进口乙烷裂解制乙烯可行性探索

进口乙烷裂解制乙烯可行性探索

摘要：目前世界乙烷95%左右来源于天然气凝析液分离，乙烷生产和消费主要集中在美国和中东。页岩革命后美国乙烷产量激增，但乙烯装置扩能和出口能力有限而无法消耗巨大的乙烷增量，导致美国乙烷供应过剩日益凸显，价格大幅走低。按目前价格水平测算，进口美国乙烷在国内建设裂解装置有着较强的成本竞争力，因此国内多家企业正在建设或规划建设进口乙烷裂解项目，且都是考虑进口美国乙烷为原料，进口乙烷裂解项目有过热的趋势。建议发改委等行业主管部门加强规划引导，为应对进口乙烷潜在的资源、运输、价格和产品方案等风险，进口乙烷裂解项目必须建立稳定可靠的原料供应链、优化原料供应方案，同时规避与中东、美国的竞争，错位发展下游产品。关键词：乙烷、进口、竞争力、风险、建议1乙烷资源集中，乙烷出口全部集中在美国2016年世界乙烷产量为6603.4万吨，其中95%左右来源于天然气凝析液(NGLs)分离。得益于美国页岩革命，未来世界乙烷产量增速将进一步加快，预计2021年世界乙烷产量将达到9097.6万吨，2016-2021年年均增长率将提高到6.6%。2005年以来世界乙烷生产供应情况及预测分地区来看，美国和中东一直是世界乙烷最主要的生产地区，2016年二者乙烷产量分别为2521.2万吨和2379.8万吨，分别占世界乙烷总产量的38.2%和36.0%。预计到2021年美国和中东乙烷产量将分别达到4338.4万吨和2882.3万吨，分别占世界乙烷总产量的47.7%和31.7%，资源集中度进一步提高。目前，只有美国拥有大量的过剩乙烷可以出口，其它国家和地区地区乙烷全部自用。2009年以来，随着页岩气的成功开发，美国乙烷产量快速增长，于2014年再次超越中东成为世界最大的乙烷生产地。2016年美国乙烷产量为2521.2万吨，其中96.0%来自NGLs分离。2010-2016年美国乙烷产量年均增长率为5.1%。2005年以来美国乙烷生产来源情况及预测为了利用页岩气革命带来的丰富廉价的乙烷资源，近年美国基于乙烷或混合轻烃为原料的乙烯生产装置显著增多，截止2016年底，美国国内全部或部分采用乙烷为原料的乙烯产能达到了2859.5万吨/年。2016年美国乙烯生产消费乙烷2169.8万吨，占乙烷总消费量的99.7%。2010-2016年美国乙烷消费量年均增长率仅为2.5%，显著低于产量增速，而出口受制于管道、码头、接收设施等基础条件尚未形成规模，导致美国乙烷供应过剩日益凸显。据EIA统计，目前美国乙烷生产潜力已达4133万吨/年(199.3万桶/天)，2017年1-10月美国乙烷产量为2374万吨，乙烷过剩约31.1%，接近1284万吨/年(62万桶/天)，只能回注到天然气管道作为燃料烧掉。未来随着页岩油/气的进一步开发，美国页岩乙烷仍将保持快速增长。据预测，到2021年美国乙烷生产潜力将达到5601万吨/年，页岩乙烷产量将达到4233.4万吨，届时仍将有24.5%的过剩乙烷。2乙烷裂解制乙烯盈利前景看好目前，乙烷主要用于裂解生产乙烯，除美国和加拿大仍有少量乙烷用作工业燃料之外，其它地区乙烷几乎全部用作乙烯原料。美国乙烷兼具化工原料和燃料双重属性，页岩革命后美国乙烷产量激增，但乙烯装置扩能有限而无法消耗巨大的乙烷增量，2012年后乙烷库存剧增致其脱离原油价格影响，而与天然气趋于一致。2010年以来美国乙烷、天然气和原油价格走势美国乙烷价格大幅走低导致乙烷裂解制乙烯成本竞争力的大幅提升。本报告以美国MB乙烷价格为基准，附加100美元/吨的出口设施和港口费用，按照3%的关税与13%的增值税、100元/吨的港杂费以及海运费来测算在国内采用进口乙烷裂解制乙烯的成本，并与某炼化项目的100万吨乙烯装置和华东沿海60万吨外购甲醇MTO装置生产成本进行了比较，详见下图。不同路线烯烃成本比较2017年国际布伦特原油价格平均价为54.7美元/桶，美国乙烷全年平均价约183.8美元/吨，而国内华东甲醇全年平均价约2776元/吨。以此为基础，测算石脑油裂解、进口乙烷裂解、甲醇制烯烃三种路线吨烯烃完全成本(不含税)分别为4743元/吨、3511元/吨和6994元/吨。因此按照目前的MB乙烷价格和海运费水平，进口乙烷裂解制乙烯具备较强的成本优势。美国页岩革命极大刺激了美国乙烯工业的复苏，同样也给世界其他地区特别是传统以石脑油等重质原料为主的地区乙烯工业优化原料结构、提升产业竞争力带来了新的希望，从美国进口乙烷用于裂解装置也被各国石化企业看好。2016年，世界乙烯原料构成中，乙烷的比例为36.2%，石脑油比例为42.5%。预计到2021年，世界乙烯原料构成中，乙烷比例将进一步提高到40.4%，石脑油比例将降至37.2%。