國內首套自主智慧財產權乙烷制乙烯專案建成投產意味著什麼？

文/郭盼盼

8月3日14點50分，中國石油蘭州石化長慶乙烷制乙烯專案基地一片歡騰。

經過近28個小時執行等待，該專案的乙烯裝置在投料開車後成功生產出合格的乙烯產品。這是國內第一套利用中國石油自主研發的乙烷裂解制乙烯技術建成的大型乙烯生產裝置，填補了國內乙烷裂解制乙烯技術的空白。

（中國石油蘭州石化長慶乙烷制乙烯專案一景）

該專案是國家乙烷裂解制乙烯示範工程，並列入了國家《石化產業規劃佈局方案（修訂版）》規劃專案，其建成投產標誌著國內首套上下游一體化大型乙烷制乙烯專案正式建成投產。

自2019年6月開工建設以來，經過兩年艱苦探索，中國石油以“石油速度”為破解國內乙烯及下游衍生物產能不足，推動能源行業轉型升級，交上了階段性“答卷”。

低成本高回報，乙烯產業競爭優勢增強

蘭州石化長慶乙烷制乙烯專案是中國石油“十四五”時期建成投產的首套大型煉化專案。該專案地處中國能源化工“金三角”核心地區的陝西省榆林市，由80萬噸/年乙烯、40萬噸/年高密度聚乙烯、40萬噸/年全密度聚乙烯、3萬噸/年丁烯-1/己烯-1靈活切換裝置及相關公用工程、配套輔助設施構成。

早在今年年初，中國石油董事長戴厚良就曾表示，“十四五”時期中國石油在推進高質量發展方面，要轉變發展理念，讓創新成為第一動力，加速能源轉型、產業邁向中高階，推動高質量發展，透過科技創新打造新的競爭優勢。

新競爭優勢在化工行業得到體現。乙烯工業是石油化工產業核心，與工農業生產、交通運輸、國防科技及百姓生活等密切相關。目前，國內多以裂解石腦油方式制乙烯，但原料費用高，約佔成本的60%到80%，直接影響了乙烯裝置生產成本和石化產品的市場競爭力。面對中國乙烯製作原材料貴、物耗能耗高、乙烯收率低等難題，中國石油發揮上下游能源一體化優勢，在國內佈局了兩套乙烷制乙烯專案。

目前，世界上乙烯裂解原料有乙烷、丙烷、丁烷、LPG、凝析油、石腦油、加氫裂化尾油及柴油等，但與重質原料相比，採用乙烷為原料製作乙烯具有烯烴收率高、副產品少、工藝簡單、投資較小、三廢排放少等優勢。但若用乙烷制乙烯，中國則面臨乙烷產能不足的挑戰。

（產品質量分析檢驗）

蘭州石化長慶乙烷制乙烯專案使用的是長慶油田天然氣中分離出來的乙烷組份為原料，因長慶油田天然氣資源豐富，富含乙烷、LPG及輕烴組分，混在天然氣中只能作燃料使用，若對其回收加工則能延長產業鏈，提高產品附加值，使資源得到更有效的利用。目前，中國石油已在榆林建設了200億方/年天然氣處理專案，可穩定供應乙烷等。

長慶乙烷制乙烯專案的乙烯收率由裂解石腦油的31%左右提高到了80%，以更低的成本、更短的工藝流程，獲得了更高的乙烯收率，這無疑是築起了乙烯產業價值新高地，為提高中國乙烯產業競爭力起到了示範作用。

“以前我們沒有這方面的原料，現在從天然氣的產出中把它分離出來，也是屬於高質量發展的應有之義。用最合適的原料來生產對應一個產品，成本比常規低30%以上，競爭力毫無疑問就會更強。”戴厚良曾表示。

低能耗低排放，推動能源綠色低碳轉型

當前，構建清潔、低碳、安全、高效的能源體系已成全球共識。中國石油以綠色低碳發展理念，採用世界前沿新技術，將長慶乙烷制乙烯專案打造成為了環境友好型專案。

長慶乙烷制乙烯專案的乙烯裝置採用中國石油自有的國內首創乙烯裝置成套工藝技術，具有“高溫、低壓、短停留時間”的裂解反應特性，裂解爐熱效率在94%以上。此外，其綜合能耗降低到了398。7千克標油/噸，達到且優於GB30250-2013《乙烯裝置單位產品能源消耗限額》規定的先進值。

