“數”説工業化：中國乙烯工業是如何發展起來的？_風聞

“數”説工業化：中國乙烯工業是如何發展起來的？

#用數字講述中國工業化歷程

化學工業的核心是石化工業，而石化工業的核心則是乙烯工業。

乙烯工業是石化工業的龍頭，70%以上的基本有機化工原料都來自乙烯裝置，乙烯裝置生產的乙烯、丙烯、丁二烯及芳烴是最重要的基本有機化工原料，乙烯產能是衡量一個國家石化產業發展水平的標誌。

乙烯是人類社會最重要的原料之一，在人類社會使用的材料中產量僅次於水泥和鋼鐵，乙烯下游產業生產的樹脂、纖維、橡膠及其它有機化工產品廣泛應用於各行各業。

2022年中國乙烯工業的產能首次超過美國成為全球乙烯第一生產大國，繼成為全球煉油第一大國之後，又躍居全球乙烯第一生產大國，成為名副其實的世界煉化第一大國。

在1980年，中國乙烯工業的產能還不到100萬噸，國內僅有的幾套乙烯生產裝置全部都是從國外引進的。

從基本空白到全球第一，中國乙烯工業是如何發展起來的？

一、中國乙烯工業發展歷程

圖1：中國乙烯產量

1970年，中國的乙烯產量只有1.5萬噸，此時的中國還沒有一套現代乙烯生產裝置。

中國石油化學工業的發展始於20世紀60年代，建國初期在蘇聯援建的“156項工程”中石油工業只有兩個煉油項目，並不包含石化工業項目。

中國第一套乙烯裝置1962年在蘭州石化建成投產，年產能只有5000噸，全部乙烯裝備都是進口的。

中國石化工業現代乙烯生產裝置的建設始於70年代的“四三計劃”，這是繼建國初期蘇聯援助的“156項工程”後新中國第二次大規模引進成套技術設備。

為解決穿衣和吃飯問題，“四三計劃”引進的26個項目中包括13個大化肥項目、4個化纖項目和1套大乙烯項目，即燕山石化30萬噸乙烯聯合裝置。

燕山石化30萬噸乙烯項目的技術和設備是從日本引進的，除乙烯生產裝置外還有年產18萬噸的高壓聚乙烯、年產8萬噸的聚丙烯、年產4.5萬噸的丁二烯抽提共4套裝置，統稱為“四烯”工程。

