2018年第37卷第9期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
·3283·
化 工 进
展
何盛宝，王红秋，王春娇
（中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院，北京 102206）
摘要：乙烷裂解制乙烯与传统石脑油制乙烯相比，具有工艺流程短、占地面积小、装置投资少、乙烯收率高等相对优势，但中国进口乙烷裂解制乙烯项目是一个复杂的系统性工程，在原料稳定获取和经济效益等方面仍存在诸多问题。本文总结据不完全统计，中国正在建设和规划的乙烷裂解制乙烯项目共15个，其中全部或部分依赖进口美国乙烷资源的项目多达13个。文章从美国乙烷资源量、本土需求量、出口量、出口终端能力、海运能力以及中国进口乙烷接卸和储运能力、对乙烷原料的需求量等多个环节对获取进口乙烷的稳定性进行了分析。同时设定不同油价情境，对以进口乙烷为原料的裂解装置的经济性和竞争力进行分析。分析表明，美国乙烷出口量、出口设施能力、海运能力以及中国进口乙烷接卸和储运能力等多个环节仍存在不确定性，建议行业主管部门加强规划引导，各企业根据自身实际情况理性对待，深入开展项目可行性论证，避免一拥而上。 关键词：乙烷；乙烯；出口；进口；稳定性；经济性
中图分类号：TQ81.2 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）09–3283–05 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0963
Prospect analysis of import ethane cracking projects in China
HE Shengbao , WANG Hongqiu , WANG Chunjiao
(Petrochemical Research Institute of PetroChina Company Limited, Beijing 102206, China)
Abstract: Compared with traditional naphtha to ethylene, ethane cracking to ethylene has comparative
advantages such as a short process flow, a small occupied area, less equipment investment and higher ethylene yield. However, the import ethane to ethylene projects is a complicated systematic project in China. There are still many problems such as stable availability of raw materials and economic benefit, etc . According to the incomplete statistics, total of 15 ethane cracking projects are building and planning in China, 13 of which depend on importing of US ethane resources. This analysis was done from the aspects of ethane resources, domestic demand, exports, export terminal capability of US, shipping capacity, and China’s import of ethane for unloading and storage capacity, ethane demand as raw material and other factors influencing import ethane stability. Meanwhile, different oil price situation was set to analyze the economy and competitiveness of cracker plants using import ethane as raw material. The analysis indicated that the uncertainties were remained in multiple links such as exports, export terminal capability and shipping capacity of US, and import of ethane for unloading and storage capacity of China, etc . It was suggested that the National Development and Reform Commission (NDRC) and other industry departments should strengthen th
