對(duì)二甲苯生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及市場(chǎng)分析

郭振宇

(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

對(duì)二甲苯作為煉油和化工的橋梁，既是芳烴產(chǎn)業(yè)中最重要的產(chǎn)品，亦是聚酯產(chǎn)業(yè)的龍頭原料。目前，對(duì)二甲苯應(yīng)用中約97%用于生產(chǎn)精對(duì)苯二甲酸(PTA)，其余用于醫(yī)藥、溶劑、涂料等領(lǐng)域。近年來，隨著我國(guó)聚酯產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)二甲苯供不應(yīng)求，利潤(rùn)率居高不下，引發(fā)項(xiàng)目建設(shè)熱潮。未來幾年，對(duì)二甲苯產(chǎn)能將集中釋放，供需格局將發(fā)生巨大變化。本文就對(duì)分離技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹并對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行分析，為企業(yè)應(yīng)對(duì)未來市場(chǎng)變化提供參考。

1 對(duì)二甲苯分離技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)的主要方法是從混合二甲苯中分離得到。混合二甲苯主要由鄰、間、對(duì)二甲苯和乙苯4種同分異構(gòu)體組成。各組分除熔點(diǎn)外，其它物理性質(zhì)都較為相近，普通精餾方法難以分離。目前，世界上主要有兩種分離方法：一種是結(jié)晶分離技術(shù)，另一種為吸附分離技術(shù)。

1.1 吸附分離

吸附分離工藝采用特定的分子篩吸附劑選擇吸附對(duì)二甲苯，再采用專有的解吸劑將被吸附的對(duì)二甲苯脫附，然后經(jīng)精餾分離生產(chǎn)高純度對(duì)二甲苯產(chǎn)品，其中模擬移動(dòng)床技術(shù)的開發(fā)使固液相的逆向分離實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定操作，使吸附分離工藝成為目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最多的工藝。

吸附分離工藝的代表技術(shù)為美國(guó)UOP公司的PAREX技術(shù)和法國(guó)AXENS公司的ELUXYL技術(shù)。目前，UOP公司最新技術(shù)為2015年開發(fā)的新一代輕解吸劑技術(shù)LD Parex，應(yīng)用代表業(yè)績(jī)?yōu)檎憬?00萬t/a芳烴裝置。AXENS公司最新技術(shù)是在原Eluxyl基礎(chǔ)上，將雙塔24床層優(yōu)化成單塔15床層，投資、能耗進(jìn)一步降低，應(yīng)用代表業(yè)績(jī)?yōu)榇筮B恒力石化225萬t/a芳烴裝置。兩種典型工藝的主要區(qū)別： PAREX工藝通過旋轉(zhuǎn)閥系統(tǒng)控制吸附室床層的切換；ELUXYL工藝是通過控制144個(gè)電磁閥開關(guān)來實(shí)現(xiàn)床層線的切換。

1.2 結(jié)晶分離

結(jié)晶分離工藝是利用混合二甲苯中各同分異構(gòu)體的熔點(diǎn)差，通過結(jié)晶和熔融過程，生產(chǎn)高純度對(duì)二甲苯。由于混合二甲苯在低溫下形成的低共熔混合物，對(duì)二甲苯的單程收率只有65%左右。

近年來，隨著結(jié)晶器和離心機(jī)制造水平的進(jìn)步，該技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力日益突出。目前，工業(yè)化的結(jié)晶技術(shù)主要有美國(guó)GTC公司與美國(guó)Lyon2dell公司聯(lián)合開發(fā)GT-Cryst工藝，Lummus的兩段重漿法工藝，美國(guó)UOP公司、Raytheon公司和荷蘭Niro公司聯(lián)合開發(fā)的PlusXP工藝等。應(yīng)用的代表業(yè)績(jī)?yōu)楸壤麜r(shí)GEEL公司67萬噸/年芳烴裝置和印度信實(shí)公司225萬t/a芳烴裝置。

與吸附工藝相比，結(jié)晶工藝不采用吸附劑、解吸劑以及相應(yīng)的專有設(shè)備和控制系統(tǒng)，具有能耗低、投資少、占地小等優(yōu)勢(shì)。面對(duì)未來激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，結(jié)晶法具有較好的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2 國(guó)內(nèi)行業(yè)運(yùn)行現(xiàn)狀

