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深度對比中美石化產業:煉油與乙烯行業、商業模式、石化項目等
2020年06月23日    閱讀量:3899    新聞來源:瀝青網 sinoasphalt.com  |  投稿

美國石化原料資源優勢明顯,產業集中,市場化程度高。美國的石化產業高度發達,誕生了一系列偉大的國際巨頭。

深度對比中美石化產業:煉油與乙烯行業、商業模式、石化項目等 瀝青網,sinoasphalt.com

中國新建的石化項目具有投資成本低,生產效率高,靠近消費腹地的優勢瀝青網sinoasphalt.com。由于我國的資源稟賦原因,對于原油的進口依賴度逐漸提升。我國的石化行業也形成了國企主導,民企逐漸崛起,同時形成了石油化工、煤化工等多產業鏈、多元化發展的形態。


近年來對比美國,我國的項目建設效率提高,同等產能規模,新建石化裝置的資本開支不到美國的一半,抵消了原料方面的劣勢。同時,我國的石化產品位于消費腹地,未來石化行業在全球的競爭力有望全面提升。除此之外,國內石化原料主體多元化,產成品豐富,產業鏈門類齊全,下游精細化工發展潛力空間大。


對比中美石化產業,既有互補也有競爭。美國石化行業具有資源、技術等優勢;而中國的石化產業具有市場、產業化及工程放大能力、人工等優勢。參考美國石化的發展,我們認為中國的石化企業進入強者恒強,與更專業化分工的時代。我們看好綜合一體化的大煉化產業鏈,也同時看好利用美國輕質原料進行深加工的標的。接下來,我們一起深度對比中美石化產業:包括煉油與乙烯行業、商業模式、石化項目等。


01

美國石化產業,

從能源獨立到產品輸出


美國已是階段性的石油產品凈出口國,預計出口量仍在增加


隨著美國頁巖油的產量大幅增加,美國對于原油的凈進口量逐漸減少,但原油的進口總量變化不大,伴隨著的是原油和石油產品出口的增加。目前美國仍然是石油產品的凈進口國,但以現有的產量增長趨勢,預計2020年美國將會成為石油產品的凈出口國。


美國仍需保持一定的原油進口,同時石油產品出口,我們認為:


1、 由于美國輕質油的特點,美國必須保持一定的重質油進口,重質油主要進口來源地是加拿大。一方面是美國很多煉廠復雜系數高,不適合加工自產的輕質原油,需要與重質油之間的調和使用;另一方面從套利空間的角度,可以加工成本更低的原油。


2、 美國的原油出口,其價格不僅取決于WTI期貨價格,還與從產地到墨西哥灣的出口碼頭之間的運輸管線、碼頭的設施、船的運輸費用等有關。目前美國出口的原油多是墨西哥灣的Mars、Thunder Horse等油種,未來輕質的WTI出口有望提升。


根據EIA定義,石油產品(petroleum products)包括汽油、餾分油、碳氫化合物HGL、航空煤油、石化原油、蒸餾氣體、石油焦、瀝青、渣油、潤滑油、航空汽油、石蠟、煤油等。2018年,美國石油產品的消費為2050萬桶/天,其中還包括120萬桶/天的生物燃料。


美國已經成為階段性的石油產品凈出口國。以原油為計算,美國仍是原油凈進口國;但是石油產品(petroleum products)為凈出口。美國的原油+石油產品呈階段性凈出口。根據EIA數據,至2020年1月31日當周,美國原油進口量為661.5萬桶/天,出口為341.3萬桶/天;石油產品進口258.8萬桶/天,出口574萬桶/天;原油和石油產品的凈進口量為5萬桶/天。

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美國仍需要保持原油進口,但出口的目的地增多。


2009年,美國每月從多達37個來源國進口原油,而在2019年的前7個月,主要的進口來源國數量下降到27個。與此同時,美國原油出口目的地的數量增加,在2019年的前七個月,美國每月向多達31個目的地出口原油。


