(天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300402)

丙烯是石油化工最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)品之一。全球大部分丙烯是通過(guò)石油裂解和催化裂化得到。但是石油裂解工藝的主產(chǎn)品是乙烯，丙烯占比過(guò)高會(huì)影響裝置的經(jīng)濟(jì)性，而且裂解裝置原料輕質(zhì)化趨勢(shì)導(dǎo)致丙烯收率大幅下降；催化裂化增產(chǎn)的丙烯往往是以犧牲成品油產(chǎn)量為代價(jià)，煉廠也會(huì)謹(jǐn)慎選擇工藝配置。近幾年我國(guó)對(duì)丙烯需求量大增，2012年至2016年，國(guó)內(nèi)丙烯需求年均增速達(dá)到15.5%。單純依靠傳統(tǒng)工藝如石腦油裂解和催化裂化等生產(chǎn)的丙烯難以跟上需求快速增長(zhǎng)的步伐?；诖艘_保丙烯產(chǎn)量能夠滿(mǎn)足需求，必須實(shí)施替代生產(chǎn)工藝。綜合考慮成本、資源和技術(shù)成熟度，對(duì)比幾個(gè)以丙烯生產(chǎn)為重點(diǎn)的生產(chǎn)工藝后，丙烷脫氫(PDH)就成為最有競(jìng)爭(zhēng)力的制丙烯工藝。近年來(lái)，丙烷脫氫這一工藝在國(guó)內(nèi)迅猛發(fā)展，產(chǎn)能擴(kuò)張速度驚人，逐漸成為丙烯重要來(lái)源之一。

一、 國(guó)內(nèi)丙烷脫氫裝置建設(shè)情況

截至2017年底，全球投入運(yùn)營(yíng)的PDH裝置共有26套，中國(guó)約占全球總量的30%。國(guó)內(nèi)首套丙烷脫氫裝置由天津渤海石化有限公司采用魯姆斯的Catofin脫氫專(zhuān)利技術(shù)于2013年10月建成投產(chǎn)。產(chǎn)能60萬(wàn)噸/年，是當(dāng)時(shí)世界單套規(guī)模最大的丙烷脫氫制丙烯生產(chǎn)裝置。

天津渤化項(xiàng)目的成功為后續(xù)在建的丙烷脫氫裝置起到了激勵(lì)和示范作用。2014年，華東地區(qū)的寧波海越股份、浙江衛(wèi)星石化和紹興三圓石化的丙烷脫氫裝置相繼投產(chǎn)，年度新增產(chǎn)能150萬(wàn)噸，累計(jì)產(chǎn)能達(dá)210萬(wàn)噸/年。投產(chǎn)后的丙烷脫氫裝置短期盈利水平好于預(yù)期，而且石化行業(yè)原料革命和新工藝路線的帶來(lái)的紅利使得投資的長(zhǎng)期邏輯增強(qiáng)，盈利前景向好。因此包括萬(wàn)華化學(xué)在內(nèi)的七八家公司都計(jì)劃建設(shè)新的丙烷脫氫裝置。

2015年油價(jià)大跌，丙烯市場(chǎng)遭遇寒流，價(jià)格跌至冰點(diǎn)。丙烷脫氫價(jià)差相比2013年、2014年顯著收窄，企業(yè)逼近虧損，只能依靠減產(chǎn)或停車(chē)檢修來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。前景的不確定性使得前期計(jì)劃中籌建的項(xiàng)目擱淺或延期，因此2015年只有張家港揚(yáng)子江石化和萬(wàn)華化學(xué)兩家公司的丙烷脫氫裝置如期建成投產(chǎn)。京博石化和神馳石化于本年度建成了混合烷烴脫氫裝置。其中京博石化引進(jìn)美國(guó)UOP公司的Oleflex混合脫氫技術(shù)，建成了國(guó)內(nèi)首套C3/C4混合烴脫氫裝置，年產(chǎn)丙烯11.6萬(wàn)噸，異丁烯10.4萬(wàn)噸。生產(chǎn)的丙烯可以達(dá)到環(huán)氧級(jí)純度要求。

2016年，丙烯價(jià)格從年初回暖到持續(xù)走強(qiáng)，PDH裝置利潤(rùn)一路飄紅。河北海偉石化的50萬(wàn)噸/年丙烷脫氫是實(shí)現(xiàn)美國(guó)魯姆斯工藝完全國(guó)產(chǎn)化的首套裝置，于7月中旬試車(chē)成功。寧波?；疽黄?6萬(wàn)噸PDH在2016年10月投產(chǎn)。齊翔騰達(dá)公司的低碳混合烷烴脫氫裝置也于本年度8月建成，生產(chǎn)MTBE和丙烯。

