有效降低二氧化碳的排放 我国丙烯生产工艺实现新突破
北京时间2023年7月28日凌晨,国际权威学术期刊《科学》杂志发表了我国科学家在化工领域的重要研究成果。天津大学科研团队经过长期攻关,在重要的化工原料——丙烯生产新技术上实现创新突破,将助力化工绿色低碳化转型发展。与传统工艺相比,天津大学研发的这项丙烯制备工艺反应温度可降低30℃~50℃,预期能耗可降低20%~30%,这项研究也创新了新型丙烯低碳生产方法,目前已进入工业实验阶段,将助力化工绿色低碳化转型发展。
丙烯,是一种有机化合物,分子式为C3H6,为无色、无臭、稍带有甜味的气体,易燃,燃烧时会产生明亮的火焰,在空气中的爆炸极限是2.4%~10.3%;不溶于水,易溶于乙醇、乙醚。丙烯是三大合成材料的基本原料之一,其用量最大的是生产聚丙烯。另外。丙烯可制备丙烯腈、环氧丙烷、异丙醇、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯酸及其酯类、丙二醇、环氧氯丙烷和合成甘油等。
从丙烯产业链来看,丙烯是聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸等大宗化工产品的主要原料,其中聚丙烯是丙烯的最主要下游,需求占比超过70%,广泛应用于建筑、汽车、包装、纺织服装、家电等日用品以及工业品等领域。
丙烯的化学性质由它的双键和烯丙基上的氢原子所决定。丙烯分子结构中,由于仅在主平面上的投影显示出低度对称性,使得它成为最小的稳定态不饱和碳氢化合物。这种不对称性,同样也表现在丙烯的偶极矩仅为0.35D,容易发生各种不同类型的化学反应。1位和2位上的碳原子同乙烯分子结构一样,在同一个三角形平面上,由于双键的存在而不能自由旋转而3位碳原子象甲烷一样处于四面体内,可以自由旋转,烯丙基上的氢原子为该碳原子所吸引。烯丙基上的氢原子是使得它的化学性质与乙烯不同的主要原因。
目前国内拟建设丙烯产能共计1602万吨,以PDH产能为主,共规划了877万吨,占比54.74%;煤制烯烃路线规划产能240万吨,占比14.98%;传统生产工艺常规精馏、蒸汽裂解规划产能占比分别为15.29%、14.98%,在“双碳”背景下,丙烯规划生产装置中油制烯烃路线、煤制烯烃路线明显减少。
我国丙烯生产仍以石脑油蒸汽裂解和催化裂化为主,产能占比分别达36%、23%,但随着近年来我国煤制烯烃和PDH项目的快速发展,这两种新兴生产路线的占比不断提升,分别达到20%、21%。石脑油蒸汽裂解生产丙烯产能占比达到36%,从石脑油产量来看,近年来我国石脑油产量逐年上涨,增速加快。数据显示,2021年我国石脑油产量达到4952万吨,同比增长17.01%,年均复合增速为9.74%。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国丙烯行业市场深度调研及投资策略预测报告》显示:
近年来,受下游需求拉动,国内丙烯产能持续快速扩张,2021年我国丙烯产能为5000万吨,同比增长11.68%,产量为4297万吨,同比增长19.03%,自2017年以来年均复合增速分别为9.96%、10.94%。从需求情况来看,丙烯表观消费量持续增长,数据显示,2021年我国丙烯表观消费量为4538万吨,年均复合增速为9.59%。从下游需求结构来看,2021年我国聚丙烯占比丙烯下游需求的71%。近年来我国丙烯化工原料出厂价格基本保持稳定,在7000-8500区间波动。据统计,2022年05月,国内丙烯出厂报价为8538元/吨,同比增长率为9.65%。
2022年丙烯行业因为出现因工艺盈利亏损因素导致的经济性停车以及因释放产能导致的供应承压增加,所以致使整体开工率下滑,产量增速不及产能。2022年国内丙烯产能保持稳定增长,共计新增产能574万吨/年,总产能达到5668万吨/年,同比增长11.3%。2023—2025年仍是丙烯产能投放的高峰阶段,以PDH为生产路径的丙烯产能将密集投产,预计2023年我国丙烯产能将会达到6793.8万吨/年,增速约为19.9%。
进出口数量方面,我国丙烯进口量远大于出口数量,我国政策鼓励丙烯装置的投建,提升国内丙烯自给率,未来进口丙烯量将显现持续下降的趋势,截至2020年我国丙烯进口量为250.7万吨,同比下降19.8%。出口数量为13388吨,同比增长14.7%。
从进出口贸易情况来看,我国丙烯对外依赖度较高,年进口量远大于出口量。据统计,2021年我国丙烯进口数量为249.4万吨,进口金额为26.2亿美元。从丙烯地区进口分布情况来看,我国主要进口地区是坩埚、中国台湾和日本,2021年进口数量占比分别为53.8%、19.6%、16.8%。2022年我国丙烯进口数量为233.72万吨,进口金额为23.8亿美元,出口量仅为3.88万吨。从丙烯的进口来源地来看,我国丙烯主要从韩国、中国台湾和日本等地进口,2022年三大地区的进口数量占比分别为52.37%、23.40%和18.64%。
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