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中國丙烷脫氫產(chǎn)業(yè)還有春天么?

瀏覽: 次    時間:2023-12-12

  2021年下半年至今,丙烷脫氫(PDH)市場步入低谷,單噸虧損一度達到1500元。自2016年以來,PDH就一直保持較好的盈利性,即使是2019年的中美貿(mào)易摩擦和2020年初的新冠疫情對其影響也相對有限。為何備受追捧的“明星”項目,如今卻被質(zhì)疑已陷入巨額虧損的困境?中國丙烷脫氫產(chǎn)業(yè)還有春天么?


  丙烷脫氫緣何橫空出世?


  早在2010年,中國丙烯產(chǎn)能僅為1300萬噸,其中蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯副產(chǎn)的丙烯產(chǎn)能約750萬噸/年,煉油廠催化裂化(FCC)生產(chǎn)汽柴油副產(chǎn)丙烯約480萬噸/年。中國的丙烯及下游需求旺盛,2010年中國就需要進口200萬噸丙烯單體,以及聚丙烯、環(huán)氧丙烷、丙烯腈等下游衍生物(折算到丙烯的當(dāng)量進口量合計約400萬噸),當(dāng)年中國的丙烯缺口約600萬噸,進口依賴度超過50%。當(dāng)時,高油價下油頭路線制丙烯持續(xù)處于微利甚至是虧損狀態(tài),因此,一批諸如丙烷脫氫(PDH)、甲醇制烯烴(MTO)、煤制烯烴(CTO)/煤制丙烯(CTP)等烯烴生產(chǎn)的專用技術(shù)應(yīng)運而生。一方面有利于改變丙烯需求缺口的問題,另一方面也能獲得較好的盈利性。


  2013年,中國第一套PDH裝置來自渤海化工,其72萬噸丙烷制60萬噸的丙烷脫氫裝置至今都是PDH投資的標(biāo)配。丙烷脫氫以丙烷為原料,通過脫氫的方式生產(chǎn)丙烯,生產(chǎn)1噸丙烯只需要1.2噸丙烷,轉(zhuǎn)化率高達80%。


  相對于動不動就幾百億元投資的大煉化和煤化工而言,一套60萬噸/年的丙烷脫氫裝置投資不足40億元,如果希望通過較低的投資獲得足夠體量的丙烯產(chǎn)能,那么采用丙烷脫氫無疑是最佳的選擇。


  2013年后,中國的PDH裝置如雨后春筍般落地,截至目前,國內(nèi)運行的PDH產(chǎn)能已經(jīng)超過1000萬噸/年,而在建的產(chǎn)能接近1000萬噸/年,其中超過500萬噸將在2022年下半年投產(chǎn),剩余的500萬噸在2023年投產(chǎn)。


  到2023年末,中國的PDH貢獻的丙烯產(chǎn)能將超過2000萬噸/年。中國的PDH僅用不到2年的時間,就在過去10年的基礎(chǔ)上翻了個倍。據(jù)不完全統(tǒng)計,仍有將近1300萬噸/年P(guān)DH正在積極規(guī)劃中。也就是說,不算上大煉化、煉油副產(chǎn)、煤制烯烴和甲醇制烯烴,僅僅看運行、在建和規(guī)劃的PDH產(chǎn)能就會帶來每年3000萬噸丙烯,這是一個巨大的數(shù)字。


  中國到底需要多少丙烯?


  面對未來如此龐大PDH產(chǎn)能,我們禁不住要問一個問題,我們到底需要多少丙烯?