美國原油產量增加的主要是輕質低硫原油,但美國墨西哥灣沿岸的煉油廠主要是加工重質高硫原油。美國原油進口一方面是因為原油品種的原因,必須進口重質油;另一方面,美國的原油出口也受制于物流設施。美國新增原油主要產地在德州二疊紀的Midland,出口地在墨西哥灣,需要增加石油管線以減少相應的運輸成本。此外,還有出口碼頭的限制;2018年初,美國對位于墨西哥灣的路易斯安那海上油港(LOOP)進行了改造,是目前美國唯一能夠裝載約200萬桶原油的大型油輪(VLCC)的設施。除了LOOP之外,位于休斯敦和Corpus Christi及其附近的墨西哥灣沿岸一直在投資,以擴大美國原油出口貨物的規模。


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美國向東北亞出口增加。


2015年之前,美國的原油出口幾乎全部流向加拿大。2015年底美國取消對原油出口的限制,2016年1月至2019年7月,美國原油日產量增加260萬桶,出口量增加220萬桶。2018年加拿大仍然是美國原油出口最大的國家,但東北亞地區后來居上,尤其是VLCC的大型船舶出口能力增強后,預計韓國將取代加拿大成為最大出口目的地。2019年9月,美國出口原油到中國為20萬桶/天,而到韓國為52萬桶/天,從中國的需求潛力和雙方貿易合作的角度,未來增加對中國的原油出口是大概率事件。


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美國頁巖產量增加,NGL產量增加帶動石化產業興起


天然氣液Natural gas liquids(NGL):天然氣中的碳氫化合物,通過氣體分離器、氣體處理或氣體循環裝置的吸收、冷凝、吸附、冷卻等過程,以液體形式從氣體中分離出來。NGL包括乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷和正戊烷;一般指天然氣廠中的液體和液化煉廠氣,烯烴除外。


伴生氣凝析油(Lease condensate):從分離器或現場設施的伴生氣井和非伴生氣井中回收,主要成分是戊烷和較重的烴類,通常在生產后進入原油調和。


液化石油氣(LPG):主要是丙烷和丁烷的混合物。

根據BP能源統計中的定義,石油包括原油、頁巖油、油砂、凝析油(伴生氣凝析油和天然氣廠凝析油)以及NGL(乙烷、天然氣生產中分離的石腦油);但不包括其他來源的液體燃料,如生物質和煤氣衍生物。


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美國的乙烷、丙烷供應主要來自于天然氣生產中的凝析液回收,少量來自于煉廠加工中副產。丙烷和丁烷的混合物可以用于LPG。由于美國頁巖產量的增長,乙烷、丙烷的產量也同步保持增長,至2019年11月份,美國天然氣田中對應的NGL產量為497.2萬桶/天,其中乙烷產量183.5萬桶/天,丙烷167.3萬桶/天;乙烷出口32.4萬桶/天,丙烷出口量107.1萬桶/天。


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雖然美國的乙烷產量目前不到200萬桶/天,但是美國有大量的乙烷在NGL中間沒有分離,主要是由于油氣產地到分離設施的管輸能力、下游產品價格和市場原因等。目前美國包括Enterprise、Targa、Energy Transfer、EPIC等公司均加大從產地到墨西哥灣區的管道投資。


乙烷裂解乙烯投產帶動石化產量增長


據統計,在2018年全球乙烯產能約1.8億噸,其中美國產能約3200萬噸/年。由于美國頁巖開發帶來豐富的乙烷原料,從2017年1月到2019年6月之間,北美地區增加的乙烯產能數,在此之前北美大約花了20年的時間才達到。在2017-2019年間,美國共有9套新建乙烯投產;根據IHS預測,2019年至2022年期間,北美地區預計約826萬噸乙烯產能投產。


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美國乙烯產能提升的同時,下游產品產量同步增長。根據美國化學委員會(ACC)的統計數據,2019年10月,美國主要塑料樹脂的產量總計73億英鎊,比2018年同期增長1.1%。2019年1-10月的產量為731億英鎊,比2018年同期增長2.6%。