2017年，丙烷脫氫產(chǎn)能增長(zhǎng)速度明顯放緩，僅有東明石化投產(chǎn)一套混合烷烴脫氫裝置?？諜n期的產(chǎn)生基于三方面原因：一是丙烷脫氫裝置規(guī)模大，投資高，建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)2014～2016年產(chǎn)能的集中釋放后，特別是2015年的不利態(tài)勢(shì)令投資者持觀望態(tài)度，后續(xù)產(chǎn)能承繼乏力；二是丙烷脫氫的核心技術(shù)和原料丙烷基本依賴(lài)進(jìn)口，行業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻較高，有能力上馬新項(xiàng)目的企業(yè)相對(duì)有限；三是近年來(lái)丙烯市場(chǎng)需求的高增長(zhǎng)拉動(dòng)了丙烯新增產(chǎn)能，除傳統(tǒng)油制丙烯外，國(guó)內(nèi)煤制烯烴、甲醇制烯烴的產(chǎn)能擴(kuò)張勢(shì)頭迅猛(圖1)，企業(yè)對(duì)于新建丙烷脫氫項(xiàng)目的盈利性存在猶疑。

截至2017年12月，國(guó)內(nèi)共建成丙烷脫氫(包括混烷脫氫)裝置12套(圖2)，總產(chǎn)能達(dá)510萬(wàn)噸/年。其中，純丙烷脫氫裝置產(chǎn)能占全部的90%，混烷脫氫占10%。

圖1 2013～2016年不同工藝制丙烯產(chǎn)能對(duì)比

圖2 國(guó)內(nèi)丙烷脫氫裝置統(tǒng)計(jì)(萬(wàn)噸，套)

二、國(guó)內(nèi)丙烷脫氫裝置運(yùn)營(yíng)情況

(一)天津渤化丙烷脫氫裝置

天津渤化石化有限公司是由天津渤?；ぜ瘓F(tuán)有限責(zé)任公司出資組建的全資國(guó)有子公司，從事丙烷脫氫制丙烯的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。丙烷脫氫項(xiàng)目總投資44.85億元，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)60萬(wàn)噸丙烯，于2013年10月12日正式投產(chǎn)。該裝置采用ABB Lummus的Catofin循環(huán)多反應(yīng)器工藝，循環(huán)固定床反應(yīng)器中的氧化鉻-氧化鋁催化劑將丙烷轉(zhuǎn)化為丙烯，未反應(yīng)的丙烷循環(huán)使用。Catofin技術(shù)可以生產(chǎn)聚合級(jí)丙烯，是世界上丙烷脫氫的主流技術(shù)之一。

裝置的原料需求量約為每年70萬(wàn)噸，均采用進(jìn)口丙烷。渤?；ぜ瘓F(tuán)下屬的天津渤化化工進(jìn)出口公司負(fù)責(zé)丙烷進(jìn)口業(yè)務(wù)，與美國(guó)Targa Resources公司簽訂了長(zhǎng)期協(xié)議，可保證原料供應(yīng)充足。所產(chǎn)丙烯的50%內(nèi)供給渤化集團(tuán)自有的15萬(wàn)噸的環(huán)氧丙烷裝置和兩套22.5萬(wàn)噸的丁辛醇裝置；剩余50%對(duì)外銷(xiāo)售給山東的丁辛醇和環(huán)氧丙烷工廠。

2013年，丙烷脫氫裝置處于試生產(chǎn)階段，產(chǎn)量較低。2014年整體裝置負(fù)荷不高，10月～12月因故障停工，全年僅完成了產(chǎn)能的一半。2015和2016年，裝置超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。特別是2015年產(chǎn)量達(dá)到70.36萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售額42.46億元。其下游的環(huán)氧丙烷和丁辛醇裝置也達(dá)到了滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