e planning guidance, and the enterprises should be rational in their own situations and carried out project feasibility to avoid rushing. Key words: ethane; ethylene; export; import; stability; economy
红秋，高级工程师，长期从事石油化工战略与信息研究工作。E-mail ：
********************* 。
收稿日期：2018-05-10；修改稿日期：2018-05-30。 第一作者：何盛宝（1965— ），男，教授级高级工程师。通讯作者：王
化工进展 2018年第37卷·3284·
乙烯工业是石油化学工业的龙头，乙烯产量是衡量一个国家石化工业水平的重要标志。中国乙烯工业起步于20世纪60年代，发展非常迅速，已成为仅次于美国的世界第二大乙烯生产国，占全球乙烯产能的13.8%，但总量不足的矛盾依然存在。中国乙烯生产主要以石脑油为原料，成本高于北美和中东以廉价乙烷为原料的乙烯生产。美国页岩气革命不但给其能源市场带来廉价天然气（主要成分是甲烷），也给化工原料市场带来廉价充足的乙烷，并大大超过美国本土需求，成为世界上唯一乙烷规模化净出口国家。乙烷裂解制乙烯与石脑油制乙烯相比，具有工艺流程短、装置投资少、乙烯收率高等相对优势，目前中国计划进口乙烷裂解制乙烯项目数量不断增加，但进口乙烷裂解制乙烯项目是一个
复杂的系统性工程，在原料稳定获取和经济效益等方面仍存在诸多不确定性。本文将针对以进口乙烷为原料（包括部分或全部以乙烷为原料）的项目进行分析，以期能够为中国进口乙烷裂解制乙烯项目的建设提供深入可研的参考。
1 中国乙烷裂解生产乙烯项目的建设与规划情况
据不完全统计，国内正在建设和规划的乙烷裂解制乙烯（包括部分或全部以乙烷为原料）项目共15个，产能合计约1980万吨/年，如表1所列。除中国石油新疆巴州和陕西榆林2个项目采用本土资源外，其他项目均全部或部分依赖进口乙烷资源。如果乙烷裂解生产乙烯的收率以77%来计，且考虑有些项目部分采用乙烷为原料，13个项目将需2200万吨/年左右的进口乙烷原料。落实乙烷来源是项目进展的头等大事，而目前来看，仅有2个项目的进口乙烷原料得到初步落实。一个是位于中国精细化工（泰兴）开发园区的新浦化学公司110万吨/年轻烃综合利用项目（部分采用乙烷为原料），于2016年6月开工建设，2017年11月下旬，新浦化学公司与英力士集团签订了一项长期协议，英力士集团将向新浦化学公司裂解装置供应产自美国的乙烷，该协议包括建造一艘装载能力为9.5万立方米的大型乙烷运输船（VLEC）。目前该项目已进入关键设备安装阶段，预计将在2019年4月建成投产。另一个是位于连云港徐圩新区的2套125万吨/年乙烷裂解制乙烯装置，卫星石化全资子公司浙江卫星能源有限公司已与美国公司SUNOCO PARTNERS MARKETING & TERMINALS L.P.(SPMT)共同出
表1 中国乙烷裂解制乙烯项目建设规划情况
序号所属公司名所在地
产能
华泰标志/万吨·年–1
预计投产
时间
状态1新浦化学江苏泰兴65 2019年在建
2卫星石化江苏连云港2×125 前期工作3华泰盛富聚合
材料
浙江宁波60 2020年开工4中国石油新疆巴州60
前期工作5中国石油陕西榆林80
前期工作6南山集团山东龙口2×100 前期工作7阳煤集团山东青岛150
前期工作8鲁清石化山东寿光75
前期工作9汇昆新材料辽宁大连2×100 前期工作10聚能重工集团辽宁锦州2×100 前期工作11同益实业辽宁大连100
前期工作12天津渤化天津南港80
前期工作13东华能源河北曹妃甸2×100 前期工作14广西投资集团广西钦州60
前期工作15缘泰石油福建福清2×100 前期工作合计 1980
资在美设立合资公司，计划建设乙烷出口设施并负责乙烷出口设施的运营与管理，确保卫星石化公司中国乙烷裂解装置的原料稳定供应。
2 中国进口乙烷来源的稳定性分析2.1 近期来看美国乙烷资源充足，远期来看至中国的出口量有限
