中国化工产业链概况和各环节特点.docx
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中国化工产业链概况和各环节特点
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中国化工产业链概况及各环节特点
化工行业产业链图如下:
***从化工行业的产业链简图可以看出,化工行业主要包括:
从化工行业的产业链简图可以看出,化工行业主要包括:
从化工行业的产业链简图可以看出1.2.3.4.上游行业,主要包括石油、天然气、煤炭等原料行业;中游基础化工环节,主要包括:
石油化工、天然气化工、煤炭化工等;中游精细化工环节,包括传统精细化工、专用化学品;下游行业部分,主要包括:
汽车行业、纺织行业(合成材料制造),农业(化肥、农药)、建筑房地产业(涂料、合成材料、其他化学品)。
一.上游产业链概况上游产业链概况
(一)石油和天然气开采业
1.行业规模。
截止2009年,我国石油和天然气开采业共有规模以上企业291家,从业人员100余万人;行业资产规模达到14548.85亿元,比去年同期增长了25.78%;行业的负债规模达到6865.46亿元,比去年同期增长了28.74%。
2.供求方面。
供给方面:
2009年,我国石油和天然气开采业内规模以上企业共实现工业总产值6645.36亿元,比去年同期下降了31.13%;中国石油净进口量21888.5万吨,石油表观消费量40837.5万吨;原油净进口量19862.0万吨,原油表观消费量38810.9万吨;中国石油和原油对外依存度双破51%;原油进口依存度达到52.5%,原油净进口对外依存度为
51.2%,石油进口依存度达到53.6%。
需求方面:
2009年从各油品需求增长变化来看,呈现各不相同、差异较大的特点。
全年成品油(汽煤柴油,下同)表观消费量2.21亿吨,同比增长2.5%。
其中,汽油、柴油、煤油表观消费量分别为6,704.9万吨、13859.8万吨和1497.0万吨,分别增长5.5%、-0.2%、17.0%。
目前,中国的石油消耗量仅次于美国,位居世界第二位。
(二)中国煤炭开采业。
中国煤炭开采业。
1.总体供给现状2009年,我国原煤产量29.65亿吨,同比增长12.7%,增速同比减缓0.1个百分点。
全国铁路煤炭日均装车70230车,同比下降1.4%;煤炭运量17.49亿吨,增长1.2%。
据海关统计,煤炭出口2240万吨,下降50.7%;进口12583万吨,增长2.1倍;净进口10343万吨,上年为净出口503万吨。
年末,秦皇岛港存煤536万吨,同比减少38万吨;直供电厂存煤2147万吨,同比减少2185万吨。
2009年前11个月全行业实现利润1827亿元,同比下降9.4%,上年同期为增长1.3倍。
2.煤炭产量分析
2006年,我国原煤产量达到23.25亿吨,同比增长8.1%。
我国原煤产量自2000年降至9.99亿吨的低谷后,随着经济的快速增长而加速增长。
2002年原煤产量为14.15亿吨,2004年为19.97亿吨。
2007年我国原煤产量累计完成25.23亿吨,同比增长2008年全国规模以上企业原煤产量26.22亿吨,同比增长12.8%,增幅同比提高3.4个百分点。
2009年,我国
原煤产量29.65亿吨,同比增长12.7%,增速同比减缓0.1个百分点。
3.需求方面中国煤炭工业协会数据显示,2008年我国煤炭总销量达27亿吨,同比增长12.5%,2007年的总销量为24亿吨。
其中,中国神华2008年煤炭销售量2.327亿吨,山西同煤集团产销量也达到1.22亿吨。
