乙烯 昂首邁開大步

中國石油獨山子石化百萬噸乙烯工程于2009年9月21日一次投料試車成功，是我國最早建成投產的百萬噸乙烯工程，總投資300億元。圖為獨山子石化百萬噸乙烯裝置。（曹杰 供圖）

      乙烯是石油和化工行業的龍頭。我國國產乙烯長期滿足不了需求，2005年當量消費自給率僅41.8％，所以“十一五”期間，我國乙烯工業發展的突出重點是增加乙烯總量，形成一批世界級乙烯生產基地。

    一批世界級乙烯基地誕生

    “十一五”期間，我國乙烯產量快速增長。據全國乙烯工業協會統計，2005年我國乙烯產量為787.5萬噸。隨著幾個百萬噸級乙烯裝置的投產，2010年我國乙烯產能已經達到1496.5萬噸，直逼1500萬噸。5年間的產能增長達到709萬噸，基本接近2005年我國乙烯產能。“十一五”期間5年的產能增長接近前十個五年計劃的總和。

    除已經建成投產的1500萬噸產能外，目前正在建設的裝置還包括撫順80萬噸/年乙烯、四川成都80萬噸/年乙烯、武漢80萬噸/年乙烯和大慶60萬噸/年乙烯，我國在建乙烯產能達到300萬噸。預計2010年乙烯產量達到1400萬噸，基本完成“十一五”規劃目標。

    “十一五”期間，在長三角地區、環渤海地區、珠三角地區和西部地區，我國形成了一批世界級乙烯生產基地。2009年8月28日，福建煉油乙烯一體化項目全部裝置包括乙烯裂解、聚乙烯、聚丙烯和芳烴等裝置相繼正式投料試車，并生產出合格化工產品。2009年11月11日，該項目正式投入商業運行，把福建聯合石化的煉油能力從每年400萬噸擴大至1200萬噸，乙烯生產能力80萬噸/年。每年可生產高品質成品油約750萬噸、塑料128萬噸、化纖原料70萬噸等。

    中國石油獨山子石化千萬噸煉油、百萬噸乙烯工程在新疆建成投產，主要加工哈薩克斯坦高含硫原油，總投資300億元。2009年8月28日，千萬噸煉油一次投料試車成功；9月21日，百萬噸乙烯一次投料試車成功。至此，獨山子石化千萬噸煉油百萬噸乙烯工程全面建成投產。

    2010年1月16日，天津百萬噸乙烯工程項目全面建成投產。其中100萬噸乙烯裂解為國內規模最大的單套裝置，45萬噸聚丙烯為全球規模最大的單套裝置。該項目裝置每年可產出高質量成品油587萬噸、乙烯等化工基礎原料320萬噸、高端合成樹脂和化纖150萬噸、液化氣等其他產品75萬噸。

    2010年4月20日，鎮海煉化百萬噸乙烯工程龍頭裝置——乙烯裂解裝置產出合格乙烯，標志著這個裝置規模、工藝技術具有世界一流水準的乙烯工程一次開車成功。鎮海煉化也自此擁有了2300萬噸原油年綜合加工能力和100萬噸乙烯年生產能力。

    中國石化集團公司原總工程師袁晴棠院士表示，經過數十年的發展，特別在“十一五”期間，我國乙烯工業取得了舉世矚目的進步，同期世界新建的乙烯裝置大多集中在中國。我國現已投產的乙烯裝置平均規模達到57.6萬噸/年，其中百萬噸及以上規模的裝置已有4套。

    “ 核心三機 ” 首次國產化

    據中國乙烯工業協會秘書處介紹，“十一五”期間，我國乙烯裝備國產化邁開了大步。百萬噸乙烯裝置的裂解氣壓縮機、丙烯制冷壓縮機和乙烯壓縮機（俗稱“乙烯三機”）是裝置中最關鍵、最難國產化的核心設備。“十一五”期間，這些核心裝備首次實現了國產化。

    我國乙烯工業走了一條從全盤引進到進行合資，然后實現全面自主建設的過程。我國真正意義的乙烯工業從1976年燕山石化引進第一套30萬噸/年乙烯裝置開始，其裝備從成套引進到只引進關鍵設備，用了20年時間。但真正實現30萬噸/年乙烯關鍵設備國產化只是近10年的事情，實現百萬噸乙烯關鍵設備國產化就在“十一五”期間。

    “十一五”期間，天津百萬噸乙烯工程、鎮海煉化百萬噸乙烯工程和撫順80萬噸乙烯工程被列為我國百萬噸乙烯工程技術裝備國產化的三大依托工程。天津百萬噸乙烯工程是國內第一套開工建設的國產化百萬噸級乙烯裝置。除少部分裝置引進國外專利使用權和技術工藝包外，該項目煉油基本上采用國內技術，乙烯大部分采用國內或合作開發技術。其中，作為核心裝備的裂解氣壓縮機和冷箱首次由國內廠家制造，乙烯裝備的國產化率達到78%。

