文/陈晓波 中国石化长岭分公司信息技术中心
对二甲苯(PX)是一种石油化工品，无色透明液体，有类似甲苯的气味。 虽然 PX 属于危险化学品，但是无论是危险标记、健康危害性、毒理学资料，还是在职业灾害防护等标准下，PX 都不属于高危高毒产品。 PX 是苯的衍生物，主要用于生产精对苯二甲酸(PTA)，进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丁二醇酯等聚酯树脂。PTA 是生产聚酯树脂、纤维、薄膜等产品的主要原料，而聚酯树脂是生产涤纶纤维、聚酯薄片、聚酯中空容器的原料，绦纶纤维是我国目前第一大合成纤维。 也有少量 PX 用作涂料、染料和农药等的原料，在除草剂和联 PX 中用作溶剂。 PET 树脂可用于生产饮料、食用油脂包装、平板显示器基材、车用和建筑用太阳膜等等。 可见，PX与我们的日常生活息息相关。 本文就 PX 的原料供应、产业链发展趋势、项目投资以及盈利能力进行分析探讨。
PX与日常生活息息相关
在我们的日常生活中可以说处处可以看到 PX的下游产品。PX 在医药领域的运用就非常广泛，例如伤风感冒经常接触的存放胶囊的瓶子其原料之一就是 PX。 目前全球生产的 3000万t 以上的 PX，绝大部分都成为聚酯纤维的原料。大量的聚酯纤维被加工成服装， 不仅满足全球 60 多亿人口的穿衣问题，还满足了人们对服装色彩、光泽、褶皱、薄厚、透明度等更多的要求。 在某种意义上，PX 解决了自然纤维与粮食争地的问题。 我国是一个人口众多、耕地资源相对匮乏的国家，每万吨合成纤维大约相当于 7 万亩耕地所产的自然纺织纤维，2012 年我国生产合成纤维约 2800万t，如果生产同等数量的自然纤维，则需耕地近 2 亿亩。 PX 和人们的住也紧密相关，它是很多建筑材料的原料，也可以用来生产油漆溶剂。 随着技术的进步，PX 的下游产品 PET 正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷和纸张，应用于电器电子、汽车及机械制造行业。 我们身边的电话机、手机壳、矿泉水瓶、电脑外壳、胶囊、窗帘、照相机等等都是 PX 的下游产品制造的。
中国正在进入汽车社会，而汽油中就含有未经分离的 PX 组分。 我国许多城市现在饱受 PM2.5 之苦，减少城市雾霾的重要途径之一，就是加快汽油质量升级，降低汽油中的硫含量，提高汽油的辛烷值。 从目前技术而言，提高汽油辛烷值最好、最环保的方法就是加入芳烃， 而芳烃中二甲苯的毒性最低，PX 就是二甲苯的一种。 有专家预测，未来汽油中二甲苯的含量将占更多比例。
PX原料供应及装置构成
1.PX原料供应
PX 可从混二甲苯中抽提分离 ，也可将间 、邻二甲苯和乙苯异构化转化为 PX。 还可以通过甲苯歧化生产 PX，改进的工艺技术可使甲苯歧化生成 PX的产率提高到 90%以上。从 PX 原料供应链(见图 1)可以看出，PX 主要的原料供应来自混二甲苯，虽然乙烯装置也可以提供部分原料，但乙烯装置的主要原料还是炼厂混二甲苯的原料———石脑油，归根结底，石脑油是 PX 的主要原料来源，而石脑油的加工装置催化重整装置则是 PX 原料供应的核心装置。
2.国内PX生产装置现状
目前国内共有 10 余家企业生产 PX，主要集中在中石油和中石化，规模最大的是大连福佳大化石化有限公司 PX 项目，处理能力达到了 170万t/a。
上海石化芳烃项目装置配置情况
上海石油化工股份有限公司 85万t/a PX 芳烃部共有两套芳烃联合装置， 其中芳烃 1 号装置PX 产 能 23.5万t/a，2 号 装置 PX 产 能 60万t/a。
两套芳烃联合装置的工艺路线基本相同，主要区别在于芳烃 1 号装置异构化单元采用乙苯转化工艺路线，芳烃 2 号装置采用乙苯脱乙基工艺路线。
