在2012C4/C5/C9/C10分離技術及資源綜合利用論壇舉行期間，企業老總和科研院所的專家就碳四資源綜合利用問題進行了探討。
“請發言者盡量縮短時間，好讓更多的人談談自己的看法。”這是發生在記者上月底參加的一次專業論壇上的情景——每位發言人說起碳四資源綜合利用都是滔滔不絕，論壇主持人只能不斷提醒他們注意發言時間。“請大家盡快回到座位，論壇將進入下一個話題。”而每次短暫的休息間隙，各企業人士和專家都抓緊時間聚在一起，就碳四資源利用的市場和技術問題進行交流，主持人不得不一次次把他們“硬拉”回到論壇的流程中來。
近兩年來，關于碳四資源綜合利用的會議不少，但在上月底召開的2012C4/C5/C9/C10分離技術及資源綜合利用論壇上，記者還是感受到了200多位與會者的熱情。似乎所有企業都躍躍欲試，準備拿著錢在這個領域大干一場。是什么讓這些企業有了投資欲望？碳四資源是否真的迎來了綜合利用的時代？
碳四資源不斷增長，拿到手卻并不容易
碳四，是指含4個碳原子的多種烷烴、烯烴和二烯烴的混合物，其主要來源為石油煉制、蒸汽裂解制乙烯、甲醇制烯烴（MTO）工藝的副產，以及天然氣和油田氣回收。近兩年，我國碳四總量正隨著煉油、乙烯產能和MTO工藝的發展而增長。
據介紹，2011年，我國原油一次加工能力為5.4億噸/年，同比增加5.2%。其中，富含碳四的液化石油氣產量達到2181.1萬噸，比上年增長6.3%。
裂解碳四的產量為乙烯產量的40%～50%。到2011年底，我國乙烯年產能已由2005年的785.9萬噸猛增至1569.5萬噸；乙烯產量為1554萬噸，增長9.4%。預計到2015年，我國乙烯產能將達到2700萬噸。
同時，據不完全統計，我國將在3年內開工建設（含已投產和正在試車）的煤制烯烴項目有20多個，各地規劃的煤制烯烴總產能已超過2000萬噸/年。為此，副產的碳四資源也將會有較大增量。
據中國石化科技開發部高級工程師袁霞光推算，目前國內煉廠碳四總量每年超過600萬噸，裂解碳四總量接近500萬噸，正在發展初期的MTO產業副產的碳四總量也將超過100萬噸。
碳四資源的不斷增長，無疑成為很多企業計劃投資該領域的基礎。尤其是碳四資源作為燃料利用的路徑正在變窄，更是給了這些企業機會。
“在我國，大部分碳四都作為民用或工業燃料使用，化工利用率相對較低。但隨著農村沼氣、城鎮天然氣和家用電器的發展，碳四燃料需求量越來越小，這正好給了碳四化工利用的機會。”山東海成石化工程設計有限公司總經理王春生介紹說，自2004年西氣東輸管線正式開通以來，全國已有多個省市開始使用天然氣，一些地方出現液化氣滯銷的局面。這就使得原來用作燃料的碳四餾分有一部分被天然氣替代，為碳四資源的有效利用創造了條件。
“二甲醚產能在近幾年得到釋放，摻入液化氣之后，后者的價格難以大幅度上揚，也使得液化氣作為燃料銷售的利潤并不可觀。”中國石油大學（北京）新能源研究院教授周紅軍表示，“而且，近幾年有大量LNG進口，從高端市場對液化氣產生擠壓。二甲醚和LNG的雙向擠壓，使得液化氣用作民用燃料的效益越來越不被看好，尋找碳四新的高價值利用途徑成為現實問題。”
宏源證券公司高級分析師柴沁虎還指出，國家對頁巖氣開采的重視，也為碳四資源的燃料利用帶來挑戰。“液化氣往農村市場走，在短期內有市場。但從長期看，隨著全球頁巖氣技術的逐漸成熟，液化氣作為燃料利用的范圍只會越來越窄。”
如此明顯的資源優勢，自然不會逃過眾多企業的眼睛。但正是因為這個顯而易見的優勢，也讓資源成為碳四綜合利用的關鍵。正如王春生和周紅軍所擔心的，碳四的綜合利用能給很多民營企業帶來利潤，但前提是能拿到資源。裂解碳四在一些乙烯生產企業已經得到利用，很難再流通到其他企業；中石化、中石油有大量的煉化碳四，但一般企業也不一定能拿到。“地方煉廠由于煉油規模小，副產的碳四資源量也相對較少。碳四綜合利用要達到一定規模才能產生效益。所以建議企業想辦法把同一個區域內的碳四資源集中起來聯合利用。”王春生如是說。
