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美国低成本天然气化工将改变行业格局

2017-11-14 14:56:07 本文行家:三生四室

美国“页岩气革命”对世界能源格局产生的深远影响已众所周知,然而美国页岩气中富含廉价的天然气凝析液(NGL),给下游化工行业带来高额利润,这还没有引起足够重视。NGL正刺激着美国相关化工产能的快速增加,掀起了装置重启、扩产、新建的热潮。

  美国页岩气引发的天然气化工热潮,将对世界化工产业格局产生重大影响。美国廉价的天然气、乙烷原料及其生产的化工产品具有很强的竞争力,下游化工产业链保持30%以上的利润率。面对美国低成本天然气化工的影响,我国应积极应对。

美国“页岩气革命”对世界能源格局产生的深远影响已众所周知,然而美国页岩气中富含廉价的天然气凝析液(NGL),给下游化工行业带来高额利润,这还没有引起足够重视。NGL正刺激着美国相关化工产能的快速增加,掀起了装置重启、扩产、新建的热潮。

2016年4月,美国化学理事会(ACC)宣布,“美国丰富的页岩气已使美国成为了世界上最有吸引力的投资国,美国化工业正处于历史性的投资和扩张浪潮中。”截至2016年年底,基于丰富的天然气、液化天然气和页岩气为原料的美国化学工业投资已达1640亿美元,共涉及264个项目。这些项目预计可带来每年1050亿美元的化学品产出,还可提供70多万个工作岗位。特别是许多新投资都是面向出口市场,极大地改善了美国的贸易平衡。同时,美国制造、增加本国就业岗位等概念,契合美国新任总统特朗普的施政纲领,也为特朗普总统敢于给工业和制造业大力减税增添了足够的底气。

美国是世界上最早进行页岩气资源勘探开发的国家,页岩气储量丰富,页岩气产量从2007年564亿立方米(占美国天然气总产量10%)增至2016年3600亿立方米(占美国天然气总产量47%)。预计到2040年,将达到5600亿立方米,占美国天然气总产量比例将达到50%。

近年来,页岩气的开采伴生了大量凝析液(NGL)。NGL是包含乙烷、丙烷、丁烷和戊烷组分的碳氢混合物,其组分含量大约分别为40%、30%、17%、13%。部分产区的NGL中,乙烷含量甚至高达60%。这为下游化工产业提供了优质廉价的原料,有力促进了美国化工产业的迅猛增长。美国廉价的天然气、乙烷原料及其生产的化工产品具有很强的竞争力,下游化工产业链保持了30%以上的利润率。我们有理由预计,在不久的将来,美国页岩气引发的天然气化工热潮,将对世界化工产业格局产生重大影响。

天然气、页岩气及NGL主要涉及的化工产业包括乙烷蒸汽裂解制乙烯、丙烯脱氢制丙烯(PHD)、天然气蒸汽转化制甲醇及甲醇制烯烃(MTO、MTP)、天然气蒸汽转化制合成氨/尿素等。

乙烷蒸汽裂解制乙烯。乙烷是优质的乙烯原料,乙烷裂解乙烯收率超过70%,而传统石脑油裂解制乙烯单程收率仅为26%。美国乙烷裂解项目盈利性有很强的竞争力,项目税前利润约810美元/吨,净利润率超过40%(以2014年7月价格测算)。2015年至2020年,美国计划新增乙烯产能1250万吨,均采用乙烷蒸汽裂解。新项目全部投产将使美国现有乙烯产能扩大50%以上。目前,美国以乙烷为原料生产乙烯占总量的73%,预计到2020年将超过80%,传统的石脑油制乙烯占比将降至4%至5%。由于美国聚乙烯市场需求增长非常有限,年均增速预计为2.5%,低于4.3%的世界平均水平,新增产量将主要用于出口。预计美国乙烯的出口当量将从2015年的400万吨增至2025年的1200万吨,主要出口物是聚乙烯、乙二醇和苯乙烯等。

丙烷脱氢制丙烯(PHD)。丙烷脱氢制丙烯收率超过80%。北美PHD项目的税前利润大概为500美元/吨(以2014年7月价格测算),净利润率接近30%。预计到2020年,美国丙烯出口当量将从2015年200万吨增至300万吨,主要出口物是聚丙烯等。

天然气蒸汽转化制甲醇及甲醇制烯烃(MTO、MTP)。天然气制甲醇是传统化工装置,利用甲醇可通过MTO、MTP进一步生产乙烯、丙烯。美国天然气制甲醇净利润达到180美元/吨(以2015年5月价格测算)。预计2018年,美国新增甲醇产能将超过1300万吨/年,总产能将达到2000万吨,除满足国内需求的750万吨,其余将出口。

天然气蒸汽转化制合成氨/尿素。目前美国生产1吨尿素的成本仅为人民币400元左右。据不完全统计,从2012年年初至今,北美计划氮肥项目21个,产能总计超过1000万吨。2020年美国尿素产能将达到2000万吨,年出口量在500万吨以上。

虽然美国以天然气和NGL为原料的相关化工产业发展迅速,但从美国整体供需看,供给速度仍快于需求增速。同时,美国目前并没有乙烷、丙烷等产品出口的政策限制,不需要美国能源部(DOE)的出口证书,出口也将成为美国油气生产商消化过剩乙烷、丙烷产品的重要途径。预计到2023年,美国乙烷、丙烷、丁烷的过剩量将达到1340万吨,北美地区将达到1700万吨。美国公司正在墨西哥湾建设1000万吨产能的乙烷出口终端,建成后将成为全球规模最大的乙烷出口终端。

美国页岩气带来的化工扩能热潮将对我国化工产业产生深刻影响,总体上挑战与机遇并存。我国是乙烯、丙烯衍生产品消费大国,是世界上最大的聚合物进口国,乙烯对外依存度在45%以上,无疑将成为美国化工品出口的重要潜在市场。截至2016年年底,我国乙烯生产能力2310万吨/年,产能排名世界第二,但以高成本石脑油为原料的乙烯产能占到80%,尚没有乙烷裂解装置,竞争力处于劣势。美国大量低成本的化工产品出口将对我国化工市场造成冲击。特别是成本较高的石脑油裂解生产乙烯的生产商,将面临巨大的竞争压力。同时,美国甲醇、乙烷、丙烷等化工原料的出口,将使我国沿海地区通过进口甲醇、乙烷、丙烷等原料生产乙烯、丙烯成为可能,将影响我国烯烃产业格局。

面对美国天然气化工的影响,我国应积极应对。深入研究利用北美甲醇、乙烷、丙烷资源在沿海地区新建烯烃生产装置,并审慎新建传统的以石脑油为原料的乙烯裂解装置;在价格合理的前提下,有条件的烯烃生产厂通过引进北美乙烷、丙烷和凝析液作为裂解或PHD的原料,降低烯烃生产成本;积极利用我国进口及自产液化天然气(LNG)及管道天然气中的乙烷、丙烷作为化工原料,拓展乙烯原料来源,推进我国乙烯原料的轻质化、优质化。

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参考资料:
[1] 美国低成本天然气化工将改变行业格局 http://www.oilpin.net/article/index.php?c=show&id=909
[2] 石油聘 http://www.oilpin.net
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