上海石化芳烃联合装置主要由连续重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移、二甲苯精馏、吸附分离和异构化等装置组成，PX 工艺流程如图 2 所示。
镇海炼化芳烃项目装置配置情况
镇海炼化芳烃项目联合装置由 100万t/a Ⅲ套连续重整装置、120万t/a Ⅳ 套 连续重整装置、70万t/a 芳 烃抽提装置 、45万t/a 苯 抽提装置 、65万t/a PX 装 置和 100万t/a 甲 苯歧化与烷基转移装置组成，其中的 PX 和歧化装置分别于 2003 年 8月和 2004 年 12 月首次投产成功。 芳烃联合装置包括吸附分离、异构化、二甲苯分离和歧化 4 个部分。吸附分离在国内首次采用法国 IFPELUXYL 吸附分离技术。
国内其他芳烃项目装置配置情况
与镇海和上海石化芳烃装置相似，国内其他芳烃装置都配套建有重整装置、吸附分离、异构化、二甲苯分离和歧化等装置，具体情况见表 1。
PX产业链及发展趋势
1. PX进出口情况
PX 在 国内主要用于生产 PTA、DMT 以 及制药领域。根据统计数据显示，PTA 每年消耗的 PX 约占PX 总 消费量的 90%。 2003 年以后 ，随着 PTA 装置的陆续投产，PX 需求大幅增长。 2008 年中国 PX 进口高达 340万t， 成为全球最大的 PX 消费国及进口国。 到 2013 年，中国 PX 进口量增至 905万t。近5 年来我国 PX 进出口情况见表 2。
可以看出，PX 的进口量在不断攀升，出口量持续下降，说明国内需求量在不断扩大，2013 年供应缺口达到了 887万t，说明PX在国内的市场潜力巨大。 有专家预计， 如果停建或者缓建现在的 PX项目，预计到 2015 年国内 PX 自给率将降至 50%以下。 原料受制于人，导致化纤产业链的利润整体前移，更多地向 PX 环节聚集。 换言之，海外原料供应商获得了更多的利益，而民族制造业备受挤压。中石化炼化工程有限公司副董事长张克华就指出，日本、 韩国等向中国出口 PX 产品， 较国产材料价格都要高出很多。 凡是和 PX 有关的产品价格都会传递到终端环节，最终还是转嫁到消费者身上。
PX上下游产业链及发展趋势
1. PX 上下游产业链
国内 PX 生产企业除青岛丽东以及大连福佳之外，其余生产企业均以大型炼厂为依托，并且多数是按照上下游一体化建设的，配套 PTA 生产装置，如上海石化、扬子石化、天津石化、洛阳石化以及辽阳石化等，部分尚未配套企业的产品采取内部互供定向消费，如中石化下属的镇海炼化以及金陵石化的 PX 主要以合同协议形式供给仪征化纤， 部分产品作为商品对外销售。 乌鲁木齐石化、福建炼化、青岛丽东化工有限公司、大连福佳石油化工有限公司以及中海油南海石化的产品基本上作为商品对外销售。 而 PTA 再和乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，即聚酯，进一步加工纺丝生产涤纶纤维和轮胎工业用聚酯帘布，国内业已形成了 PX-PTA-PET 的 产业链 。 国内 PX 上下游产业链配套情况见表 3。
2 PTA 发展趋势
近年来， 我国 PTA 工业呈迅猛发展态势，2011年底 PTA 产能达到约 2000万t/a。今后几年 ，民营资本的延续投入仍将成为推动我国 PTA 发展的主要动力。 预计 2012~2015年，我国仍将新增 PTA 产能约 2500万t/a ，2015 年 将达到 4500万t/a 左 右 ，这将带动 PX 需求同步快速增长。
3 PTA 下游发展趋势