  2021年,中國丙烯產(chǎn)能約4800萬噸/年,其中PDH生產(chǎn)的丙烯產(chǎn)能占20%;2021年中國丙烯表觀需求量4505.8萬噸,同比增長16.8%。丙烯產(chǎn)能已有過剩。


  粗略估計,到2025年,中國將新增2400萬噸/年丙烯產(chǎn)能,其中有1500萬噸/年丙烯產(chǎn)能由PDH貢獻。屆時,中國的丙烯產(chǎn)能將達到7200萬噸/年,占全球的38%。假設(shè)中國丙烯行業(yè)的開工率在88%水平,2025年丙烯產(chǎn)量將達到6300萬噸。而中國丙烯的需求量將從2021年的4500萬噸增長到2025年的5700萬噸,新增1200萬噸需求,其中800萬噸來源于聚丙烯生產(chǎn)需求,400萬噸需求主要由環(huán)氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸等拉動。


  從供需數(shù)據(jù)來看,2025年中國的丙烯將過剩600多萬噸。中國的丙烯已經(jīng)進入過剩時代,丙烯從此不再稀缺。


  丙烷資源到底夠不夠用?


  PDH的產(chǎn)品——丙烯已然面臨過剩,那它的原料——丙烷又呈現(xiàn)何種發(fā)展趨勢?畢竟,對于丙烷脫氫工藝而言,丙烯的完全生產(chǎn)成本中光丙烷原料成本就超過80%,只要丙烯和丙烷的價差足夠大,就能夠保證裝置的盈利性。


  PDH裝置對丙烷純度要求高,中國國內(nèi)的丙烷主要來自煉廠副產(chǎn),但含硫量較高,品質(zhì)上無法滿足PDH的原料需求。因此,大部分以丙烷為原料的化工項目如丙烷脫氫和丙烷裂解仍嚴(yán)重依賴進口丙烷來滿足生產(chǎn)需求。


  2021年,全球丙烷的供給超過1.7億噸,其中70%為天然氣開采伴生氣,27%來源于煉廠氣,從這個供給結(jié)構(gòu)可以看出天然氣是丙烷價格最重要的影響因素。從丙烷的消費結(jié)構(gòu)來看,工業(yè)和民用的丙烷消費約1.2億噸,目前看仍是丙烷的主要下游需求,化工用丙烷約5000萬噸,主要用于蒸汽裂解和丙烷脫氫。


  2021年,全球丙烷貿(mào)易量約8000萬噸,其中美國出口量約3600萬噸,中東出口量已經(jīng)接近極限,常年保持在2000多萬噸的水平,鮮有增長。2016年美國就超過中東成為全球最大的丙烷出口地,且產(chǎn)量和出口量仍在持續(xù)增長,美國大約40%的丙烷(2021年約2400萬噸)用于滿足國內(nèi)的燃料和化工需求,剩余的60%丙烷(2021年約3600萬噸)均由專用的管道連接至出口設(shè)施用于海外貿(mào)易。


  基于美國天然氣開采和分餾設(shè)施的能力,預(yù)計2025年美國丙烷產(chǎn)量會增加1000萬噸,達到7000萬噸的產(chǎn)量,美國國內(nèi)需求達到2600萬噸,這意味著美國出口量將達到4400萬噸,在2021年的基礎(chǔ)上新增800萬噸貿(mào)易量。反觀中東地區(qū),丙烷增量極其有限,2025年的出口量或達到2300萬噸,新增300萬噸貿(mào)易量。也就是說,2025年,全球最大的兩大丙烷出口地區(qū),丙烷出口增量合計1100萬噸。


  而未來一年中國將投產(chǎn)的PDH產(chǎn)能就接近1000萬噸,折算到丙烷的需求是1200萬噸。也就是說,中國PDH裝置在未來一年對丙烷的需求增量,美國和中東則需要將時間長度拉到2025年才能滿足,而且是在全球其他地方?jīng)]有新增需求的前提下。


  那國內(nèi)尚在規(guī)劃的1300萬噸PDH怎么辦?1300萬噸的PDH產(chǎn)能對應(yīng)的丙烷原料需求為1500萬噸,即使2025年這些規(guī)劃產(chǎn)能只有一半落地,也有750萬噸的丙烷需求,這些增量誰來滿足?