至2019年12月,ACC審查了340個化工投資項目,總價值2040億美元。美國廉價的天然氣和NGLs為美國的化工制造業創造了競爭優勢,帶動了行業增長和新的就業機會。世界各國的公司都有在美國投資新項目,以建設或擴大它們在美國得天獨厚的產能。自2010年以來,已宣布的340個項目總價值為2040億美元,其中56%的資本投資已完成或在建,41%的資本投資在規劃階段,3%的資本投資在延遲或在建階段。而其中70%的投資是由美國以外的公司或包括外國合作伙伴在內的公司進行的。


美國本身就是化工品的強國,加之近年來頁巖開發帶來能源和原材料的價格優勢,鞏固了在石化行業的地位。2018年美國化工業的總價值為5530億美元,從業人員54.2萬人,在世界范圍內提供了14%的化工品。


02

中國的石化產業,

從國企主導到民企競爭力提升


原油進口依存度持續攀升、乙烯需求當量仍有缺口


由于我國的資源稟賦原因,對于原油的進口依賴度在逐漸提升;我國的石化行業也形成了國企主導、民企逐漸崛起,同時形成了石油化工、煤化工等多產業鏈、多元化發展的形態。


2019年,我國規模以上工業原油產量1.9億噸,增長1.0%,增速由負轉正;原油進口5.0億噸,增長9.9%,較之前一年回落0.8個百分點。2019年我國原油加工量6.5億噸,對于原油的進口依存度約77%,但是考慮到我國的成品油為凈出口,消費轉移的因素,對應國內消費量的進口依存度仍約70%。


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2019年我國乙烯產量2052.3萬噸,同比增長11.5%;考慮到乙烯進口量,從表觀需求角度我國還有超過10%的乙烯缺口。但是,由于乙烯運輸瓶頸、商品量少,乙烯多是以下游衍生品的形式進口,如聚乙烯、乙二醇、苯乙烯等;我們對于主要衍生品的凈進口量進行折算成相應的乙烯當量,估計我國乙烯當量需求超過4800萬噸,則對應我國的乙烯自給率不到50%。

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中國化工產能占比提升,PTA成長之路借鑒


以人口基數為計算,我國的石化產品需求約占全球的25%。從我國主要石化及部分基礎化工品的產能全球占比來看,聚酯、甲醇、PTA、PVC等在全球范圍內超過50%,一方面我國的甲醇、PVC等開工率較低,另一方面說明終端的下游產品如紡織服裝、橡塑件等以出口的形式到全球范圍。對于PTA、聚酯產業鏈,雖然中國產能較大,但是我們認為國內產能及成本在全球范圍內具有很強的競爭力。


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PTA是重要的化纖原材料,與其他產業類似的是,我國經過多年的行業擴張,PTA市場逐漸擠出日韓產能。我國的下游化纖企業經過多年的行業整合,也向上游進行PTA的產能擴張,原料產業鏈從下游往上游提升。隨著2019年大煉化的如期投產,PTA的主要原材料PX的自給能力將會大大提升。


全球對比下,中國PTA的產能規模、市場、配套等優勢明顯。除中國國內以外,全球其他地區仍有近4000萬噸/年的PTA產能;對比之下,海外的裝置規模較小,單線能力大多數小于100萬噸/年,而我國新建裝置規模都在單線200萬噸/年以上。我國目前行業龍頭的PTA加工費用(除PX以外)能控制在500元/噸以內,新建裝置多引入Invista第8代(P8)或BP最新PTAir技術,加工成本仍有下降空間。同時,以逸盛(恒逸石化與榮盛石化合資)為代表的巨頭加大在PTA行業的自主研發,新建產能的成本優勢將會進一步增強。


目前使用Invista授權技術的產能總計2904萬噸,共32套;新授權的裝置主要有恒力石化第四套、第五套(各250萬噸/年,P8技術)、以及Pan-Asia在沙特Jazan的裝置(125萬噸/年,P8技術)。從Invista的裝置授權記錄,產能擴大的轉折是在2012年,其中恒力石化兩套220萬噸/年裝置投產,而之前的單套裝置大多低于100萬噸/年。


