我國(guó)醋酸乙烯不同工藝路線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

1、我國(guó)醋酸乙烯不同工藝路線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析2010-03-10 醋酸乙烯是一種無(wú)色透明、有強(qiáng)烈氣味的液體。隨著以醋酸乙烯為原料的聚乙烯醇、聚醋酸乙烯和聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂等產(chǎn)品在涂料、合成纖維、皮革加工和土壤改良等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展。2008年是我國(guó)醋酸乙烯及其下游衍生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上里程碑式的一年，新增生產(chǎn)能力超過(guò)500kt，總生產(chǎn)能力達(dá)到了1710kt/a。生產(chǎn)能力大增使得國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)趨于白熱化，因此，及時(shí)分析和研究醋酸乙烯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)不同工藝路線的經(jīng)濟(jì)分析，將有利于企業(yè)在醋酸乙烯激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。 1 醋酸乙烯的主要工藝技術(shù) 醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)有乙炔

2、法和乙烯法兩種，乙炔法按原料來(lái)源可分為電石乙炔法和天然氣乙炔法兩種。其中乙烯法由于工藝性、經(jīng)濟(jì)性好而占主導(dǎo)地位，占世界總生產(chǎn)能力的72%以上。乙炔法在經(jīng)濟(jì)上不如乙烯法，但在電石和天然氣資源比較豐富的地區(qū)，仍具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。 乙烯法流程較短，乙炔法特別是電石乙炔法流程較長(zhǎng)，工藝過(guò)程較為復(fù)雜。在這3種生產(chǎn)方法中，天然氣乙炔法裝置投資最大，技術(shù)難度大；以電石乙炔為原料的路線，技術(shù)簡(jiǎn)單，在相同規(guī)模下基建投資比乙烯法、天然氣乙炔法要少得多。與乙烯法相比，電石乙炔法最大的缺點(diǎn)是存在環(huán)保問(wèn)題。電石生產(chǎn)過(guò)程中主要的污染因素是電石爐生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量含塵尾氣、電石渣及各生產(chǎn)工序中固體物料在烘干、破碎、輸送過(guò)程

3、中的無(wú)組織含塵氣體的排放，電石法產(chǎn)生的粉塵為30-80kg/t。另外電石生產(chǎn)能耗很大，因此該法在歐美國(guó)家已經(jīng)逐漸被淘汰。 1998年BP阿莫科公司開(kāi)發(fā)出流化床乙烯氣相法制醋酸乙烯的LeaP工藝，2001年Celanese公司開(kāi)發(fā)了固定床Vantage工藝，這兩種工藝的成功開(kāi)發(fā)，將醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)水平提高到了一個(gè)新高度。據(jù)報(bào)道，LeaP工藝采用新設(shè)計(jì)的流化床反應(yīng)器系統(tǒng)和催化劑，使裝置投資費(fèi)用降低30%。 乙烯法和乙炔法所生產(chǎn)的醋酸乙烯成品中醋酸乙烯含量都超過(guò)99.5%，而所含的雜質(zhì)略有不同，乙炔法醋酸乙烯中醛類(lèi)含量高于乙烯法，這些醛類(lèi)絕對(duì)含量雖然不高，但對(duì)聚合反應(yīng)有較大的影響。所以對(duì)以生產(chǎn)聚乙

4、烯醇為最終產(chǎn)品的醋酸乙烯來(lái)說(shuō)，乙烯法的質(zhì)量比乙炔法稍好。 2 我國(guó)各種工藝制醋酸乙烯成本比較 2.1 醋酸乙烯的價(jià)格變化趨勢(shì) 目前我國(guó)主要的醋酸乙烯生產(chǎn)裝置有13家，總生產(chǎn)能力為1350kt/a(見(jiàn)表1)。 隨著國(guó)內(nèi)化工產(chǎn)品景氣周期的變化，國(guó)內(nèi)醋酸乙烯的價(jià)格大體上呈現(xiàn)周期性的波動(dòng)。從目前來(lái)看，國(guó)際石油市場(chǎng)是牽動(dòng)石油化工產(chǎn)品價(jià)格的關(guān)鍵因素之一，近年來(lái)石油價(jià)格居高不下，并有進(jìn)一步走高的趨勢(shì)，導(dǎo)致了相關(guān)石油化工產(chǎn)品的價(jià)格上漲。近年我國(guó)醋酸乙烯價(jià)格見(jiàn)表3。 2.2 天然氣制乙炔和電石制乙炔成本比較 天然氣制乙炔的經(jīng)濟(jì)效益可以通過(guò)天然氣制乙炔成本與外購(gòu)電石生產(chǎn)乙炔成本比較。國(guó)內(nèi)天然氣部分氧化法制乙炔生產(chǎn)

5、成本以新建100kt/a乙炔裝置為例，見(jiàn)表4(表中所涉的體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積)。乙炔尾氣折價(jià)0.37元/m3，因?yàn)?m3尾氣可生產(chǎn)1kg甲醇，而1kg甲醇需消耗1m3天然氣，故尾氣價(jià)格為天然氣的1/3。由表4看出，天然氣制乙炔成本為6958元/t。目前企業(yè)外購(gòu)電石的綜合價(jià)格為2700元/t，每生產(chǎn)1t乙炔需消耗2.87t電石，1t乙炔的原料成本為7749元/t。天然氣制乙炔成本比外購(gòu)電石制乙炔成本低791元/t。 表5為不同的天然氣價(jià)格對(duì)應(yīng)的天然氣制乙炔和電石制乙炔的成本對(duì)照情況。 2.3 乙烯法和乙炔法成本比較 按照目前的天然氣價(jià)格1.10元/m3計(jì)算，乙炔的生產(chǎn)成本為6958元/t，乙