由于天然纤维增长有限，满足人民生活需求增长的主要来源将是化学纤维。 未来 10 年，我国纺织产品在国际市场上的竞争力仍将保持，但出口增幅将放缓， 下游终端需求将更多地依靠内需来拉动。近些年国内工农业、医疗、高科技、军事等领域对合纤的需求不断增长，成为合纤需求的新增长点。
基于以上分析，2010～2015 年国内纺织纤维需求总量年均增长将在 5%以上， 同期合纤需求年均增长将在 6%～7%。 下游市场增长将进一步促进 PX产业的发展，由于国内产能不断扩张，PX 大量依赖进口的局面将得到较大改善。 表 4 为 PX 及其下游产品供需分析和预测，可以看出 ，2008年以后PTA的表观消费量出现滞涨，这与下游聚酯产能的增量小于 PTA 产能的大幅度投放有着密切的关系。2011年，国内 PTA 总产能达到 1990万t/a， 下 游聚酯总产能为 3000万t/a 以 上 。 2012 年 国内 PTA 新 增产能在 1000万t/a 左 右 ，PTA 总 产能达到 3000万t/a左右，但下游聚酯总产能仍不到 4000万t/a， 聚 酯产能的增幅明显小于 PTA 市场的增速。
4 PX 发展趋势
2013 年 ，我国 PTA 产量约为 2347万t，以每吨PTA 消 耗 0.655t PX 测 算 ，消耗 PX 约 为 1540万t，约占总消费量的 94.7%。 预计 2015 年我国 PTA 的总产能将达到 4000万t/a 以 上 ， 以 PTA 装 置开工率 70%以及单耗计算，届时 PX 的需求量将达到约1850万t。 而 2014~2015 年 国内仅有中金石化一套200万t/a 的 PX 装置计划上马， 因此届时国内 PX产能仅约 1430万t/a，产能 仍不能满足国内生产需求， 我国 PX 仍需大量进口，PX 在国内仍有较好的发展前景。
由于 PX 的新建/扩能需要国家主管部门审核，虽然目前无法确定具体项目，但考虑到一些拟建计划，如中石化下属的洛阳石化、九江石化、青岛炼化及中海油下属的惠州炼油等， 预计 2015~2020 年，我国将新增 PX 产能约 400万～450万t/a，2020 年我国 PX 产能将达到约 1600万t/a， 年 需求将达到2700万t，缺口将继续维持在 1200万t左右。
PX投产项目投资介绍
1 乌石化100万t/a对二甲苯芳烃联合装置
2010 年 7 月 19 日 ，100万t/a 对二甲苯芳烃联合装置在中国石油乌鲁木齐石化分公司投产。该装置总投资 37 亿元，于 2008 年 5 月 1 日开建，投产后年销售收入超过 150 亿元。 芳烃联合装置由 8 套装置构成，分别为 100万t/a 连续重整 、100万t/a加氢裂化、100万t/a 对二甲苯芳烃联合装置和抽提、歧化、吸附分离、异构化、二甲苯分馏 5 个单元，其中连续重整、吸附分离等装置分别采用国际领先的美国 UOP 公司工艺技术， 核心技术达到世界领先水平。
2 福建炼化70万t/a对二甲苯芳烃联合装置
福建炼油化工有限公司 70万t/a 对二甲苯芳烃联合装置主要建设内容为建设 70万t/a 对 二甲苯芳烃联合装置及其部分配套公用工程，并对炼油乙烯一体化项目的建设方案进行优化和局部调整。
项目总投资 37.66 亿元，注册资本 12.56 亿元，由中国石化福建炼油化工有限公司、埃克森美孚和沙特阿美海外有限公司分别按 50%、25%和 25%股比投入，其余资金申请银行贷款。
3 福建腾龙80万t/a对二甲苯芳烃联合装置
福建腾龙芳烃 PX 项目位于福建漳州古雷开发区，是经国家发改委批准，由富能控股有限公司和华利财务有限公司共同发起组建而成的。 该项目总投资人民币 137.84 亿元，占地面积 140hm2，人 员定编约 800 人。 腾龙芳烃 PX 项目于 2009 年 6 月开工建设，2013 年 7 月建成投产。年销售收入 550 亿元，利税 70 亿元。
