投产5套,在建10套,第二波乙烷裂解项目来临!国内乙烷制乙烯项目与美国本土企业竞争加剧!

文章来源:聚烯烃人 发布时间:2019-06-19
随着美国第一波乙烷裂解项目顺利建设和如期陆续投产,第二波建设热潮正在形成。目前四个项目发展前景最好。美国本土的乙烷项目如火如荼也让中国的乙烷项目竞争更加激烈。

随着美国第一波乙烷裂解项目顺利建设和如期陆续投产,第二波建设热潮正在形成。目前四个项目发展前景最好。美国本土的乙烷项目如火如荼也让中国的乙烷项目竞争更加激烈。

乙烷裂解项目

美国NGL产量的增长依然强劲,预计2019年总产量将增加41万桶/天,2020年将增加48万桶/天。天然气液体(NGL)分馏塔和管道输送能力的增速不及预期,甚至有些缓慢,基础设施投资落后可能致使美国乙烷生产滞后,使前景复杂化。2017年和2018年没有新增乙烷分馏能力。

美国页岩气井图
美国页岩气井图

2019年1月14日,美国乙烷公司(AEC)在德克萨斯州举办1000万吨级(约合48万桶/天)乙烷出口终端的奠基仪式,此Martin出口终端,预计将于2022年建成,是专门为出口中国而建设。

美国另一个在建的大型乙烷出口终端是位于墨西哥湾码头的Nederland终端,该终端出口能力为17.5万桶/天,其中15万桶/年已与卫星石化签署出口合同,预计将于2020年下半年建成。

2018年美国乙烷出口量为9320万桶,已出口到加拿大、英国、印度和巴西等10个国家。乙烷制乙烯的供应链包括天然气处理、NGL收集、管道传输、乙烷分离、乙烷存储、出口泊位、船舶运输、乙烷卸货、乙烷存储、乙烷裂解几个步骤。

100万吨乙烷裂解项目需要6艘以上,新建VLEC需要确定的长期租船合同,存在一定的不确定性。

全球首个VLEC在美国得克萨斯州港口装载乙烷图
全球首个VLEC在美国得克萨斯州港口装载乙烷图

美国乙烷自己不够用

第一波裂解项目总计将增加北美乙烷消费量90.6万桶/天。IHS Markit预测说,到2035年北美第二轮乙烷裂解潮中的装置可能没有足够多的乙烷原料可以使用。为应对“不够用”的乙烷,美国采取的灵活进料裂解装置可以使用约15万桶/日的丙烷和3万~4万桶/日的丁烷,同时也可以使用更多的石脑油作为原料。

2019年底前,美国墨西哥湾沿岸地区将有五套新建裂解装置陆续投产。未来几年,最有可能的乙烷裂解想项目如下:

1、PTT全球化工公司(PTTGC)和韩国大林工业(Daelim Industrial)位于俄亥俄州贝尔蒙特县的150万吨乙烷裂解项目,下游配套两套35万吨的高密度聚乙烯(HDPE)装置和两套45万吨高密度聚乙烯(HDPE)/线性低密度聚乙烯(LLDPE)装,计划投产日期尚未公布。

2、台塑集团旗下的台塑石化公司(FPCC)计划在路易斯安那州圣詹姆斯教区的两套120万吨乙烷裂解项目,项目计划2023年投产。一期将建设120万吨的乙烷裂解装置、下游PE和乙二醇(EG)装置、丙烯和聚丙烯(PP)装置。二期将包括新增120万吨乙烯装置和新增PE和乙二醇(EG)装置。2019年1月,圣詹姆斯教区议会批准了该项目的土地使用协议。

3、雪佛龙菲利普斯化工(CPChem)在德克萨斯州的Cedar Bayou 工厂建造一套150万吨乙烷裂解项目,为乙烷裂解第二个项目,该装置于2018年3月已经开始生产乙烯,计划2023-2024年建成投产。

4、埃克森美孚和沙特基础工业公司在德克萨斯州科珀斯克里斯蒂的180万吨乙烷裂解项目,总产能130万吨的两套PE装置和一套110万吨的乙二醇(EG)装置。

这四家新建裂解项目合计乙烯产能为720万吨,而乙烷原料消耗能力为45.4万桶/天。

“在某种程度上看,乙烷回收将达到其经济和技术极限,”IHS Markit在其出版的《2019年世界乙烯分析报告》中称,“限制美国乙烷回收能力增长的因素,不外乎是低温回收能力不足,或者是从乙烷开采区到市场的基础设施建设成本上升。这些都将对市场乙烷交付价格产生影响,并最终影响美国乙烷裂解综合项目的建设。”

美国乙烷产量增速正在放缓,据评估预测,乙烷产量增速将从2016-2020年的平均22万桶/天下降到2021-2030年的5万桶/天以下,到21世纪30年代产量增速可能降至1万桶/天以下。因此,预计2020年美国乙烷总产量将达到222万桶/天,2030年产量预计为228万桶/天,2040年乙烷产量为236万桶/天。