而在利润榜方面,神华集团以380亿雄踞首位,中煤能源集团、兖矿集团的利润同为120亿,并列第二位。
我国煤炭销量继续保持稳定增长。
2009年11月份,全国煤炭销量完成25576万吨,同比增加3511万吨,增长15.9%。
今年1-11月,全国煤炭销量累计完成251736万吨,同比增加13142万吨,增长5.5%。
4.煤炭消费结构
二.中游基础化工环节中游基础化工环节基础化工
(一)石油化工行业发展现状
经过半个多世纪的发展,我国石化工业发生了巨大变化,成为支撑国民经济持续健康发展的重要力量。
截至2009年底,中国原油一次加工能力已达4.77亿吨/年,位居世界第二位。
中国石化和中国石油两大国有石油公司分别跻身2009年世界500强企业的第9位和13位。
(2009年进口原油突破2亿达到2.05亿吨)过去十年是中国炼油能力增长量最大、增速最快的十年,炼油能力增加了72.8%,年均增长率达6.3%。
2009年,中石化目前已成为仅次于埃克森美孚和壳牌的世界第三大炼油商,中石油也已发展为世界第八大炼油商。
两大集团所辖炼油厂的数量虽然仅占全国的27.2%,但原油一次加工能力已占全国的76.8%,在国内市场居主导地位。
中海油及地方炼厂在2008年后也有显著增长。
我国已形成17个千万吨级炼油基地,1000万吨/年以上的炼油厂原油一次加工能力已接近全国总加工能力的一半。
在这17个基地中,大连石化和镇海炼化两家炼油企业炼能达到2000万吨/年。
另有一批千万吨级炼油基地正在加紧建设或筹划。
中国石化十年来的炼油能力增长迅速。
原油一次加工能力由2000年的1.43亿吨增至2005年的1.635亿吨,2009年更是达到2.235亿吨,占全国产能的46.9%。
炼厂平均规模也从432万吨/年攀升至570万吨/年。
截至2009年底,该公司1000万吨/年以上的炼厂有11家,其中镇海炼化的炼油规模超过2000万吨/年。
中国石油十年来的炼油能力也有较快增长。
2000~2009年,中国石油原油一次加工能力由2000年的1.19亿吨增至2005年的1.194亿吨,2009年达到1.425亿吨,占全国产能的29.9%。
炼厂平均规模从352万吨/年增至540万吨/年。
截至2009年底,该公司规模达1000万吨/年以上的炼厂有5家,其中大连石化的炼油规模超过2000万吨/年。
2009年5月,中国海油兴建的1200万吨/年惠州炼厂投产,标志着中国海油正式大规模
进军炼油业。
中国海油的炼油能力增长迅速,从2005年的750万吨攀升至2009年的1950万吨,占全国产能的4.1%。
从地方炼厂的情况看,截至2008年底,包括原为中国石油托管企业、2005年9月独立出来的陕西延长石油集团(2008年底其合计能力为1400万吨)在内,全国地方炼油企业(简称地炼)总炼油能力达8805万吨/年。
这些地炼除延长外,主要分布在山东(37家)、辽宁(15家)、广东(14家)。
主要产品包括汽油、柴油、润滑油、溶剂油、燃料油、沥青、乙烯、丙烯、芳烃、液化石油气、MTBE等。
2009年除延长外,前十大地炼的一次加工能力达到3870万吨,占全国地炼总能力的42.7%,但排在十大地炼之后的大部分炼厂的实际加工能力都不足100万吨/年。
从实力看,山东地炼居全国地炼首位。
外资公司在华炼油业务也取得重大进展。
继道达尔于20世纪90年代中期参股建成大连西太之后,埃克森美孚、沙特阿美参建的福建炼化一体化项目已于2009年正式投运,外资在中国的权益炼油能力达1050万吨/年,占我国炼油总能力的2.2%。