燕山石化乙烯項目1973年8月開工建設，1976年5月8日生產出了合格乙烯，一次試車投產成功，燕山石化的投產填補了國內乙烯工業的空白。

1980年，中國乙烯產量增長至49萬噸，主要產量就是燕山石化的乙烯裝置貢獻的，此外“四三計劃”中引進的4套石油化纖裝置也能夠生產部分乙烯。

1978 年我國再次從西方國家集中引進22 個成套設備項目， 這是繼 “156” 項工程和 “四三計劃”之後，又一次大規模的引進成套設備項目，稱為“七八計劃”。

“七八計劃”引進的22個項目中包括4個30萬噸乙烯項目，分別是：大慶石化、齊魯石化、南京石化和上海石油化工總廠的乙烯生產裝置及配套項目。

“七八計劃”引進的4個乙烯項目建設歷經波折，中間甚至一度暫停，1983年中國石化總公司成立後集中財力才恢復了這4 套乙烯裝置的建設。

1986年大慶乙烯建成投產，1987年齊魯、揚子乙烯建成投產，1990年上海乙烯投產，加上燕山乙烯，形成了我國五大乙烯生產基地。

20世紀90年代，吉林省和中國石化總公司繼續引進技術分別建設了吉林、廣東茂名30萬噸／年乙烯一體化石化工程。

此外從20世紀80年代後期開始，全國多個省市引進設備建設了一批10萬噸級中型乙烯項目，這基本上就是2000年前中國乙烯工業建設的全部項目。

2000年中國乙烯產量增長至470萬噸，相比1980年增長了近10倍。

八十和九十年代引進的一批乙烯生產裝置構成了中國乙烯工業的主體，使中國成為全球主要的乙烯生產國之一。

2000年中國乙烯產量在全球排名第七位，除了與排名第一的美國差距較大之外，與其它發達國家的生產規模已基本處於同一水平。

中國乙烯工業發展的黃金時期是21世紀，中國乙烯工業緊跟國際技術發展的潮流建設了一大批百萬噸級乙烯項目，茂名石化、鎮海煉化、中海殼牌惠州石化就是其中的代表。

這批百萬噸級乙烯項目不僅顯著增加了中國乙烯工業的產能，在技術上同樣處於全球領先水平，使得中國乙烯工業不僅在規模上實現了擴張，而且在技術上同樣實現了領先。

茂名石化是中國第一座百萬噸乙烯生產基地。

茂名石化乙烯項目是90年代引進技術建設的30萬噸/年的乙烯生產裝置，1996年8月建成投產。

2004年12月茂名石化改擴建項目開始動工，將乙烯產能提升至100萬噸/年，2006年9月建成投產。

茂名石化百萬噸乙烯改擴建項目的建設週期不到兩年，在當時創出中國大乙烯建設工期最短、國產化程度最高、建設成本最低、開車水平最優的新紀錄。

鎮海煉化是國家七大石化產業基地之一，是中國石化和浙江省重點佈局打造的“世界級、高科技、一體化”綠色石化基地，擁有2700萬噸/年煉油產能和220萬噸/年乙烯產能。

2006年11月6日鎮海煉化一期項目第一套百萬噸乙烯舉行奠基儀式， 2010年4月產出合格產品，摘掉了浙江省“無乙烯工業”的帽子。

2022年1月，鎮海煉化二期項目120萬噸/年乙烯裝置產出合格產品，刷新了國內同等規模乙烯項目建設速度最快、數字化程度最高、安全業績最佳等多個紀錄。

中海殼牌石油化工有限公司是國內投資額最大的中外合資石化企業之一，是中海油和國際石化巨頭殼牌公司在2000年成立的合資企業。

中海殼牌一期乙烯裝置規模為95萬噸/年，於2006年建成投產；二期乙烯裝置規模為100萬噸/年，於2018年4月建成投產。

2024年底，中海殼牌三期乙烯項目在北京中國石化工程建設有限公司舉行了160萬噸/年乙烯四機項目開工會，標誌着這一國內在建最大乙烯裝置項目正式啓動。

三期項目建成以後，中海殼牌乙烯總產能將達到380萬噸/年，生產規模在全球都處於前列。

圖2：中國乙烯產量

隨着一大批百萬噸級乙烯項目的建成投產，2000年後中國乙烯產量增速顯著加快：

2010年中國乙烯產量增長至1421萬噸；

2020年乙烯產量增長至2160！

特別是隨着百萬噸乙烯裝置國產化的成功，中國乙烯產量增速在2020年後進一步加快，2023年中國乙烯產量達到3414萬噸。

中國超過美國成為全球最大的乙烯生產國。

二、中國是如何掌握乙烯生產技術的？

從1980年的49萬噸到2023年3414萬噸，中國乙烯產量的增長速度在不斷加快。

中國乙烯產量快速增長的背後是乙烯生產技術的突破！

從早期完全依靠引進，到30萬噸乙烯裝置國產化，再到自主研發百萬噸乙烯成套技術裝備，中國乙烯工業走過了艱辛而輝煌的七十年！

圖3：中國乙烯產量增量

從1949年到1980年，中國乙烯產量在31年中只增加了49萬噸，當時中國乙烯工業的規模十分弱小，在全球乙烯工業中無足輕重。

從八十年代開始中國乙烯產量的增長速度開始顯著加快，通過技術引進建設了一批30萬噸乙烯項目：80年代十年產量增加了108萬噸，90年代十年產量增加了313萬噸。

2000年後，中國乙烯產量的增長速度顯著加快：

2001~2010年十年產量增加了951萬噸；

2011~2020年十年產量增加了739萬噸；

2021~2023年這三年更是增加了1254萬噸！

為什麼中國乙烯產量的增長速度不斷加快，特別是2000年後的增長速度顯著加快？

根本原因是中國掌握了最先進的乙烯生產技術，完成了乙烯裝置的國產化，實現了乙烯工業的自主發展。

掌握乙烯生產技術並不是一件容易得事。

乙烯生產反應過程複雜、工藝流程長、温度跨度大、操作條件嚴苛，對工藝和設備的設計及製造都要求極高。

乙烯裝置主要包括裂解和分離兩大部分，裂解反應數量有上萬個，温度超過800攝氏度，停留時間卻僅有0.2秒左右。為了抑制二次反應，高温裂解氣必須快速冷卻，隨後的分離流程最低温度需要降到零下165攝氏度左右。

