1. 生(sheng)產工(gong)藝多樣化,乙烯產能呈擴張趨勢
乙烯(xi)工(gong)業(ye)是石油(you)化(hua)(hua)工(gong)產(chan)(chan)業(ye)的核心。乙烯(xi)產(chan)(chan)品(pin)占石化(hua)(hua)產(chan)(chan)品(pin)的75%以上,在(zai)國(guo)民經濟中占有重要(yao)(yao)的地位,被稱為“石化(hua)(hua)工(gong)業(ye)之母”。乙烯(xi)的工(gong)業(ye)用(yong)途廣(guang)泛(fan),是合(he)(he)成樹(shu)脂(zhi)、合(he)(he)成纖(xian)維、合(he)(he)成橡膠、醫藥(yao)、染料、農藥(yao)、化(hua)(hua)工(gong)新材料和日(ri)用(yong)化(hua)(hua)工(gong)產(chan)(chan)品(pin)的基本原(yuan)料,這些化(hua)(hua)工(gong)產(chan)(chan)品(pin)對(dui)促進國(guo)民經濟發展和改善人民生活水平(ping)具有重要(yao)(yao)作用(yong)。
乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)原料呈(cheng)現出(chu)輕(qing)質化(hua)、多元化(hua)、一體化(hua)發展趨勢。乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)分為石(shi)油路(lu)線和非(fei)石(shi)油路(lu)線,石(shi)油路(lu)線是(shi)指(zhi)以石(shi)腦油裂(lie)(lie)解(jie)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)的(de)工(gong)(gong)藝(yi),非(fei)石(shi)油路(lu)線是(shi)指(zhi)以乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)(wan)或煤等輕(qing)質原料生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)的(de)工(gong)(gong)藝(yi)。目前,我國(guo)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)主要以石(shi)腦油裂(lie)(lie)解(jie)為主,乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)(wan)裂(lie)(lie)解(jie)制乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)(含混(hun)合烷(wan)(wan)烴(jing)裂(lie)(lie)解(jie))、重油催化(hua)熱裂(lie)(lie)解(jie)制烯(xi)(xi)烴(jing)、原油直接(jie)裂(lie)(lie)解(jie)制烯(xi)(xi)烴(jing)、乙(yi)(yi)(yi)醇脫水制乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)等技術也均已(yi)實現工(gong)(gong)業化(hua),乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝(yi)呈(cheng)現出(chu)多樣化(hua)趨勢。
我國乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)工業(ye)已(yi)逐步進入成(cheng)熟(shu)期,上游(you)原料是(shi)石腦(nao)油、乙(yi)(yi)(yi)烷、煤、天然氣等,加工得到的下(xia)游(you)衍生物主要有(you)聚乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(PE)、環氧乙(yi)(yi)(yi)烷(EO)、乙(yi)(yi)(yi)二醇(EG)、苯乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(SM)、聚氯乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(PVC)等,這些(xie)下(xia)游(you)衍生物通過進一步加工可以(yi)得到聚酯、減水劑(ji)、ABS塑(su)料等產品。
乙(yi)烯(xi)產(chan)能(neng)利用(yong)率緩慢下降,行(xing)業產(chan)能(neng)擴建和更新需(xu)求迫切。2016-2021年(nian)我國(guo)乙(yi)烯(xi)產(chan)量(liang)從1781.14萬噸擴大到2825.7萬噸,乙(yi)烯(xi)產(chan)能(neng)也逐年(nian)上升。但由(you)于設備(bei)老化等因素(su),我國(guo)乙(yi)烯(xi)產(chan)能(neng)利用(yong)率近年(nian)來呈下降趨勢,已從2015年(nian)的77.9%下降至2020年(nian)的61.4%。
2. 乙(yi)烯裂解(jie)爐重要性(xing)顯著,國產爐管(guan)仍需改(gai)進
乙(yi)烯(xi)裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)是乙(yi)烯(xi)裝(zhuang)置中(zhong)的關(guan)鍵和核(he)心工藝設備,其綜合(he)能耗約占乙(yi)烯(xi)裝(zhuang)置綜合(he)能耗的50%~60%,投(tou)資(zi)約占整個乙(yi)烯(xi)裝(zhuang)置投(tou)資(zi)的 1/4~1/3,在現代石油(you)(you)化學工業中(zhong)具有(you)非常(chang)重要(yao)的地(di)位(wei)。裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)主(zhu)要(yao)有(you)氣(qi)體裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)和液體裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)兩種,用途是把天然氣(qi)、煉廠氣(qi)、原油(you)(you)及石腦油(you)(you)等各類原材料加工成裂(lie)解(jie)氣(qi),并提供給其它乙(yi)烯(xi)裝(zhuang)置,最終加工成乙(yi)烯(xi)、丙(bing)烯(xi)及各種副(fu)產(chan)品。
