中國是全球第二大乙烯生產(chǎn)國和最大的乙烯消費國，國內(nèi)乙烯產(chǎn)量尚不能滿足自身需求。根據(jù)中國石油石油化工研究院技術(shù)專家黃格省的調(diào)研分析，2020年我國乙烯產(chǎn)能達到3474萬噸/年，產(chǎn)量3177萬噸，單體進口量198萬噸，表觀消費量3366萬噸，下游當量凈進口量2914萬噸，當量消費量6280萬噸，進口依存度達到49.4%?？傮w來看，我國乙烯單體尤其是高端化乙烯衍生物市場仍有巨大發(fā)展空間，采用國產(chǎn)乙烷原料裂解制乙烯是優(yōu)化我國乙烯產(chǎn)業(yè)原料結(jié)構(gòu)、提高乙烷資源利用率和乙烯收率、推動煉化轉(zhuǎn)型升級、提升企業(yè)經(jīng)濟效益的重要途徑之一。

受需求驅(qū)動，2021年至2025年國內(nèi)乙烯產(chǎn)能仍處于迅速擴張階段。據(jù)隆眾資訊乙烯分析師崔曉飛介紹，國內(nèi)有近3000萬噸/年的乙烯產(chǎn)能處于在建或規(guī)劃階段，預(yù)計到2025年國內(nèi)乙烯產(chǎn)能或突破7000萬噸/年。從已公布的已建、在建和規(guī)劃乙烷制乙烯項目來看，大部分采用進口乙烷原料。而美國是目前世界上唯一大規(guī)模出口乙烷的國家，考慮到國際經(jīng)貿(mào)形勢變化，進口乙烷制乙烯項目面臨著原料能否長期穩(wěn)定供應(yīng)的風險。

不僅如此，黃格省指出，進口乙烷制乙烯產(chǎn)業(yè)鏈十分復(fù)雜，包括天然氣處理、天然氣凝析液收集、管道輸送、乙烷分離、乙烷存儲、出口泊位、船舶運輸、乙烷卸貨、乙烷存儲等多個環(huán)節(jié)，國內(nèi)進口乙烷制乙烯項目的原料供應(yīng)、裝置建設(shè)與運行風險不容忽視?！伴L慶乙烷制乙烯項目利用長慶油田自產(chǎn)天然氣中分離出的乙烷組分加工乙烯，與需要進口乙烷的乙烷裂解裝置相比，不僅規(guī)避了進口乙烷制乙烯產(chǎn)業(yè)鏈的諸多風險，而且具有更多的自主話語權(quán)?！贝迺燥w說道。

長慶項目的乙烷原料來自長慶油田上古氣藏的天然氣資源，通過中國石油在陜西榆林的200億立方米/年天然氣處理項目，將上古天然氣中富含的乙烷、液化石油氣（LPG）及輕烴組分分離出來。中國石油規(guī)劃總院煉化所副所長魏海國表示，這些組分是優(yōu)質(zhì)的乙烯裂解原料，如果混在天然氣中不加分離，就只能作為燃料使用；但若對其進行回收加工，就可以延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品的附加值，可以使資源得到最有效的利用。

據(jù)蘭州石化榆林化工有限公司黨委書記馬建華介紹，生產(chǎn)80萬噸/年乙烯需要250萬噸/年石腦油裂解，而250萬噸/年石腦油大體需要600萬至800萬噸/年煉廠相配套。因此，按照傳統(tǒng)的石腦油蒸汽裂解模式，應(yīng)配備600萬至800萬噸/年原油能力，而長慶項目僅消耗了93.79萬噸/年石油當量。由此可見，從天然氣中提取乙烷進而生產(chǎn)乙烯，可大大降低原油使用量，在我國富煤貧油少氣的資源稟賦背景下，具有比天然氣作為燃料更高的利用價值，可實現(xiàn)資源的高值利用。

