乙烷製乙烯:變革時代的機遇與風險
美國的頁岩(yán)氣革命(mìng)使乙烷產量快速增長,在充分滿足國內市場(chǎng)的同時,也使得美國(guó)乙烷出口(kǒu)中國成為可能。乙烷(wán)製乙烯(xī)產(chǎn)業由此進入中國石化界的視野。
中國(guó)具有產業發展(zhǎn)優勢
乙烯工業是石油化工產業的核心,被稱為石化之母,在國民經濟中占有重要的(de)地位。乙烯產量已經成為衡量一個國家(jiā)石油化工發展水平的重要標誌。近年來,隨著經濟(jì)的(de)快速發展,中國乙烯工(gōng)業發展很(hěn)快,產能迅速增長,成為(wéi)僅次於美國的世界第二(èr)大乙烯生產國。但是目(mù)前我國乙烯生產主要以(yǐ)石腦(nǎo)油路線和煤基(jī)路線為主,存在項目投資(zī)大、工藝路線長、產品收率低等(děng)缺點。
在頁岩氣革命的推動(dòng)下,2011~2012年美國從石油進口(kǒu)國變成石油出(chū)口國。目前,美(měi)國乙烷供(gòng)應過剩已日益凸顯(xiǎn),這引起了中(zhōng)國化(huà)工企業的(de)高度關注和濃厚的(de)興(xìng)趣。
近期,在石化產業上馬“乙烷製乙烯”需要理性思考的聲音中,緣泰石油乙烷製乙烯項目逐(zhú)漸浮出水麵(miàn)。作(zuò)為在中國最早深入研究並積極規劃乙烷製乙烯(xī)產業的石(shí)化企業,緣泰石油(yóu)有限公司在2014年就將乙烷製乙(yǐ)烯項(xiàng)目列入了公(gōng)司的整體(tǐ)業(yè)務布局和戰略規(guī)劃。曆經4年(nián)準備時間,乙烷製乙烯項目現已作為緣泰石油打通國內外(wài)兩種資源、兩個市(shì)場的關鍵布局,進入規(guī)劃的最後階段,並即(jí)將(jiāng)落地執行。項目前期,緣泰石油與國際知名谘(zī)詢公司合作,就乙烷製乙烯產業發展的(de)合理性和可行性,進行了細致而全麵的思(sī)考。
我國(guó)將乙烷製乙烯作為(wéi)傳統(tǒng)路(lù)線製乙(yǐ)烯的有益補充,具有廣(guǎng)闊的市場前景和(hé)發展空間。烯烴工業“十二(èr)五”發展規劃提出,堅持原(yuán)料多元化,積極利用國(guó)內外兩(liǎng)種資源、兩(liǎng)個市場,拓寬原料(liào)路線,保障烯烴原料供給。引(yǐn)進(jìn)乙烷(wán)路線生產乙烯,是現有的石腦油路線和煤基路(lù)線的有益補充,能夠優化產品結(jié)構。
目(mù)前,乙烷裂解製乙烯在項目投資和運營費用方麵,相比傳統路線都顯現出經(jīng)濟優勢(shì)。美國頁岩(yán)氣革命導致(zhì)乙烷價格相(xiàng)對較低,而且具有一定的出口量。中國(guó)的乙(yǐ)烯70%以上是由石腦油(yóu)裂解。按照目前油(yóu)價低位情況下的(de)原(yuán)料價格,乙烷路線乙烯成本價格(gé)仍比石腦油(yóu)基的乙烯綜合(hé)成本價格低20%~30%,因此用進口乙烷在中國生產乙烯(xī)及乙烯下遊產品,可獲得豐(fēng)厚的利潤。對於需要乙烯及其下遊產品作為原料(liào)的生(shēng)產企業來說,更(gèng)是實現了成本的大幅度節約,產品價格(gé)優勢(shì)較大。