此外,中俄天津东方石化炼油项目、委内瑞拉与中国石油合资广东揭阳炼油项目、卡塔尔与中国石油炼化合资项目、科威特与中国石化广东湛江东海岛炼油项目等中外合资炼油项目也都在推进。
中国炼油工业呈现以两大集团为主导的多元化市场竞争格局。
我国炼油布局遵循靠近资源地、靠近市场、靠近沿海沿江建设的原则,形成以东部为主、中西部为辅的梯次分布。
原油加工能力主要集中在华东、东北、华南地区,这三大地区分别约占全国炼油能力的32%、21%、15%。
辽宁是全国炼油能力最大的省份,原油加工能力达7600万吨/年,其次为山东和广东。
受国内石油资源分布和1998年国内石油石化大重组方案的局限,中国石油的炼厂主要分布在东北和西北地区,但这些区域不是成品油的主要消费区。
2008年中国石油从东北、西北炼厂调运至东南沿海及西南地区的成品油占其总产量的50%以上。
中国石化炼厂则主要分布在油品消费高度集中的华东和中南地区,所产的成品油基本可在其传统销售区域消化。
地炼则主要分布在山东及陕西地区,成品油资源除部分交中国石油、中国石化两大集团销售外,其余自行销售。
虽然中石油抓紧在广东、广西地区战略布点,中海油加快建设,但我国成品油目前总体的主要流向大致呈“北油南运”、“西油东调”的格局没有改变。
按照国家发改委公布的炼油中长期规划,2010年,到我国将形成约20个千万吨级原油加工基地,其合计加工能力占全国总能力的65%,企业平均规模达到570万吨/年,整体水平将有较大提升。
根据新近出台的国家石化振兴规划,未来新出炉的中国十大炼油基地将是:
规模超过年3000万吨的大型炼油基地——宁波、上海、南京、大连,规模超过2000万吨/年的大型炼油基地——茂名、广州、惠州、泉州、天津、曹妃甸。
2007年底中国石化镇海炼化以2000万吨/年的炼油能力,2008年中国石油大连石化改扩建后炼油能力达到2050万吨/年,先后跻身能力超2000万吨/年世界级炼厂行列。
截至2009年底,中国石化拥有12家乙烯生产企业(含赛科、扬-巴、福炼),总的乙烯生产能力为728.5万吨/年(2010年928万吨/年),占我国大陆地区乙烯总产能1197.5万吨/
年的61%。
茂名、上海赛科产能分别为100万吨/年、109万吨/年,其中茂名乙烯产量达到106万吨/年。
(二)煤炭化工产业现状
在2008年全球金融危机爆发之前的几年间,在全球经济稳步增长的推动下,全球一次能源需求呈现稳步增长的态势。
2002-2008年,全球一次能源需求年均增长3.0%,石油和天然气分别年均增长1.4%和3.0%,煤炭年均增长5.4%(见图1)。
到2008年底,全球煤炭费连续六年成为消费增长最快的一次能源。
煤炭需求增长已成为推动一次能源需求增长的主要动力。
相对于石油、天然气资源,世界煤炭资源较为丰富。
据统计,2008年全球原油探明储量约为1708亿吨,储采比为42年;天然气探明储量约为185.02万亿立方米,储采比为60年;而煤炭的探明储量约为8260亿吨,储采比为122年。
据B司统计,2008年,全球一次能源消费结构中,石油占34.6%,煤炭占29.1%,天然气占24.0%,核能、水电等约占12.3%。
由此可见,相对丰富的煤炭资源为煤化工的发展提供了资源条件。
就中国而言,缺油少气富煤的资源特征十分显著。
据2009年全国油气矿产储量通报,截至2008年底,中国原油剩余经济可采储量约为20.90亿吨,储采比为11.8年;天然气剩余经济可采储量约26511亿立方米,储采比为34年;煤炭储量约为1145亿吨,储采比约为41年。
近年来,随着国民经济的平稳较快发展,中国能源消费保持较快增长趋势,特别是交通运输燃料快速增长和石化产品需求的大幅增长,使得油气资源紧缺的矛盾更加突出。