随着页岩气的成功开发，美国乙烷产量快速增长，2017年达142万桶/天（2945 万吨/年），99.3%来自天然气凝析液分离[1]。其中128万桶/天（2655万吨/年）用于乙烯生产，14万桶/天（290万吨/年）出口，而生产潜力为208万桶/天（4314万吨/年），过剩乙烷能力为66万桶/天（1369万吨/年），只能回注到天然气管道作为燃料烧掉，如图1所示。
未来随着页岩气的进一步开发，美国页岩乙烷仍将保持快速增长，特别是今后5年，美国新建乙烷裂解装置先后投产，对乙烷原料的需求量快速增长，乙烷产量也将随之快速增加，2022年达到213万桶/日（4418万吨/年），年均增速达到8.4%。而后乙烷产量呈平缓增长态势，预计到2030年美国乙烷产量将达到225万桶/日（4667万吨/年），2050年将达到244万桶/天（5061万吨/年），如图2所示[2]。
截至2017年，美国乙烯产能为3251.6万吨，产量2926.5万吨，其中67%采用乙烷为原料[3]。如果
第9期何盛宝等：中国进口乙烷裂解制乙烯项目前景分析·3285
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图1 美国乙烷供需现状及近期展望
产量；需求-出口量；需求-竞争比较；需求-化工原料；回注
图2 美国天然气处理厂天然气凝液产量现状及远期展望
美国第一波新建乙烷裂解装置均按期投产（见表
2）[4]，预计到2022年美国乙烯产能将近4300万吨，
产量将达到3865.5万吨，届时美国本土乙烷需求量
将达到3600万吨/年左右，也就是说美国乙烷出口
量仅800万吨/年。在美国不再建第二波乙烷裂解装
置的情况下，到2030年美国乙烷出口量也只有1000
万吨/年左右，即使全部出口到中国，也只能满足
800万吨/年左右乙烯产能的原料需求。而事实上，
美国乙烷出口至英国、挪威、瑞典、印度、巴西等
多个国家。
表2 未来5年美国新增乙烯产能情况
公司名地点
预计投产
时间/年
产能
/万吨·年–1
雪佛龙菲利普斯德克萨斯州，Cedar Bayou Q1/2—2018150
埃克森美孚德克萨斯州，Baytown Q2—2018 150
因多拉玛路易斯安那州，Lake Charles Q2—2018 42
台塑德克萨斯州，Point Comfort Q1—2019 115
信越化学路易斯安那州，Plaquemine Q1—2019 50
萨索尔路易斯安那州，Lake Charles Q1—2019 155
LACC 路易斯安那州，Lake Charles Q1—2020 100
壳牌宾夕法尼亚州，Monaca 2H—2021 150
道达尔德克萨斯州，Port Arthur 2H—2021 100
合计1012
2.2 短期来看美国出口终端能力有限，长期来看出
口能力增长尚具不确定性
乙烷出口设施是乙烷资源出口的关键环节，也
是中国以进口乙烷为原料的裂解装置投产运行的关
键前提条件。目前美国两大乙烷出口终端
MarcusHook和Morgan’sPoint分别由管道运营商
Sunoco Logistics 和Enterprise Products建立，合计
出口能力为27万桶/天（约合560万吨/年）。目前
来看，签订的合同量已达到出口能力上限，而目标
国家并无中国，如图3所示[5]。
图3 短期内美国两大乙烷出口终端能力及合约国
Marcus Hook ； Morgan’s Point ；挪威；英国；瑞典；
印度；巴西；墨西哥；其他
当然，Enterprise Products等管道运营商计划新
建出口设施，增加出口能力。一般美国出口设施的
投资有3种模式：一是由美国企业全资拥有并运行，
出口设施使用费定价由美方企业决定；二是由美国
公司与外方合作方设立合资公司，外方合作方以财
务投资人身份加入，美方通常要求外方提供大量的
资金投资出口设施建设，但外方对于公司的运营、
管理以及定价等没有任何控制权；三是由美国公司
与外方设立合资公司，联合控制合资公司的运营、
管理和定价等。因此，中国企业很难拥有资源的主
动权。
2.3 短期内海运能力十分有限，长期来看具有一定
的增长量
海运是乙烷资源出口的另一重要环节。英力士
集团是将美国乙烷引入海外贸易市场的先行者。
2016年3月9日，英力士的乙烷专用船
（JS INEOS Intrepid，2.7万立方米）从宾夕法尼亚
州码头出发，满载1.5万吨的乙烷，运往英力士位
于挪威的蒸汽裂解装置，这是全球第一艘乙烷专用
运输船，也是英力士委托运营的8条乙烷船舶之一。
化工进展 2018年第37卷·3286·
同年9月1日，英力士的乙烷专用船从另一个码头——位于墨西哥湾的Morgan Point码头再次启航，将一船乙烷运至挪威Rafnes，正式拉开了乙烷海运贸易的帷幕。