(二)浙江衛(wèi)星丙烷脫氫裝置

衛(wèi)星石化作為國(guó)內(nèi)產(chǎn)能最大的丙烯酸生產(chǎn)商之一，致力于完善C3產(chǎn)業(yè)鏈，依托上下游產(chǎn)業(yè)配套，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，形成差異化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。丙烷脫氫作為C3產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭，是衛(wèi)星石化產(chǎn)業(yè)前向一體化的關(guān)鍵。該裝置采用美國(guó)UOP公司的Oleflex丙烷脫氫制丙烯技術(shù)，是UOP技術(shù)在國(guó)內(nèi)的第一套建成裝置。建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)45萬(wàn)噸丙烯，2014年8月底打通全部流程，產(chǎn)出合格產(chǎn)品。衛(wèi)星石化的全資子公司浙江衛(wèi)星能源有限公司負(fù)責(zé)以丙烷為原料生產(chǎn)丙烯，36萬(wàn)噸配套供應(yīng)衛(wèi)星石化丙烯酸及酯裝置，其余9萬(wàn)噸外售。

2014年8月丙烷脫氫裝置開(kāi)車(chē)成功后，進(jìn)入試生產(chǎn)階段。2014年11月中旬，生產(chǎn)的丙烯可內(nèi)供下游裝置。2014年共生產(chǎn)丙烯9.87萬(wàn)噸，其中63%用于下游丙烯酸及酯生產(chǎn)，其余丙烯對(duì)外銷(xiāo)售，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入23633萬(wàn)元。

2015年2月底，丙烷脫氫裝置試生產(chǎn)趨于穩(wěn)定，產(chǎn)量逐步提升，年底達(dá)滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)。但是2015年原油價(jià)格大幅下跌造成衛(wèi)星石化原料與產(chǎn)品庫(kù)存雙重減值。下游生產(chǎn)裝置受到成本、區(qū)域、環(huán)保等多重因素的影響頻繁檢修或停產(chǎn)，衛(wèi)星石化公司經(jīng)歷了創(chuàng)立以來(lái)的首次虧損。為進(jìn)一步發(fā)揮PDH“安全閥”的功能，公司非公開(kāi)發(fā)行募資建設(shè)年產(chǎn)30萬(wàn)噸聚丙烯項(xiàng)目，2015年11月平湖基地啟動(dòng)年產(chǎn)聚丙烯項(xiàng)目建設(shè)，提高自產(chǎn)丙烯的內(nèi)部消化比例。丙烯與丙烷二者價(jià)格差距較大時(shí)，選擇以銷(xiāo)售丙烯為主；當(dāng)兩者價(jià)差縮小，則選擇銷(xiāo)售聚丙烯為主，可以充分調(diào)節(jié)原材料價(jià)格波動(dòng)對(duì)公司經(jīng)營(yíng)狀況的影響，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)協(xié)同、增強(qiáng)整體盈利穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星石化從丙烯酸及酯的行業(yè)困境中突圍。

2016年衛(wèi)星石化的經(jīng)營(yíng)狀況同比2015年出現(xiàn)較大的增長(zhǎng)。在行業(yè)逐漸啟穩(wěn)的背景下，丙烷脫氫裝置按滿(mǎn)負(fù)荷安排生產(chǎn)與檢修作業(yè)計(jì)劃，全年始終保持較高的開(kāi)工負(fù)荷。市場(chǎng)認(rèn)可度的提升及丙烯-丙烷價(jià)差的回升，丙烯產(chǎn)品獲利能力逐步提高，毛利比同期增加8570.40萬(wàn)元，毛利率增長(zhǎng)14.17%。衛(wèi)星能源公司2016年實(shí)現(xiàn)盈利1.62億元，經(jīng)濟(jì)效益良好，獲取良好的投資回報(bào)。

2016年10月衛(wèi)星石化公司完成30萬(wàn)噸聚丙烯裝置建設(shè)并產(chǎn)出合格產(chǎn)品，PDH二期與技術(shù)方簽訂協(xié)議并開(kāi)工建設(shè)。衛(wèi)星石化公司上游石化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)日趨鞏固，形成了以丙烷為原料到丙烯酸，并深加工成為高分子材料的特色產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了上下游裝置集中，原料、產(chǎn)品全部管道輸送的布局，裝置內(nèi)能源循環(huán)利用，成本最低。C3全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)突出，綜合競(jìng)爭(zhēng)力逐年增強(qiáng)。

(三)寧波海越丙烷脫氫裝置

寧波海越新材料有限公司由浙江海越股份有限公司(控股)、寧波銀商投資有限公司、寧波萬(wàn)華石化投資有限公司共同出資組建，負(fù)責(zé)實(shí)施包括60萬(wàn)噸/年丙烷脫氫裝置在內(nèi)的138萬(wàn)噸/年丙烷和混合碳四利用項(xiàng)目。一期投資80億元，于2014年9月2日產(chǎn)出合格丙烯產(chǎn)品。該裝置采用ABB Lummus的Catofin工藝和高效的PS+HGM催化劑，具有丙烷轉(zhuǎn)換率高、丙烯選擇性好、原料適應(yīng)性強(qiáng)及裝置在線率高等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品丙烯直接通過(guò)碼頭和陸路外銷(xiāo)至下游企業(yè)。

