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當前，綠色低碳發(fā)展已成為輕烴行業(yè)的大勢所趨，在市場競爭日趨激烈的情況下，怎樣實現(xiàn)輕烴資源的高值化、低碳化利用？近日，于常州舉辦的2022（第十屆）國際輕烴綜合利用大會上，與會專家及代表就在“雙碳”目標下輕烴行業(yè)綠色低碳、提質(zhì)增效發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)進行了分享。

技術(shù)支撐乙烯工業(yè)低碳發(fā)展的核心地位凸顯

中國石油石油化工研究院戰(zhàn)略與信息研究室主任王紅秋介紹了“雙碳”目標下，乙烯工業(yè)的發(fā)展方向。2021年中國乙烯產(chǎn)能超過4000萬噸/年，占全球比例提高至20%，首次超過美國，成為世界最大乙烯生產(chǎn)國。2021年中國乙烯當量消費量為5884萬噸。還需進口大量乙烯下游衍生物，其中進口聚乙烯1442萬噸、乙二醇800萬噸、苯乙烯128萬噸。隨著浙江石化、恒力石化、衛(wèi)星石化等大型民營煉化項目以及中科煉化、寶來利安德等合資項目的投產(chǎn)，中國乙烯工業(yè)參與主體市場份額發(fā)生了明顯變化。中石化（權(quán)益產(chǎn)能）乙烯產(chǎn)能市場占比同比下滑10個百分點，中石油持平；民營企業(yè)（包括煉化和煤化工）占比同比上升8個百分點，民營企業(yè)和外資企業(yè)的快速發(fā)展加劇了烯烴及下游產(chǎn)業(yè)的市場革命。國內(nèi)乙烯工業(yè)規(guī)模化、基地化、園區(qū)化發(fā)展加快，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高。綠色低碳發(fā)展是必然選擇，既要發(fā)展又要減碳加速乙烯工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型步伐。

王紅秋指出，乙烯工業(yè)綠色低碳發(fā)展主要有以下四個方向：

1. 過程用能清潔化電氣化

2. 生產(chǎn)過程集約化高效化

3. 運營管理數(shù)字化智能化

4. 原料低碳化多元化

王紅秋表示，挑戰(zhàn)前所未有，必須迎難而上。乙烯工業(yè)只有加速高質(zhì)量發(fā)展，才能贏得未來。“技術(shù)為王”時代已來臨，對支撐乙烯行業(yè)升級的綠色低碳技術(shù)需求從未如此迫切。乙烯工業(yè)綠色低碳發(fā)展主要技術(shù)路徑主要包括以下幾類：

1. 蒸汽裂解裝置節(jié)能降耗

● 提高裂解爐熱效率——裂解爐管強化傳熱技術(shù)；

● 提高裂解爐熱效率——裂解爐管抗結(jié)焦技術(shù)；

● 高效分離技術(shù)——傳統(tǒng)分離技術(shù)的優(yōu)化；

● 高效分離技術(shù)——新型分離技術(shù)；

● 智能控制技術(shù)與過程模擬技術(shù)；

● 蒸汽裂解爐電氣化。

2. 乙烯生產(chǎn)新技術(shù)

● 原油直接裂解制烯烴；

● 生物質(zhì)生產(chǎn)乙烯；

● 廢塑料生產(chǎn)乙烯；

● 乙烷氧化脫氫制乙烯；

● CO2生產(chǎn)乙烯。

PO四種技術(shù)如何比選

據(jù)中國石油吉林化工工程有限公司副總工程師、教授級高工于春梅介紹，“十二五”時期我國環(huán)氧丙烷（PO）產(chǎn)能快速增長，“十三五”產(chǎn)能增速放緩，“十四五”又將迎來集中投產(chǎn)的高潮，2025年將面臨產(chǎn)能過剩。

2021年國內(nèi)PO產(chǎn)能397.5萬噸/年，產(chǎn)量368萬噸，消費量410.5萬噸。山東占據(jù)國內(nèi)PO產(chǎn)能的半壁江山。氯醇法產(chǎn)能170萬噸/年，集中在山東地區(qū)。氯醇法被列入限制類，國產(chǎn)化PO/SM、HPPO、CHPPO等綠色工藝漸成主流。2020—2022年，環(huán)氧丙烷和丙烯價格關(guān)聯(lián)度逐漸降低，環(huán)氧丙烷進入暴利時期。環(huán)氧丙烷下游主要包括聚醚多元醇 、丙二醇醚及其酯類、碳酸二甲酯、丙二醇、異丙醇胺、二氧化碳基可降解材料（PPC）、聚醚胺。于春梅對這些下游領(lǐng)域的競爭格局進行了深入分析，并對比了PO的四種工藝技術(shù)：

