1. 生(sheng)產(chan)工藝多樣化(hua),乙(yi)烯(xi)產(chan)能(neng)呈擴(kuo)張趨勢
乙烯工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)是(shi)石(shi)油化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)產(chan)(chan)業(ye)的(de)核(he)心。乙烯產(chan)(chan)品(pin)占石(shi)化(hua)(hua)產(chan)(chan)品(pin)的(de)75%以上,在國(guo)民(min)經濟中占有(you)(you)重要的(de)地(di)位(wei),被稱為“石(shi)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)之(zhi)母”。乙烯的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)用(yong)途廣泛(fan),是(shi)合成(cheng)樹脂、合成(cheng)纖(xian)維(wei)、合成(cheng)橡(xiang)膠、醫(yi)藥、染料(liao)(liao)、農藥、化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)新(xin)材料(liao)(liao)和日(ri)用(yong)化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)產(chan)(chan)品(pin)的(de)基(ji)本(ben)原料(liao)(liao),這些化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)產(chan)(chan)品(pin)對促進(jin)國(guo)民(min)經濟發(fa)展和改善人民(min)生(sheng)活(huo)水平(ping)具有(you)(you)重要作用(yong)。
乙(yi)烯(xi)(xi)原(yuan)料(liao)呈現(xian)(xian)出輕質化(hua)(hua)、多(duo)元化(hua)(hua)、一(yi)體化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)趨勢。乙(yi)烯(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產分為(wei)石(shi)油(you)路(lu)線和非(fei)(fei)石(shi)油(you)路(lu)線,石(shi)油(you)路(lu)線是指以石(shi)腦油(you)裂解(jie)(jie)生(sheng)(sheng)產乙(yi)烯(xi)(xi)的(de)工(gong)(gong)藝,非(fei)(fei)石(shi)油(you)路(lu)線是指以乙(yi)烷或煤等輕質原(yuan)料(liao)生(sheng)(sheng)產乙(yi)烯(xi)(xi)的(de)工(gong)(gong)藝。目前,我國乙(yi)烯(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產主要以石(shi)腦油(you)裂解(jie)(jie)為(wei)主,乙(yi)烷裂解(jie)(jie)制(zhi)(zhi)乙(yi)烯(xi)(xi)(含混(hun)合烷烴(jing)裂解(jie)(jie))、重(zhong)油(you)催(cui)化(hua)(hua)熱裂解(jie)(jie)制(zhi)(zhi)烯(xi)(xi)烴(jing)、原(yuan)油(you)直接裂解(jie)(jie)制(zhi)(zhi)烯(xi)(xi)烴(jing)、乙(yi)醇(chun)脫水制(zhi)(zhi)乙(yi)烯(xi)(xi)等技術也均已實現(xian)(xian)工(gong)(gong)業化(hua)(hua),乙(yi)烯(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產工(gong)(gong)藝呈現(xian)(xian)出多(duo)樣化(hua)(hua)趨勢。