石化發展從合資到民營煉化一體化崛起


與其他行業類似的是,我國的石化產業也經歷著從小到大,從合資引進到獨立自主的過程。對于我國的煉油產業而言,以前的煉廠規模偏小,且以加工自產原油為主,到后來在沿海地區布局大型煉廠,并且可以加工復雜原油的設計路線。


對于乙烯行業而言,改革開放之初,我國乙烯產能不足40萬噸/年;1962年,蘭州石化公司500噸/年乙烯裝置建成投產,標志著我國乙烯工業的開始。改革開發以后,我國乙烯行業快速發展,但直至2015年之前產能基本上集中在“兩桶油”手中。我們認為乙烯行業的主要發展階段有:


早期的煉化產能。2000年初,原兩桶油的煉油和乙烯業務獨立,且乙烯裝置規模較小,主要下游產品以聚乙烯、聚丙烯等塑料為主。


合資企業階段。2005-2010年間,乙烯行業的發展進入合資企業階段,與巴斯夫、BP、殼牌、Sabic、埃克森美孚、沙特阿美、SK等進行合資,產品下游開始布局液體化工品苯乙烯(或SMPO)、乙二醇、丙烯腈、丁辛醇等。


國內自主階段。2005-2015年間,國內兩桶油進行煉化擴張,如茂名石化在2006年將36萬噸/年乙烯擴建至100萬噸/年乙烯,鎮海石化在2010年新投產100萬噸/年乙烯,中國石油的獨山子石化、四川石化等均形成煉化一體化規模。


民營大煉化階段。2016年以后,以恒力石化、榮盛石化、恒逸石化、東方盛虹等為主導的民營大煉化興起,通過引進國外先進工藝包進行規模化產能放大,加部分設備國產化優勢,在詳細設計與項目施工同步等方面節約了資本開支。同時,在煉化一體化內部進行油品和化工品之間的優化,降低原料、公用工程等成本。


03

中美石化產業對比,

優勢互補性強


中美煉油、乙烯行業比較


美國煉廠的主體相對分散,但是煉廠的布局相對集中,主要是在墨西哥灣地區。2019年,美國在運行的煉油廠個數為135家,總計產能1880萬桶/天(約9.4億噸/年),平均單個煉廠的產能為696萬噸/年。相對于中國的煉廠,美國煉油行業主要特點有:


企業的所有者相對多元化,既有綜合性的油氣公司,也有獨立的煉廠。目前美國大的煉油商馬拉松石化(MPC)、瓦萊羅能源(VLO)專注于煉油、成品油銷售業務。同樣有能源公司如埃克森美孚、BP、雪佛龍等公司參與煉油乙烯業務。而同時具備煉油和乙烯業務的主要是利安德巴塞爾(LYB)和菲利普66(PSX)。


美國煉廠重組并購較多,走向集中。美國煉油廠之間的并購重組較多,如Amoco、SOHIO、ARCO的煉廠現在歸屬于BP;Mapco、Williams、Orion、Clark Refining等合并成瓦萊羅能源;2019年馬拉松石化收購Tesoro Corp.,成為美國最大的煉油公司。目前我國的煉廠平均規模相當于美國20世紀80年代的水平。1982年~1985年,美國煉油廠數量從320家縮減至223座,至2018年已經降至135家,煉廠合計產能在1985年降至7.9億噸/年,之后超過10年沒有再增長。


煉廠多集中在墨西哥灣地區,周邊配套、物流以及分工合作明確。美國目前最大的煉廠為沙特阿美旗下的Motiva公司位于德州Port Arthur的煉廠,產能為3015萬噸/年。美國墨西哥灣是世界上最大的煉化生產基地之一,煉油總產能約4.6億噸/年,占美國煉油總產能的52.5%;乙烯總產能超過2700萬噸/年,占美國乙烯總產能的95%。美國煉廠所在地區的管線發達,另外美國煉廠復雜系數相對較高,焦化和加氫裂化能力較強,且煉廠氫氣主要來自于外購,自制氫較少。


煉油+乙烯的煉化一體化仍有空間。美國石化的集中地墨西哥灣的配套分工能力強,但是煉化一體化仍有空間。埃克森美孚在德州的Baytown、Beaumont具有煉化一體化基地。其余如菲利普66位于德州Sweeny煉廠可以和自己控股50%的CP Chem之間進行優化。