1. PO/SM

1噸PO聯(lián)產(chǎn)2.22噸SM，需同時考慮兩種產(chǎn)品的市場。目前國內(nèi)SM供不應(yīng)求，每年進口量300萬噸，擬建產(chǎn)能超過1300萬噸/年；

2. PO/TBA

1噸PO聯(lián)產(chǎn)2.43噸TBA，需同時考慮兩種產(chǎn)品的市場，TBA的出路為重中之重；

3. HPPO

H2O2和PO為兩套獨立裝置，靈活性好，可考慮H2O2外銷市場。在雙高項目產(chǎn)品目錄之外，享有出口退稅政策；

4. CHPPO

無副產(chǎn)品；無需輔加設(shè)備；裝置投資低；公用工程消耗量大。

于春梅認為，綠色清潔生產(chǎn)工藝對氯醇法的替代加快，推動產(chǎn)業(yè)整合。PO和聚醚行業(yè)整合提速，上下游一體化是大勢所趨！PO/SM、PO/TBA、HPPO、CHPPO幾種原料路線技術(shù)國產(chǎn)化，應(yīng)從資源的可得性、技術(shù)的先進性、成熟性、區(qū)域市場、產(chǎn)業(yè)鏈配套等方面全方位比選。下游配套差異化、功能化、區(qū)域化是項目成功的關(guān)鍵。

C4～C9分離和利用關(guān)注這些新技術(shù)

中國石化揚子石油化工有限公司主任工程師、教授級高工汪洋介紹了重整碳九分離及下游應(yīng)用研究。汪洋認為，重整碳九中組分含量高、組分較為集中，在精細化工方面利用途徑多，應(yīng)盡可能將其分離成單組分，向下游衍生物方向生產(chǎn)發(fā)展，以增加附加值。其中偏三甲苯和均三甲苯等沸點相差較大，可通過普通精餾的方法分離；間、對甲乙苯和均三甲苯、鄰甲乙苯之間沸點差較大，可通過精密精餾分離；均三甲苯和鄰甲乙苯沸點差較小，可通過萃取精餾分離。

大連理工大學教授、大連理工大學成都研究院院長梁長海介紹了石油樹脂聚合—加氫技術(shù)的研究進展。石油樹脂根據(jù)原料不同可分為脂肪族樹脂(C5)、脂環(huán)族樹脂(DCPD)、芳香族樹脂(C9)、脂肪族/芳香族共聚樹脂(C5/C9)。石油樹脂相對分子質(zhì)量較大，加氫過程中在催化劑表面伸展，形成高空間位阻，致使不飽和鍵的加氫反應(yīng)活化能相對較高，故加氫反應(yīng)條件比較苛刻，需要在高溫、高壓和高活性催化劑條件下進行。梁長海團隊成功開發(fā)石油樹脂聚合-固定床加氫工藝，可以得到分子量可調(diào)、穩(wěn)定性高、無色的氫化石油樹脂。針對高硫含量C9石油樹脂，團隊開發(fā)了低溫加氫脫硫催化劑和相應(yīng)工藝，解決了高硫石油樹脂加氫后性能劣化的問題。同時還開發(fā)了DCPD樹脂，C5石油樹脂，合成潤滑油，SBS/SIS,丁腈橡膠等固定床加氫技術(shù)。

北京化工研究院燕山分院精細化工室副主任杜周介紹了裂解C4～C9加氫催化劑。圍繞裂解C6～C8餾分兩段加氫催化劑、C9～C10餾分兩段加氫催化劑、C4/5餾分全加氫和選擇加氫催化劑三個主要領(lǐng)域進行了介紹，重點突出了種催化劑各自的特點和使用范圍以及不同領(lǐng)域工業(yè)應(yīng)用中需要注意的問題。

多套技術(shù)助力輕烴下游高質(zhì)量發(fā)展

華南農(nóng)業(yè)大學材料與能源學院特聘教授、博導劉柏平表示，我國聚烯烴產(chǎn)品市場供需呈結(jié)構(gòu)性矛盾：通用料過剩，高性能牌號需大量進口，呈現(xiàn)出“低端內(nèi)卷，高端躺平”的現(xiàn)狀。當前，我國聚烯烴發(fā)展已進入新階段，典型特征有：

