最新炼化项目大PK 一眼看出地炼、国企哪家强!
【本期内容,由上海神农冠名播出】
来源:大地采集者 陈Gaven
2016年12月盛虹石化1600万吨/年项目开始公示,浙江石化也于2016年9月份进行了项目公示;中科石化2016年年底争取主体项目竣工,海南炼化千万吨改扩建项目也于2016年11月份进行了项目公示。未来几年,几个千万吨新建或者改扩建项目将陆续投产,预计2020年新增的产能全部释放。有分析称,预估2020年国内炼油产能将约为9.1亿吨,炼油产能过剩2亿吨;2015年国内炼油产能将约为7.1亿吨,炼油产能过剩1亿吨。那么国内民企、国企各自的竞争力在哪里呢?各自能否在将来的市场竞争中生存呢?
一、规模对比
四个项目总投资合计3357亿元,总的产能8770万吨/年,芳烃产能1560万吨/年,乙烯产能570万吨/年,真的是大手笔啊,基本上,新建或者改扩建的炼油厂都配套乙烯装置、芳烃装置,炼油都是千万吨规模、乙烯/芳烃都是百万吨规模,投资至少400亿元以上,下面逐个分析。
有个公式,希望各位了解下,对于分析就有个基本概念了:
PTA产品主要用在聚酯行业,那么聚酯行业的需求又如何?2013年世界主要纤维生产约8450万吨,其中5760万吨为化学纤维,而中国2015年预计纤维产量达到4600万吨。
PTA成本=PX价格X0.655+乙酸价格X0.045+750元
以EG和PTA生产PET的工艺已经非常成熟
PET的成本=PTA价格X0.86+EG价格×0.34+850
二、项目分析
a、盛虹石化
盛虹控股集团有限公司是一家国家级创新型高科技产业集团,成立于1992年,总部位于苏州盛泽。发展至今,集团已成为全球最大差别化涤纶长丝生产企业和印染企业,拥有年产190万吨差别化涤纶长丝总产能,印染年加工能力20亿米。目前,已建成150万吨/年PTA项目、液体化工仓储项目、液体化工码头项目和热电联产项目。360万吨/年醇基多联产项目正在建设。
盛虹炼化一体化项目正在开展前期工作,计划2016年底前获得核准并开工建设,2019年建成投产。
江苏斯尔邦石化有限公司是盛虹控股集团全资子公司,负责建设、运营醇基多联产项目。以甲醇为原料,经过甲醇转化制烯烃(MTO)工艺生产乙烯、丙烯,进而生产下游衍生物,包括乙烯-醋酸乙烯共聚树脂(EVA)、环氧乙烷及衍生物、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、高吸水树脂(SAP)等产品。该项目是江苏省重点建设项目,也是盛虹集团发展石化产业、完善主营业务产业链的龙头项目。项目于2013年10月动工,目前丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、废酸再生和高吸水性树脂装置及配套公用工程已建成投产,其余装置计划2016年底全面建成。
江苏虹港石化有限公司是盛虹控股集团全资子公司,负责建设、运营精对苯二甲酸(PTA)项目。一期工程规模为年产150万吨PTA,项目主要包括PTA主装置、辅助生产装置及配套公用工程等。该项目主要为盛虹集团化纤产业提供原料,已于2014年7月建成投产。有分析机构估计二期为300万吨/年PTA装置,与盛虹炼化刚好配套。
盛虹炼化(连云港)有限公司是盛虹控股集团全资子公司。为贯彻落实国家“一带一路”、长江经济带发展战略,抓住国家石化产业基地建设机遇,进一步做大、做强石化产业,推动苏南产业转移升级,盛虹集团积极参与炼化一体化项目建设。项目规划建设规模为:1600万吨/年炼油,110万吨/年乙烯,280万吨/年芳烃,配套建设30万吨级原油泊位及液体化工泊位、公用工程及储运设施。项目建成后,可有效带动连云港石化产业基地发展及连云港石化产业结构的调整和升级。
目前项目可行性研究、环境影响评价等前期工作已基本完成,计划2016年底前通过项目核准并开工建设,2019年建成投产。