6、炔法制醋酸乙烯裝置生產(chǎn)成本為629.5美元/t(4784元/t)。由于2009年開(kāi)始世界原油價(jià)格迅速走低，曾經(jīng)下探到40-50美元/桶。如果原油價(jià)格為40美元/桶，那么對(duì)應(yīng)的乙烯價(jià)格也回落到6000元/t(含稅)，則乙烯法制醋酸乙烯裝置生產(chǎn)成本為611.2美元/t(4645元/t)。乙烯法在成本上比天然氣乙炔法低139元/t，比電石乙炔法低930元/t。 應(yīng)該看到，天然氣、電石、乙烯三者的價(jià)格變化情況各不相同。前幾年天然氣價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，特別是我國(guó)西部，由于沒(méi)有高昂的管輸費(fèi)，所以天然氣一直維持在較低的價(jià)格水平，但隨著天然氣用量的增加，開(kāi)采成本的上升，天然氣價(jià)格一成不變的狀態(tài)也會(huì)被打破，從近幾年中

7、國(guó)石化四川維尼綸廠用氣價(jià)格的情況看，天然氣的價(jià)格也在不斷上漲。我國(guó)雖是電石生產(chǎn)大國(guó)，但由于2008年全球煤炭?jī)r(jià)格大幅走高，電石生產(chǎn)成本也成倍增長(zhǎng)。乙烯價(jià)格受到國(guó)際原油市場(chǎng)影響較大，2008年原油價(jià)格150美元/桶的時(shí)候，乙烯價(jià)格高達(dá)10000元/t，2009年原油價(jià)格回落到40美元/桶時(shí)，乙烯價(jià)格也下跌到6000元/t。就當(dāng)前情況來(lái)說(shuō)，乙烯法相比乙炔法有300元/t的成本優(yōu)勢(shì)。按照中國(guó)石化集團(tuán)60美元/桶的采油成本價(jià)，對(duì)應(yīng)的乙烯價(jià)格是7000元/t，那么與2700元/t電石價(jià)格，1.3元/m3天然氣價(jià)格所生產(chǎn)的醋酸乙烯是基本相同的。只有乙烯價(jià)格處于8000元/t元以上的高位時(shí)，乙炔法的優(yōu)勢(shì)才會(huì)

8、體現(xiàn)出來(lái)(詳見(jiàn)表6)。 但是，這優(yōu)勢(shì)也只有300元/t，而盛產(chǎn)天然氣或電石的地區(qū)都是在我國(guó)的邊遠(yuǎn)地區(qū)，最終產(chǎn)品消費(fèi)地又是處于華東、東南沿海地區(qū)，運(yùn)輸成本較高，原料低價(jià)的優(yōu)勢(shì)也會(huì)被產(chǎn)品的運(yùn)輸費(fèi)用所抵消。所以形成了華東、華北以乙烯為主，華西、華南以乙炔法為主的醋酸乙烯生產(chǎn)格局。我國(guó)目前的工藝分布是合理的，也有可能會(huì)長(zhǎng)期存在下去。 3 發(fā)展醋酸乙烯的幾點(diǎn)思考 3.1 建設(shè)大型裝置 從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來(lái)看，我國(guó)醋酸乙烯是由小到大發(fā)展起來(lái)的，除中國(guó)石化的北京東方石油化工有限公司、四川維尼綸廠、上海石油化工股份有限公司系引進(jìn)技術(shù)外，其他裝置均是在原引進(jìn)日本技術(shù)基礎(chǔ)上建設(shè)的，初始建設(shè)規(guī)模為20-30kt/a。200

9、4年我國(guó)醋酸乙烯進(jìn)口高達(dá)147kt，這種缺口仍有擴(kuò)大的趨勢(shì)。而且我國(guó)現(xiàn)有裝置大部分運(yùn)轉(zhuǎn)多年，有逐步淘汰的傾向。因此，新建裝置應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)規(guī)模，結(jié)合國(guó)內(nèi)外醋酸乙烯發(fā)展方向，以300kt/a以上為宜。 3.2 多種工藝并存局面不會(huì)改變 我國(guó)雖是電石生產(chǎn)大國(guó)，但是隨著能源因素和環(huán)保因素對(duì)中國(guó)電石市場(chǎng)的影響，電石生產(chǎn)成本成倍增長(zhǎng)。國(guó)家將會(huì)通過(guò)調(diào)控天然氣價(jià)格來(lái)改變天然氣供需嚴(yán)重失衡的現(xiàn)狀。加上運(yùn)輸問(wèn)題的影響，形成了華東、華北以“烯”(乙烯法)為主，華西、華南以“炔”(乙炔法)為主的醋酸乙烯生產(chǎn)格局。我國(guó)目前的工藝分布也是比較合理的，也會(huì)長(zhǎng)期存在下去。 3.3 開(kāi)發(fā)自有技術(shù) 中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司1973年從日本可樂(lè)麗公司引進(jìn)了乙烯氣相法裝置，長(zhǎng)期的生產(chǎn)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了150kt/a的醋酸乙烯工藝包。這將為形成中國(guó)石化大型乙烯法醋酸乙烯裝置的自有技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 3.4