1.我國聚烯烴市場和產(chǎn)能成為世界第一，但是大而不強；

2.傳統(tǒng)聚烯烴催化劑及通用聚烯烴產(chǎn)品基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，且面臨產(chǎn)能過剩，但是，原創(chuàng)的新型高性能催化劑及高性能聚烯烴新材料技術(shù)極其缺乏，仍需要大量進口；

3.我國民營企業(yè)開始大規(guī)模進軍聚烯烴行業(yè)，打破了由國企一統(tǒng)天下的局面；

4.國際一流石化企業(yè)開始在我國大規(guī)模投資聚烯烴產(chǎn)業(yè)，將建立完全獨資的大型聚烯烴生產(chǎn)基地；

5.過去十多年來我國以房地產(chǎn)為主對國民經(jīng)濟的拉動作用將顯著減弱，傳統(tǒng)通用聚烯烴產(chǎn)品的市場需求將下降，加上中東低本產(chǎn)品的傾銷，我國“十四五”通用聚烯烴產(chǎn)品市場競爭將更加劇烈。

目前，高等級PE100聚乙烯管材和膜料均為雙釜串聯(lián)或三釜串聯(lián)聚乙烯工藝生產(chǎn)，考慮多釜串聯(lián)工藝的較高投資和運行成本，開發(fā)雙、三中心催化劑技術(shù)采用單聚合釜生產(chǎn)高性能雙峰和三峰聚乙烯產(chǎn)品一直是聚烯烴學術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點。劉柏平介紹了團隊近年來成功開發(fā)的系列Cr/V、Cr/Ti、Ti/V等雙中心聚乙烯催化劑和Cr/V/Cr、Cr/V/Zr等三中心聚乙烯催化劑應(yīng)用于單釜合成雙峰、三峰聚乙烯產(chǎn)品。

金發(fā)科技股份有限公司高級工程師姜向新介紹了新時代下改性聚烯烴材料在各行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及所遇到的困難，針對聚烯烴材料自身的特點，從材料內(nèi)部驅(qū)動創(chuàng)新和市場需求引導創(chuàng)新兩方面介紹了新時代背景下改性聚烯烴材料的發(fā)展趨勢。

常州瑞華化工工程技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理吳非克介紹了丁烷法順酐技術(shù)進展。隨著可降解塑料行業(yè)的快速發(fā)展，快速拉動了BDO的需求，進而帶動了順酐原料的市場需求。順酐也從年消費量小于100萬噸的小產(chǎn)品一躍成為>600萬噸需求的大宗產(chǎn)品。基于此，新上的BDO項目多配套順酐裝置，規(guī)模也從現(xiàn)有的5萬～10萬噸/年擴大至最大40萬噸/年，這對空氣壓縮機，超大型列管式反應(yīng)器、塔器、焚燒爐、離心機等裝備的大型化提出了新的挑戰(zhàn)。常州瑞華化工工程技術(shù)股份有限公司擁有10多年石化氧化技術(shù)研發(fā)和工藝包設(shè)計經(jīng)驗，在正丁烷氧化制順酐技術(shù)方面有深入研究，其中正丁烷氧化制順酐技術(shù)在國內(nèi)多家企業(yè)應(yīng)用，取得了行業(yè)矚目的優(yōu)異效果。

常州新日催化劑股份有限公司總經(jīng)理劉先國介紹了可降解材料領(lǐng)域催化氧化催化劑國產(chǎn)化開發(fā)及應(yīng)用。隨著國家重點推動的可降解塑料材料的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的催化氧化催化劑的數(shù)量及質(zhì)量的市場需求得到了從未有過的放大。常州新日催化劑股份有限公司，依托穩(wěn)定可靠的技術(shù)開發(fā)平臺，對于可降解相關(guān)的甲醇氧化制甲醛(C1)、正丁烷催化氧化制順酐(C4)、苯氧化制順酐(C6)以及相關(guān)工藝的尾氣VOCs催化焚燒催化劑，都開發(fā)出了相應(yīng)替代進口的催化劑，并且在工業(yè)裝置上成功應(yīng)用，經(jīng)濟性及本土化服務(wù)優(yōu)勢明顯。

此外，生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院生態(tài)環(huán)境管理與政策研究所副所長、環(huán)境審計中心主任董戰(zhàn)峰分享了“雙碳”目標下石化行業(yè)的綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略。中國石油石油化工研究院首席專家車春霞介紹了乙烯裂解餾分系列加氫催化劑的開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用。天津科技大學教授姜濤介紹了茂金屬催化乙烯/1-辛烯高溫溶液共聚合的研究。