2017年國際布倫特原油價格平均價為54.7美元/桶,美國乙烷全年(nián)平均價約183.8美元/噸,而國內華東甲醇全年平均價約2776元/噸。以此為基礎(chǔ),測算石腦油裂解、進口乙烷(wán)裂解、甲醇製烯烴三種路線噸烯烴完全成(chéng)本(不含稅)分別為4743元/噸、3511元/噸和6994元/噸。因此按照(zhào)目(mù)前的Mont Belvieu乙烷(wán)價格和海運費水平(píng),進口乙烷裂解製乙(yǐ)烯具備較強的成本(běn)優勢。隨著國際原油價格呈現逐步抬升(shēng)趨勢,烷(wán)烴路線的成本優勢將更加凸顯(xiǎn)。
相(xiàng)較於石(shí)腦油裂(liè)解製乙烯的傳統工藝路線,乙(yǐ)烷(wán)裂解製乙(yǐ)烯工藝項目不僅投資低、原料成本低,而(ér)且產(chǎn)品收率高(gāo)、純度高、路線單一。研究機(jī)構分析認為,在2025年之前,美國(guó)乙烷價格會有一定幅度的上升(shēng),但這個上升幅度會是中國(guó)乙烷製乙烯項(xiàng)目可以接受(shòu)的範圍內。而且,未來幾年內,我國對於乙烯(xī)的(de)需求缺口將有增無減。
統計數據顯示(shì),2017年我國乙烯表觀消費量約2037萬噸,同比增長4.8%;乙烯當量消費量在3900萬噸左右,缺口達2000萬噸。在國內乙烯消費(fèi)結構中,LLDPE約占總消費量的27%、HDPE約占26%、LDPE約占11%、乙二醇約占11%、環(huán)氧乙烷約占8%、苯乙烯約占8%。其中,乙二醇、LDPE和HDPE的自給率最低,分別為42%、48%和49%,供(gòng)需矛盾突出。
2017年中國聚(jù)乙烯進口量1179.4萬噸,同比增加18.6%;乙二醇進(jìn)口量超過800萬;我(wǒ)國乙烯(xī)進口量達到216萬噸,同比大增30%。目前(qián),國內乙烯當量自給率僅52.5%,而當量缺口高達1965萬噸(dūn),預計到2025年國內當(dāng)量缺口仍將在1600萬噸以上。這為乙烷(wán)製乙烯產業提供了巨大的市場發展空間。
建立穩定可靠的原料供應鏈
在明確(què)乙(yǐ)烷製乙烯(xī)的市場前景後,首先要(yào)考慮的問題是選址(zhǐ)。乙烷原(yuán)料來自於美國,而最(zuì)大(dà)的乙烯市場在中國,所以首先要評估是在美國建廠更合適,還是應在(zài)中國建廠。
經過聘請國(guó)際化的工程谘詢工程公(gōng)司做出的詳細比較方案,基本結論是,在美國建廠wy的優勢是原料,包括原料的價(jià)格和原料的可獲得性。而(ér)在建(jiàn)設成(chéng)本、項目籌備(bèi)及建設周期以及產品市場方麵,在美國建廠的劣勢(shì)都非常明顯。可以預見,隨著美國乙烷出口終端的建設,以及運輸技術的不斷(duàn)成熟,在將原料乙烷運回中國來建設乙烯工廠在經濟上更為可行。
乙烷製乙烯的供(gòng)應鏈包括天然氣處理、NGL收集、管道傳輸、乙烷分離、乙烷存(cún)儲(chǔ)、出口泊位、船舶(bó)運輸(shū)、乙烷(wán)卸貨、乙烷存儲、乙烷裂解幾個步驟。
國(guó)內企業在(zài)乙烷裂解項目運營的關鍵點之(zhī)一為穩定的物料供應。首先要(yào)重點考慮的問題就是如何獲得穩定的乙烷資源。美國是目前乙烷的最大也(yě)是wy的出口國,但是出(chū)口能力有限。對(duì)於中(zhōng)國投資企業來說,必須要鎖定乙烷出口終端設施,包含乙烷液(yè)化(huà)裝(zhuāng)置、儲(chǔ)罐以及泊位,要有管道連(lián)接到乙烷資源,與其液化和(hé)出口能力相匹配。因此中國企業必須找到可靠的供貨商,或者通過有(yǒu)實力(lì)的中間商,與供應商簽訂長約,才能保證投(tóu)資的可靠(kào)性。