2003-2009年,中国一次能源消费年均增长17.3%。
2009年,一次能源消费达30亿吨标准煤。
其中,煤炭约占70%,石油和天然气约占20%,核电、风电及水电约占10%(见图2)。
在此期间,中国石油消费以年均7.1%的速度增长,而原油产量年均增长仅1.8%,中国原油对外依存度已经超过50%。
发展替代资源,减少对石油资源的依赖,客观上为中国煤化工产业的发展创造了机遇。
国外的煤化工产业起步较早,20世纪40年代以来,德国、美国、日本等先进国家,在煤液化、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制乙二醇、煤制天然气等领域先后建成过实验装置,开发了有关的工艺技术,但由于受到资源、技术、环境、油价、投资等因素的影响,真正实现工业化的寥寥无几。
目前,只有南非萨索尔公司的煤间接液化工厂和美国大平原煤制天然气工厂。
而中国煤化工产业在近几年则获得了较快发展。
2.1传统煤化工总体呈现产能过剩的局面。
传统煤化工总体呈现产能过剩的局面。
早在20世纪40年代,中国也开始拥有传统煤化工产业,但规模很小、产品单一,产品主要包括焦炭、合成氨、电石和甲醇等。
近年来,随着中国地方经济的迅速发展和资源丰富地区的崛起,传统煤化工和部分产品产能较快增长。
从产品的供需来看,中国传统煤化工总体上呈现产能过剩的局面。
2009年,中国焦炭消费量约3.4亿吨,产能约为3.8亿吨/年,装置平均开工率约91%;电石消费量约1500万吨,总产能约2200万吨/年,装置平均开工率低于70%;甲醇消费量约1660万吨,总产能高达3000万吨/年左右,装置平均开工率仅37.4%。
值得注意的是,在中国的甲醇生产中,70%以煤为原料,甲醇作为新型煤化工的重要中间体,近年来受到了众多投资者的青睐。
据统计,目前在建和拟建的甲醇项目产能达2500万吨/年左右,预计到2012年,中国甲醇总产能将达到5000万吨/年以上,而届时的甲
醇需求量最乐观预计也仅增加到3100万吨左右,产能过剩将进一步加剧。
2.2新型煤化工呈现较快发展势头近年来,在高油价的推动下,我国新型煤化工产业得新型煤化工呈现较快发展势头近年来,在高油价的推动下,到了较快发展,在煤液化合成油、煤基甲醇制烯烃、煤基甲醇制二甲醚、到了较快发展,在煤液化合成油、煤基甲醇制烯烃、煤基甲醇制二甲醚、煤制乙二醇等方面取得了突破性进展。
面取得了突破性进展。
1)煤直接液化首条百万吨级工业示范生产装置已建成投产。
中国的煤直接液化技术最生产装置已建成投产。
)煤直接液化首条百万吨级工业示范生产装置已建成投产早由中国煤炭科学研究总院和中国石化洛阳工程公司合作,在消化吸收国外技术的基础上自主创新开发成功。
中国神华集团在内蒙古鄂尔多斯市的伊金霍洛旗,分两期投资建设总规模为500万吨/年的煤直接液化工程。
2008年12月30日,一期工程的先期工程100万吨/年煤直接液化合成油装置一次投料试车成功,生产出合格油品和化工品。
该工程由中国石化工程建设公司承担EPC总承包。
这标志着中国已经掌握了百万吨级煤直接液化关键技术。
2)煤间接液化示范工程成功建成。
国内从事煤炭间接液化技术研发的单位主要有中科)煤间接液化示范工程成功建成。
院山西煤炭化学研究所和兖矿集团。
20世纪80年代以来,山西煤化所在消化吸收国外工艺的基础上,自主开发成功了煤间接液化技术。
目前,山西煤化所研发的煤间接液化工艺已经应用到山西潞安集团、内蒙古伊泰集团、神华集团等三套16万吨/年示范项目中,目前已相继投产。
神华宁夏煤业集团与南非萨索尔公司合资的宁东煤炭间接液化项目已经上报国家发改委核准。