    鎮海煉化百萬噸乙烯工程實現了三大核心機組之一丙烯制冷壓縮機的首臺國產化。整個工程共有13臺套大型設備被列為國家重大設備國產化攻關和重點推廣應用項目，所有的國產化攻關項目均實現自主設計、自主制造、自主安裝，有力地推動了國內裝備制造業水平提升。

    撫順石化80萬噸/年乙烯裝置采用的乙烯壓縮機組由沈鼓集團提供，這是我國自主研制的首臺百萬噸乙烯裝置用乙烯壓縮機組。沈鼓集團繼成功研制天津石化裂解氣壓縮機、鎮海煉化丙烯制冷壓縮機后，又承接了自主研制撫順乙烯壓縮機的合同，宣告了沈鼓集團擁有了獨立研制百萬噸“乙烯三機”的話語權，大型乙烯生產技術長期被世界少數幾個公司壟斷的時代由此結束。

    此外，國內大乙烯工程中惟一還未國產化的核心設備——大型混煉擠壓造粒機組攻關正式啟動。2008年4月11日，燕山石化與北京化工大學、天華設計院共同舉行的燕山石化20萬噸級擠壓造粒機組國產化攻關啟動會暨開工會舉行。此舉可望改變國內百萬噸乙烯工程大型混煉擠壓造粒機組長期以來依靠進口的局面。

    原料替代 “ 多點開花 ”

    袁晴棠院士指出，我國在乙烯總產能取得長足進步的同時，乙烯的生產技術及原料利用也發生了巨大變化，長期以來一直依靠單一石腦油裂解制乙烯的生產技術正在“被替代”，呈現出“多點開花”的格局。

    甲醇制烯烴原料甲醇來源廣泛，可大量替代日益寶貴和稀缺的石油資源。2006年國家批準實施了內蒙古包頭神華煤化工有限公司煤經甲醇制烯烴工程。該工程建設規模為年產180萬噸甲醇、60萬噸烯烴，采用大連化物所與陜西新興煤化工科技發展公司、中石化洛陽工程公司合作開發的甲醇制低碳烯烴（DMTO）技術。該項目于2010年8月一次開車成功，實現了非油制烯烴技術產業化。2010年10月26日，新一代甲醇制烯烴（DMTO-Ⅱ）技術許可合同在北京釣魚臺國賓館簽訂，標志著DMTO-Ⅱ工業化示范項目——陜煤化集團與中國長江三峽集團公司合作建設的70萬噸/年煤制烯烴項目正式啟動。此外，由中石化上海石油化工研究院和中石化SEI工程公司共同開發的100噸/天甲醇制乙烯技術（SMTO）已在燕山石化取得示范成功，采用該技術的首套60萬噸甲醇制乙烯工業化裝置正在中石化中原乙烯化工有限責任公司建設。

    重油催化熱裂解制乙烯也實現了工業化。由中石化石油化工研究院開發的重油催化熱裂解制乙烯技術(CPP)完成了工業化試驗，首套50萬噸/年CPP工業化裝置已于2009年8月在中國藍星沈陽石蠟化工有限公司建成投產。

    碳四碳五的利用提速。2010年6月，碳五綜合利用－異戊橡膠生產技術開發通過中期評估。吉林石化已經完成千噸級工業化試驗裝置設計，正在進行土建施工，5萬噸異戊橡膠工藝包開發已經啟動。該項目的實施不僅將碳五資源由低價值燃料轉化為高附加值化工原料，降低乙烯生產成本，還可提高我國橡膠資源自主供給能力。

    2010年11月27日，陜西煤化工技術工程中心有限公司千噸級混合碳四催化裂解制丙烯工業化技術試驗裝置在陜西通過了中國石油和化學工業聯合會組織的72小時現場運行考核。專家組認為該技術工藝指標先進，乙烯+丙烯收率高，催化劑性能良好，建議盡快工業化推廣應用。
    在乙烯工藝技術方面，“十一五”期間也取得突破性進展。據中國乙烯工業協會秘書處介紹，我國已經開始以自有技術為主體建設百萬噸級乙烯工程——武漢80萬噸乙烯項目。2010年3月31日，武漢80萬噸乙烯工程在核心生產區打下第一根樁基，乙烯裂解、熱電聯產等六大項目同時開工，意味著我國以自有技術為主體建設的百萬噸級乙烯工程全面開工建設。