在這方麵,中國企(qǐ)業可(kě)以考(kǎo)慮的合作方式有多種,包括(kuò)直接從資(zī)源供應方(氣體開采商)手中購(gòu)買乙烷,委托管(guǎn)道(dào)運營商通過他們建設的碼頭讓乙烷(wán)輸出;或是跟管道運營(yíng)商和碼頭運營商合作,通過他們去(qù)找(zhǎo)資源方(fāng)等。
考慮項目的乙烷年需求量較大,建議(yì)中國(guó)企業選擇與可靠的中遊集成供應商合作,通過供(gòng)應商建有的成熟乙烷輸送碼頭,以保證足量的乙烷資源(yuán)供應。
在貿易環節上,建(jiàn)議中國企業選(xuǎn)擇和大型石化專業國際貿易公司合作,以保證能獲(huò)得有價格競爭力和長期穩定的(de)原(yuán)料供應。另外,和大型石(shí)化專業(yè)貿易公司合作的好處是可以通過(guò)一些貿易金融(róng)對衝手(shǒu)段將乙(yǐ)烷價格(gé)的(de)波動控製在一(yī)定範圍內。比(bǐ)如,除了采用Mont Belvieu自身的乙烷定價機製外,將乙烷價格關聯美國Henry Hub天然氣價格及東北(běi)亞石腦油價格,以降低原(yuán)材料價格波動風險。
其次,乙(yǐ)烷的供應對倉儲物流條件要求比較(jiào)高,基礎設(shè)施投資較大。乙烷運輸以管輸和船運為主,從美國墨西哥灣沿岸(àn)運至中國長(zhǎng)江口岸,需要大型深冷船隻,碼頭倉儲需配套冷凍(dòng)罐區。
目前,8萬立方米等級的VLEC(超大型乙烷運(yùn)輸船)剛(gāng)剛(gāng)興起(qǐ),已投用船舶數量十分有限,而國際上(shàng)的VLEC訂單較多。由於沒有現成的(de)船舶供新項目使用(yòng),100萬噸乙烷裂(liè)解項目需要6艘(sōu)以上,新建VLEC需要確定的(de)長期租船合同,存在一定的不確定性。此外,在當(dāng)前船運市場環境下(xià),美國乙烷運至(zhì)中國東(dōng)部沿海(hǎi)運費約(yuē)90~120美元/噸,但未來同樣存(cún)在漲價風險,需要通過合理的商業模式鎖(suǒ)定運費,降低風險。
對中國企業來說,上馬乙烷製乙烯項目必須建(jiàn)立穩定可靠的原料供應鏈。可以通過上遊參股、出資等方式,將資源供應(yīng)方、管道物流方、港口及船舶運輸方等供應鏈建立有機共同(tóng)體。建立原料采購協議、原料(liào)生產儲運及港口建設、乙烷遠洋運輸(shū)船舶、國內港口碼頭倉儲(chǔ)建設、乙烷裂解項目的企業必須對原料供應鏈上各環節都形成一定的掌控能力。由於(yú)乙烷定價機製為CFR到岸價,可以考慮和貿易公(gōng)司共同出資(zī)定船,交由貿易(yì)公司整體運營協調,在運輸環節有效降(jiàng)低風險。
國內裝置選址至關重要
獲取穩定的乙(yǐ)烷供(gòng)應,隻是(shì)確保產業可持續發展的前提之一,另外一個關鍵因素是國內裝置的選址(zhǐ)。
經過長期的(de)調查研(yán)究,國(guó)內裝(zhuāng)置的選址有幾個重要因素。dy是選擇合適的園區,其成熟度及產業規劃要符合國家定位,也(yě)適合上馬乙烷製乙烯(xī)項目。化工產業園區化發展,能有效促進產業集聚,優化產業布局;實現(xiàn)各類(lèi)能源(yuán)綜合利用(yòng),降低消耗;建立統一的安(ān)全環保監管係統和處理設施,有(yǒu)效提升入園企業的整(zhěng)體安全環保水平。