我(wo)國乙(yi)(yi)烯(xi)工業已逐(zhu)步(bu)進入成熟期,上游(you)原料是(shi)石腦油、乙(yi)(yi)烷(wan)、煤、天然氣等(deng),加工得到(dao)的下(xia)游(you)衍生物(wu)主要有聚乙(yi)(yi)烯(xi)(PE)、環氧(yang)乙(yi)(yi)烷(wan)(EO)、乙(yi)(yi)二醇(EG)、苯乙(yi)(yi)烯(xi)(SM)、聚氯乙(yi)(yi)烯(xi)(PVC)等(deng),這些下(xia)游(you)衍生物(wu)通(tong)過進一步(bu)加工可以得到(dao)聚酯、減水劑、ABS塑料等(deng)產品。
乙(yi)(yi)烯產(chan)能(neng)(neng)利用(yong)率緩慢下(xia)降(jiang),行業產(chan)能(neng)(neng)擴建和更(geng)新需求迫切。2016-2021年(nian)我國乙(yi)(yi)烯產(chan)量從1781.14萬噸擴大到2825.7萬噸,乙(yi)(yi)烯產(chan)能(neng)(neng)也逐年(nian)上升。但由(you)于設備老(lao)化等因素,我國乙(yi)(yi)烯產(chan)能(neng)(neng)利用(yong)率近年(nian)來呈(cheng)下(xia)降(jiang)趨(qu)勢,已從2015年(nian)的77.9%下(xia)降(jiang)至2020年(nian)的61.4%。
2. 乙烯裂解爐(lu)重要(yao)性顯著,國產爐(lu)管仍需改進
乙(yi)烯(xi)(xi)裂(lie)解(jie)(jie)爐是乙(yi)烯(xi)(xi)裝置(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)關鍵(jian)和核心工藝設(she)備,其綜合能(neng)耗(hao)約占乙(yi)烯(xi)(xi)裝置(zhi)綜合能(neng)耗(hao)的(de)(de)(de)50%~60%,投資(zi)約占整個乙(yi)烯(xi)(xi)裝置(zhi)投資(zi)的(de)(de)(de) 1/4~1/3,在現代(dai)石油(you)(you)化學工業中(zhong)具有非常(chang)重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)地位。裂(lie)解(jie)(jie)爐主(zhu)要(yao)(yao)有氣(qi)體裂(lie)解(jie)(jie)爐和液體裂(lie)解(jie)(jie)爐兩種,用(yong)途是把天然氣(qi)、煉廠氣(qi)、原(yuan)油(you)(you)及(ji)石腦油(you)(you)等(deng)各(ge)類原(yuan)材(cai)料加工成裂(lie)解(jie)(jie)氣(qi),并提供給其它乙(yi)烯(xi)(xi)裝置(zhi),最(zui)終(zhong)加工成乙(yi)烯(xi)(xi)、丙烯(xi)(xi)及(ji)各(ge)種副(fu)產品。
乙烯裂(lie)解爐(lu)主要分(fen)(fen)為(wei)對(dui)流段(duan)和輻射段(duan)。裂(lie)解爐(lu)運作(zuo)原(yuan)理是裂(lie)解原(yuan)料分(fen)(fen)別經各組(zu)(zu)調(diao)節(jie)閥進入(ru)對(dui)流段(duan)上部進行(xing)(xing)預(yu)(yu)熱(re),出來后分(fen)(fen)別與(yu)稀(xi)釋蒸(zheng)汽(qi)混合(he)后進入(ru)對(dui)流段(duan)下(xia)部過熱(re),再經文丘里管(guan)均(jun)勻分(fen)(fen)配到(dao)輻射段(duan)各組(zu)(zu)爐(lu)管(guan)中(zhong)進行(xing)(xing)高(gao)溫裂(lie)解反應,反應生成的(de)(de)各組(zu)(zu)裂(lie)解氣(qi)(qi)分(fen)(fen)別進入(ru)急冷鍋爐(lu),最(zui)后匯合(he)進入(ru)裂(lie)解氣(qi)(qi)總管(guan);其中(zhong)對(dui)流段(duan)的(de)(de)主要作(zuo)用是回收煙氣(qi)(qi)余熱(re),用來預(yu)(yu)熱(re)并(bing)汽(qi)化(hua)原(yuan)料油,并(bing)將原(yuan)料油和稀(xi)釋蒸(zheng)汽(qi)過熱(re)至(zhi)物料的(de)(de)橫跨溫度,剩余的(de)(de)熱(re)量用來過熱(re)超(chao)高(gao)壓蒸(zheng)汽(qi)和預(yu)(yu)熱(re)鍋爐(lu)給(gei)水(shui)。