山東齊隆化工股份有限公司技術經理張興連向記者講述了他們公司的親身經歷：“2007年前后，我們就想搞碳四綜合利用，但經過多方論證之后還是放棄了，原因就是資源不確定。大乙烯項目的副產基本自己都吃干榨盡了，只剩煉化副產。山東的地煉企業雖多，但煉化副產資源的綜合利用在近幾年受到持續關注，這造成了碳四資源的相對緊張。”
久泰能源（準格爾）有限公司目前正在籌劃甲醇制烯烴的項目，計劃2014年年底投產。項目副產的碳四如何利用也是該公司正在考慮的問題。該公司項目管理部工程師鄭向祝告訴記者：“雖然還沒有最終確定碳四利用的工藝路線，但根據我們60萬噸/年甲醇制烯烴的裝置規模推算，每年副產的碳四大約為10萬噸。要想形成規模效益，碳四資源還稍微差一點兒。”
下游市場前景廣闊，扎堆發展漸存隱患
根據碳四的組分特點，通過化工利用可以生產不少產品，如甲乙酮、丁二烯、丙烯、甲基丙烯酸甲酯（MMA）等。而在這眾多產品工藝路線中，最讓企業看好的當屬碳四制丁二烯。
據中國石油規劃總院高級工程師邊鋼月介紹，裂解碳四中含有近50%的丁二烯，可采用溶劑抽提法對其進行分離利用。也可以將碳四組分中的丁烷或丁烯脫氫制丁二烯，這是其他國家普遍采用的工藝。
“企業都愿意采用這條工藝，正是看中了丁二烯的下游市場。丁二烯是生產合成橡膠的主要原料，大量用于生產順丁橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠和丁腈橡膠。此外，丁二烯還可生產ABS、SBS等樹脂。2011年，國內丁二烯（抽提）總產能達到243萬噸，但仍供不應求。隨著國內合成橡膠產能的不斷增長，未來幾年丁二烯需求仍將增加。”袁霞光表示。
據了解，2011年國內主要合成橡膠總產量達到266萬噸，同比增長10%。其中，國產丁苯橡膠的市場占有率達到85%，丁二烯橡膠達到78%，丁腈橡膠為56%，相比前幾年都有明顯提升。這幾類橡膠產量的增長，帶動丁二烯供應由松變緊，價格也持續高位運行。
作為格雷斯中國有限公司的采購經理，楊一星向記者介紹的情況也證實了丁二烯的緊俏。“丁二烯是我們公司生產線的主要原材料，現在全球拿貨都很難。而且如果全球經濟進一步復蘇，丁二烯價格還會上漲。”楊一星說，“我來參加這個論壇，就是看好碳四資源制丁二烯的方向，希望這個工藝路線能在國內盡快發展起來。”
而根據合成橡膠工業在“十二五”期間的發展規劃，丁二烯資源將變得更加緊俏。中國合成橡膠工業協會副秘書長周文榮算了筆賬：當前收集到的資料顯示, 2011年國內有超過300萬噸/年的合成橡膠裝置能力正在建設和計劃建設中，如果這些裝置都建成，國內主要合成橡膠的生產能力預計將從2010年的282萬噸上升到2015年的600萬噸左右。屆時國內丁二烯的需求量將達到374萬噸，加上ABS和丁苯膠乳所需要的丁二烯，全國丁二烯需求總量為439萬噸。目前我國丁二烯資源基本來自以石油腦為基本原料的乙烯裝置聯產。據有關部門分析，2015年國內以石腦油為基本原料的乙烯裝置能力可能達2100萬噸，按丁二烯產率為乙烯產量的13%～14%估算，2015年可能獲得的丁二烯總資源量為284萬～294萬噸。這與439萬噸的需求量差了一大截。
如此大的市場空缺，讓眾多企業都看到了碳四制丁二烯的前景，久泰能源公司還只是其中之一。“石腦油裂解制乙烯，能夠副產40%左右的丁二烯。但當前石腦油價格高，乙烯價格低，一些企業都開始選擇乙烷脫氫制乙烯工藝，這就造成了丁二烯市場緊張。因此，我們公司偏向于用甲醇制烯烴裝置副產的碳四來制丁二烯。隨著合成橡膠工業的發展，丁二烯的價格預計還會上漲，這條工藝應該會有不錯的經濟效益。”鄭向祝十分肯定地說。