一套乙烯裝置光設備就有700多台（套），操作控制系統極其複雜，是石油化工技術難度最大的裝置之一。

中國乙烯工業掌握技術的第一步是中國石化總公司組織的大規模乙烯改造。

中國掌握乙烯生產技術首先是從對現有乙烯生產設備的改造開始的，乙烯裝置改造的典型代表是燕山石化30萬噸/年乙烯裝置的改造。

北京燕山石化公司是20世紀70年代引進的30萬噸/年的乙烯生產裝置，到90年代已經運行了20多年。在此期間，世界乙烯生產技術已經有了巨大的發展。

中國石化總公司為擴大能力，提高企業技術水平，降低能耗，對燕山石化乙烯裝置進行改擴建，將年產能將由30萬噸擴大到為45萬噸。

燕山石化乙烯裝置進行改擴建工程1993年3月15日開工，1994年9月27日生產出聚乙烯產品，歷時18個月12天，投資僅27.22億元。

燕山石化乙烯裝置改造萬噸產能投資成本僅為5600多萬元，約為新建乙烯裝置萬噸乙烯投資的一半，投資節省，顯著提高了經濟效益。

燕山30萬噸/年乙烯改擴工程為我國乙烯工業發展創造了一個典範，為我國乙烯工業的建設提供了一個新的模式。

參照燕山石化公司乙烯改造模式，中國石化、中國石油分別對“七八計劃”中引進的上海、揚子、齊魯、大慶等4套乙烯裝置進行了技術改造，裝置產能由30萬噸/年乙烯擴到了40萬~45萬噸/年，收到了很好經濟效益。

此後，中石化緊接着又組織了第二輪乙烯改造，使乙烯裝置生產能力擴大到70萬～80萬噸/年。改造過程充分利用了老廠原有公用工程能力，同時不斷擴大國產設備的使用範圍和比例，第二輪改造中設備國產化率達到80%，萬噸乙烯綜合產能投資成本平均為1.2億元。

在乙烯設備改造中，還採用了新技術，裝置能耗下降了15％左右，提高了企業的競爭力。

兩輪乙烯改造增加了近200萬噸乙烯能力，使得這批裝置的產能翻了一番。改造後的乙烯設裝置無論是從規模還是從技術水平來看，都達到同時代的國際水平。

在改造過程中，國產技術和設備的使用比例不斷提升：國產反應器、冷箱、丙烯製冷壓縮機、廢熱鍋爐等一系列大型關鍵設備先後投入使用，帶動了國內石化裝備製造業水平的提高。

中國石化總公司組織的對引進乙烯生產裝置的改造不僅擴大了產能，而且改造後的設備能耗改善顯著，取得了良好的經濟效益。

乙烯裝置改造不僅進一步培養了我國的技術人員，提高了國產技術水平，而且推動了乙烯裝置的國產化。

對引進乙烯裝備的改造是中國掌握乙烯技術和裝備國產化的第一步，對引進乙烯生產裝置的成功改造説明我國的科技人員消化吸收了引進技術，有能力在此基礎上根據自己掌握的生產經驗對引進技術進行適應性改造，並有能力選擇新技術應用在工程中，與時俱進和國際水平媲美。

​中國乙烯工業掌握技術的第二步是實現乙烯成套設備國產化。

20世紀70年代中期建設燕山石化時，由於我國裝備技術落後，建設項目需要的技術裝備幾乎是成套引進。

在“七八計劃”中大慶、齊魯、揚子和上海四套30萬噸乙烯工程所需設備也幾乎全部都是進口的，設備費用佔項目投資的50%以上。當時這4套乙烯工程都是靠借外債建設，投產後石化企業還債負擔十分沉重。

1983年國家從長遠考慮長期依賴進口不利於我國石化工業和裝備工業的發展和經濟安全，於是在國務院發佈的《關於抓緊研製重大技術裝備的決定》中，把“30萬噸/年乙烯成套設備”作為研製重點之一。

