与传统石脑油裂解制乙烯相比，乙烷裂解制乙烯具有乙烯收率高、工艺流程短、装置投资少、生产成本低等优势，受到国内企业的广泛关注。全球仅美国有乙烷海运出口贸易，美国乙烷在满足其国内市场的同时，有近20%的资源用于出口，为我国企业进口乙烷原料提供了可能。
全球乙烷供需概述
全球乙烷供应和需求在过去几年显著增长，并将在未来一段时间持续这一趋势。美国乙烷产量持续增加、全球乙烯产量持续增长以及区域市场需求变化是推动乙烷供需增长的主要原因。全球约40%的乙烯以乙烷为原料生产，乙烷供给主要集中在美国和中东，这两个地区供给的变化会对全球市场产生重要影响。
美国页岩气革命后，乙烷产量快速增长，成为全球最大的乙烷供应国。美国乙烷主要用于国内乙烯生产和出口市场，通过出口满足欧洲、亚洲等市场需求。中东是全球第二大乙烷供应地区，其乙烷主要来自沙特和卡塔尔的常规天然气田。受益于天然气田扩张和处理能力提升，乙烷供给持续增长。中东乙烷主要用于本地乙烯生产，没有出口。
中国和欧洲乙烷资源有限，乙烷供给主要依赖进口，进口乙烷全部来自美国。随着中国和欧洲乙烷裂解制乙烯项目的陆续投产，这些地区对乙烷的需求也在不断增长。
中国乙烷制乙烯项目进展
2019年以来，我国陆续建成了一批乙烷裂解项目，利用美国乙烷资源和国内油气田伴生乙烷资源，建设乙烷裂解制乙烯装置，提高乙烯及下游产品的成本竞争力和盈利能力。2019年8月，新浦化学110万吨/年轻烃综合利用项目投产，是我国首套以轻烃（乙烷、丙烷）为原料的乙烯装置；2021年5月，连云港石化320万吨/年轻烃综合加工利用项目一阶段125万吨/年乙烯裂解装置建成投产，是国内首套全部采用乙烷进料的乙烯裂解装置；2021年8月，中国石油兰州石化长庆乙烷制乙烯项目和塔里木乙烷制乙烯项目相继投产，是国内首批采用自有原料的乙烷制乙烯项目；2022年8月，连云港石化320万吨/年轻烃综合加工利用项目全面建成投产，两套合计250万吨/年的乙烷裂解装置全部投入运行；2023年5月，三江化工年产100万吨EO/EG项目125万吨/年轻烃利用装置投料开车成功，采用乙烷、丙烷、LPG、石脑油混合进料；2024年11月，中英天津石化天津南港120万吨/年乙烯及下游高端新材料产业集群项目一次开车成功并打通全流程。
截至2024年底，中国已有6个乙烷裂解制乙烯项目共计7套装置建成投产，涉及乙烯产能675万吨/年，占国内乙烯总产能的13%。其中，以进口乙烷为原料的项目有4个，涉及产能535万吨/年；以国产乙烷为原料的项目有2个，涉及产能140万吨/年。
不同原料路线的乙烯生产成本存在较大差异，以乙烷为原料的乙烯成本明显低于以石脑油为原料的乙烯成本。为降低成本、提高乙烯收率、降低装置能耗、增加企业经济效益，用乙烷等轻质原料替代石脑油等重质原料显得十分重要。据不完全统计，目前国内规划建设或改造的采用乙烷进料或乙烷、轻烃、石脑油混合进料的项目有8个，涉及产能超过1000万吨/年。
我国乙烷制乙烯项目的推进将进一步优化我国乙烯原料，减少能耗和碳排放，降低乙烯生产成本，提高乙烯产业链产品竞争力。同时，乙烷制乙烯产业的发展，将有助于我国构建包括境外投资、工程承包、技术合作、物流运输等在内的国际石化产业合作平台和利益共同体，提升我国企业的国际影响力和话语权，推动我国石化产业全球协同发展。
中国发展乙烷制乙烯的主要风险
经过近几年的发展，乙烷裂解制乙烯已成为我国乙烯生产路线之一，然而该路线仍然面临原料供应、产品结构、成本变动三个方面的风险。
原料供应方面
一方面我国自产乙烷资源有限，乙烷供给主要依赖美国进口，原料来源单一，乙烷供给稳定性存在不确定性；另一方面，美国乙烷供应链始于页岩气开采，最终进入我国沿海乙烯企业，中间需要经过天然气处理厂、天然气液（NGL）分离厂、专用出口设施（储存、深冷、装船）、VLEC船、专用接收和储运设施等环节，还涉及美国境内连接各环节的管道设施。目前美国国内乙烷出口供应链上各环节设施配套并不完备，出口设施富余能力有限，出口能力与我国拟在建的乙烷裂解制乙烯项目之间存在供需缺口，且美国新建乙烷出口设施流程繁琐、建设周期长，短期内乙烷出口能力很难大规模增加。此外，国内企业进口乙烷原料还需解决乙烷运输船、乙烷接卸及储运设施等问题。
产品结构方面
与石脑油裂解制乙烯相比，乙烷裂解路线乙烯收率高，并同时产生大量氢气，但丙烯、丁二烯、丁烯、燃料气等副产品大幅减少，下游产业链发展受限，抗市场波动风险能力偏弱。由于副产氢气量大，需重视氢气的资源化利用。此外，乙烷裂解制乙烯自产燃料气不足以满足裂解炉消耗需求，通常存在一定的燃料气缺口。
成本变动方面
一方面目前国内乙烷消费量仅为千万吨级别，相对于体量更大的煤炭、原油、天然气等更易受到市场供需变化的影响，随着全球乙烷裂解制乙烯规模的扩大及中国乙烷进口需求的增加，美国乙烷价格可能会上涨；另一方面，乙烷的运输、储运均需要专用设施，企业需配备VLEC船、低温乙烷储罐、深冷乙烷管道等配套设施，装置建造成本高，从而增加乙烷裂解制乙烯的生产成本。
结论&建议
国内企业建设乙烷裂解制乙烯项目需要落实进口乙烷资源和供应保障，寻找可靠的供应商或中间商合作，签订长期供应协议，锁定美国乙烷运输管道和出口终端设施，包括乙烷液化装置、储罐以及泊位，同时规划建设低温乙烷储罐、深冷运输管道等配套设施。此外，需规划好下游产业链，并对乙烷价格波动做好风险管理。
转载自：化工好料到haoliaodao.com
来源：中国化工信息周刊
林海球