该项目的主要产品为 80万t/a对二甲苯。生产装置采用凝析油作为主要生产原料，装置年处理总量达 1000万t 以上。该项目是目前国内规模最大、能耗物耗最低、技术最先进以及环保程度最高的化工项目，其中环保、安全投资高达 16.88 亿元，污水处理能力为 850t/h。
PX盈利分析
1 盈利案例分析
上海石化 60万t/a 对二甲苯项目
上海石化的原油加工能力为 1400万t/a，配套170万t/a 的 预加氢装置为重整 3 号 连续重整装置供料，2 号芳烃装置的加工能力为 60万t/a。根据2013 年 3 月 财务数据 ， 对二甲苯的毛利为每吨 300元，每年可产生 1.8 亿元的经济效益(300×600000=1.8 亿元)。
典型 PX-PTA 项目
某石化企业新建45万t/a对二甲苯装置和53万t/a 精对苯二甲酸装置，对公用工程及配套设施进行改扩建，在原有 27万t/a PTA 装置基础上，对原有和新建 PTA 单元进行整合，经计算可知，项目的内部收益税后为 16.02％，取得了良好的经济效益，促进了企业的发展。 图 3 为 2003~2010 年混二甲苯、PX、PTA 价格及产品 PTA 与原料 PX 差价的变化曲线。
由图 3 可以看出，2006 年 PX 的价格达到最高值，在市场看好的情况下，公司抓住机遇，PX 装置提前一年于 2005 年底投产运行，当年获利达 18 亿元，为项目打开了盈利的局面。 2008 年在全球经济危机的影响下，PX、PTA 价格短期大幅度下降，原料产品差价降低到最低点，当年出现严重亏损。但随着 2009 年我国经济的回暖，盈利空间增大，市场价格的变化是给本项目带来经济效益的主要原因。 按照公司规定的参数计算，项目税后内部收益率达到16.02％，高于可研收益率 14.57％。所以，该项目投产后经济效益良好。
2 PX动态市场分析
过去几年，由于市场供应短缺，韩日等国不断哄抬对二甲苯(PX)供货价格，造成国际市场上 PX价格居高不下，从而使得其利润可观，其中亚洲 PX生产商们的经营情况更是好于北美和欧洲的竞争对手们。 不过，未来 5 年随着亚洲地区新增产能的陆续投产， 亚洲 PX 生产商们的盈利黄金期或将结束， 因为从当前来看， 亚洲 PX 市场已经出现供应过剩的迹象。
2013 年前 6 个 月中，亚洲 PX 市场已经出现较大幅度的波动。 据 IHS 化学公司称，2013 年前两个季度中， 亚洲 PX 价格出现波动主要是受到供应过剩以及市场需求疲软的影响，而不是受到上游原油和石脑油市场波动的影响。
对于 PX 生产商而言， 当时最为担忧的是 PX的供应， 影响 PX 价格最大的因素则是新建 PX 装置投产的时间表，包括福建厦门腾龙芳烃有限公司位于漳州古雷开发区的一套 80万t/a 装置和泛太平洋石油化学因多达玛(TPPI)公司位于印尼东爪哇省的一套 55万t/a 装 置。装置的开工率和检修计划也会对 PX 价格产生很大的影响。
2014 年 中国 PX 行业出现全面亏损，一个主要原因是 2014 年亚洲 PX 产能大幅释放，造成 PX 价格低迷不振。另一方面是由于 PTA 产能过剩，其价格随着原材料 PX 价格的下滑而下滑。 自 2013 年至今，PTA 价格下跌的动力都来自 PX-石脑油价差缩窄所带来的成本下滑。 PTA 行业的连续亏损造成了PX 价格一路下跌。2011 年之后，PX-石脑油价差维持在 600 美元/t 上方，凸显了 PX 环节的高利润。 从PX-石脑油价差来看 ，两者合理的价差区间是 200~400 美 元/t。 PX 产 能的集中释放 ， 把 PX- 石 脑油价差从 430 美元/t 拉低到均值 300 美元/t 附近 (见图4)，而 且石脑油价格的跌幅大于 PX 价 格的跌幅 ，造成 PX 现金流不断恶化。
