國內(nèi)首套自主知識產(chǎn)權(quán)乙烷制乙烯項目建成投產(chǎn)意味著什么？

郭盼盼

項目與周邊美景融為一體。本文攝影/劉延治

8月3日14時50分，中國石油蘭州石化長慶乙烷制乙烯項目基地一片歡騰。

經(jīng)過近28個小時運行等待，該項目的乙烯裝置在投料開車后成功生產(chǎn)出合格的乙烯產(chǎn)品。這是國內(nèi)第一套利用中國石油自主研發(fā)的乙烷裂解制乙烯技術(shù)建成的大型乙烯生產(chǎn)裝置，填補了國內(nèi)乙烷裂解制乙烯技術(shù)的空白。

該項目是國家乙烷裂解制乙烯示范工程，并列入了國家《石化產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局方案（修訂版）》規(guī)劃項目，其建成投產(chǎn)標(biāo)志著國內(nèi)首套上下游一體化大型乙烷制乙烯項目正式建成投產(chǎn)。

自2019年6月開工建設(shè)以來，經(jīng)過兩年艱苦探索，中國石油以“石油速度”為破解國內(nèi)乙烯及下游衍生物產(chǎn)能不足，推動能源行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，交上了階段性“答卷”。

低成本高回報，乙烯產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢增強

蘭州石化長慶乙烷制乙烯項目是中國石油“十四五”時期建成投產(chǎn)的首套大型煉化項目。該項目地處中國能源化工“金三角”核心地區(qū)的陜西省榆林市，由80萬噸/年乙烯、40萬噸/年高密度聚乙烯、40萬噸/年全密度聚乙烯、3萬噸/年丁烯-1/己烯-1靈活切換裝置及相關(guān)公用工程、配套輔助設(shè)施構(gòu)成。

早在今年年初，中國石油董事長戴厚良就曾表示，“十四五”時期中國石油在推進高質(zhì)量發(fā)展方面，要轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，讓創(chuàng)新成為第一動力，加速能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)邁向中高端，推動高質(zhì)量發(fā)展，通過科技創(chuàng)新打造新的競爭優(yōu)勢。

新競爭優(yōu)勢在化工行業(yè)得到體現(xiàn)。乙烯工業(yè)是石油化工產(chǎn)業(yè)核心，與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防科技及百姓生活等密切相關(guān)。目前，國內(nèi)多以裂解石腦油方式制乙烯，但原料費用高，約占成本的60%到80%，直接影響了乙烯裝置生產(chǎn)成本和石化產(chǎn)品的市場競爭力。面對中國乙烯制作原材料貴、物耗能耗高、乙烯收率低等難題，中國石油發(fā)揮上下游能源一體化優(yōu)勢，在國內(nèi)布局了兩套乙烷制乙烯項目。

目前，世界上乙烯裂解原料有乙烷、丙烷、丁烷、LPG、凝析油、石腦油、加氫裂化尾油及柴油等，但與重質(zhì)原料相比，采用乙烷為原料制作乙烯具有烯烴收率高、副產(chǎn)品少、工藝簡單、投資較小、三廢排放少等優(yōu)勢。但若用乙烷制乙烯，中國則面臨乙烷產(chǎn)能不足的挑戰(zhàn)。

蘭州石化長慶乙烷制乙烯項目使用的是長慶油田天然氣中分離出來的乙烷組分為原料，因長慶油田天然氣資源豐富，富含乙烷、LPG及輕烴組分，混在天然氣中只能作燃料使用，若對其回收加工則能延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品附加值，使資源得到更有效的利用。目前，中國石油已在榆林建設(shè)了200億方/年天然氣處理項目，可穩(wěn)定供應(yīng)乙烷等。

產(chǎn)品質(zhì)量分析檢驗。

長慶乙烷制乙烯項目的乙烯收率由裂解石腦油的31%左右提高到了80%，以更低的成本、更短的工藝流程，獲得了更高的乙烯收率，這無疑是筑起了乙烯產(chǎn)業(yè)價值新高地，為提高中國乙烯產(chǎn)業(yè)競爭力起到了示范作用。

“以前我們沒有這方面的原料，現(xiàn)在從天然氣的產(chǎn)出中把它分離出來，也是屬于高質(zhì)量發(fā)展的應(yīng)有之義。用最合適的原料來生產(chǎn)對應(yīng)一個產(chǎn)品，成本比常規(guī)低30%以上，競爭力毫無疑問就會更強。”戴厚良曾表示。

低能耗低排放，推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型

當(dāng)前，構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的能源體系已成全球共識。中國石油以綠色低碳發(fā)展理念，采用世界前沿新技術(shù)，將長慶乙烷制乙烯項目打造成為了環(huán)境友好型項目。

長慶乙烷制乙烯項目的乙烯裝置采用中國石油自有的國內(nèi)首創(chuàng)乙烯裝置成套工藝技術(shù)，具有“高溫、低壓、短停留時間”的裂解反應(yīng)特性，裂解爐熱效率在94%以上。此外，其綜合能耗降低到了398.7千克標(biāo)油/噸，達到且優(yōu)于GB30250-2013《乙烯裝置單位產(chǎn)品能源消耗限額》規(guī)定的先進值。