“十一五”期間乙烯產能增長示意圖

（ 數據來源 ： 中國乙烯工業協會 ）

 2009年12月2日，中國石化天津百萬噸乙烯及其配套項目工程的首套生產裝置——130萬噸/年蠟油加氫裝置正式投料生產。圖為工作人員正在中控室進行操作投料生產。   （CFP 供圖）
 

合成樹脂：專用料高端貨增多
 

    我國五大合成樹脂產量快速增長，2005年總產能2427萬噸，產量2037萬噸，表觀消費量3335萬噸。受內需強勁拉動，2009年我國五大合成樹脂表觀消費量大幅增加至4626萬噸，產量達3009萬噸。

    2010年是我國合成樹脂產能集中釋放的一年。其中包括2009年竣工投產的新疆獨山子百萬噸乙烯工程和福建煉化一體化項目，以及2010年投產的中國石化天津百萬噸乙烯工程和鎮海煉化百萬噸乙烯工程，預計這些裝置將新增聚乙烯產能165萬噸，聚丙烯產能238萬噸，我國合成樹脂產能增幅將超過10％。

    合成樹脂品種牌號和專用料增加。“十一五”期間，聚乙烯、聚丙烯等合成樹脂性能提升取得重要進展，品種牌號和專用樹脂比例穩步增加。天津石化、鎮海煉化和茂名石化等采用自主技術建成了與國際水平同步的大型工業化合成樹脂生產裝置。燕山石化在合成樹脂高端化、個性化、功能化上下功夫，開發了一大批高附加值的專用料。如高密度聚乙烯燃氣管材料、吹塑托盤專用料，聚乙烯高速成型瓶蓋專用料、交聯聚乙烯管材專用樹脂、高MFR共聚聚丙烯汽車內飾料和流延膜用聚丙烯專用料。燕山石化部分聚丙烯裝置專用料生產比例已經達到92％。獨山子石化合成樹脂牌號大幅度增加，開發了PE100管材專用料和聚丙烯高流動性抗沖共聚產品等。

    合成樹脂高端產品穩步增加。“十一五”期間，我國開發了一批高端合成樹脂，如面向電子信息產業的功能性產品聚碳酸酯、氟樹脂等；面向汽車機械產業的結構性材料如高性能車用聚丙烯樹脂等；面向輕工紡織產業的差別化和專用產品如己內酰胺、聚苯硫醚等；面向航空航天的專用產品如高吸水性樹脂等；面向節能環保產業的新型材料如聚氨酯、環保型涂料用樹脂等。

合成橡膠 產量躍居世界第一
 

    我國合成橡膠工業是在自主創新和引進技術的基礎上起步，并在自主創新技術不斷完善和豐富過程中發展壯大起來的。2005年，我國合成橡膠產量163.21萬噸，占全球合成橡膠總產量的13.6%，次于美國位居世界第二。2009年我國主要合成橡膠裝置能力達250萬噸，產量197萬噸，已經超過美國的196.2萬噸位居世界第一。

    丁苯橡膠和丁二烯橡膠是我國產量最大的兩大膠種。“十五”期間主要是原有裝置的擴能改造，“十一五”除原有裝置繼續擴能外，還有多套新建裝置建成投產。2005年我國丁苯橡膠生產企業只有4家，產量為52.6萬噸。2009年全國丁苯橡膠生產企業共有10家（含SSBR），裝置能力達到101萬噸。2006年上海高橋石化引進技術建設的10萬噸/年溶聚丁苯橡膠生產線投產；2007年南京揚子金浦采用國內技術建設的10萬噸/年乳聚丁苯橡膠生產線投產；2008年蘭州石化采用國內技術建成了10萬噸/年乳聚丁苯橡膠生產線；2009年齊魯石化橡膠廠采用自主知識產權成套技術工藝建設的10萬噸/年乳聚丁苯橡膠裝置投料開車，獨山子石化引進技術建設的18萬噸/年丁苯橡膠裝置建成投產，其中溶聚丁苯膠10萬噸/年。

    丁二烯橡膠是我國完全依靠國內開發技術實現工業化生產的。“十一五”期間我國躍居世界最大丁二烯橡膠生產國。2009年國內丁二烯橡膠產量達到51.1萬噸。2009年江蘇南通的臺橡－宇部合資建設的5萬噸/年高順式丁二烯橡膠投入生產，2010年采用國內技術建設的山東玉皇8萬噸/年丁二烯橡膠裝置建成投產。2010年全國丁二烯橡膠生產企業有9家，裝置能力達到65萬噸，已經超過美國的62.5萬噸/年，成為世界最大的丁二烯橡膠生產國。2010年我國兩大基本膠種的生產能力已經達到168萬噸/年。