3 PX盈利周期性分析
参照国内主流企业普遍认可的成本计算公式：单位盈利=PX-石脑油-350 美元/t。 一般传统行业的周期预计为 4~5 年， 长期掘取 PTA 产业链高盈利的 PX 从 2011 年开始已连续盈利近 4 年，按规律是要进入下降通道了。但现在是开放性的市场，这种规律在逐渐减弱，更多的是受进出口量、下游需求的影响比较多一些。 2014 年受到 PX 产能集中释放、PTA 下游产业低迷状况的影响，1~4 月份盈利为-12 美元/t，进入亏损区间，且维持下滑趋势，PX行业暂时处于盈利的低谷期。
PX 下 游产业 PTA 自 2012 年以来行业低迷已经进入第三个年头，尽管盈利不断恶化，但 PTA 扩能势头不减，伴随着 PTA 新产能的投产释放，PX 在很长一段时间依然将是供不应求，在度过行业低迷周期之后，预计 PX 盈利将持续复苏。
PX装置设计及投资规模分析
1 . 45万t/a PX装置设计方案
原料选择
某石化公司是以石油为原料，油、化、纤、塑并举的特大型石油化工、化纤联合企业，原油加工能力为 1000万t/a。 该公司可用原料有加氢裂化重石脑油， 现有乙烯装置的裂解汽油经抽提后的 C7～C9混合芳烃，现有芳烃联合装置提供的甲苯、二甲苯和 C9芳烃，以及扩建乙烯装置生产的裂解汽油。若45万t/a 芳 烃联合装置原料完全由重整装置提供，则所需重石脑油约 100万t/a。
根据生产规模的要求和原料的来源，在设计方案中，以充分利用乙烯裂解汽油为前提，不足部分原料采用石脑油重整的方法生产芳烃原料，所需加氢裂化重石脑油为 80万t/a。
装置配套及工艺技术
要达到 80万t/a重石脑油原料的要求，该炼厂的原油加工能力要达到 1400万t/a，配 置方案为80万t/a 连续重整装置+60万t/a歧化装置。芳烃联合装置由连续重整、环丁砜抽提、二甲苯分馏、歧化、吸附分离和异构化 6 个装置及相应的公用工程组成，采用国内外成熟的先进工艺，包括：
① 连续重整装置：超低压连续重整工艺，采用国产催化剂和 UOP 重整技术。
② 环丁砜抽提装置：环丁砜抽提溶剂，采用国内开发的环丁砜抽提蒸馏技术。
③ 二甲苯分馏装置：精密分馏工艺，采用国内成熟、先进的多溢流浮阀或 MD 塔盘。
④ 歧化装置： 采用国产甲苯及烷基转移工艺和催化剂。
⑤ 吸附分离装置：采用模拟移动床技术，可选UOP 或 IFP 专 利技术 。
⑥ 异构化装置：国产异构化工艺和催化剂。
投资估算与经济评价
为了使经济评价更加可靠，吸附分离装置分别采用 UOP 和 IFP 专利技术进行投资估算，估算结果见表 5。
2. 85万t/a PX装置设计方案
原料选择
铜化集团有机公司位于安徽铜陵市西部，是一家依托炼化企业安庆石化的精细化工生产企业，已形成12万t/a苯酐、1200t/a 周位酸、400t/a 劳伦酸、600t/a 苯基周位酸产能， 年销售收入 10 亿元。
其中苯酐位于全国十强， 产品规模列全省之首；周位酸、劳伦酸、苯基周位酸装置生产能力位于世界各国同类产品之首。 苯酐的主要原料是邻二甲苯，计划投资建设一套 85万t/a 的 PX 装 置 ， 该装置联产邻二甲苯供有机公司苯酐装置使用，主要原料为重整油 128万t/a、裂解汽油 30.31万t/a。
装置配套及工艺技术
PX装置设有加氢、90万t/a芳烃抽提、500万t/a 二 甲苯分馏 、 邻二甲苯分馏 、90万t/a 歧化、450万t/a分离吸附、360万t/a 异构化7个单元，其中歧化、分离吸附、异构化分别采用 UOP 公司的Tatoray 工 艺 、Parex 工艺和 Isomar 工艺 。