盛虹石化(连云港)港口储运有限公司是盛虹控股集团全资子公司,包括连云港荣泰化工仓储项目和新荣泰码头项目,是集仓储、码头服务为一体的综合物流公司。主要从事液体化工产品的装卸、储存、管道输送、分装等配套服务。公司拥有800米岸线,2个5万吨级(水工结构按10万吨级)、1个1万吨级液体化工泊位,码头吞吐能力632万吨/年。储罐规划总罐容约140万立方米,其中一期已建成投用储罐罐容32万立方米,二期60万立方米储罐正在建设,目前已部分建成投用。
盛虹石化是典型的从化纤向上游延伸的例子,新建的盛虹炼化就是为其PTA、涤纶长丝下游提供原料的。盛虹石化常减压单套规模为1600万吨/年(提醒这里是单套规模,太牛了),330万吨/年沸腾床渣油加氢、350万吨/年蜡油加氢裂化、360万吨/年柴油加氢裂化、280万吨/年芳烃联合装置、4×15万吨硫磺回收装置。
炼油装置:
图二 盛虹石化装置
图三产品汇总(仅供参考)
盛虹石化设计的装置结构很有意思,两套加氢裂化装置、汽柴油加氢裂化装置、沸腾床加氢装置还有一套焦化装置。
1)焦化装置设计的很不错,主要是在高硫、低硫原油价差大的时候,可以采购高硫重质原油。
2)沸腾床加氢裂化装置,解决渣油问题,以往的路线都是走渣油加氢路线或者焦化路线,现在可以拓宽新路子,走沸腾床加氢路线,最大化的裂解渣油。但同时,氢耗也不是一般大,需要配套大型的制氢装置。
3)润滑油异构,解决加氢裂化尾油后路问题,恒力石化的装置是尾油循环方案,而盛虹石化将尾油进一步深加工,走差异化路线,生产润滑油。
4)根据整个平衡来看,在PTA二期投产前,盛虹石化化工互供或者外购燃料解决2#加氢裂化装置原料不足的问题,分析机构认为公示的装置结构留有很大余地,例如焦化装置的负荷、化工装置的互供、焦化装置和化工装置的互供问题,都是公式文件的看点之一。
5)液化气、石脑油可以为乙烯装置提供轻质化的原料,刚好可以吃干净原料。
6)预估盛虹石化项目炼油区至少生产166万吨/年汽油、70万吨/年柴油、174万吨/年航煤以及70万吨/年润滑油;甲苯67万吨/年、苯133万吨/年,和公示的文件略有差别。
化工装置:
图四 盛虹石化化工装置
化工装置的主要产品:SAP、苯乙烯、MMA、EO/EG、EVA。
盛虹石化与江苏斯尔邦石化深度关联,公司的产品也比较有特色,SAP、苯乙烯、MMA、EO/EG、EVA、润滑油,装置特色也不少。
1)延迟焦化装置可以灵活调节采购的原油API。
2)走差异化路线,化工没有PP、PE装置,生产EVA、SAP等等化工产品;同时,也为PTA提供原料,乙烯走EO/EG路线;
3)IGCC解决了工厂的燃料气、氢气问题,由于煤价相对较低,该IGCC产氢竞争力较强,吨氢气成本低于传统的油路线约3000--5000元/吨。
特色、竞争力:原油重质化、化工产品差异化路线以及廉价的煤制氢。
二、项目分析(续)
b、浙江石化
浙江石油化工公司注册资金10亿元,其中荣盛控股占比51%,巨化集团和桐昆集团各投资2亿元占比20%,舟山海洋综开投资9000万元占比9%。
项目总规模为4000万吨/年炼油、1040万吨/年芳烃和280万吨/年乙烯,建设总投资约1600亿元。项目分两期实施,其中一期建设规模为2000万吨/年炼油、520万吨/年芳烃和140万吨/年乙烯,主体工程包括22套炼油装置和15套化工装置;二期工程炼油、芳烃和乙烯等核心装置规模与一期相同,包括22套炼油装置和12套化工装置。本项目配套储运工程包括罐区、固体产品包装储运设施等;公用和辅助设施包括水、电、汽设施,空分空压、电信、火炬、办公系统、维修等;环保工程包括“三废”处理和环境应急设施、环保检测中心等。
装置结构
炼油区:
图五 浙江石化炼油区装置
炼厂设计的油种为一期中东原油、二期也是以中东原油为主但适当掺炼巴西原油,整体而言,该炼厂加工中东原油的总比例为70-80%左右,其它为巴西原油。按照油种来看,该炼厂加工的多数为重质原油,因此,焦化装置是其要考虑的一个。从整个炼厂结构看,浙江石化是一个全加氢型的炼厂,二次加工能力较高,其中二次加工装置加氢能力占一次加工力能的比例为117%。下面进一步分析浙江石化的炼油区装置结构的特点:
浙江石化的特点:
1)重质原油处理能力强,除了常减压装置生产沥青的能力忽略不计外,其渣油加氢装置能力加上重油催化裂化装置,总计的渣油处理能力达到500--600万吨/年,这表明,如果原油价格持续低迷,它可以选择处理重质原油,增强公司的市场竞争力。此外,如果原油价格还要走低,别忘记它的焦化装置,浙江石化可以加工更为重质的原油,甚至“马瑞”原油。
点评:未雨绸缪,要考虑原油价格持续低迷的可能性,不能再犯中石油华南某石化的错误,宁愿多一套焦化装置,增加点投资,也不要因为考虑不周到,引起企业巨亏。
2)企业设置的装置结构合理,提前考虑了国家“国六”标准,设置了烷基化装置、轻汽油醚化装置以及C5正异构分离装置。
点评:烷基化装置规模不小,一、二期达到了45万吨/年、60万吨/年,因为该烷基化装置规模已经超出了设计调和的需求,应该是统筹考虑了中金项目升级改造后汽油组分的调和需求,估计中金项目今后还会升级改造。
C5正异构分离装置,这个是高级货啊,虽然原理简单,但是结构不简单啊,对于炼油来说,异戊烷是高辛烷值的组分,而正戊烷是很好的乙烯裂解原料或者提纯后作为化工产品直接出厂。
3)柴油加氢裂化装置是亮点,柴油加氢裂化装置的一期规模达到800万吨/年,企业整个柴油处理能力达到1600万吨/年。
点评:这个也是降低柴油产量,提高石脑油量的有效途径。如蜡油加氢裂化装置、柴油加氢裂化装置不按照全循环设计或者不考虑全循环方案,那么整个连续重整装置的原料将不足。
可能存在的问题:
1)焦化装置设置没问题,但是其石油焦和焦化装置的排放是个问题,虽然企业在岛上,没有居民区,但是整个SOx、NOx排放量较大。
2)石脑油量不足,需要考虑外购或者中金石化提供部分石脑油。
3)汽油辛烷值估计不足,需要外购大量的调油组分。当然,也与公司选择的重油催化裂化技术有关,如果是技术的烯烃产量高的话,那么汽油组分的烯烃含量高,需要外购大量的其它调油组分。
4)煤制气装置可能会存在麻烦,国家已经禁止上马大型的煤制气装置,这个会存在部分的困难,尤其是后期的碳排放、SOx和NOx的限制指标收紧。但是,不上煤制气装置,企业的氢气平衡就存在困难。
化工区:
图六 浙江石化化工区装置
化工区的装置不是很擅长,就略微点评一下。在全球流行乙烯裂解装置轻质化的趋势下,企业还是立足于充分利用各组分,其中多数原料为石脑油及加氢尾油,两者的比例超过了80%左右。
1)工艺技术
分析机构分析浙江石化的装置规模及工艺技术。
预计浙江石化聚乙烯可能使用Basell技术工艺:
Lupotech技术,使用高压管或者高压釜生产LDPE和EVA。使用该技术的产能约为1000万吨/年,单线最大能力为40万吨/年(高压管)或45万吨/年(高压釜),主要是生产EVA和LDPE。
Spherilene技术,是气相生产技术。该技术全球约11条生产线,还有2条正在建设中,产能约350万吨/年,单线最大能力为60万吨/年,可生产全密度的聚乙烯产品,范围为0.918--0.965g/cm3。
预计丙烷脱氢制丙烯装置可能使用lummus技术
全世界丙烷脱氢制丙烯装置总量也只有17套(2013年)。其中由lummus公司提供7套装置,UOP提供10套装置。预计2016年,全球运行的丙烷脱氢装置约有39套,总产能有1600万吨左右。在运行装置中,lummus装置最大产能为45万吨/年,UOP装置最大产能为35万吨/年;在建装置中,lummus装置最大产能为65万吨/年,UOP装置最大产能为51万吨/年,技术都是成熟的。因为规模大以及能耗高,关键在工程和系统的匹配上。UOP的工艺,采用的是移动再生,基本跟连续重整差不多,中石化SEI和LPEC在这方面工程经验很丰富。Lummus的工艺,采用的是切换再生,流程比较简单,但对设备和阀门的可靠性要求高。
化工区装置比较有特点的装置有聚碳酸酯、丙烯腈及MMA,这是三个产品都是区别于一般炼化企业的产品。其中聚碳酸酯的竞争对手主要是万华集团,丙烯腈的主要竞争对手是中石化,MMA的主要竞争对手也是万华集团。万华集团走的路线是PDH--EO/MTBE的路线,而浙江石化走的是传统的石化路线。
化工装置规模基本按照目前能够设计的最大规模进行设置了,但有一点不是很清楚,其苯乙烯装置为何下游不设置聚苯乙烯装置或者是可能给别的企业提供原料。