乙烯裝置裂解爐選用低氮燃燒器加選擇性催化還原脫硝工藝，氮氧化物排放比常規(guī)裂解爐裝置排放降低了70%，實現(xiàn)廢氣超低排放。此外，項目設(shè)有三處廢氣排放源，均安裝在線監(jiān)測設(shè)施，且廠界上下風(fēng)向和廠區(qū)內(nèi)也安裝了多套無組織排放在線監(jiān)測設(shè)施，保證CEMS在線系統(tǒng)對煙氣排放進行有效監(jiān)測，確保煙氣在正常、清焦、熱備等各工況下達標(biāo)排放，實現(xiàn)無異味工廠目標(biāo)。

通過采用催化氧化處理乙烯廢堿，采用超濾+反滲透及蒸發(fā)結(jié)晶新技術(shù)處理廢水，使廢水回用率達到了95%以上，實現(xiàn)廢水近零排放。項目投用后，二氧化碳排放量、年綜合能耗消耗量均達世界先進水平。除此之外，項目還可外供99.9%純度富氫燃料約4.3萬噸/年，是延伸下游產(chǎn)業(yè)的清潔高效資源。

在“雙碳”目標(biāo)下，該項目以先進的技術(shù)為支撐，實現(xiàn)了低能耗、低排放，推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，也為行業(yè)帶來示范。不止于此，長慶乙烷制乙烯項目還運用大數(shù)據(jù)、云計算等先進信息技術(shù)，融合通信、移動平臺等優(yōu)勢建設(shè)智能工廠，為推動化工產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效賦能。

抵抗外來沖擊，為頁巖氣綜合利用帶來示范

蘭州石化長慶乙烷制乙烯項目的建成投產(chǎn)，對中國頁巖氣進一步綜合利用也起到了示范作用。

頁巖氣革命成功后，美國乙烷產(chǎn)量不斷增長，乙烷裂解乙烯的利潤率幾乎是裂解石腦油利潤率的兩倍。從2020年前，超1000萬噸/年的新增乙烯產(chǎn)能陸續(xù)在美國投產(chǎn)，給全球市場帶來新壓力?？深A(yù)想，未來幾年，隨著美國新增乙烯產(chǎn)能陸續(xù)釋放，在本土不能消化的情況下出口量將不斷增加。

當(dāng)我國乙烷進口依賴增加，勢必加劇化工市場競爭壓力。當(dāng)下，我國乙烯工業(yè)主要以液態(tài)石腦油和其他更重的油品為原料，乙烷和LPG等輕質(zhì)原料所占比例還很小。而從頁巖氣中提取富乙烷資源作為乙烯裝置的替代原料，是中國乙烯行業(yè)抵抗外來沖擊最有效的舉措。

中國擁有豐富的頁巖氣資源，可采儲量為36萬億立方米，是非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)的熱點領(lǐng)域。為加快頁巖氣產(chǎn)業(yè)化進程，中國已成立國家能源頁巖氣研發(fā)（實驗）中心，設(shè)立頁巖氣重大專項攻關(guān)，并出臺了一系列產(chǎn)業(yè)扶持政策。

長慶乙烷制乙烯項目的建成投產(chǎn)，證明了中國在技術(shù)創(chuàng)新方面的實力，也為能源行業(yè)進一步投身于頁巖氣提取乙烷帶來推動作用。

驅(qū)動經(jīng)濟，加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)形成

一個高質(zhì)量項目的成功，也為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展注入活力。

在長慶乙烷制乙烯項目建設(shè)過程中，已帶動當(dāng)?shù)?00余人就近就業(yè)，間接在場地、工器具及相關(guān)設(shè)備設(shè)施租用等方面創(chuàng)造了2000多個工作崗位。項目投產(chǎn)后，每年可實現(xiàn)營業(yè)收入62億元，向國家和地方上繳稅費超10億元。

項目下游聚乙烯等產(chǎn)品的生產(chǎn)也為西北地區(qū)發(fā)展塑料工業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈提供了充足的原料保證，項目的建設(shè)、運營還將帶動裝備制造業(yè)和物流服務(wù)業(yè)發(fā)展，從而推動石油結(jié)構(gòu)調(diào)整及全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。目前，該項目已與中國寰球工程有限公司北京分公司開展《燃料電池用氫技術(shù)研究和關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)》科研項目，與榆林華秦新能源科技有限公司簽訂《7萬噸/年富氫氣體純化制氫項目氫氣供應(yīng)合作備忘錄》。

目前，長慶乙烷制乙烯項目二期建設(shè)已啟動規(guī)劃研究。由點成面，隨著項目規(guī)模擴大，未來必將帶動上下游產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展，形成乙烯產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。

中國石油蘭州石化長慶乙烷制乙烯項目一景。