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至2019年底,美國乙烯產能約3674萬噸/年,美國乙烯項目的經營主體基本上都是跨國公司。同樣,美國的乙烯裝置基本上都集中在墨西哥灣區的德克薩斯州和路易斯安那州。大型石化企業在美國的選址也較為集中,比如陶氏在Freeport,CP Chem在Sweeny,Sasol和Westlake等在Lake Charles。

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商業模式,美國分工明確,未來物流設施仍將不斷完善


美國的頁巖開發商中包括很多中小型的能源公司,對頁巖開發過程中的NGL,也形成了完善的物流體系,儲運商對于生產地的NGL進行搜集、分離、運輸、直至液化并出口。對于不同的能源及石化產品,美國的主要模式如:


1、 原油出口:美國曾經為原油的凈進口國,2017年LOOP公司將其位于路易斯安那州Galliano的Clovelly Hub改造原油出口設施,LOOP公司擁有6000萬(954萬立方米)的溶洞儲存能力。2018年2月,LOOP裝載了首船VLCC(200萬桶),也是目前美國唯一的ULCC和VLCC出口碼頭。除LOOP外,美國另外兩個原油出口終端分別為位于德州的Corpus Christi和Houston,目前Trafigura也正申請在Corpus Christi附近的Texas Gulf Terminals建造一個深水碼頭,Enterprise也已經提議在Houston南部建造一個VLCC終端。


2、 LNG出口:美國LNG出口始于2016年,至2018年3月,共計四列總計1800萬噸/年的LNG出口線投產,全部由Cheniere公司下屬的Sabine Pass LNG運營。與其他國家LNG的供應商為傳統的石油公司不同,美國的LNG供應商主要是基礎設施開發公司,如Cheniere、Sempra、Dominion、Kinder Morgan等公司。定價通常采用成本加成的定價方式,即在Henry Hub市場價格的基礎上再加上項目成本。美國的LNG出口通常也會采用“Tolling”的商業模式,即LNG出口項目方提供LNG加工服務、收取相應的加工服務費。而其他環節,如從美國市場購買天然氣、相應的運輸等則由LNG的進口商來完成。即使原料及其他環節出問題,這些LNG的出口項目方仍繼續收取液化服務費。


3、 乙烯出口:乙烯需要在零下100°C的形式下液態存儲,因此物流資源稀缺。美國第一個乙烯碼頭所在地是The Targa的乙烯出口碼頭,但被日本三菱商事長租。2020年1月,Enterprise Products Partners公司和Navigator Holdings公司證實,其位于德克薩斯州休斯頓航道Morgan 's Point各50%股份的合資海運碼頭已經出口了第一批乙烯,為日本貿易公司丸紅運送了2500萬磅(11300噸)的乙烯;項目共兩個碼頭,每年可裝載22億磅(100萬噸)乙烯。


4、 乙烷出口:2014年初,美國首次通過新的Mariner West管線將賓夕法尼亞Marcellus的乙烷出口至加拿大。2016年3月,位于美國賓夕法尼亞州Marcus Hook碼頭出口了第一批乙烷貨物,其出口能力為7萬桶/天。位于德克薩斯州Morgan‘s Point的第二個出口碼頭處理能力為20萬桶/天,于2016年9月裝運了第一批乙烷貨物。


5、 丙烷/丁烷(或LPG)出口:丙烷和丁烷的混合物一般是作為液化石油氣(LPG)用途,一般情況下,夏季LPG成分中的丁烷含量高,冬季丙烷含量高。美國的丙烷出口設施主要是Targa公司位于德州的Galena Park,Energy Transfer公司位于德州Nederland,Enterprise公司位于德州Channnelview,Occidental公司位于德州Corpus Christi等地的設施。


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對于美國大多數的石化產品出口到東北亞地區,均可以通過巴拿馬運河,從西海岸通行,也節約了大量的運輸成本。對于LNG,由于巴拿馬運河在2016年擴建完成了新船閘,從而允許LNG船通過運河。2018年4月,巴拿馬運河管理局(ACP)宣布,新船閘可以容納51.25米寬的船,能夠為Q-Flex LNG船提供過境服務。