第二是靠近合適的港口。VLEC對港口及碼頭有(yǒu)著特殊要求,且其進港對航道(dào)及臨近(jìn)碼頭都有特殊要求。因此,園區zh能(néng)停靠大型液體化(huà)工碼頭,而且(qiě)有建設深水碼(mǎ)頭的條(tiáo)件,或者(zhě)已配建其他化工相關配套,這樣經(jīng)過比較簡單的改造,港口就可以接(jiē)駁VLEC。另外(wài),因為裝置接收的是從美國進口來的(de)乙烷,因此港口還必須具備國(guó)家一類開放口岸的(de)條件。
第三是考慮項目的建(jiàn)設成本和建設環境,包括土(tǔ)地(dì)、稅收、施工期、園區設施配套、融資環境、環保,以及政府服務理念和效率、整體(tǐ)商業(yè)環境等軟環境(jìng)。一(yī)方麵,合(hé)適的配(pèi)套環境和政策,有助於縮短工(gōng)期,縮短投(tóu)資成本,並且(qiě)園區方麵可以在項目整體推進時提供必(bì)要的支持;另一方麵,也避免項目(mù)因為一些(xiē)不必(bì)要的因素導致建設停滯或者延後。此外,項目所在地如果化工類產業集(jí)中,有成熟的人才基礎,對項目人員招募就會比較有優勢。
第四是考慮乙(yǐ)烯產品下遊市場銷(xiāo)售問題。乙烷製乙烯項目產品單一,因此項目的選址必須考慮靠近下遊市場,打造石化綜合利(lì)用的(de)產業鏈條。此外,要考慮鐵路(lù)、公路、水(shuǐ)運(yùn)等區位(wèi)交通是否(fǒu)便捷。可以(yǐ)選擇現有的一些大型(xíng)化工類產業基地,特別是靠(kào)近華東、華南等乙烯需求市場,或者就地消化。因(yīn)為化工園區產業(yè)鏈相對齊備,能通過原料互供、內部循環(huán)的方式實現鏈式發展,接納項(xiàng)目生產的(de)乙烯和氫氣等(děng)產品,以獲得更高(gāo)的(de)成(chéng)本(běn)優勢。
中國石油經濟技術研究院提供的數據顯示,“十三五”時期將是乙烯產能投產的高峰期。2020年前,以石(shí)腦油(yóu)為(wéi)主要原料的數個百萬噸級乙烯裝置將集(jí)中投產,其中包括恒力石化150萬噸/年、雲南石化100萬噸/年、盛虹石(shí)化110萬噸/年、中科大連油80萬噸/年、浙江(jiāng)石化一期140萬噸/年、泉州石化(huà)100萬噸/年等(děng)裝置。此外,數個乙烷裂解製乙烯項目正(zhèng)在規劃之中。據不完(wán)全統計(jì),2017~2021年,國內計劃新投產乙烯項目超過40個,涉及(jí)新增產能至少2400萬噸/年,其中山(shān)東地方企業計劃新投產(chǎn)乙烯產能超過600萬噸/年,浙江石化、古雷石化及中化泉州等多個100萬(wàn)噸/年大乙烯項目也處於(yú)在建狀態。到2020年,國內乙烯總產能將達到3516萬噸/年。
可以預見,乙烷進入中國將會(huì)對國內乙烯產業的帶來非常大的變化,無論從現有乙烯裝(zhuāng)置挖潛改造(zào)還是(shì)新建乙烷製乙烯裝置,都需要提(tí)升產業競爭力和(hé)抗風險能力。要做好資(zī)源的(de)優化配置,通(tōng)過差異化(huà)、高端化設計下遊產業鏈(liàn)方案,提高產品附加值,實(shí)現與進口產品的錯位發展,增加副產品的利用價值,提升產業競爭力和抗風(fēng)險能力。
順應石化產業發展大(dà)勢(shì)
