我國醋酸乙烯不同工藝路線的技術(shù)經(jīng)濟分析

1、我國醋酸乙烯不同工藝路線的技術(shù)經(jīng)濟分析2010-03-10 醋酸乙烯是一種無色透明、有強烈氣味的液體。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)域的廣泛應用，醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)得到了進一步發(fā)展。2008年是我國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500kt，總生產(chǎn)能力達到了1710kt/a。生產(chǎn)能力大增使得國內(nèi)市場競爭趨于白熱化，因此，及時分析和研究醋酸乙烯的競爭優(yōu)勢，通過不同工藝路線的經(jīng)濟分析，將有利于企業(yè)在醋酸乙烯激烈的市場競爭中立于不敗之地。 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)濟性好而占主導地位，占世界總生產(chǎn)能力的72%以上。乙炔法在經(jīng)濟上不如乙烯法，但在電石和天然氣資源比較豐富的地區(qū)，仍具有相當?shù)母偁幜Α?乙烯法流程較短，乙炔法特別是電石乙炔法流程較長，工藝過程較為復雜。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是存在環(huán)保問題。電石生產(chǎn)過程中主要的污染因素是電石爐生產(chǎn)過程產(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、輸送過程

3、中的無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，因此該法在歐美國家已經(jīng)逐漸被淘汰。 1998年BP阿莫科公司開發(fā)出流化床乙烯氣相法制醋酸乙烯的LeaP工藝，2001年Celanese公司開發(fā)了固定床Vantage工藝，這兩種工藝的成功開發(fā)，將醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)水平提高到了一個新高度。據(jù)報道，LeaP工藝采用新設(shè)計的流化床反應器系統(tǒng)和催化劑，使裝置投資費用降低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99.5%，而所含的雜質(zhì)略有不同，乙炔法醋酸乙烯中醛類含量高于乙烯法，這些醛類絕對含量雖然不高，但對聚合反應有較大的影響。所以對以生產(chǎn)聚乙

4、烯醇為最終產(chǎn)品的醋酸乙烯來說，乙烯法的質(zhì)量比乙炔法稍好。 2 我國各種工藝制醋酸乙烯成本比較 2.1 醋酸乙烯的價格變化趨勢 目前我國主要的醋酸乙烯生產(chǎn)裝置有13家，總生產(chǎn)能力為1350kt/a(見表1)。 隨著國內(nèi)化工產(chǎn)品景氣周期的變化，國內(nèi)醋酸乙烯的價格大體上呈現(xiàn)周期性的波動。從目前來看，國際石油市場是牽動石油化工產(chǎn)品價格的關(guān)鍵因素之一，近年來石油價格居高不下，并有進一步走高的趨勢，導致了相關(guān)石油化工產(chǎn)品的價格上漲。近年我國醋酸乙烯價格見表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)濟效益可以通過天然氣制乙炔成本與外購電石生產(chǎn)乙炔成本比較。國內(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，見表4(表中所涉的體積均為標準狀態(tài)下的體積)。乙炔尾氣折價0.37元/m3，因為3m3尾氣可生產(chǎn)1kg甲醇，而1kg甲醇需消耗1m3天然氣，故尾氣價格為天然氣的1/3。由表4看出，天然氣制乙炔成本為6958元/t。目前企業(yè)外購電石的綜合價格為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電石制乙炔成本低791元/t。 表5為不同的天然氣價格對應的天然氣制乙炔和電石制乙炔的成本對照情況。 2.3 乙烯法和乙炔法成本比較 按照目前的天然氣價格1.10元/m3計算，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年開始世界原油價格迅速走低，曾經(jīng)下探到40-50美元/桶。如果原油價格為40美元/桶，那么對應的乙烯價格也回落到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。 應該看到，天然氣、電石、乙烯三者的價格變化情況各不相同。前幾年天然氣價格相對穩(wěn)定，特別是我國西部，由于沒有高昂的管輸費，所以天然氣一直維持在較低的價格水平，但隨著天然氣用量的增加，開采成本的上升，天然氣價格一成不變的狀態(tài)也會被打破，從近幾年中

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

8、體現(xiàn)出來(詳見表6)。 但是，這優(yōu)勢也只有300元/t，而盛產(chǎn)天然氣或電石的地區(qū)都是在我國的邊遠地區(qū)，最終產(chǎn)品消費地又是處于華東、東南沿海地區(qū)，運輸成本較高，原料低價的優(yōu)勢也會被產(chǎn)品的運輸費用所抵消。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。我國目前的工藝分布是合理的，也有可能會長期存在下去。 3 發(fā)展醋酸乙烯的幾點思考 3.1 建設(shè)大型裝置 從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，我國醋酸乙烯是由小到大發(fā)展起來的，除中國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技術(shù)外，其他裝置均是在原引進日本技術(shù)基礎(chǔ)上建設(shè)的，初始建設(shè)規(guī)模為20-30kt/a。200

9、4年我國醋酸乙烯進口高達147kt，這種缺口仍有擴大的趨勢。而且我國現(xiàn)有裝置大部分運轉(zhuǎn)多年，有逐步淘汰的傾向。因此，新建裝置應考慮適當?shù)慕?jīng)濟規(guī)模，結(jié)合國內(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改變 我國雖是電石生產(chǎn)大國，但是隨著能源因素和環(huán)保因素對中國電石市場的影響，電石生產(chǎn)成本成倍增長。國家將會通過調(diào)控天然氣價格來改變天然氣供需嚴重失衡的現(xiàn)狀。加上運輸問題的影響，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。我國目前的工藝分布也是比較合理的，也會長期存在下去。 3.3 開發(fā)自有技術(shù) 中國石化上海石油化工股份有限公司1973年從日本可樂麗公司引進了乙烯氣相法裝置，長期的生產(chǎn)積累了豐富的經(jīng)驗，開發(fā)了150kt/a的醋酸乙烯工藝包。這將為形成中國石化大型乙烯法醋酸乙烯裝置的自有技術(shù)奠定堅實的基礎(chǔ)。 3.4