2.1 產(chǎn)能現(xiàn)狀

截止2018年底，我國(guó)對(duì)二甲苯生產(chǎn)企業(yè)17家，產(chǎn)能1393萬噸/年，產(chǎn)量1023萬噸。生產(chǎn)企業(yè)多為中石化集團(tuán)所屬。

表1 2018年中國(guó)對(duì)二甲苯企業(yè)產(chǎn)能

2.2 新增產(chǎn)能

隨著我國(guó)聚酯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)二甲苯供不應(yīng)求，導(dǎo)致利潤(rùn)趨向?qū)Χ妆缴a(chǎn)。因此，以其為原料的聚酯企業(yè)將產(chǎn)業(yè)鏈向上游發(fā)展；煉化企業(yè)則向芳烴下游延伸。預(yù)計(jì)到 2023年，中國(guó)新增產(chǎn)能3800 萬t/a，大規(guī)模的主要有恒力石化450萬t/a對(duì)二甲苯裝置、浙江石化400×2萬t/a對(duì)二甲苯裝置、盛虹石化200萬t/a對(duì)二甲苯裝置、旭陽(yáng)石化200萬t/a對(duì)二甲苯裝置、中海油惠州150萬t/a對(duì)二甲苯裝置，其他100萬t/a左右的企業(yè)有十幾家，產(chǎn)能約2000萬t/a。

3 消費(fèi)現(xiàn)狀及發(fā)展前景

3.1 供需關(guān)系

近十年，國(guó)內(nèi)對(duì)二甲苯新增產(chǎn)能增幅緩慢，進(jìn)口依存度屢創(chuàng)新高，截至2018年進(jìn)口依存度達(dá)到60.86%。

表2 2009-2018年中國(guó)對(duì)二甲苯供需數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表(單位：萬噸)

3.2 消費(fèi)結(jié)構(gòu)

PTA是對(duì)二甲苯最主要的下游產(chǎn)品，消費(fèi)量高達(dá)97%，其余用于DMT及其他領(lǐng)域。PTA基本為對(duì)二甲苯的單一下游產(chǎn)品，且對(duì)二甲苯是PTA不可替代的直接原料，兩者供求關(guān)系緊密。

表3 2016-2018年中國(guó)對(duì)二甲苯主要應(yīng)用領(lǐng)域(單位：萬噸)

3.3 需求預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)到 2023年，中國(guó)總產(chǎn)能將達(dá)到 5193 萬t/a，屆時(shí)下游PTA原料需求4762萬t/a，若國(guó)內(nèi)對(duì)二甲苯裝置開工負(fù)荷達(dá)到90%時(shí)，供需基本平衡。即將面臨供需均衡乃至過剩的產(chǎn)業(yè)階段。

表4 2019-2023年對(duì)二甲苯全國(guó)供需情況

4 結(jié)束語

雖然當(dāng)前我國(guó)對(duì)二甲苯存市場(chǎng)缺口較大，對(duì)外依存度高。但隨著我國(guó)對(duì)二甲苯產(chǎn)能的快速擴(kuò)張，未來幾年產(chǎn)能面臨集中釋放的風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)企業(yè)盈利空間將不斷擠壓，裝置技術(shù)落后、生產(chǎn)成本高、缺乏地域優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將逐退出。同時(shí)，也可能面臨對(duì)進(jìn)口貨源發(fā)起反傾銷的可能，未來不僅要面對(duì)激烈的國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，還要經(jīng)受國(guó)際市場(chǎng)的沖擊。

在對(duì)二甲苯項(xiàng)目建設(shè)上需要從原料、技術(shù)、市場(chǎng)等方面綜合評(píng)價(jià)，謹(jǐn)慎投資。若沒有較好的原料保障、先進(jìn)的技術(shù)支撐、上下游一體化的優(yōu)勢(shì)依托，不建議建設(shè)對(duì)二甲苯項(xiàng)目。同時(shí)，建議國(guó)家在產(chǎn)業(yè)布局上不再新增生產(chǎn)點(diǎn)，將來的需求增長(zhǎng)以現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)改擴(kuò)建為主，進(jìn)一步提高產(chǎn)業(yè)集中度與競(jìng)爭(zhēng)力。