乙烯裝置裂解爐選用低氮燃燒器加選擇性催化還原脫硝工藝，氮氧化物排放比常規裂解爐裝置排放降低了70%，實現廢氣超低排放。此外，專案設有三處廢氣排放源，均安裝線上監測設施，且廠界上下風向和廠區內也安裝了多套無組織排放線上監測設施，保證CEMS線上系統對煙氣排放進行有效監測，確保煙氣在正常、清焦、熱備等各工況下達標排放，實現無異味工廠目標。

（專案與周邊美景融為一體）

透過採用催化氧化處理乙烯廢鹼，採用超濾+反滲透及蒸發結晶新技術處理廢水，使廢水回用率達到了95%以上，實現廢水近零排放。專案投用後，二氧化碳排放量、年綜合能耗消耗量均達世界先進水平。除此之外，專案還可外供99。9%純度富氫燃料約4。3萬噸/年，是延伸下游產業的清潔高效資源。

在“雙碳”目標下，該專案以先進的技術為支撐，實現了低能耗、低排放，推動能源綠色低碳轉型，也為行業帶來示範。不止於此，長慶乙烷制乙烯專案還運用大資料、雲計算等先進資訊科技，融合通訊、移動平臺等優勢建設智慧工廠，為推動化工產業提質增效賦能。

抵抗外來衝擊，為頁岩氣綜合利用帶來示範

蘭州石化長慶乙烷制乙烯專案的建成投產，對中國頁岩氣進一步綜合利用也起到了示範作用。

頁岩氣革命成功後，美國乙烷產量不斷增長，乙烷裂解乙烯的利潤率幾乎是裂解石腦油利潤率的兩倍。從2020年前，超1000萬噸/年的新增乙烯產能陸續在美國投產，給全球市場帶來新壓力。可預想，未來幾年，隨著美國新增乙烯產能陸續釋放，在本土不能消化的情況下出口量將不斷增加。

當我國乙烷進口依賴增加，勢必加劇化工市場競爭壓力。當下，我國乙烯工業主要以液態石腦油和其他更重的油品為原料，乙烷和LPG等輕質原料所佔比例還很小。而從頁岩氣中提取富乙烷資源作為乙烯裝置的替代原料，是中國乙烯行業抵抗外來衝擊最有效的舉措。

中國擁有豐富的頁岩氣資源，可採儲量為36萬億立方米，是非常規天然氣勘探開發的熱點領域。為加快頁岩氣產業化程序，中國已成立國家能源頁岩氣研發（實驗）中心，設立頁岩氣重大專項攻關，並出臺了一系列產業扶持政策。

長慶乙烷制乙烯專案的建成投產，證明了中國在技術創新方面的實力，也為能源行業進一步投身於頁岩氣提取乙烷帶來推動作用。

驅動經濟，加速產業生態形成

一個高質量專案的成功，也為當地經濟發展注入活力。

在長慶乙烷制乙烯專案建設過程中，已帶動當地200餘人就近就業，間接在場地、工器具及相關裝置設施租用等方面創造了2000多個工作崗位。專案投產後，每年可實現營業收入62億元，向國家和地方上繳稅費超10億元。

中國石油蘭州石化長慶乙烷制乙烯專案一景

專案下游聚乙烯等產品的生產也為西北地區發展塑膠工業等產業鏈提供了充足的原料保證，專案的建設、運營還將帶動裝備製造業和物流服務業發展，從而推動石油結構調整及全產業鏈發展。目前，該專案已與中國寰球工程有限公司北京分公司開展《燃料電池用氫技術研究和關鍵技術開發》科研專案，與榆林華秦新能源科技有限公司簽訂《7萬噸/年富氫氣體純化制氫專案氫氣供應合作備忘錄》。

目前，長慶乙烷制乙烯專案二期建設已啟動規劃研究。由點成面，隨著專案規模擴大，未來必將帶動上下游產業進一步發展，形成乙烯產業新生態。

攝影：劉延治

本文僅代表作者觀點，不代表本刊立場。