  未來,極有可能發(fā)生的是,中國的PDH企業(yè)不得在全球搶購丙烷資源,不得不和日本、韓國甚至東南亞的燃料客戶去搶丙烷資源,同時還得積極尋找丙烷船的運力來滿足運輸需求,這也勢必會造成丙烷的價格彈性遠(yuǎn)高于天然氣和原油,越來越偏離其燃料屬性。


  最終的結(jié)果是,油價高位的時候,丙烯價格不溫不火,丙烷由于需求拉動價格維持在高位,企業(yè)不得不主動降低負(fù)荷,PDH持續(xù)處于盈虧平衡狀態(tài)甚至是常態(tài)化的虧損;倘若油價走低,過剩時代的丙烯價格會下滑得更為厲害,但丙烷的需求是較高價格水平的有力保障,PDH或?qū)⑻潛p得更為嚴(yán)重。


  丙烷脫氫還有競爭力嗎?


  在目前丙烷資源并不算稀缺的情況下,由于2021年下半年油氣資源大幅上漲,丙烷作為油氣伴生物也同步上漲,但丙烯的價格波動并沒有遵循歷史慣例,即隨著油價上漲而同步上漲。丙烯和丙烷價格持續(xù)收窄,PDH已經(jīng)開始虧損。


  那未來呢?中國的丙烷脫氫能否盡快告別低谷,回到2016的那個春天呢?這也是未來一年即將投產(chǎn)的1000萬噸PDH苦苦追尋的答案。


  如前所述,中國的丙烯即將進入過剩時代,而下游無法消化掉多余的丙烯,這就意味著丙烯的價格將逐步偏離油價的影響,更多由自身的供需來決定。雖然高油價將推漲石腦油蒸汽裂解和煉廠催化裂化副產(chǎn)丙烯的成本,但能夠?qū)⒏叱杀緜鬟f下去的前提是下游有足夠的能力消化掉過剩的丙烯。所以,對于即將面臨過剩的產(chǎn)業(yè)而言,保持在一個較低的盈利水平將成為常態(tài)。


  那么,是不是中國PDH就看不到春天了呢?


  筆者認(rèn)為,PDH的春天,不是一個行業(yè)的春天,而是某些企業(yè)的春天。對于中國的下游企業(yè)而言,如果只需要少量的丙烯即可滿足自身的原料需求,可能外采丙烯是更好的選擇。但如果需要較大量的丙烯作為原料,完全依靠外采也非上策,因為中國丙烯單體進口量也就250萬噸/年,主要受到丙烯進口設(shè)施(如氣體碼頭、深冷儲罐)和丙烯船運輸?shù)某钢狻?/span>


  所以,倘若企業(yè)確有較大量的丙烯單體需求,發(fā)展一體化的裝置仍有其可取之處。但前提是,這些進行縱向一體化發(fā)展的企業(yè),首先得具有差異化的競爭力,能夠往下發(fā)展仍有一定市場空間或技術(shù)含量的產(chǎn)品,或者是與其自身的其他產(chǎn)業(yè)相串聯(lián)形成循環(huán)經(jīng)濟,如丁辛醇結(jié)合丙烯酸發(fā)展丙烯酸丁酯,如副產(chǎn)氫氣利用發(fā)展HPPO法環(huán)氧丙烷并結(jié)合氯資源延伸至環(huán)氧氯丙烷等。只有形成一體化的具有綜合競爭優(yōu)勢的企業(yè),才能在未來變幻莫測的環(huán)境中立于不敗之地。因為這些企業(yè)最后去比拼的不是PDH裝置本身,而是綜合的競爭優(yōu)勢。


  對于正在規(guī)劃中的PDH,需要降下燥熱,冷靜思考、謹(jǐn)慎評估,合理地進行產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和設(shè)計產(chǎn)品方案,避免發(fā)展單一產(chǎn)品、一味追求規(guī)模優(yōu)勢,否則一擁而上的結(jié)果只會是將自己首先陷于困境。


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