石文才：多重挑战当前，中国烯烃企业如何“突围”？

  [中国石油和化工2024-09-27]当前，我国烯烃行业的竞争进入白热化阶段。项目上马、生产成本、原料稳定性、以及我国日益收紧的碳排放政策成为烯烃企业不得不面对的严峻挑战。
  近日，本刊记者对霍尼韦尔UOP中国副总裁兼总经理石文才进行了访问。针对上述行业发展痛点，石文才分享了自己的观点，并给出了可供业内企业参考的专业建议。
  石文才：霍尼韦尔UOP中国副总裁兼总经理
  利润持续下滑行业步入“拼成本”阶段
  轻烯烃，尤其是乙烯和丙烯，是关系国计民生的化工产品。我国是全球乙烯生产第一大国。来自中国石油经济研究院的数据显示，2023年，中国新增乙烯产能占全球新增产能的45.5%，总产能扩张至5159万吨/年。丙烯方面，近年来，我国丙烯产能大幅扩张，2023年更是迎来丙烯最大规模扩张的一年，国内丙烯新增产能729万吨，总产能6334万吨/年，稳居全球首位。
  记者在调查采访中了解到，当前，全球轻烯烃生产原料向轻质化、低成本化方向转型趋势明显，以乙烷、丙烷为原料的新增产能不断扩张。数据显示，2023年，全球石脑油基乙烯产量占比降至35%，乙烷基乙烯产量占比达到39%。而2010年这一比例分别仅仅为49%和32%。这意味着在全球范围内，乙烷已经超过石脑油，成为轻质烯烃行业最主要的生产原料。
  丙烯方面，当前PDH装置已成为我国丙烯第一大来源。由于PDH装置具有流程短、投资小、能耗低等优势，同时也出于打通产业链上游保证供应链稳定等因素考虑，大量民营企业纷纷投资PDH装置。2023年，新增产能中PDH装置达606万吨/年，占比83%。PDH总产能达1970万吨/年，占比30%，已超过蒸汽裂解路线，成为丙烯最主要的供应来源。
  不过，近年来轻烯烃行业逐渐步入低迷阶段。尤其是2023年，乙烯价格出现显著下降，丙烯生产更是出现明显亏损。价格方面，2023年，受原料价格回落及产量增速较高等因素影响，乙烯价格明显回落。国内石脑油制乙烯装置利润创历史最低水平，为15美元/吨；煤制乙烯利润亏损100美元/吨，同比扩大80美元/每吨。不过，利用进口乙烷制乙烯则出现逆势上扬，实现利润170美元/吨，同比提高20美元/吨。
  丙烯生产的毛利也总体不如人意。2023年丙烯供需失衡加剧，多种生产路线均处于亏损状态。首先，由于丙烷价格维持高位，2023年PDH装置亏损750元/吨，环比收窄200元/吨，最低加工负荷降至不足60%。此外，蒸汽裂解制丙烯亏损440元/吨，同比基本持平；MTO装置亏损720元/吨，环比扩大30元/吨。
  “现在烯烃类的产业链非常有挑战，基本上不赚钱，或者说，可能在亏钱。”石文才谈到，中国乃至亚洲在整个烯烃产业链上的竞争力不够强，主要就是由于乙烯、丙烯的获得成本太高。
  霍尼韦尔的一项统计报告显示，当前全球乙烯生产成本的吨价格可以从200美元到1300美元之间不等。这意味着同样的产品，在市场上卖同样的价钱，而成本差别巨大。“如果你的乙烯生产成本是1000，别人只有200，那么所有以你的原料做下去的产品，都是没有盈利的。”石文才坦言。
  石文才告诉记者，乙烷裂解制乙烯的生产成本，要远远低于石脑油裂解制乙烯的成本。但这是不是意味着，中国企业直接进口来自美国的廉价乙烷、丙烷，就可以高枕无忧了呢？
  石文才给出的答案是否定的。
  多重挑战当前唯革命性技术可破局
  “中国企业家的嗅觉是敏锐的，很多企业也是这样做的。”石文才告诉记者，当前我国不少企业选择进口来自美国等地的廉价乙烷、丙烷用以生产轻质烯烃。然而这并非一个长远之计。“化工是一个周期性行业，所以我们会想得更远。”石文才谈到，使用进口乙烷、丙烷，存在两个致命隐患。
  其一是原料来源的可靠性。
  “全世界90%的乙烷产自北美。产地以美国为主，还有一小部分来自中东地区。”石文才谈到，国际市场的复杂形势引发了巨大的担忧。一旦出口国收紧对乙烷等产品的出口，将对以进口产品为原料的烯烃产业链产生巨大影响。”