乙烯生產(chǎn)成本中原料費用所占比例很高，占乙烯總成本的60%~80%，直接影響乙烯裝置的生產(chǎn)成本和后續(xù)一系列石化產(chǎn)品的市場競爭力。因此，乙烯裂解原料的選擇和優(yōu)化，是乙烯及其下游產(chǎn)品市場競爭力的關(guān)鍵。

目前乙烯生產(chǎn)的主要工藝包括蒸汽裂解和甲醇制烯烴（MTO）技術(shù)，其中蒸汽裂解可分為石腦油裂解和乙烷裂解。我國乙烯工業(yè)主要以液態(tài)的石腦油和其他更重的油品為原料，乙烷和LPG等輕質(zhì)原料所占比例很小，輕烴等氣體原料平均比例不足20%，造成乙烯生產(chǎn)成本明顯高于世界平均水平。崔曉飛表示，從盈利能力來看，乙烯的三種主要生產(chǎn)工藝中，MTO長期處于虧損狀態(tài)，石腦油裂解裝置也在盈虧平衡的區(qū)間徘徊，而乙烷制乙烯項目收益率高，經(jīng)濟效益好。

長慶項目采用純乙烷為原料，突破了傳統(tǒng)乙烯生產(chǎn)能耗物耗高、乙烯收率低的制約。裝置采用寰球工程公司技術(shù)，是國內(nèi)首套利用自主研發(fā)的乙烷裂解制乙烯技術(shù)建設(shè)的大型乙烯生產(chǎn)裝置，相較傳統(tǒng)石腦油加工乙烯，具有工藝流程短、占地面積小、裝置投資少、乙烯收率高、生產(chǎn)成本低等諸多優(yōu)勢，乙烯收率可由裂解石腦油的30%左右提高到80%。

馬建華介紹，為了進一步擴大競爭優(yōu)勢，長慶項目除了80萬噸/年乙烷裂解制乙烯裝置外，還同步建成了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(guān)公用工程、配套輔助設(shè)施，突出產(chǎn)品推廣、技術(shù)服務(wù)、質(zhì)量改進和科技創(chuàng)新，以推動新產(chǎn)品開發(fā)向高性能、高端化和高效益方向發(fā)展，助力集團公司煉化業(yè)務(wù)優(yōu)化升級、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

以40萬噸/年全密度聚乙烯裝置為例。這套裝置采用與蘭州石化本部30萬噸/年全密度聚乙烯裝置相同的美國Univation公司UNIPOL氣相工藝，可生產(chǎn)鈦系、鉻系、茂金屬、雙峰等不同催化劑體系的高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和茂金屬線性低密度聚乙烯等樹脂產(chǎn)品。對比而言，長慶榆林的這套裝置產(chǎn)能更大，重在開滿開優(yōu)，以高負荷長周期實現(xiàn)生產(chǎn)成本的進一步下降；蘭州石化本部裝置產(chǎn)能相對較小，突出做特做精，加快新產(chǎn)品開發(fā)以進一步滿足市場的多樣化需求?！皟商籽b置根據(jù)市場變化來‘打配合’，從而實現(xiàn)當前綜合效益最大化，提升企業(yè)長遠競爭力。”馬建華強調(diào)。

“在長慶項目設(shè)計之初，我們就將綠色低碳作為技術(shù)研究重點，乙烯技術(shù)團隊持續(xù)優(yōu)化工藝方案，先后完成了一系列技術(shù)創(chuàng)新。”寰球工程公司北京分公司工藝部化工工藝室主任吳德娟說。

據(jù)介紹，長慶項目的綜合能耗為398.7千克標準油/噸，二氧化碳排放量為34.24萬噸/年，均達到世界先進水平；裂解爐裝置采用新型煙氣脫硝技術(shù)，氮氧化物排放比常規(guī)裂解爐裝置排放降低70%，實現(xiàn)廢氣超低排放；采用催化氧化處理廢堿、超濾+反滲透及蒸發(fā)結(jié)晶新技術(shù)，廢水回用率達到95%以上，成為中國石油首家廢水近零排放的煉化項目。