2011年以来世界乙烯原料构成情况及预测3美国出口终端及海运能力是乙烷出口贸易最大的制约因素为了满足逐渐增多的出口贸易，SunocoLogistics和EnterpriseProducts分别在MarcusHook和Morgan’sPoint建立了乙烷出口终端设施(包括液化装置和储罐)，两大终端合计出口能力为27万桶/天(约合560万吨/年)。据统计，到2021年两大出口终端合同量将达到500万吨/年，富裕能力不足60万吨/年。美国两大乙烷出口终端能力及合约(单位：万吨/年)乙烷运输船是乙烷大规模远洋运输中极为关键的环节，规模化的跨区域乙烷贸易需要大型的VLEC来解决最终的运力障碍。根据国外相关机构预测，受益于美国页岩油气开发规模扩大、亚洲和欧洲市场对乙烷的需求增长，未来5年全球VLEC的市场需求为40至60艘。目前已签订和已交付的一些VLEC订单情况如下表所示。近年部分VLEC订单情况4进口乙烷裂解制乙烯风险分析及建议4.1风险分析4.1.1资源风险得益于页岩革命，近年美国产量出现爆发式增长，并大大超过国内需求。目前，美国已超过中东成为世界第一大乙烷生产和消费国，同时也是世界上唯一的乙烷规模化净出口国家，未来世界乙烷供应增长以美国为主。因此，国内目前正在开展前期工作的乙烷裂解装置，其原料来源都以美国乙烷为目标。受制于管道、出口设施、海运能力等因素，目前美国乙烷出口量相对产量规模依然较小，导致乙烷供应能力严重过剩。据EIA统计，目前美国天然气生产过程中伴生的乙烷约31.1%无法回收，接近62万桶/天，只能回注到天然气管道作为燃料烧掉。预计未来美国乙烷供应能力将进一步增长，虽然其国内未来几年也将有超过1000万吨/年的乙烷裂解新增能力释放，但总体来看，其乙烷过剩能力仍有增长趋势。据HIS预测，到2021年美国乙烷净出口量将达到732.3万吨，出口量较2016年增长387.4万吨，且根据需求和价格，美国乙烷出口量还有较大的弹性。4.1.2运输风险乙烷远洋贸易运输是近期才开始萌芽的新型业态，无论是美国境内的资源集输及出口设施，还是远洋船运设施VLEC，以及国内的码头接卸、储运等体系都尚未形成规模化、系统化的成熟操作模式，产业链各环节存在一定的不可预见风险。此外，远洋运输费用受供需形势影响较大，船运行业目前处于低谷，未来有较大的上涨可能性。4.1.3价格风险目前美国乙烷供需面极度宽松，近年来价格大幅走低并逐步与天然气价格一致，表现出很强的燃料价格属性。但随着美国本土新增乙烷裂解产能逐渐释放以及出口量的增长，预计未来价格将有所上涨，将在一定程度上体现其石化原料属性，但很难回到页岩气革命以前的价格水平，IHS预计到2021年美国乙烷价格将回升到318美元/吨。4.1.4技术风险目前，国外乙烷裂解普遍采用传统的蒸汽裂解工艺，技术成熟先进。虽然国内尚没有独立的乙烷蒸汽裂解制乙烯装置，但现有的大型乙烯装置基本都配套建有用于裂解循环乙、丙烷的乙烷炉，并已实现20万吨/年大型乙烷炉国产化，而国外中东、北美、西欧等地区已有超过6000万吨/年的装置能力，最大乙烷裂解制乙烯装置能力达到了155万吨/年，因此基本不存在技术风险。4.1.5产品方案风险乙烷裂解装置产品相对单一，100万吨/年乙烯装置仅联产2万吨左右的丙烯以及不到10万吨的C4、C5+副产品。在目前市场形势下，高乙烯收率具有更好的盈利能力，但相应也存在下游产业链发展空间较窄的问题。而且一旦乙烯的下游产品价格下降，生产企业将会承受很大的压力。4.2建议4.2.1加强规划引导，避免一拥而上当前情况下进口美国乙烷在国内建设裂解装置有着较强的成本竞争力，因此国内多家企业正在建设或规划建设进口乙烷裂解项目，且都是考虑进口美国乙烷为原料。不完全统计，目前正在开展前期工作的乙烷裂解项目共有7个，合计乙烯能力890万吨，乙烷需求量高达1000万吨，进口乙烷裂解项目有过热的趋势。建议发改委等行业主管部门加强规划引导，选择具备较好的码头条件、土地条件、环保条件、产业条件、区位条件等方面优势的资源供应便利或资源富集地区石化园区开展相关示范项目的论证与建设。4.2.2优化原料供应方案，规避单一原料风险乙烷裂解装置具有原料品种唯一、进口来源单一、产品单一等特点，抗风险能力较差。为应对原料单一和价格波动风险，建议进口乙烷裂解制乙烯项目应充分考虑C2~C4多元化进料方案，既可以按C2~C4混合进料设计，也可以乙烷裂解装置和丙丁烷裂解装置一并建设，但两套装置合用一套热驱，以降低投资。4.2.3建立采、储、运、销、化的产业综合体必须建立稳定可靠的原料供应链。通过上游参股、出资等方式，将资源供应方、管道物流