    在其他膠種方面，我國也取得了一系列重大成果。“十一五”期間，我國異戊橡膠實現了工業化生產零突破，丁基橡膠結束了無鹵化產品歷史，乙丙橡膠的研發也不斷取得新突破。

合成纖維 產品原料全面提速

    合成纖維作為重要的紡織纖維，其地位已經超過天然纖維，廣泛應用于各個行業。2005年中國合成纖維（包括短纖和長絲）產量為1500.25萬噸；2009年中國合成纖維產量為2494萬噸，比2005年大增66％。

    “十一五”期間，高性能纖維如間位芳綸和對位芳綸都取得前所未有的突破，碳纖維產量增長顯著，聚苯硫醚纖維生產首次實現全程國產化。同時合成纖維配套原料己內酰胺、乙二醇等生產技術獲得突破，PTA和PX產能增加了近2倍。

    間位芳綸產能增長迅速。2004年，煙臺氨綸股份有限公司年產500噸間位芳綸產業化項目一次投料開車成功后，開始了我國間位芳綸的大批量生產。煙臺氨綸公司開發的濕法間位芳綸短纖生產技術及產業化項目獲得2010年國家科技進步二等獎。目前，煙臺氨綸公司的間位芳綸年生產能力已經擴大到4300噸，成為全球第二大間位芳綸生產和供應商，占領了國內市場70%的份額，從根本上扭轉了我國間位芳綸長期依賴進口的被動局面。

    對位芳綸技術打破壟斷。2009年5月，煙臺氨綸公司的“對位芳綸中試技術”項目通過了山東省科技廳鑒定，意味著我國基本掌握了對位芳綸工程化技術，打破了國外的技術壟斷。目前對位芳綸的產業化開發上也取得了重要突破。該公司正在進行國家“863”計劃項目——1000噸/年對位芳綸產業化項目的工程建設。

    聚苯硫醚從樹脂到纖維的全程國產化一直是我國的技術空白。2009年，由中國紡織科學研究院和四川得陽科技股份有限公司等單位共同承擔的“國產聚苯硫醚短纖維產業化成套技術開發”及“國產聚苯硫醚長絲工程化成套技術的開發”項目通過了由中國紡織工業協會組織的科技成果鑒定，首次實現了聚苯硫醚從樹脂到纖維的全程國產化。四川得陽科技股份有限公司建成了國內產量最大的4000噸/年短纖維和1000噸/年長絲專用生產線。該項目立足于成套技術的完全國產化，打破了高純纖維級聚苯硫醚樹脂技術和紡絲關鍵技術長期被少數發達國家所壟斷的局面。

    碳纖維產量大幅增長。據全國特種纖維信息中心主任羅益鋒介紹，2006年我國碳纖維實際產量只有40余噸，而且產品質量不太穩定，大多數達不到T300水平。目前國內T300級碳纖維產業化基本進入成熟階段，中國石化吉林石油公司千噸級碳纖維生產線已投入生產。目前國內有大小碳纖維企業20多家，合計產能約9000噸/年，約占世界總產能的14%。2010年國內千噸級的碳纖維生產線建成5家，到2011年底將建成13家，到2015年國內大小碳纖維企業總計將達到近40家。2009年國內碳纖維產量達到1000噸以上。預計到2010年年底，國內所有碳纖維企業的總產量可達到1500噸。

    己內酰胺項目獲得突破。由巴陵石化公司等單位開發的環己酮氨肟化路線14萬噸/年己內酰胺項目獲得了2009年度國家科技進步二等獎。2010年10月，中石化巴陵石化20萬噸/年己內酰胺裝置挖潛改造項目開工建設。該項目采用中石化擁有自主知識產權的第二代己內酰胺綠色環保新技術，將現有14萬噸/年己內酰胺裝置擴大至年產20萬噸，成為國內最大的同類裝置。煤制乙二醇生產技術也取得突破。2009年12月7日，全球首套煤制乙二醇工業化示范裝置——丹化科技股份公司位于內蒙古通遼市的20萬噸/年煤制乙二醇裝置打通全流程，并生產出合格的乙二醇產品。

    PTA生產能力全面完成“十一五”規劃目標。2005年我國PTA產能為609.5萬噸，產量為556萬噸。2007年～2010年產能擴張迅速，2009年產能高達1397.5萬噸，產量為1194萬噸；2010年產能為1547萬噸，產量可達到1397萬噸。PTA自給率由2005年的46.11%上升到2010年的70.80%。 


    PX產能快速增長了2倍。2005年底全國PX產能269萬噸，產量223萬噸，自給率59％。隨著一批新增裝置的投產，2010年中國PX總產能將達到822.5萬噸，PX產量約為745萬噸。PX自給率由2005年的59%上升到2010年的73.4%。

2009年10月21日，齊魯石化環保型丁苯橡膠SBR1723產品首次在國內實現規模化生產，產品質量全部達到優級品標準。 圖為新型環保型丁苯橡膠下線的情景。         （CFP 供圖）