然而，面對企業的熱情，一些專家則更為冷靜。他們認為，不能因丁二烯市場好，就一窩蜂地全涌到該領域發展，而應根據企業自身的特點，走差異化發展之路。
“找我們合作利用碳四制丁二烯的企業很多，尤其是山東的企業，但我不建議都做。我認為，企業應該嘗試一下其他的碳四利用路線，不能將雞蛋都放在同一個籃子里，不然會有風險。”王春生說。
惠生工程（中國）有限公司工藝設計高級工程師衣秀玉也向記者表達了她的觀點：“任何市場都有飽和的可能，所以企業投資碳四利用工藝路線，應該要長遠考慮、全面考慮，不能只顧眼前利益。丁二烯目前是很火，但建一套裝置要兩三年，可能兩三年后這個產品又火過了。而且，企業綜合利用碳四資源，可以往高端產品上考慮。因為隨著社會的發展，人民生活水平的提高，高端產品的需求量必然會逐漸增多。”
袁霞光建議，企業可以走碳四制丙烯路線，因為丙烯可以發展丙烯腈、環氧丙烷、丙烯酸、水溶涂料等。而且近5年間，我國丙烯的需求增長率為6%左右，已超過乙烯的需求增長率，預計未來5年也是如此。
利用技術層出不窮，工業化的還是太少
上游有資源，下游有市場。對企業來說，投身碳四綜合利用最關鍵的就剩技術了。近兩年，國內外碳四利用技術層出不窮，給了企業不小的信心。
據介紹，美國UOP公司和魯姆斯公司的碳四綜合利用技術已經走在了世界前列。而且UOP公司開發的OCP烯烴裂解工藝具有一定的優越性，能與多種工藝裝置組合應用，目前已應用在惠生工程公司的MTO裝置上。
由于碳四綜合利用市場的需要，近幾年國內一些研發機構和企業在此技術領域也取得了突破。“為了提高碳四的綜合利用效率，我們成功開發了具有完全自主知識產權的萃取精餾分離碳四工藝技術，申請了3項中國發明專利，并以每年10萬～50萬噸規模的碳四分離工藝軟件包的形式將其轉讓給了國內19家大型石化企業，取得了不錯的經濟效益。”煙臺大學教授任萬忠說。
王春生還介紹說，早在2006年，海成石化公司和大連理工大學、山東齊旺達公司一起開發的10萬噸/年碳四芳構化制“三苯”工業化試驗裝置就一次開車成功，自此奠定了碳四綜合利用的基礎。近幾年，海成石化又和大連理工大學、齊魯研究院、清華大學、美國UOP公司等單位合作建設開發了混合碳四異丁烯疊合、醚后碳四緩和芳構化制汽油、醚后碳四裂解制丙烯、混合碳四烷烴重整制丙烷、碳四制裂解原料等18項技術，建成了60多套裝置。
然而，記者在采訪中了解到，很多專家都認為，能夠研發出碳四綜合利用的各種技術確實是突破，但能否實現工業化、取得經濟效益才是關鍵。
就拿企業熱衷的碳四制丁二烯工藝來說，王春生認為，該工藝流程長、投資高、能耗高、收率低，風險較大。
“上世紀80年代，碳四組分中的丁烯氧化制丁二烯技術就由齊魯研究院組織開發出來了。但因成本太高，這項技術至今也沒有實現工業化。該技術最大的問題就是廢水量大，每產出1噸丁二烯要排放近30噸廢水。如今環保要求很高，這部分的處理成本很難降下來。今年5月，淄博齊翔騰達化工股份有限公司的10萬噸/年丁二烯項目將建成投產，采用的就是這個技術。我們也將進一步跟蹤觀察，再作打算。”雖然偏向碳四制丁二烯工藝，但鄭向祝的分析還是頗具理性。
碳四制丙烯工藝也是如此。據了解，國內有七八家企業都上過碳四制丙烯裝置，但大部分都因轉化率等問題停掉了。而且，即便是UOP公司的先進技術，也只是處于半工業化階段，完全工業化還要等到2013年。
“現在企業對碳四綜合利用新技術都特別敏感，哪里有點兒新動向就想追著用。但我認為，企業在碳四綜合利用領域投資時還是應該采用成熟度高、已工業化的技術。因為我們很多企業的規模都不大，一旦嘗試失敗，或許會危及整個企業的發展。”任萬忠如此建議。