推進供給(gěi)側結構改革,是黨中央綜合研判(pàn)世界經濟發展趨(qū)勢和我國(guó)經濟發展新常態做出的重(chóng)大決策。我國石化產業必須以推進供給側改革為主線,推(tuī)動轉方式調結構,提升發展(zhǎn)質量和內生動(dòng)力(lì)。
結構調整是供給側結構性改革的一條主線,也是石化產(chǎn)業提升(shēng)競(jìng)爭力的關鍵。《石(shí)化和化學工業發展規劃(2016-2020年)》明確提(tí)出,要增(zēng)強烯烴、芳烴等基(jī)礎產品保障能力;開展乙烯原料輕質化改造。我國發展乙烷製乙烯產業,不僅(jǐn)符合符合(hé)乙烯行(háng)業產業政策(cè)引導鼓勵方向,而且(qiě)是提升石化原料供給(gěi)和保障能力(lì),推動產業多(duō)元化發展的重要舉措。
目前,我(wǒ)國石化產(chǎn)品中的高端聚(jù)烯烴等多種化工新(xīn)材(cái)料和精細化工品依然依賴進(jìn)口。乙(yǐ)烷製乙烯(xī)產業在實現集聚發展(zhǎn)、鏈條發展、循環發展的同時,還有助於推動乙烯產業走高附(fù)加值路線,開發下遊(yóu)高(gāo)端樹脂、新材料等產品。
乙烷製乙烯項目也為石化(huà)產業綠色發展提供了新思路。石化行業作為資源型行業,能源消耗、“三廢”排放量較大,迫切需要(yào)走環境友好、資源節約(yuē)、本質安全的新(xīn)型工業化道路(lù)。而乙烷裂解製(zhì)乙烯產業,在工藝路線(xiàn)、反應條件、副產(chǎn)物、汙染排放等方麵,比傳統路線均(jun1)存在明(míng)顯優勢,符合低碳環保的綠色發展方向。
從全球(qiú)經濟(jì)格(gé)局而言,未來世界化工產品的消(xiāo)費增量將主要集(jí)中在中國、印度等經濟(jì)穩定高速發展、人口數量眾多、經濟基礎體(tǐ)量較(jiào)大的亞(yà)洲國(guó)家。乙烷製乙烯產業的發展,還有助(zhù)於我(wǒ)國構建包括境外投資、工程承包、技術合作、物流運輸等在內的石化(huà)產業新的國際產能合作平台和利益共同體,提升我國企業在國際上的(de)影響力(lì)和話語權,推動我國石化產業(yè)全球協同發展。
目前,我國有意上馬乙烷製乙烯項目的大部分是民(mín)營(yíng)企業。當前民營企業已經成為推動經發展的重要力量,也是(shì)助力供給側結構性改革的活(huó)力源泉。隨著原油進口權和(hé)進口原油使用權的逐步放開,民營石(shí)化企業(yè)獲得了發展良機。參與乙烷製乙烯項目,不僅可以充分(fèn)激發民(mín)企的發展活力,也有助於我國培養(yǎng)具有國際競爭優勢的大型民營(yíng)石(shí)化企業和企業集團。
從中美能源合作(zuò)的角度來看,乙烷製乙烯產業同樣意義重大。特朗普總統上台後,強力推行(háng)美(měi)國能源優先戰略。美國傳統化石能源產業發展步入快車道。盡管目前中美出現貿易摩擦,但相(xiàng)信這(zhè)隻是雙方進行擴大交流、深化合作(zuò)前的插曲。
目前乙烷在(zài)中國海關尚沒有獨立稅則號,也沒(méi)有大規模進口的先例。如果現(xiàn)在(zài)全(quán)麵啟動項目建設,等到資源、船舶、港口、裂解裝置等項目到位,至少還需要2年時間,相信屆時中美貿易關係必然已經向著(zhe)更積極的方向發展(zhǎn)。而且,進口美國乙烷(wán),是符合中國能源多元化戰(zhàn)略,能夠降低原油進口依賴度,也(yě)可(kě)以在一(yī)定程度上平衡中美貿易逆差,對雙方都是一件好事。