對于美國的原油航線,巴拿馬運河擴建后,阿芙拉型油輪可以滿載通過巴拿馬運河,再經由太平洋抵達中國,時間縮短到24天左右。但是對于VLCC船,則需要通過好望角繞行,而美國目前的VLCC碼頭僅有一個,未來原油的出口仍需要解決碼頭的瓶頸。

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石化項目優勢對比,中國的工程化能力強以及單位投資成本低


目前全球乙烯的年需求增長約600萬噸,相當于每年需要新增四套世界級的乙烯裝置來滿足需求。根據IHS預測,在2018-2027年間,全球新增的乙烯產能中有約29%來自于中國。根據行業內對于新建石化項目驅動的標準,主要有以下四點:

  • 項目靠近原料,具有低成本的原料優勢。

  • 項目靠近消費地。

  • 區域建設的優勢。

  • 制度,為長期投資項目提供法律保障、社會框架。


如果同時擁有以上四點優勢的項目投資風險極低,但是如果符合以上四點中的2-3點基本上足以驅動項目投資。


毋庸置疑,美國的石化產業擁有很強的原料成本優勢和技術優勢,加上產業集中度強,墨西哥灣區的管網密集,運輸便利等優勢。相對而言,中國的石化產業分散,但是中國的石化產業在市場需求、產能放大、項目投資成本、政府支持等方面具有優勢,新建的煉化一體化項目具有很強的競爭力。


對于美國的石化項目建設而言,鋼材等設備成本高、熟練的技術員工緊缺、及項目施工能力不足,往往石化企業面臨著建設周期長,投資成本高的風險。以Sasol位于美國路易斯安那州的LCCP項目為例。項目為150萬噸/年的乙烯裝置,下游配兩套聚乙烯裝置合計產能89萬噸/年、38萬噸/年環氧乙烷/乙二醇。投資從最初的90億美元經過多次調整后為總計投資126-129億美元。項目在2014年10月做出FID,中間經過惡劣天氣和工人曠工等影響推遲,最終在2019年下半年陸續投產。


與美國的石化項目相比,中國的項目建設成本優勢明顯,可以抵消一些原料成本方面的不足。中國擁有龐大的勞動力資源、不斷提高的技術能力和豐富的礦產資源,大型石化設施的零部件本地化程度不斷提高。加上學習曲線上的快速進步,正推動中國建設過程的總成本接近美國墨西哥灣沿岸類似工廠總成本的一半。


04

中國的石化產業崛起,

更長的未來


看好國內民營煉化一體化的競爭力優勢


我們對于大煉化的競爭力主要基于Capex和Opex方面進行對比。


民營大煉化投資成本低,配套齊全;與國外同等規模裝置相比,Capex及Opex均低。相對于傳統的煉油+乙烯模式,大煉化的優勢在于公用工程分攤、物料平衡,在煉油過程中加大渣油、重油的轉化,提高石腦油及輕烴的比例,從而增加低成本的乙烯原料來源。


對于大煉化的理解,我們認為是一種新的商業模式,有天時、地利、人和的因素。


大煉化在2016-2017年間做出FID,當時民營大煉化的實施主體在化纖行業的利潤良好,為滿足上游原料PX的自給能力,從產業鏈延伸至附加值更高、盈利更加穩定的煉化一體化項目。


大煉化使用國內外最合適的工藝技術路線,對產能進行放大;在項目詳細設計過程中對于核心裝置進行提前采購,降低中間成本、也同時節約了項目的施工周期。


與美國的石化行業多集中在墨西哥灣不同,中國的石化產業分散。國家也規劃了七大石化園區,并且減少了中間環節的審批。


從操作成本的角度,我們對于大煉化競爭力的理解,主要有:


1、重質油的轉換,加氫裂化能力。最大程度的把渣油向以重整原料(重石腦油去生產PX)為主的輕油方向轉化。把不飽和烴轉化飽和烴,把長鏈烴、多環烴裂化為短鏈烴、單環烴等。其中:乙烷、正丁烷是優質的裂解乙烯原料,可以與石腦油、加氫尾油等進行混合裂解。