2019年底前,美国墨西哥湾沿岸地区将有五套新建裂解装置陆续投产,这将使美国乙烯产能几十年来首次超过消费量——或许是有史以来第一次。2019年以后美国乙烯市场将趋于供应过剩。

近期美国乙烷生产投资的滞后,使前景复杂化。天然气液体(NGL)分馏和管输能力的增速赶不上乙烯产能增速。随着新建裂解装置的投产,美国原料乙烷的供应将会趋于紧张。

井喷的裂解装置产能

过去10年,美国宣布了20多个新建裂解装置项目,其中11个项目通过了最终投资决定(FID),4个新建裂解装置已经投产。

2017年2月,西方化学公司(OxyChem)与墨西哥化学公司(Mexichem)的合资企业英格尔赛德乙烯公司(Ingleside Ethylene)在德克萨斯州英格尔赛德的新建55万吨裂解装置投产

2017年9月,陶氏化学在德克萨斯州自由港(Freeport)的150万吨新建裂解装置投产

2018年3月,雪佛龙菲利浦斯化学公司(CPChem)在德克萨斯州贝城的新建150万吨裂解装置投产

2018年7月,埃克森美孚在贝城的新建150万吨裂解装置投产。

2019年美国首套新投产的裂解装置可能是因多拉玛公司位于路易斯安那州莱克查尔斯的43万吨乙烷裂解装置。该装置于2018年底开始生产调试,但到目前仍未正式投产。

乐天集团与西湖化学公司(Westlake Chemical)的合资企业LACC位于莱克查尔斯的100万吨新建裂解装置的调试工作已经在进行中,IHS Markit认为该装置可能在未来几周内正式投产。

乐天集团正在同一地点新建一套年产70万吨乙二醇的乙烯下游装置。

IHS Markit预计,日本信越化学公司旗下美国乙烯基子公司信科公司(Shintech)今年5月将在路易斯安那州的普拉克明投产一套50万吨裂解装置。该公司计划在2022年将该装置扩大到67万吨。

另外两套计划今年投产的新建裂解装置则被推迟了数月。

台塑原计划在第一季度启动位于得克萨斯州Point Comfort的一套新建125万吨乙烷裂解装置,但投产计划已被推迟至第三季度;位于Point Comfort的新建80万吨乙二醇装置和新建40万吨高密度聚乙烯(HDPE)装置也计划在下半年投产。

南非沙索公司位于莱克查尔斯的投资110亿美元的裂解装置项目中的核心装置155万吨乙烯裂解装置原计划在今年2月投产,但该公司目前的目标是在7月份投产。

滞后的乙烷生产和运输投资

美国NGL产量的增长依然强劲,预计2019年总产量将增加41万桶/天,2020年将增加48万桶/天。

然而,把乙烷作为油气生产过程中的副产品从地下开采出来是一回事,把乙烷作为适合裂解装置的原料进行分离和供应又是另一回事。油气中游企业承担着这一任务,但它们在建造满足日益增长的乙烷需求所必需的NGL分馏塔和管道方面进展缓慢,因为这对于中游企业来说并不是一项主业。当2014年末原油价格暴跌时,中游公司扩张NGL基础设施的计划被搁置一旁。2017年和2018年没有新增乙烷分馏能力。

乙烷原料供应紧张

乙烷生产能力受限以及裂解装置的大量投产,使美国乙烷供应出现紧张局势。

市场的反应是乙烷价格大幅上涨,从2018年5月份的平均每加仑26.14美分飙升至9月份的每加仑52.64美分,当时的价格一度达到每加仑61.5美分。此后乙烷的价格有所回落,在截至2019年3月1日的一周内平均价格为每加仑28.25美分,但随着新的裂解装置的陆续投产,美国乙烷价格将再次走强。

尽管目前美国中游NGL的投资已回升,并已宣布了很多NGL分馏项目,但今年只有两个项目将建成投产。这两个项目将新增乙烷产能30万桶/日,但仍然远低于需求的增长,自2017年底以来美国新投产的三套裂解装置以及不久将投产的五套裂解装置将新增约60万桶/日的乙烷需求。

不过到2020年,美国乙烷市场的供应紧张的局面将大幅改善,因为届时将有110万桶/日的分馏能力将投产。

IHS Markit轻烯烃业务主管史蒂夫•莱万多夫斯基表示:“美国的乙烷供应将受限制,至少在2020年初之前是如此,甚至更长一点,这取决于裂解装置的投产以及投产后产量逐步增加的时间进度,因此我们将不得不转向其它原料。”

被迫选择重质原料

新裂解装置设计时只考虑使用乙烷作为原料,但由于乙烷供应趋于紧张,要想完全供应这些新建裂解装置所需原料,可能需要现有的灵活进料的裂解装置至少用丙烷原料取代一部分乙烷原料。幸运的是,美国的丙烷供应充裕。美国燃料及石化制造者协会(AFPM)2018年第四季度的数据已经显示,美国裂解装置已经使用更多的重质原料。