中國石化總公司制定了聯合攻關、重點突破的策略——首先實現裂解技術突破，同時開展分離技術攻關。

中國乙烯工業首先開發了具有自主知識產權的乙烯裂解爐。

1988年，中國石化總公司在遼陽化纖建設2萬噸/年CBL-I型工業試驗爐，試驗爐採用自主技術設計、製造，成為CBL裂解技術的發端。1990年1月，CBL-I型爐通過國家鑑定，主要指標達到世界同類技術水平，實現了從無到有的跨越。

2000年，新爐型開發與裂解爐大型化比翼齊飛：10萬噸/年CBL-Ⅲ型爐在燕山石化投產，主要技術指標達到國際先進水平，該成果在2006年獲國家科學技術進步獎二等獎。

此外CBL氣體原料裂解爐和新型液體原料裂解爐也相繼開發成功，為天津石化、鎮海煉化兩套100萬噸/年乙烯裝置提供完整的裂解技術成為現實。

2000年後國家開始組織力量集中攻關15萬噸/年裂解爐及80萬噸/年乙烯分離成套技術，2003年通過科技部驗收；

自主研製的催化劑在國內廣泛應用並實現出口突破，遠銷韓國、日本等國家和地區……

中國乙烯技術全面開花，裂解、分離、催化劑等一項又一項技術先後被攻破，一磚一瓦逐漸壘起乙烯成套技術的廣廈。

在乙烯裝置國產化方面，通過國內科研、設計、製造和使用單位聯合攻關，一批重大設備如乙烯裂解爐、反應設備、換熱設備、大型壓縮機、工業泵和專用機械等陸續立足國內。

按照投資計算，30萬噸/年乙烯重大裝備國產化率已經達到70%。

進入21世紀，隨着國民經濟的快速發展，石化工業也進入到發展高峯期。石化工業生產規模明顯增大，100萬噸/年乙烯裝置成了發展趨勢。再加上石化工藝技術和裝備技術發展變化太快，國內裝備製造業難以適應，新建設的百萬噸乙烯工程的設備又在大量進口，設備國產化率降到50%以下。

為了改變被動局面，2006國務院下達了《關於加快振興裝備製造業的若干意見》，再一次把百萬噸乙烯成套設備國產化作為重點之一，要求通過引進關鍵技術和自主開發，實現百萬噸級大型乙烯成套設備國產化，並在政策上給予了許多支持和優惠。

2007年，百萬噸級乙烯裝備及相關技術開發列入國家科技支撐計劃；

2010年，20萬噸/年大型裂解爐開發及100萬噸/年乙烯工藝技術開發通過科技部驗收；2010年7月26日，採用中國石化自主研發技術建設的第一台15萬噸/年CBL-Ⅶ型雙爐膛裂解爐一次投料成功。

2013年8月13日，武漢石化80萬噸/年乙烯裝置一次試車成功，這是中國石化百萬噸級乙烯成套技術首次工業應用，自主研製的“心臟”設備“三機”和冷箱及催化加氫“三劑”首次在同一套裝置上全部得到應用。同時，成功應用的還有自主研發的火炬減排、近零排放開停車等綠色高效專項技術。

中國石化實現了裂解和分離工藝技術、重大裝備‘三機’和冷箱、全系列催化劑等百萬噸級乙烯成套技術的全面突破。

2021年，中國石化“複雜原料百萬噸級乙烯成套技術研發及工業應用”，獲國家科技進步獎一等獎。

這是中國乙烯技術大發展的標誌，從“一個螺絲釘都是引進的”躍升到百萬噸乙烯成套技術100%實現國產化。

從1983年中國石化總公司啓動研發，到2013年百萬噸級乙烯成套技術首次成功實現工業化應用，再到截至2018年底累計應用到千萬噸乙烯產能上，中國石化乙烯技術不僅僅實現了從0到1的突破，更實現了從1到N的跨越，使我國打破了國外乙烯技術壟斷，並率先成為世界上全面掌握輕質原料、重質原料及高含烯烴原料裂解技術的國家。