目前，8万立方米等级的VLEC刚刚兴起，已投用船舶数量十分有限。2014年秋，韩国三星重工拿下印度信实工业集团6艘87000立方米VLEC大单，这也是全世界首个VLEC订单。2016年12月，全球首艘VLEC交付。不过印度信实工业集团自己并无运营能力，该船交由日本商船三井（MOL）监造并运营。尽管国际上的VLEC订单较多，但没有现成的船舶支撑大规模乙烷贸易，无法供乙烷制乙烯新项目使用。100万吨/年乙烷裂解项目需要6艘以上VLEC，新建VLEC需要时间，且租用VLEC 需要签订长期租船合同，因此中短期内存在一定的不确定性。但中国部分造船企业具备中小型乙烷运输船建造经验，就大型的VLEC而言，除了大连船舶重工和沪东中华，江南造船集团也自主研发了一款采用C型罐液货舱围护系统的VLEC，南通太平洋海工也曾于2014年获得了德国船东的意向性VLEC订单。长期来
看，由于中国具有VLEC自主研发、设计和建造能力，且在LNG、丙烷、丁烷及LPG海运方面具有成熟经验，海运环节具有一定的掌控能力。
2.4 中国尚无乙烷接卸和存储能力，长期来看具有一定难度
VLEC对港口及码头有着特殊要求，且其进港对航道及临近码头都有特殊要求。目前乙烷在中国海关尚没有独立税则号，也没有规模进口先例，中国尚无乙烷码头建设标准，同时，乙烷船舶进出港航行及引航警戒等要求、乙烷码头装卸工艺设计要求等均有待明确。另外，因为装置接收的是从美国进口来的乙烷，因此港口还必须具备国家一类开放口岸的条件。目前，中国对内陆河道的码头、尤其是危险品码头的新建审批非常严格，要建设一个达到相当规模、能够满足大批量吞吐需要的码头非常困难。
3 中国进口乙烷经济性分析
乙烷制乙烯项目建设涉及天然气处理、天然气凝析液（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、乙烷裂解等多个环节。每个环节产生的费用都会影响到乙烷制乙烯的经济性和竞争力。目前，在美国乙烷供需面极度宽松情境下，美国乙烷价格表现出很强的燃料价格属性。随着美国本土新增乙烷裂解产能逐渐释放以及出口量增长，预计未来美国MB 乙烷价格将表现出较强的石化原料属性，可能会有较大的波动。此外，在当前船运市场环境下，美国乙烷运至中国东部沿海运费约90～120美元/吨，但未来同样存在涨价风险。因此进口乙烷裂解项目效
益将存在较大的不确定性。
2017年，在原油价格低位（全年Brent原油平均价格约为54美元/桶）运行的情境下，东北亚石脑油裂解装置的乙烯现金成本约为500美元/吨。如果以进口乙烷为原料裂解制乙烯，则不具经济性。以美国全年乙烷平均价184美元/吨为基准，考虑美国出口终端费用和海上运费，运到中国后成本约增至370美元/吨，再考虑关税、国内的接卸、运输和存储费用等，乙烷成本进一步增至450美元/吨左右，乙烷裂解制乙烯的原料成本约占现金成本的75%，这就意味着乙烷裂解制乙烯的现金成本接近600美元/吨，高于石脑油裂解制乙烯的成本。随着原油价格企稳回升，多家能源机构预测原油价格短期内将在60～80美元/桶范围内波动，假设2022年全年Brent原油平均价格上涨为70美元/桶左右，东北亚石脑油裂解装置的乙烯现金成本将随之提高至600美元/吨左右，而同一时期乙烷价格也随之上涨，中国以进口乙烷为原料裂解制乙烯的现在成本将提高至近700美元/吨，仍不具竞争优势。假设2027年全年Brent原油平均价格上涨至80美元/桶以上，东北亚石脑油裂解装置的乙烯现金成本将超过800美元/吨，而同一时期中国以进口乙烷为原料裂解制乙烯的现在成本将提高至近800美元/吨，相对略显优势，但二者的成本均高于煤制烯烃装置的现金成本，如图4所示[4]。也就是说当原油价格超过80美
图4 乙烯现金成本（原料成本+可变成本+固定成本–副产
品价值）现状及预测
2017年；2022年；2027年
第9期何盛宝等：中国进口乙烷裂解制乙烯项目前景分析·3287·
元/桶时，相对石脑油裂解制乙烯，进口乙烷为原料裂解制乙烯才具竞争力。
4 结语
截至2018年4月底，中国乙烯产能为2455万吨。随着市场的进一步开放，乙烯及下游产品市场将逐步形成煤化工、民营石化企业、地方石化企业与中国石油、中国石化、中国海油、中化集团等国有大型石化企业和进口产品多主体格局，竞争愈发激烈，预计到国家十三五计划末，中国乙烯产能将超过3200万吨，乙烯当量供需缺口仍较大，但自给率呈上升态势。
乙烷裂解制乙烯项目建设是一个复杂的系统性工程，对中国企业来说，上马乙烷制乙烯项目必须建立稳定可靠的原料供应链。必须对原料采购、美国储运及出口设施建设、乙烷远洋运输船舶、国内港口码头仓储建设、乙烷裂解装置建设等诸多环节都具有一定的掌控能力。同时还要考虑与中国现役乙烯
生产装置的竞争能力。建议行业主管部门加强规划引导，各企业根据自身实际情况理性对待，深入开展项目可行性论证，避免一拥而上。
参考文献
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