裂(lie)解(jie)爐(lu)爐(lu)管(guan)(guan)技(ji)術要(yao)求高,國產化(hua)爐(lu)管(guan)(guan)尚待(dai)改善。裂(lie)解(jie)爐(lu)對流(liu)管(guan)(guan)是(shi)裂(lie)解(jie)爐(lu)對流(liu)段的核心組(zu)(zu)(zu)織結構,對流(liu)段中(zhong)每一組(zu)(zu)(zu)盤管(guan)(guan)主(zhu)要(yao)由換(huan)熱爐(lu)管(guan)(guan)(光管(guan)(guan)或(huo)翅片管(guan)(guan))通過回彎頭(tou)組(zu)(zu)(zu)焊(han)而成,端管(guan)(guan)板和中(zhong)間(jian)管(guan)(guan)板支(zhi)持(chi)起爐(lu)管(guan)(guan),有些盤管(guan)(guan)的進出口(kou)通過集箱匯(hui)集到一起,每一組(zu)(zu)(zu)盤管(guan)(guan)的四周再組(zu)(zu)(zu)對上爐(lu)墻,則構成一個模塊。裂(lie)解(jie)爐(lu)爐(lu)管(guan)(guan)材(cai)質主(zhu)要(yao)為(wei)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang),材(cai)質特殊、焊(han)接難度(du)大,其(qi)中(zhong)典型材(cai)質分別(bie)為(wei)TP304H、TP316H和N08811。
根據此前中國石(shi)化爐(lu)管(guan)質量檢(jian)測(ce)檢(jian)驗與評估中心對(dui)乙烯(xi)裂(lie)解(jie)爐(lu)管(guan)抽樣檢(jian)測(ce)的情況,現有(you)國產化爐(lu)管(guan)在(zai)高溫持久壽命等方面尚存在(zai)不足(zu),阻礙乙烯(xi)裂(lie)解(jie)爐(lu)長周(zhou)期安(an)全運(yun)行,進(jin)而(er)制約了國產化裂(lie)解(jie)爐(lu)管(guan)進(jin)一步發展。
武(wu)進不銹已與某國(guo)(guo)(guo)內石(shi)化(hua)設(she)計(ji)巨頭(tou)展(zhan)開(kai)深度(du)合作(zuo),推動乙烯裂(lie)解爐對流段爐管的(de)國(guo)(guo)(guo)產化(hua)實(shi)現(xian)(xian)。2022年7月,武(wu)進不銹與某國(guo)(guo)(guo)內石(shi)化(hua)設(she)計(ji)巨頭(tou)達成(cheng)深度(du)合作(zuo),致(zhi)力于打破(po)國(guo)(guo)(guo)外對乙烯裂(lie)解爐對流段爐管的(de)壟斷(duan)現(xian)(xian)象,實(shi)現(xian)(xian)乙烯裂(lie)解爐對流段爐管的(de)國(guo)(guo)(guo)產化(hua)。
3. 下游產能攀升,裂解爐市(shi)場規模(mo)有望擴(kuo)大(da)
由于下游產(chan)品產(chan)能提高,國(guo)內裂(lie)解爐全行業(ye)市場產(chan)量和銷售收入(ru)有所上升。2020年我國(guo)煉油(you)化工專用設備產(chan)量達118.52萬噸,2019年行業(ye)銷售收入(ru)達799億(yi)元,同(tong)比增長(chang)8.53%。
隨(sui)著下游需求端產能上升,乙(yi)(yi)烯裂(lie)(lie)解(jie)爐(lu)(lu)、高(gao)溫(wen)爐(lu)(lu)管市場(chang)(chang)規模有望(wang)擴(kuo)大(da)。乙(yi)(yi)烯裂(lie)(lie)解(jie)爐(lu)(lu)是煉(lian)油(you)化工(gong)專用設備的(de)重要組成部分(fen),而高(gao)溫(wen)爐(lu)(lu)管是乙(yi)(yi)烯裂(lie)(lie)解(jie)爐(lu)(lu)的(de)重要零部件,通(tong)常(chang)每隔五(wu)年進行(xing)更換。2021年我國乙(yi)(yi)烯裂(lie)(lie)解(jie)爐(lu)(lu)、高(gao)溫(wen)爐(lu)(lu)管市場(chang)(chang)規模分(fen)別達47.8億元、8.3億元,同比分(fen)別增(zeng)加77.2%、3.75%。
根據華經情報網(wang),在全行業迎(ying)來(lai)上升(sheng)周期的背(bei)景(jing)下,預計(ji)我國乙烯裂解(jie)爐、高(gao)溫爐管市場規模(mo)穩(wen)定擴大,2024年市場規模(mo)分別達(da)到53.6億元、17.6億元。