战国时代之PDH(五):副产的氢气都做什么了?

在2020年7月份,平头哥连载了四篇关于PDH的文章,分别是《战国时代之PDH(一):从PDH的群雄争霸论市场调查的重要性》、《战国时代之PDH(二):全球丙烷都满足不了中国PDH装置了么?》、《战国时代之PDH(三):中国丙烯是不是要过剩了?》、《战国时代之PDH(四):未来PDH的竞争力会下降么?》,有需要可以点击文章标题链接回阅。平头哥认为,在中国对裂解装置的严格政策控制下,炼化一体化的发展将会聚集在以头部企业和实力雄厚的企业手中,而PDH产业,就成为了轻烃裂解行业中最易得的工艺类型,这也就造成了中国PDH装置如雨后春笋般蓬勃发展。
根据平头哥的统计数据显示,未来10年内,中国将新增超过3500万吨/年PDH装置,总PDH装置产出丙烯能力规模将达到4400万吨/年。虽然这期间可能会有搁浅及取消的可能,但是未来PDH的新增计划,足以表现出惊人和非常明确的发展趋势。
图1 PDH装置副产的氢气
大家都知道,PDH装置即为丙烷脱氢生产丙烯的过程,刨除主要产品丙烯之外,还会有副产氢气资源,这也是化工生产中副产氢气资源最多的装置之一。目前全球成熟的技术提供方是UOP和鲁姆斯,工艺名称分别为Oleflex和Catofin,在全球均有多套工业化装置,中国的多套PDH装置均来自两家企业的技术支持,而这两种不同的生产工艺,均有副产的氢气产出。

PDH装置中氢气来自PSA提氢单元,通过变压吸附,回收其中的氢气,PSA的尾气进入装置的燃料气系统。通过PDH装置企业相关计划人员了解到,PSA吸附单元成本被列入烯烃生产成本范畴,成本约在200-300元/吨左右,而世纪情况中,PDH企业氢气多为无成本计算模式,即为氢气作为副产品存在。

根据平头哥不完全统计,中国PDH装置每年约副产超过20万吨的氢气资源,其中天津渤化石化有限公司、宁波海越新材料有限公司、张家港扬子江石化有限公司、万华化学股份有限公司、东华能源新材料有限公司的PDH装置,是副产氢气资源最多的前几位PDH工厂,他们每年约副产超过2.8万吨左右的氢气资源。
平头哥了解到,由于氢气的储运成本较高,所以无法长距离运输,这也就造成目前PDH工厂副产的氢气资源,存在当地消化及本企业消化的情况。
根据平头哥对每家PDH工厂氢气资源的深入调查(如需每家PDH工厂副产氢气资源利用途径的相关信息,可以添加平头哥微信私聊)发现,中国PDH工厂副产的氢气资源,大部分作为燃料直接烧掉,主要是用于工厂的蒸汽热值补充,另外部分工厂进行了深度利用,如卫星石化及扬子江石化等。另外,少数几个工厂,因配套炼油一体化装置,所以副产的氢气资源,作为炼油及蒸汽裂解所需要的氢资源。
图2中国PDH工厂副产氢气的应用结构占比
根据平头哥数据显示,2020年中国PDH装置副产的氢气中,其中48%的氢气应用于化工生产,其中主要包括双氧水、氢气精制提纯、苯胺生产、氢能加氢站等。而存在46%的资源,作为燃料直接烧掉,主要是补充企业的蒸汽热值使用。另外,还有6%的氢气,用于炼油产品的精制提纯,以及裂解装置的补氢单元。
平头哥认为,虽然目前很多PDH工厂已经认识到,对副产的氢气实行了低附加值的应用,但是鉴于氢气的活泼性质,以及本身企业的产业链配套情况,在短期内也无法实现氢气的深度综合利用。值得欣慰的是,平头哥在于PDH工厂进行对接的过程中,有很多PDH企业表示在考虑氢气的综合利用,其中有个别工厂计划建设家加氢站,予以实现氢气的高附加值利用。
这也说明,由于PDH工厂新增装置众多,未来必然带来更多的市场竞争压力,而PDH企业的减能增效,也成为了他们必须要考虑的内容。在中国大力推进氢能源汽车的大趋势下,中国氢能需求的大幅增长,或将给PDH企业带来更多的发展机会。
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