3)煤制烯烃工业示范装置正在建设。
目前国内拥有煤制烯烃技术的研究机构主要有中)煤制烯烃工业示范装置正在建设。
国科学院大连化学物理研究所和中国石油化工集团公司。
“八五”期间,中国科学院大连化物所开发的甲醇制低碳烯烃技术(DMTO)完成了中试。
2005年,大连化物所与陕西新兴煤化工科技发展有限公司以及中国石化集团洛阳石化工程公司合作,在陕西建设了规模为1.5万吨/年(以原料甲醇计)的工业试验装置。
2006年2月,装置投料试车,8月通过了国家级鉴定。
这项技术实现了约99.18%的甲醇转化率,双烯(乙烯+丙烯)碳基选择性达78.71%。
目前,神华集团采用这项技术,由中国石化工程建设公司承担EPC+M,于2010年5月31日在内蒙古包头建成了60万吨/年(以双烯计)MTO装置。
中国石化上海石化研究院开发的具有自主知识产权的甲醇制烯烃的具有自主知识产权的甲醇制烯烃(中国石化上海石化研究院开发的具有自主知识产权的甲醇制烯烃(SMTO)技术。
目)技术。
前已在燕山石化建成了甲醇进料规模为3.6万吨/年的中试装置,并进行了累计116天的工业试验。
中试结果显示,乙烯+丙烯选择性平均达80.51%,甲醇转化率平均为99.74%。
目前已完成了180万吨/年(以甲醇计)的SMTO装置工艺包设计,并在中原石化建设60万吨/年(以甲醇计)SMTO装置,计划2011年底建成投产。
中国石化上海石化研究院从2003年起就开始进行甲醇制丙烯(MTP)技术(固定床工艺)的研究,目前已完成了中试。
中试结果表明甲醇转化率大于99%,丙烯单程选择性为45.6%,达到国际先进水平。
这项工艺在2010年进行工业侧线试验,同时开展大型工业化装置工艺包研发。
清华大学、中化集团和安徽淮化联合开发了流化床甲醇制丙烯(FMTP)技术,其规模为3万吨/年甲醇进料的试验装置连续运行了470小时,甲醇转化率为99.9%,丙烯选择性67.3%,吨丙烯消耗甲醇3.39吨。
4)开发出拥有自主知识产权的煤气化技术。
煤气化技术是煤化工的基础技术,煤气化)开发出拥有自主知识产权的煤气化技术。
装置作为煤化工产业链中的龙头装置,具有投入大、可靠性要求高等特点,是整个产业链的关键技术。
近年来,为降低化肥原料成本,国内石化企业引进德士古和壳牌公司的煤气化技术,用于生产合成氨等煤化工产品。
值得一提的是,德士古和壳牌公司煤气化技术的大型化工装置是在中国石化建设的生产装置中成熟起来,并得到大量应用的。
在建设和试生产运行过程中,中国石化不仅解决了很多工艺技术放大过程中的工程技术问题,还采取很多独创性改进措施实现了装置的长周期安全稳定生产。
目前,国内在消化吸收国外气化技术的基础上,已经开发出多种拥有自主知识产权的煤气化技术,包括四喷嘴气化技术、非熔渣-熔渣分级气化技术、两段式干粉气化技术、航天炉气化技术、多元料浆气化技术、单喷嘴粉煤气化技
术及灰熔聚煤气化技术等。
其中,四喷嘴气化技术、非熔渣-熔渣分级气化技术已成功应用于工业化装置中,前者有兖矿国泰化工、华鲁恒升化工等,后者有山西丰喜肥业集团等。
5)煤制乙二醇进入商业化应用。
20世纪80-90年代,国家组织开展了一氧化碳氧化偶)煤制乙二醇进入商业化应用。
联技术研究。
2009年,由中国科学院福建物质结构研究所与江苏丹化集团有限责任公司、上海金煤化工新技术有限公司三方联合研发的煤制乙二醇技术,通过了万吨级工业示范装置的成果鉴定。
2009年12月底,采用该技术的通辽金煤一期20万吨/年煤制乙二醇项目成功实现了工业化生产。
6)一步法甲醇转化制汽油的工业示范工程正在建设。
目前,中科院山西煤炭化学研究)一步法甲醇转化制汽油的工业示范工程正在建设。