30多年，兩代科技人員篳路藍縷，終於使我國率先成為世界上全面掌握輕質原料、重質原料及高含烯烴非常規原料大型乙烯成套技術的國家。

截至2018年底，採用中國石化乙烯成套技術的項目達12個，總產能973萬噸/年；採用CBL裂解技術的裂解爐達167台，總產能1729萬噸/年。

2020年，中國乙烯產能達3518萬噸/年位居世界第二，是1983年的56倍。

中國石化乙烯產能位列世界第四，併成為世界五大乙烯技術專利商之一。

圖4：中國乙烯產能

2019年中國乙烯產能規模首先超越歐洲地區，2021年又超過中東地區，2022年中國乙烯產能（4933萬噸/年）將首次超過美國（4330萬噸/年），繼成為全球煉油第一大國之後，又躍居 全球乙烯第一生產大國，助力中國成為世界煉化第一大國。

中國乙烯工業在21世紀加速發展的背後，是中國乙烯生產技術和乙烯裝置國產化的成功，是中國乙烯工業技術突破支撐了產能的快速發展。

三、全球乙烯工業格局的演變

圖5：全球乙烯產能

乙烯工業是石化工業最重要的組成部分，但乙烯工業的發展時間卻相對較晚，1960年全球乙烯產能只有291萬噸。

自20世紀60年代以來，全球乙烯產能保持了快速增長，1980年全球乙烯產能達到3094萬噸， 20年中全球乙烯產能增加了3115萬噸。

此後全球乙烯產能繼續保持了快速增長，2000年全球乙烯產能超過1億噸，2010 年全球乙烯產能增長至1.4億噸，2022 年，全球乙烯產能進一步增長至 2.18億噸。

在現代社會使用的所有材料中，乙烯的使用規模僅次於水泥（40億噸）、鋼鐵（20億噸）位居第三。

圖6：全球乙烯產能十年增量

在60年代和70年代，全球乙烯產能10年增加的規模都在1500萬噸左右。

從1980年到2010年這三十年間，全球乙烯產能十年增量保持在3000~4000萬噸之間，比六七十年代年增長了一倍左右。

2010年後全球乙烯產能增速顯著加快，在2011年到2022年這12年中，全球乙烯產能增加了7621萬噸，並使得全球乙烯產能的規模突破2億噸。

全球乙烯產能增速加快的背後是乙烯生產技術的不斷發展和乙烯生產裝置規模的不斷擴大。

20世紀70年代，單套乙烯生產裝置的規模一般在30萬噸左右；

到了90年代，乙烯裝置的生產規模提升至50萬噸以上，年產70~80萬噸乙烯的裝置開始大量出現。

2000年後，單套乙烯裝置的生產規模達到100萬噸，目前單套裝置的生產規模更是可以達到150萬噸以上。

美國一直是全球最大的乙烯生產國，乙烯生產技術主要掌握在美國企業手中。

中國從90年代開始也獨立研發乙烯生產技術並不斷取得進步，目前中國基本掌握了百萬噸級乙烯生產技術，並且有能力製造大部分的乙烯設備。

圖7：2000年全球十大乙烯生產國

2000年全球最大的乙烯生產國是美國，乙烯產能達到2718萬噸，佔全球總產能的27.0%；日本是全球第二大乙烯生產國，乙烯產能達到705萬噸，佔全球總產能的7.0%。

2000年中國乙烯產能只有428萬噸，在全球乙烯工業中排名第七，佔全球總產能的4.2%。

此時中國乙烯產能基本都來自引進的設備，但中國通過乙烯裝置改造擴大了產能，並且增加了國產技術和國產裝備的使用比率。

圖8：2021年十大乙烯生產國

2021年，全球最大的乙烯生產國仍然是美國，美國乙烯產能是4427萬噸，佔全球乙烯總產能的21.0%。

2021年中國乙烯產能增長至4368萬噸，佔全球乙烯總產能的20.8%，中國乙烯工業生產規模已經和美國基本相當。

中國和美國的乙烯產能領先於世界其它國家和地區，而且中美都掌握乙烯生產技術，是全球乙烯工業的主導者。

全球第三大乙烯生產國是沙特，沙特乙烯工業的發展充分利用了自身的資源優勢，但是技術和裝備完全依靠進口。

圖9：2000~2021主要乙烯生產國產能變化

自2000年以來，不是所有國家的乙烯產能都是增長的。

中國、美國、沙特和韓國是乙烯產能增長最多的4個國家，而德國、荷蘭、加拿大等國的乙烯產能僅有輕微增長，日本的乙烯產能甚至出現大幅減少。

從2000年到2021年，中國乙烯產能增長了3940萬噸，是所有乙烯生產國中增加最多的。美國乙烯產能增長的幅度僅次於中國，為1709萬噸；沙特乙烯產能增長幅度位居第三，達到1101萬噸。