此外，長慶項目還綜合考慮制定了副產(chǎn)品氫氣的利用規(guī)劃，向氫能領(lǐng)域邁出第一步。

長慶項目可外供99.9%純度富氫燃料約4.3萬噸/年，目前已與寰球工程公司北京分公司開展“燃料電池用氫技術(shù)研究和關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”科研項目，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項目氫氣供應(yīng)合作備忘錄》。馬建華透露，榆林華泰公司的首座加氫站將于今年9月建成投用，其氫氣提純廠將于今年12月投入試運行。根據(jù)備忘錄，長慶項目將每年為其提供3000多噸氫氣。

同時，長慶項目還計劃利用氫氣制甲醇，將裂解尾氣中的二氧化碳提取出來，與氫氣反應(yīng)生成甲醇，充分利用氫氣資源的同時，進一步減少碳排放?？梢灶A(yù)見，隨著周邊下游用戶逐步落實，長慶項目的副產(chǎn)品氫氣將實現(xiàn)產(chǎn)品的高附加值利用和效益最大化，對于推進實現(xiàn)碳達峰碳中和目標具有積極意義。

一個高質(zhì)量項目的成功，不僅體現(xiàn)在項目本身，還包括它額外帶來的多方面效益。

長慶項目充分利用上下游一體化優(yōu)勢，填補了中國石油在陜西的化工空白，在陜產(chǎn)業(yè)鏈形成了完整的高質(zhì)量發(fā)展閉環(huán)，也為上游企業(yè)提質(zhì)增效、延伸產(chǎn)業(yè)鏈提供了一條有效路徑。長慶油田副總經(jīng)理余浩杰說，作為全國為數(shù)不多的乙烷生產(chǎn)單位，長慶上古天然氣處理總廠去年8月底提前一年建成，從長慶油田上古氣藏天然氣提取的乙烷組分全部輸送至蘭州石化乙烷制乙烯項目作為原料，年可供給乙烷105.27萬噸。目前每小時供應(yīng)量達到85~90噸，每日供料保持在2000噸以上并逐步提高。

“本次供料，除了從天然氣里分離出來乙烷之外，分離出來的LPG還有穩(wěn)定輕烴及其他產(chǎn)品也全部投入下游市場?！遍L慶油田（榆林）油氣公司副經(jīng)理鐘偉表示。余浩杰強調(diào)，為保障中國石油在陜產(chǎn)業(yè)鏈的全面升級，下一步，長慶油田轄區(qū)內(nèi)所有新建處理廠將全面對標上古天然氣處理總廠，將天然氣中的高附加值產(chǎn)品一次性進行分離，為下游煉化企業(yè)和化工企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的原材料，力保產(chǎn)量效益雙提升。

長慶項目投產(chǎn)后，項目運營還會帶動省內(nèi)及周邊物流服務(wù)業(yè)等的發(fā)展，同時帶動第三產(chǎn)業(yè)，增加社會就業(yè)崗位5萬個；每年可實現(xiàn)營業(yè)收入62億元，向國家和地方上繳稅費超10億元。目前，長慶乙烷制乙烯項目二期建設(shè)已啟動規(guī)劃研究。由點及面，隨著項目規(guī)模擴大，勢必帶動上下游產(chǎn)業(yè)進一步優(yōu)化升級，形成乙烯產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。（記者馮作文 徐佳參與采訪）

攻關(guān)過程中，攻關(guān)團隊齊心協(xié)力，僅用半年時間就完成了乙烷裂解制乙烯技術(shù)的工藝包，關(guān)鍵技術(shù)指標達到國際先進水平。乙烷裂解制乙烯技術(shù)的形成，不僅提高了乙烯的競爭能力，助推集團公司煉化轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，而且對天然氣、頁巖氣中乙烷等資源的綜合利用起到重要的示范作用。

自8月2日投料開車，經(jīng)過28個小時的生產(chǎn)運行，8月3日14時50分，長慶乙烷制乙烯項目80萬噸/年乙烯裝置成功投產(chǎn)，產(chǎn)出合格的乙烯產(chǎn)品。（儲寶 整理）