所与化学工业第二设计院共同研发出一步法甲醇转化制汽油工艺,采用自主研发的ZSM-5分子筛催化剂,汽油选择性达到37%~38%,可以生产辛烷值(RON)在93以上、低烯烃、低苯含量、无硫的优质汽油产品。
2009年,该技术在山西晋城取得万吨级试验装置的成功运行。
目前,云南煤化集团正在建设20万吨/年的MTG装置。
7)煤制二甲醚产能过剩。
中国二甲醚产能已从2006年的44.5万吨/年猛增到2007年的)煤制二甲醚产能过剩。
220万吨/年,2008年又几乎翻了一番,达到432万吨/年。
预计到2012年,二甲醚的产能将增加到940万吨/年左右。
从消费来看,国内90%左右的二甲醚用于掺入液化石油气作为民用燃料,2008年的消费量在150万吨左右,预计2012年将增加到580万吨。
国内二甲醚产业已经面临产能过剩局面。
8)IGCC发电得到较快发展。
发电得到较快发展。
近年来,随着环境保护和节能减排要求的日益严格,IGCC)技术得到较快发展。
2005年底,中国石化将IGCC装置作为公用工程的核心装置,应用于福建炼油乙烯一体化工程之中,已在2009年建成投产。
兖矿集团也建有IGCC联产甲醇和醋酸的示范装置,拥有80MW的装机容量、30万吨/年甲醇和22万吨/年醋酸的联产能力。
从2006年起,各大发电集团也积极开展IGCC技术在国内的发展和应用。
尽管近年来诸多煤化工技术的突飞猛进,推动了国内煤化工项目的建设。
但在看到煤化工产业取得的进步和成绩的同时,我们必须清醒地注意到以下四个问题。
但在看到煤化工产业取得的进步和成绩的同时,我们必须清醒地注意到以下四个问题。
一是多数煤化工技术尚不十分成熟,还存在诸多风险。
一是多数煤化工技术尚不十分成熟,还存在诸多风险。
在建的煤液化、煤制烯烃等项目,在全球范围内都属同类装置中规模最大的首套工业装置,有的项目尚未进行工业放大,就直接进入工程应用;有的虽投料试车成功,但还有待安全稳定长周期生产的检验。
因此,必须清醒认识到项目建设中仍存在着较多的不确定因素和较大的工程风险。
应在示范项目工程问题充分暴露,并得到切实有效的妥善解决之后再进一步推广发展,一定要防止盲目建设、一哄而上。
二是必须注意到煤化工发展对环境带来的影响。
二是必须注意到煤化工发展对环境带来的影响。
煤炭中氢的含量少,而煤化工产品中氢/碳比例高,因此,在煤的转化过程中必将有大量的碳要以二氧化碳的形式排放出来。
比如以煤为原料生产1吨甲醇,要排放出3.85吨的二氧化碳;而生产1吨烯烃,排放出的二氧化碳高达11.63吨(见图3)。
因此,发展煤化工必须重视二氧化碳的排放问题,相应解决碳的封存和捕集(CCS)问题。
妥善解决二氧化碳的出路是发展煤化工的关键问题,不然,与低碳经济是背道而驰的。
三是我国是水资源短缺的国家,而且煤炭资源与水资源的分布大体呈逆向分布,三是我国是水资源短缺的国家,而且煤炭资源与水资源的分布大体呈逆向分布,有效解决水资源问题是发展煤化工的又一基本条件。
解决水资源问题是发展煤化工的又一基本条件。
煤化工的发展需要大量的水资源支持,比如生产1吨直接液化的油品需要耗水10吨左右,生产1吨间接液化合成油需要耗水11吨左右,不采用空气冷却的甲醇装置生产1吨甲醇也要耗水5吨左右。
而国内煤炭资源丰富的地区多数缺乏水资源,如果不考虑水资源平衡盲目发展煤化工,必将会对当地的水资源以及环境带来破坏性的影响。
因此,发展煤化工,不仅要注意建设地点的环境承载能力,更要注意水资源的合理利用和节水技术的开发应用。
四是煤化工项
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