歐洲國家的乙烯產能在21世紀基本保持不變，德國和荷蘭的乙烯產能只增長了不到100萬噸。日本的乙烯產能更是減少了182萬噸。

全球乙烯工業從西方發達國家完全主導的產業，變成中美共同主導，沙特、伊朗等資源國有能力參與的產業。

中國從一個乙烯產量低下、乙烯技術落後的國家，變成乙烯產能最大、掌握最先進乙烯生產技術的國家。

四、中國乙烯產業發展的啓示

產業發展的核心是技術。

掌握了技術才能把握產業的發展速度，才能控制投資成本，才能在國際產業競爭者中取勝。

中國乙烯工業發展初期技術和設備完全依靠進口，從90年代開始通過對引進乙烯裝置的改造逐步掌握技術並開發新技術，同時提升國內配套設備的設計製造能力。

通過持續的技術開發，中國最終成功掌握了百萬噸乙烯成套技術，成為全球少數幾個掌握該項技術的國家。

中國成功掌握乙烯成套技術是2000年後國內乙烯產能大發展的基礎，不僅使得乙烯工業的發展不會受制於國外，而且能夠有效降低國內乙烯新建項目的投資。

通過持續努力，中國掌握了千萬噸級煉油成套技術，百萬噸級乙烯成套技術，芳烴成套技術和聚酯成套技術。

這些技術解決了國民經濟發展中燃料和材料（合成樹脂、合成纖維）的供應問題。

石化工業是輕紡工業發展的基礎，充足的原料供應使服裝紡織、箱包鞋襪、玩具等產業的發展不僅不會受制於外國的原料供應，而且能夠享受成本優勢。

中國對外貿易的長期高速增長，對外開放加入WTO是部分原因，充足的原料供應和成本優勢是前提和基礎。

世界上勞動力成本比中國低的國家遍地都是，但為什麼服裝紡織、箱包鞋襪等輕紡工業的最大生產國和出口國仍然是中國，為什麼美國的制裁和“中國+1”計劃會失敗，根源就在這裏。

以印度為代表的發展中國家只有勞動力價格低的優勢，但是勞動效率顯著不如中國，在產業鏈配套上更是不如中國，在輕紡工業上當然沒法和中國競爭！

工業化從來就不是一件容易的事，不是依靠外力可以實現的。

工業化需要發展一項又一項的產業，彌補一項又一項的短板，解決一個又一個具體的產業問題，這樣才能逐步在競爭中發展起來。

如果什麼基礎都沒有，即使有良好的外部貿易環境，那麼連最簡單的輕紡工業都發展不起來。

中國和美國的貿易戰打了這麼久，印度為什麼沒有把握這個機會發展起來，根源也就在這裏。印度自己內部的產業基礎不牢固，即使出現了機會也把握不住。

中國工業化的基礎是牢固的，中國不僅擁有全球最大的產能，還掌握了大多數產業的核心技術，有能力設計製造成套裝備。

中國的工業化正在深入發展，我們不僅彌補了產業的短板，而且在越來越多的產業技術上實現了領先。

對中國的工業化前景，我們要有信心！

參考資料：

1、《記國家科學技術進步獎一等獎中國石化百萬噸級乙烯成套技術》，中國石化。

2、《托起乙烯工業的滄桑鉅變——記2020國家科技進步一等獎項目複雜原料百萬噸級乙烯成套技術》，中國化工報。

3、《中國化工通史》

4、《陳錦華文集》

5、《王基銘傳》

6、《百萬噸級大型乙烯成套設備國產化》，王彥俊。

7、《燕山石化志》

8、《上海石油化工總廠志》

9、《上海市志-工業分志-化工業卷》