2、氫氣綜合利用及物料平衡。煉廠所需要的氫氣可以來自于PX生產過程中,催化重整裝置中的副產氫氣。此外還有專門的制氫裝置,如果有煤炭指標,以煤制氫的成本相對較低;具有焦化裝置的煉化企業,可以用石油焦制氫;具有丙烷脫氫或者混合脫氫的裝置,可以回收氫氣利用。煉化一體化后,乙烯生產中,裂解裝置,會有副產的氫氣產生。煉化一體化可以將LPG、輕烴等供應下游的乙烯裝置,同時乙烯裂解中產生的副產氫氣回到煉油裝置。


3、投資成本低,業績穩定性提升,更適合發展精細化工。石腦油為主的混合裂解乙烯的工藝,會有丙烯、純苯、碳四、碳五等產品產出。如果以單噸乙烯對應的投資額而言,純乙烷裂解的投資額低。但是考慮到丙烯、丁二烯、純苯等產品,對應單噸成品的投資成本低。因為下游產品多,煉化一體化的裝置盈利能力就不會受單一產品的影響,穩定性增強。同時,碳四、碳五等下游適合發展精細化工,帶來投資的群集效應。



看好外購輕烴綜合利用模式,從丙烷脫氫到乙烷輕烴裂解


丙烷脫氫(PDH)是成熟的工藝路線,歷史上丙烷脫氫裝置主要集中在歐美和韓國,2013年9月我國第一套丙烷脫氫裝置在天津渤化開車。截至目前,我國共有九家PDH裝置,丙烯產能566萬噸/年,對應679萬噸/年的丙烷需求;此外,我國還有5套混合烷烴脫氫裝置,產能為285萬噸/年;因此我國丙烷脫氫及混合脫氫裝置對于丙烷和丁烷需求總量為960萬噸。此外,我國在建的丙烷脫氫項目超過10個以上。


除恒力石化的混合脫氫裝置外,我國的丙烷脫氫(含混合脫氫)的原料主要是來自于進口。相對于我國的14套裝置,全球目前一共32套丙烷脫氫裝置,合計產能1347萬噸/年。我國丙烷脫氫項目發展之迅速,其數量和規模遠超世界其他國家。包括在建的金能科技位于青島的90萬噸/年丙烷脫氫裝置,反應器單套規模最大。


對比美國,丙烷資源豐富,且全球最主要的丙烷脫氫技術Lummus和UOP均來自于美國,但目前為止,美國現在僅有三套丙烷脫氫PDH裝置,分別為Flint Hills Resources位于休斯敦市的66萬噸/年丙烯(3萬桶/天丙烷原料,現產能擴大到82.5萬噸/年)、陶氏位于Freeport的75萬噸/年丙烯(3.5萬桶/天丙烷原料)、和Enterprise位于Mont Belvieu的75萬噸/年丙烯(3.5萬桶/天丙烷原料)。


我國的丙烷脫氫投資成本低,建設周期短。如東華能源位于寧波一期的66 萬噸/年丙烷脫氫裝置+40萬噸/年聚丙烯,以及配套的公用工程及輔助設施,總計投資38億元。對比之下:2019年2月,位于加拿大中部的Pembina管道公司和科威特石油化工公司宣布,在加拿大阿爾伯塔的Redwater建造一個55萬噸/年的丙烷脫氫(PDH)和聚丙烯(PP)設施。項目投資34億美元,預計在2023年中投產。同等規模的投資額為中國國內投資的6-7倍。


我們認為外購乙烷裂解乙烯(或乙烷、丙烷、丁烷混合裂解)有望復制PDH的模式,對于乙烷裂解我們認為不僅僅是美國乙烷的原料成本優勢,而是一種商業模式的突破。雖然美國的乙烯過剩,未來出口仍在增加,但是乙烯的物流瓶頸限制更大,商品量少,運費遠高于乙烷,而且乙烯的貿易基本上控制在日本商社當中。我們認為,乙烷的運輸、貿易增加有利于乙烷的市場化,而國內的外購乙烷、丙烷進行裂解乙烯相對于美國的項目優勢在于:國內建設項目成本低、下游市場需求優勢、生產乙烯衍生品中其他原料的配套優勢(如純苯、液氨、丙烯)等。