投资估算及经济分析
85万t/a PX 装置总投资 31.2 亿元，工程建设投资 27.2 亿元，新增销售收入 98 亿元(含税)，利税9.6 亿 元 ，其中利润 5.9 亿 元 ，投资回收期 8 年 。
炼化企业投资PX的条件
① 原料优势。投资 PX 装置的炼化企业一般至少要具有1000万t/a 以上的原油加工能力，配套的重整装置则要达到100万t/a 以上。从 PX 上下游配套情况及投资分析可以看出，国内同等规模的100万t/a PX 装置，至少要配置 140万t/a的重整装置。 中石化、中石油的一些大中型炼厂正在计划扩建，如果原油处理能力能达到 1800万t/a，上一套100万t/a 的 PX 生产装置还是可以保证原料供给的。 另外，周边如果有可以提供优质石脑油原料的石化企业或者芳构化装置，可以为炼化企业发展PX 装置多渠道提供原料资源。
② 交通便利。投资 PX 的炼化企业应临近大江大河，水路、陆路交通要非常方便，便于产品和原料的运输。 另外， 目前沿海大中型城市上 PX 装置非常敏感， 难度很大。 近两年国内多家沿海 PX 装置申报流产， 国内三线城市申报 PX 项目相对会比较宽松。
③ 审批政策放宽。 2013 年新一届政府首批取消和下放的 117 项行政审批项目已正式对外公布，这批改革的行政审批项目集中在投资和生产经营领域，多个需要国家发改委等部门审批的投资领域撤销了审批门槛。 发改委对企业投资精对苯二甲酸(PTA)、 甲苯二异氰酸酯 (TDI) 项目及对二甲苯 (PX)、乙烯改扩建项目的核准也被取消。 这将为炼化企业投资 PX 装置提供政策支持。
PX产业发展建议
1.加大PX成套技术国产化推进步伐，提高核心竞争力
受石脑油资源供应限制，增产对二甲苯仍然是今后芳烃行业的探索方向。 开发高乙苯转化率的对二甲苯异构化催化剂、开发新工艺新材料提高吸附分离进料中对二甲苯的浓度、开发具有自主知识产权的吸附剂是芳烃联合装置扩能的主要途径。洛阳石化工程公司、石油化工科学研究院等单位先后开发出具有自主知识产权的催化重整、芳烃抽提、甲苯歧化、芳烃吸附分离技术。 2013 年海南炼化 60万t/a PX 项目的成功应用，标志着中国石化成为全球第三个具有完全自主知识产权的大型化芳烃生产技术专利商。 该装置全部采用国产吸附剂及催化剂， 大型和关键设备以及 DCS 计算机控制系统也实现了国产化， 为降低 PX 项目单位能力的建设投资开辟了道路。 下一步应加大 PX 成套技术国产化推进步伐，从根本上提高我国对二甲苯产业的核心竞争能力。
2 优化产业布局，与区域经济发展相协调
早期我国 PX-PTA 产业布局基本集中在华东和华北地区，近年来由于产业链发展不均衡，出现了原料对二甲苯发展速度相对较缓， 而下游 PTA产业发展迅猛的态势，且产业链上下游产品布局不同步，产品运输距离过长。 目前我国 PTA 生产装置主要集中在江、浙、闽、沪等东南沿海地区，东南沿海的合资、 民营 PTA 企业大多依赖进口解决对二甲苯的供应。 我国未来新增 PTA 装置仍主要集中在东南沿海地区，该地区的对二甲苯供需缺口将进一步扩大，尤其是浙江、福建和江苏地区。 今后，我国新建对二甲苯装置， 要从有利于促进下游 PTA产业发展的角度考虑， 在解决原料供应的前提下，优先考虑贴近下游PTA市场布局对二甲苯项目，如浙江、江苏、广东和福建等省市，发挥项目的区位优势， 在局部地区形成上下游一体化产业链，增强 PX-PTA-聚酯产业链的整体竞争力。
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