乙烯(xi)裂解(jie)爐(lu)主要(yao)分為對(dui)流段(duan)(duan)和輻射段(duan)(duan)。裂解(jie)爐(lu)運作原(yuan)理是裂解(jie)原(yuan)料分別(bie)經各組(zu)(zu)調節閥進入(ru)(ru)對(dui)流段(duan)(duan)上部進行預熱(re),出來(lai)后分別(bie)與稀(xi)釋蒸(zheng)汽混(hun)合(he)后進入(ru)(ru)對(dui)流段(duan)(duan)下部過熱(re),再經文丘里管(guan)(guan)(guan)均(jun)勻分配到(dao)輻射段(duan)(duan)各組(zu)(zu)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)中進行高溫裂解(jie)反(fan)(fan)應(ying),反(fan)(fan)應(ying)生成的各組(zu)(zu)裂解(jie)氣分別(bie)進入(ru)(ru)急(ji)冷鍋爐(lu),最(zui)后匯(hui)合(he)進入(ru)(ru)裂解(jie)氣總管(guan)(guan)(guan);其(qi)中對(dui)流段(duan)(duan)的主要(yao)作用(yong)是回收煙氣余熱(re),用(yong)來(lai)預熱(re)并汽化原(yuan)料油,并將原(yuan)料油和稀(xi)釋蒸(zheng)汽過熱(re)至物(wu)料的橫跨(kua)溫度,剩余的熱(re)量用(yong)來(lai)過熱(re)超高壓(ya)蒸(zheng)汽和預熱(re)鍋爐(lu)給(gei)水。
裂(lie)(lie)解爐(lu)爐(lu)管(guan)技術要求高,國產(chan)化爐(lu)管(guan)尚待改(gai)善。裂(lie)(lie)解爐(lu)對(dui)流(liu)管(guan)是裂(lie)(lie)解爐(lu)對(dui)流(liu)段(duan)的(de)核心組(zu)(zu)(zu)織結構(gou),對(dui)流(liu)段(duan)中每(mei)一組(zu)(zu)(zu)盤管(guan)主(zhu)要由換熱爐(lu)管(guan)(光管(guan)或翅片(pian)管(guan))通(tong)過回彎頭組(zu)(zu)(zu)焊而成,端管(guan)板(ban)和中間管(guan)板(ban)支持(chi)起(qi)爐(lu)管(guan),有些盤管(guan)的(de)進出口通(tong)過集箱匯(hui)集到一起(qi),每(mei)一組(zu)(zu)(zu)盤管(guan)的(de)四(si)周再組(zu)(zu)(zu)對(dui)上爐(lu)墻,則構(gou)成一個模塊。裂(lie)(lie)解爐(lu)爐(lu)管(guan)材(cai)質(zhi)主(zhu)要為奧氏體不(bu)銹鋼(gang),材(cai)質(zhi)特(te)殊(shu)、焊接難度大,其(qi)中典(dian)型材(cai)質(zhi)分別為TP304H、TP316H和N08811。
根據(ju)此前中國(guo)石化(hua)爐(lu)管質量(liang)檢(jian)測檢(jian)驗與評估中心對(dui)乙(yi)烯裂(lie)(lie)解(jie)爐(lu)管抽樣檢(jian)測的情況(kuang),現有國(guo)產化(hua)爐(lu)管在(zai)高溫(wen)持(chi)久壽命等方面尚存在(zai)不足(zu),阻礙(ai)乙(yi)烯裂(lie)(lie)解(jie)爐(lu)長周期安全運行,進而制約(yue)了(le)國(guo)產化(hua)裂(lie)(lie)解(jie)爐(lu)管進一步發展。
武進(jin)不銹已與(yu)某國內(nei)石(shi)化(hua)設(she)計(ji)巨頭(tou)展開深度合作,推動乙烯(xi)裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)對(dui)(dui)流(liu)段(duan)爐(lu)(lu)管的(de)國產化(hua)實現。2022年7月(yue),武進(jin)不銹與(yu)某國內(nei)石(shi)化(hua)設(she)計(ji)巨頭(tou)達成深度合作,致(zhi)力(li)于打破國外對(dui)(dui)乙烯(xi)裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)對(dui)(dui)流(liu)段(duan)爐(lu)(lu)管的(de)壟斷現象(xiang),實現乙烯(xi)裂(lie)解(jie)爐(lu)(lu)對(dui)(dui)流(liu)段(duan)爐(lu)(lu)管的(de)國產化(hua)。
3. 下游產能攀升(sheng),裂(lie)解爐市場規模有(you)望擴大
由(you)于(yu)下游產(chan)(chan)品產(chan)(chan)能提高(gao),國(guo)內裂(lie)解爐(lu)全行業市場(chang)產(chan)(chan)量和銷售收入有所上升。2020年我國(guo)煉油化工(gong)專(zhuan)用設備(bei)產(chan)(chan)量達118.52萬噸,2019年行業銷售收入達799億元,同(tong)比增長8.53%。
隨著下游需求端(duan)產能上升,乙烯裂解爐(lu)、高溫爐(lu)管(guan)市場規模有望(wang)擴大。乙烯裂解爐(lu)是煉油化工專(zhuan)用設(she)備的(de)重要(yao)組成部分(fen),而高溫爐(lu)管(guan)是乙烯裂解爐(lu)的(de)重要(yao)零部件,通常每隔五年進行更(geng)換。2021年我國乙烯裂解爐(lu)、高溫爐(lu)管(guan)市場規模分(fen)別(bie)達(da)47.8億元(yuan)、8.3億元(yuan),同比分(fen)別(bie)增加77.2%、3.75%。
根據華經情報網,在全行業迎來上升周期的背景(jing)下,預計我國乙烯(xi)裂解爐、高溫爐管市(shi)場規模穩定擴大(da),2024年市(shi)場規模分別達到53.6億(yi)元、17.6億(yi)元。