1、乙烷原料供應。根據EIA數據,2019年9月,美國對于石化行業的NGL用量為292.5萬桶/天,其中乙烷151.8萬桶/天,丙烷111.1萬桶/天;由于乙烷的下游用途基本上只有乙烯,這部分對應美國乙烯的產量為2530萬噸/年。但是美國存在大量的未分離的NGL,根據Enterprise公司數據,美國現有NGL組分579.7萬桶/天,其中含乙烷269.8萬桶/天;至2025年乙烷潛在供應量351.9萬桶/天。據此我們測算,目前美國乙烷的可供應量約為5850萬噸/年,2025年潛在供應量7627萬噸/年。即使美國有新增的乙烯項目投產,未來仍有充足的乙烷供應。


2、乙烷的商品量。EIA數據,2019年11月,美國乙烷出口量32.4萬桶/天,其中對加拿大9.4萬桶/天(主要為管道輸送),其余主要出口地為,對印度11萬桶/天,中國2.6萬桶/天,歐洲(挪威、瑞典、英國)共計8萬桶/天。我們認為,對印度主要是Reliance的合約,歐洲是英力士的合約,中國的需求主要來自新浦化學(英力士轉售)。目前乙烷的供應基本上是點對點供應,而未來除衛星石化與Energy Transfer的合約外,Sabic、北歐化工、包括韓國石化公司等均有意向從美國進口乙烷進行乙烯原料輕質化。我們認為,商品量的增加有利于乙烷的活躍程度,增加社會庫存,穩定下游運行,同時對于之前原料綁定的合約更加有利。


3、乙烷的定價模式。由于乙烷在美國之外多是點對點的供應,缺少在東北亞的價格基準。對于美國的成交,乙烷主要是在Mont Belvieu地區成交,價格多是參考IHS公司旗下OPIS價格。參考丙烷的價格體系,我們的理解為東北亞地區到岸價=MB市場價格+管輸至碼頭費用+液化費+船運費+碼頭操作+巴拿馬運河過閘費+關稅等。由于MB地區價格會參考熱值,或天然氣價格,因此我們認為即使考慮到未來需求增加的因素,乙烷東北亞到岸價格相對于石腦油仍有100美元/噸以上的優勢。考慮到供應中不可抗力因素,外購乙烷的裂解裝置可以部分丙烷進料。


4、乙烷的物流保障。乙烷的物流主要是需要在頁巖產地進行分離后再管道輸送;另外需要在-90°C存儲并通過海運的運輸。2018年9月,因為管輸瓶頸導致美國Mont Belvieu的分離能力不夠,乙烷價格在兩周內從41美分/加侖升至61美分/加侖。目前Enterprise Products Partners、Targa Resources和EPIC Pipeline的管線投產,二疊紀往美國墨西哥灣沿岸的NGL管線瓶頸已經解決。對于乙烷運輸船,遠洋運輸主要是VLEC(Very Large Ethane Carrier),船型在98000立方米(4-5萬噸),單船造價在1.2-1.3億美元。VLEC可以采用雙引擎,以乙烷作為動力,對于來自船舶正常運行期間的貨物蒸發氣(BOG)進行充分利用。


隨著管線和分離能力的提升,預計未來美國乙烷的供應量充足。同時,對于外購乙烷裂解乙烯裝置而言,因為有多臺裂解爐同時運行,也可以乙烷、丙烷混合進料或者保留部分裂解爐的丙烷備用裂解,從而保持裝置運行的穩定性。根據IHS統計數據,在墨西哥灣區,2019年將會增加130萬桶/天的NGL管線,30.5萬桶/天的分離能力。至2020年,計劃新增90萬桶/天的管輸能力,以及120萬桶/天的分離能力。



標簽:今日頭條行業新聞
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