一期炼油装置产品预测
通过分析浙江石化一期的装置结构,根据自己十几年的炼油生产经验、原油分析经验初步拟合了浙江石化一期的装置结构及物料平衡。
1)汽油产量大约470万吨/年,柴油产量至少250万吨/年,甲苯产量至少114万吨/年,苯产量至少63万吨/年,混二甲苯产量至少170万吨/年,炼油装置的柴汽比为0.53(中石化柴汽比大约为1.4--1.6,近年最新投产的中化泉州柴汽比约0.6--0.9)。
2)一期炼油项目的主要产品有汽油、柴油、航煤、苯、甲苯、对二甲苯、拔头油、焦化石脑油、加氢尾油、抽余油、液化气(丙烷、丁烷)等等。
3)按照物料平衡及乙烯投料来看,能够提供给乙烯裂解装置的原料大约有350万吨/年,其中占比较高的有抽余油(石脑油)、加氢尾油,两者的比例合计80%左右。
4)按照物料平衡,浙江石化可能加工量较低的装置有焦化装置、柴油加氢裂化装置。也就是说,浙江石化渣油、柴油处理能力较强。
浙江石化特点:
1)重质原油处理能力强,除了常减压装置生产沥青的能力忽略不计外,其渣油加氢装置能力加上重油催化裂化装置,总计的渣油处理能力达到500--600万吨/年,这表明,如果原油价格持续低迷,它可以选择处理重质原油,增强公司的市场竞争力。此外,如果原油价格还要走低,别忘记它的焦化装置,浙江石化可以加工更为重质的原油,甚至“马瑞”原油。
2)化工区装置比较有特点的装置有聚碳酸酯、丙烯腈及MMA,这是三个产品都是区别于一般炼化企业的产品。其中聚碳酸酯的竞争对手主要是万华集团,丙烯腈的主要竞争对手是中石化,MMA的主要竞争对手也是万华集团。万华集团走的路线是PDH--EO/MTBE的路线,而浙江石化走的是传统的石化路线。
特点:炼油走传统的重油处理路线,重油催化裂化、渣油加氢及焦化装置都由;化工也是走差异化路线,MMA、聚碳酸酯、丙烯腈、双酚A,但是传统的PE、PP装置所占的化工装置产能不小,还是居于主导地位。
二、项目分析(续)
c、中科石化
按照中科合资广东炼化一体化项目总体建设统筹,一期项目炼油部分计划于2019年底建成投产,化工部分在2020年初建成投产,建成后主要生产国Ⅵ汽油、柴油及航空煤油等油品,以及聚乙烯、聚丙烯、乙二醇、环氧乙烷、乙醇胺、丁二烯、苯、甲苯、混合二甲苯等化工产品。
根据科威特高硫原油的特性,以及产品方案,炼油部分按炼油化工一体化企业配置炼油加工装置。化工部分以炼油装置提供的混合石脑油、加氢尾油和催化干气为原料,通过蒸汽裂解生产乙烯、丙烯等基础原料。
主要产品为:清洁车用汽油、航煤、低硫柴油,聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、环氧乙烷(EO)、乙二醇(EG)、丁二烯等。
图七 湛江石化产品产量
图八 湛江石化装置
按照上面装置结构来看,中科石化已经是全加氢路线,所有的物料都进行了加氢,因此,为了取得廉价的氢气来源,必须配套煤制氢装置,这样才能撑起那么多的加氢装置。
裂化装置的规模也刚刚卡边,仅有80万吨/年,算是一般,配套的PE是高密度聚乙烯;聚丙烯估计也要走差异化路线,生产注塑料或者特种牌号。
中科石化的规划理念可以和大家分享下。
1)科威特原油人为的将渣油收率做高,比实际科威特渣油收率高了近10%左右,做大了渣油处理的能力,今后可以根据原油市场行情采购高硫重质的原油。
2)蜡油、航煤、汽油处理能力富余,这块也是有考虑的,因为今年的航煤、汽油需求旺盛,预留能力,届时市场行情好时,可以增产航煤、汽油产品。
3)烷基化装置规模不小,按照该装置规模,可以提供给华南中石化系统内使用,进一步压缩社会调油商异丁烷和C4资源。
化工区:仍然是走传统的PP、汽油加氢及丁二烯路线,变化仅仅是乙烯的链条,乙烯生产PP外,兼顾生产EVE、EO/EG、乙醇胺。
特点:中科石化比预计的规模缩小了很多,化工裂解装置仅有80万吨/年,物料做到了“吃干榨尽”,以最大化利用系统内的物料为主,化工还是走传统的PP、PE路线,兼顾生产EVE、EO/EG、乙醇胺。
二、项目分析(续)
d、海南炼化
图九 海南炼化新增装置
