一、混和碳四抽提工艺
混和碳四抽提工艺一般通过丁二烯抽提系统来实现,该系统通常是乙烯装置的下游配套装置。原料经过裂解反应之后生成组成十分复杂的裂解气,之后进入后分离系统被分离提纯成燃料气、乙烯、丙烯、混和碳四、裂解汽油和裂解燃料油等产品。其中,混和碳四组分进入丁二烯抽提系统进行提纯,得到丁二烯产品。
由于乙烯装置的投资、运行、维护壁垒极高,目前国内装置基本集中在三桶油手中,所以国内丁二烯产能中超过80%来自于三桶油。另外,丁二烯抽提系统作为乙烯装置的下游配套装置,原料来源(包括组分和流量)稳定,生产成本和稳定性均有明显优势。
二、丁烯氧化脱氢工艺
与抽提工艺不同,丁烯氧化脱氢工艺的原料主要来自于炼厂气。炼厂气首先需要进入前乙腈分离系统出去杂质组分,接下来进入氧化脱氢系统进行反应,生成含有丁二烯的混和气体;接下来,混和气体经过加压后被送入油吸收系统进行初步提纯,得到浓度为50%~60%的丁二烯粗产品,最后进入后乙腈分离系统进行提纯得到丁二烯产品。
脱氢工艺的生产成本通常比抽提工艺高30%~50%,尤其是在油价处于低位的时候,抽提工艺的成本优势更加明显。目前丁烯氧化脱氢法工艺的生产成本大约10000~11000元/吨,而抽提工艺的生产成本大约6000~7000元/吨。
我国目前丁二烯总产能383.1万吨/年,其中,中石化旗下产能183万吨/年,中石油旗下产能112.6万吨/年,两桶油合计产能295.6万吨/年,国内占比77.2%。碳四抽提工艺产能360.1万吨/年(包括山东玉皇的10万吨和齐翔腾达的10万吨经过工艺路线改造后的产能),占比94%,丁烯氧化脱氢工艺占比6%。
丁二烯价格的波动幅度极大,主要因为丁二烯的供给由乙烯裂解装置的开工率决定:
1)在乙烯盈利良好的情况下,即使丁二烯供给过剩、价格低迷,生产企业也会提高乙烯装置的开工率来维持整体盈利能力,从而导致丁二烯供给进一步过剩,价格进一步下滑;
2)在乙烯盈利表现不好的情况下,即使丁二烯价格较高,生产企业也不愿意提高乙烯装置的开工率,因为对于乙烯装置而言,乙烯对业绩的影响远大于丁二烯,因此这将导致丁二烯货源更加紧俏,价格飞涨。
3)全球乙烯装置的集中停产检修也会在短期内影响丁二烯的供给,进而影响价格。
从2006年至今,乙烯-石脑油价差经历了若干次起落,从总的趋势来看,丁二烯价格与乙烯-石脑油价差之间存在比较明显的负相关性:乙烯景气度高,则丁二烯价格低;乙烯景气度低,则丁二烯价格高。