2014年，寧波海越丙烷脫氫裝置投料試車(chē)后，裝置穩(wěn)定性較差，一直未正式投產(chǎn)。2015 年5月丙烷脫氫裝置通過(guò)考核和標(biāo)定轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)。裝置的生產(chǎn)能力、工藝指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量等主要標(biāo)定結(jié)果均優(yōu)于專(zhuān)利商的設(shè)計(jì)保證值，實(shí)際運(yùn)行情況均達(dá)預(yù)期效果。但是2015 年初，國(guó)際原油繼2014 年后繼續(xù)快速下跌，丙烷脫氫裝置負(fù)荷較低，且開(kāi)停工頻繁，導(dǎo)致單位能耗及生產(chǎn)成本上揚(yáng)。進(jìn)入9 月份后，丙烯價(jià)格下滑40%左右，PDH 裝置運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行負(fù)荷大幅降低，開(kāi)始發(fā)生虧損。

2016年度石化行業(yè)景氣度有所提高，寧波海越的裝置利用率上升，銷(xiāo)售收入大幅增加。全年丙烯營(yíng)業(yè)利潤(rùn)較上年增長(zhǎng)679%，大幅減虧。公司仍處在主業(yè)轉(zhuǎn)型后的基礎(chǔ)鞏固階段，面臨丙烷原料長(zhǎng)約和人民幣貶值的壓力，成本居高不下，經(jīng)濟(jì)效益受到影響。

寧波海越丙烷脫氫裝置原料為進(jìn)口丙烷，年進(jìn)口量在80萬(wàn)噸左右。公司提前與國(guó)外丙烷供應(yīng)商簽訂了長(zhǎng)期丙烷供應(yīng)協(xié)議，2016年全年丙烷進(jìn)口長(zhǎng)約均價(jià)為452美元/噸，而同期丙烷現(xiàn)貨均價(jià)為333美元/噸。長(zhǎng)約和現(xiàn)貨價(jià)格長(zhǎng)期倒掛，導(dǎo)致丙烯的生產(chǎn)成本高于同類(lèi)裝置。針對(duì)價(jià)差對(duì)PDH裝置經(jīng)濟(jì)效益的嚴(yán)重影響，寧波海越采取調(diào)整計(jì)價(jià)方式或到貨周期，追加現(xiàn)貨采購(gòu)，拓展丙烷貿(mào)易渠道等措施降低原料成本。

目前寧波海越的138 萬(wàn)噸/年丙烷和混合碳四利用項(xiàng)目只建設(shè)完成一期工程，但是產(chǎn)品受單一、鏈條短，且產(chǎn)品儲(chǔ)罐庫(kù)容有限的影響，在產(chǎn)品價(jià)格大幅向下波動(dòng)時(shí)，抗風(fēng)險(xiǎn)能力較差。因此，海越股份公司擬適時(shí)啟動(dòng)二期項(xiàng)目建設(shè)，擴(kuò)建產(chǎn)品庫(kù)容，在碳三碳四深加工產(chǎn)業(yè)鏈延伸發(fā)展，增加抗波動(dòng)能力，不斷提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，打造持續(xù)成長(zhǎng)的生產(chǎn)清潔能源產(chǎn)品和化工新材料的新型石化企業(yè)。

三、 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)對(duì)各丙烷脫氫裝置運(yùn)營(yíng)狀況的分析可知：(1)丙烷與丙烯的價(jià)差決定了PDH裝置的運(yùn)營(yíng)成本，掌握原材料來(lái)源、保障原材料采購(gòu)的公司盈利能力更強(qiáng)；(2)以PDH裝置為龍頭構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈上下游一體化的公司抗風(fēng)險(xiǎn)能力更強(qiáng)，利潤(rùn)率更高；(3)具有石化產(chǎn)業(yè)背景的公司生產(chǎn)管理水平高，裝置穩(wěn)定性好，投資回報(bào)較快；(4)各公司2016業(yè)績(jī)表現(xiàn)亮眼，2017上半年利潤(rùn)水平提升，紛紛加速丙烷脫氫二期工程的投建，亦吸引了社會(huì)資金上馬新的PDH項(xiàng)目，可能存在潛在的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)和營(yíng)利的不確定性。