海南炼油走的是“蒸馏--加氢裂化--连续重整--芳烃”的路线,以多产芳烃为主,最大量的利用石脑油,兼顾生产成品油。
化工则走的是橡胶路线,没有走常规的聚苯乙烯--乙苯路线。并且最大规模的利用丙烯产品,这里提醒下,如投产后乙二醇、对二甲苯整个规模分别为80万吨/年、120万吨/年,附近有逸盛石化的PTA装置,规模为210万吨/年。
如上述装置投产后,据统计,整个海南炼化的主要产品如下:
图十 海南炼化新增装置后的产品
海南炼化新建上述装置后,提高了全厂的尼尔森系数,也增强了企业的竞争力。目前,海南炼化的尼尔森系数10.95,在新增上述项目后,测算海南的尼尔森系数达到了12.7左右,一举迈入了复杂型炼厂的行业;与此相对应的,新建的几个大型地炼的尼尔森系数也达到了11,不仅如此,其炼油厂是全加氢型的炼厂,污染相对较低,能够处理较为劣质的原油。
海南炼化作为出口型为主的企业,在进行改扩建后,企业的尼尔森系数也上升了0.75,增强了企业的竞争力,能够处理更为劣质化的原油。但是,由于惠州二期、茂湛一体化项目以及福建古雷项目都会陆续投产,华南塑料市场将会逐渐趋于饱和。
1)炼油装置新增不多,主要增加了加氢裂化、连续重整装置;
2)化工C2、C3还是走传统的PE、PP路线;
3)化工碳四则走的是橡胶路线,没有走常规的聚苯乙烯---乙苯路线。并且最大规模的利用丙烯产品,这里要说的是,如投产后乙二醇、对二甲苯整个规模分别为80万吨/年、120万吨/年,附近有逸盛石化的PTA装置,规模为210万吨/年;
4)裂解规模是四个企业中最小的,应该是以物料的最优化为主,而不是一味的要做大规模。
特点:因是扩建装置,乙烯配套以物料最优化为主,没有一味的扩大装置规模,同时,化工产品也走差异化路线,化工碳四生产聚合橡胶为主。
三、小议
通过地炼和国企规模还有装置结构的对比,各位可以看到,两者的发展思路是不同的。
地炼:以单个炼化企业效益最大化为主,未来走以下路线“原油---加氢裂化---连续重整---对二甲苯---PX---PTA”路线,化工则走差异化产品的路线。因此,要做大装置规模。
国企:以物料利用最优化为主,未来走以下路线“原油---加氢裂化(渣油加氢)---催化裂化---S Zorb”路线,化工则走常规的塑料合成路线或者橡胶合成路线。因此,适当控制装置规模。
1)新建或者改扩建的炼化企业,都配套有烷基化装置或者MTBE装置,2020年后,全国新增加的异丁烯量最多为250万吨/年。仍然有大约400万吨~600万吨/年的烷基化装置原料需要通过外购解决,否则烷基化装置的开工率仅能维持60~70%;2020年汽油表观消费达到1.60亿吨/年,相应的烷基化油需求约1600万吨/年,那么估计约有200万吨/年的烷基化油需要进一步消化,整个市场的烷基化油将供过于求。
2)未来PTA、PX的原料将由供不应求转为供过于求,目前,全球PX前二的国家为韩国、新加坡,产能分别任2959万吨、2241万吨,重整占整个一次能力的比例为11.5%、9.1%。国内PX产能1439万吨,远期能够达到1900万吨,重整产能为5288万吨,2015年,PTA新增产能665万吨/年,总产能超过5000万吨/年,比上年增长15.3%,按照上面的数据,2020年国内PX基本上能够自给自足。
3)地炼走“沸腾床加氢+延迟焦化”组合技术,解决渣油处理问题以及提高石脑油收率,为PTA装置提供原料;而国企倾向于最大化的生产成品油,走 “渣油加氢+重油催化裂化”组合技术。
4)廉价的氢气是国内所有炼油商一直要解决的问题,没有廉价的氢气,整个炼油厂的加工成本同比传统炼油厂至少增加200—500元/吨,因此,煤制氢/POX技术也成为新建炼油厂要考虑的。
5)化工的差异化路线是各大炼油商要考虑的,传统的PP、PE、PS路线已经逐渐产能过剩,地炼开始寻求生产EVA、SAP、MMA等等“小众”的 化工产品。
6)地炼倾向于炼油规模化、化工差异化;国企倾向于炼油(化工)集约化、化工规模化。
地炼、国企竞争力最终比较
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