产能的63.84%,油制烯烃和煤制烯烃新增产能均较为有限(详见表1)。届时,PDH产能占比将超过煤制烯烃成为仅次于油制烯烃的第二大丙烯来源。
随着近年PDH产业发展火热,PDH占据丙烯产能的市场份额迅速扩大,2015年,PDH产能仅为345万吨/年,占当年丙烯产能的12%左右,到2021年其市场份额已然达到19%,预计随着2022年PDH装置密集投产,其市场份额将达到25%。
丙烯工艺结构变动,PDH项目后来居上
在近几年烯烃行业未来发展规划中,煤/甲醇制路线明显减少,而丙烷、混合烷烃等轻烃路线以其反应流程简单、产品收率高、占地面积小、投资低等优势蓬勃发展。传统油制路线(蒸汽裂解、催化裂解)及煤/甲醇制烯烃产能占比均有所收窄,而轻质烷烃原料路线占比出现明显增长。
我国PDH装置层出不穷,逐渐向规模化、产业化方向发展。据统计,未来丙烯新增产能除了“三桶油”及民营巨头的大炼化项目以外,PDH项目布局最为广泛。截至2022年5月,我国PDH装置产能达592万吨/年,占丙烯总产能的23%。若目前规划项目均可如期投产,我国PDH装置规模在未来10年内的增速将超过20%。
考虑到原料丙烷的供应增长相对不足,保证丙烷供给稳定对PDH项目显得尤为重要。未来10年我国PDH丙烯产能将超过4000万吨/年,若如期投产的前提下,丙烷的加工量将近5000万吨/年。而国内丙烷在数量及质量上都难以满足需求将极大程度地推升丙烷价格。而在PDH工艺的成本结构中,原材料成本占比约70%,原料丙烷的价格是PDH装置盈利表现的决定性因素。
技术优化,提升PDH项目综合竞争力
未来PDH行业压力不容小觑,节能增效、技术优化已经提上日程,有望增强PDH装置在未来化工市场的竞争力,予以弥补竞争环境恶化带来的劣势。
Oleflex™丙烷脱氢技术
霍尼韦尔UOP Oleflex™丙烷脱氢技术自30年前首次实现商业化以来,已成功商业化运行41个生产专产丙烯和异丁烯的Oleflex™装置。截至目前,Oleflex™技术在中国授权的技术已达51套,全球采用Oleflex™技术生产丙烯的年产量约达1262万吨。
霍尼韦尔UOP新一代Oleflex™丙烷脱氢技术通过催化脱氢将丙烷转化为丙烯。该技术基于氧化铝为载体的含铂催化剂体系,具有低能耗、低排放的特点,可更大限度降低对环境的影响,帮助客户提升运营灵活性、运转率和可靠性,具有明显的能耗、环境和成本优势。
案例分享
浙江圆锦新材料有限公司(以下简称:“圆锦新材料”)年产量75万吨的丙烷脱氢制丙烯装置采用霍尼韦尔UOP新一代Oleflex™丙烷脱氢技术,在满足日益增长的高品质丙烯生产需求的同时,通过创新技术实现更加低碳高效的生产。
该PDH装置设计产能75万吨,并且另有20%的产能设计裕量。在该项目中,霍尼韦尔UOP负责提供授权、工艺设计包、专利设备、现场操作人员培训、开车和持续运营技术服务,以及该项目的关键催化剂和吸附剂,助力圆锦新材料实现丙烯装置的快速建设和启动、加快投资回报、降低碳排放的目标。
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