莱万多夫斯基估计,美国的灵活进料裂解装置可以使用约15万桶/日的丙烷和3万~4万桶/日的丁烷,同时也可以使用更多的石脑油作为原料。我们也知道为了利用价格低廉的乙烷原料,美国一些裂解装置已经进行改造,虽然经改造后的裂解装置对于重质原料的利用程度可能有所下降,但应该可以替代60万桶/日的乙烷原料,不过经济上是否会支持这一点还有待观察。

亚化咨询统计显示,到2023年底,中国乙烯产能将达到4400万吨/年左右,中国丙烯产能将达5200万吨左右,年均复合增速分别为11.5%和8.7%。目前,大量丙烷脱氢和轻烃综合利用项目在建或处于前期工作阶段,同时新项目不断涌现。未来几年,采用国内油气田副产乙烷为原料的乙烯项目和采用进口乙烷为原料的大型乙烯项目在中国将实现零突破,有望成为主流生产路线。同时,碳一直接制烯烃,海外天然气制烯烃等技术的成熟与推广,也为中国烯烃原料多元化提供了更多的选择。

2018年,中国5类项目吨烯烃成本由低到高依次为:乙烷裂解、PDH、CTO、石脑油裂解、MTO。在中国本土已经工业化的烯烃生产路径中,以专产丙烯的PDH路线成本最低,竞争力最强。

2019中国烯烃原料多元化论坛将于3月27-28在广州召开,会议将安排巨正源公司2*60万吨/年丙烷脱氢制高性能聚丙烯项目(PDH)参观考察。

2018年,各路线生产成本如何?新的原料和技术路线对传统路线是否会造成冲击?

亚化咨询测算2018年石脑油蒸汽裂解、乙烷裂解、CTO、MTO、PDH制聚合级烯烃单体的成本(不含VAT及运费,抵扣副产品收益)如下图所示。

2018年石脑油蒸汽裂解、乙烷裂解、CTO、MTO、PDH制聚合级烯烃单体的成本(不含VAT及运费,抵扣副产品收益)
2018年石脑油蒸汽裂解、乙烷裂解、CTO、MTO、PDH制聚合级烯烃单体的成本(不含VAT及运费,抵扣副产品收益)

其中,CTO为西北地区典型煤制烯烃项目,2018年原料煤均价与上年基本持平,CTO/MTO均采用二代技术。乙烷价格根据“美国当地乙烷市场交易价+液化费用+船费”计算(以美国MB乙烷价格为基准,2018年均价4.5美元/mmbtu,较上年增长32.4%)。2018年,布伦特原油均价为71.7美元/桶,华东地区甲醇均价为3095元/吨,华东地区丙烷均价为4711元/吨左右,分别较上年增长30.8%、11.4%、10%。

在当前价格体系下,2018年5类项目吨烯烃成本由低到高依次为:乙烷裂解、PDH、CTO、石脑油裂解、MTO。在中国本土已经工业化的烯烃生产路径中,以专产丙烯的PDH路线成本最低,竞争力最强。

作为PDH的生产企业,万华化学最新研究数据表明,近几年PDH项目利润抢眼。项目普遍处于盈利状态,利润水平在600-2000元/吨区间波动。中国烯烃供需缺口大,价值高,中长期看丙烷脱氢前景依然可期。

得益于美国低廉的乙烷价格,进口乙烷裂解制乙烯具备超强的成本优势。卫星石化连云港320万吨/年轻烃利用项目,作为典型的进口乙烷裂解制乙烯项目,正按计划快速推进。今年2月,卫星石化曾表示,美国乙烷出口终端正在大力兴建,有助于稳定乙烷价格,有助公司乙烷裂解获得丰厚稳定盈利。

中国CTO项目仍普遍维持高负荷运行,并且盈利性较好,可见煤制烯烃的经济性经得起考验。随着煤炭行业供给侧结构性改革深入,去产能任务推进,优质产能陆续释放,煤炭供需趋于平稳,煤价将在合理区间波动,有利于煤制烯烃成本优势的保持及经济性提升。

2018年前三季度,原油价格呈上行走势,四季度,油价暴跌,全年大部分时间价格运行区间在60-80美元/桶。为了稳定全球原油价格和市场形势,2018年12月,“欧佩克+”减产协议签署国决定自2019年初开始将原油产量在2018年10月基础上减少120万桶/日。由于地区贸易紧张局势加剧,世界经济增长风险增加,未来原油需求前景存在不确定性。步入2019年,油价止跌反弹。预计石化路线烯烃成本存在大幅波动可能,但盈利能力依然可观。

甲醇价格高企行情之下,2018年MTO生产成本为几大主流路线中最高,项目盈利能力承压。寻求低价的甲醇资源,根据市场情况及时调整生产战略,和向上游甲醇产业延伸将是项目抵御风险的良好手段。

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