  其二则是乙烷价格或将出现成倍增长。
  据石文才介绍，在2005年左右，乙烷价格与石脑油价格相差无几，其本质是因为乙烷是美国页岩革命的产物，随着页岩石油的产生，也伴生了大量的乙烷气。但随着时间流逝，如今美国页岩油也步入发展的中后期，每口油井的维护成本不断攀升，乙烷的需求量也持续激增。“廉价乙烷过剩供应的时代即将结束。乙烷价格预计将在未来五到十年内迅速攀升。”石文才告诉记者，根据霍尼韦尔的预计，乙烷价格将在未来十年内，出现至少两到三倍的增长。
  此外，北美的乙烷运至中国还有一部分运输成本。粗略估计，从产地运至国内，加上运费，每吨乙烷需要花费250~400美元/吨不等。到2030年，进口乙烷的价格或将与亚洲石脑油价格持平。也就是说，乙烷的价格优势正在逐渐消失。
  除了这两大隐患之外，当前我国烯烃行业还面临着国家碳排放政策持续收紧的问题。“低碳转型对中国石化行业而言，是发展的必由之路。”石文才谈到，“双碳”目标的提出，不仅是对全球可持续发展承诺的积极响应，是实现长期经济增长和环境质量改善的重要途径，而且也为石化行业的转型升级提供了清晰的方向。
  石文才告诉记者，传统基于石脑油裂解生产乙烯的方法，在产率和能耗方面没有优势。由于石脑油裂解装置的乙烯产率较低，生产相同的乙烯产品，该工艺路线需要更多的石脑油原料。而更多的化石能源、更高的能耗，都意味着更高的碳排放。与此同时，该工艺路线产生大量的低附加值副产物，对于炼厂而言，经济性还有提高的空间。
  此外，碳税也是一个不容忽视的挑战。据悉，从2026年1月1日起，欧盟碳边境调节机制将进入收费期，也就是俗称的“碳关税”将正式开始实施。而我国的碳税相关制度也呼之欲出。如果未来我国开始施行全国性碳税政策，那么乙烯的生产成本还会进一步提升。
  行业发展似已行至瓶颈，唯有颠覆性技术才能帮助行业实现突围。作为国际石油和天然气领域领先的供应商，霍尼韦尔的轻烯烃生产技术是否能够为步入困局的中国烯烃行业带来新的灵感？
  行业加速洗牌布局前沿技术正当时
  9月11日，由石文才代表霍尼韦尔UOP，正式在中国发布《变革性的石脑油制乙烷/丙烷工艺》白皮书。这项新工艺有望给中国烯烃行业发展提供更多选择。
  石文才谈到，石脑油制乙烷/丙烷工艺（以下简称NEP）可以视为一种新质生产力，它将大幅度提高炼化一体化装置的集成效率，以一种更高效、更可持续的方式来助力整个石化行业的转型升级。
  据介绍，NEP技术可以C3~C7作为原料，即以液化石油气以及轻石脑油作为进料，生产乙烷和丙烷。随后，乙烷可直接进行蒸汽裂解以制备乙烯，而丙烷则通过PDH装置实现脱氢制备丙烯。这种分开处理的方法，能够增加高价值乙烯和丙烯的收率，并减少低价值副产品的产量。值得一提的是，该工艺的副产物为高纯度芳烃，其纯度达到95%+，可直接进入芳烃装置加工成高附加值产品。
  “NEP工艺具有可灵活调节的特点，可以根据生产需要调节乙烷和丙烷的生成比。”据石文才介绍，NEP生产的乙烷和丙烷比例的范围可从完全不生产丙烷到乙烷-丙烷产量比0.25（1比4），并可在此之间进行灵活调节。
  此外，与传统石脑油裂解工艺相比，NEP技术在收率方面具有显著优势。石文才介绍说，传统的石脑油裂解工艺，其乙烯收率大体在40%左右，最高可达50%左右；而由于NEP单元本身可以实现80%—90%的乙烷和丙烷的收率，所以以NEP为基准的联合装置可轻松达到70%以上的乙烯收率。此外低价值副产物的收率也较传统装置大幅度减少。“同样的原料，炼厂可以用来生产更有价值的、更想要的产品。”
  为了更直观地进行说明，石文才为记者提供了这样一组数据：假设现有430万吨进料，使用传统的石脑油蒸汽裂解工艺进行加工后，大约能生产150万吨乙烯，以及75万吨丙烯；而使用NEP联合装置技术，则可生产187万吨乙烯，以及104万吨丙烯。
  “通过折算，NEP工艺的单吨乙烯的生产成本下降30-70美元。站在投资的角度来说，同样的投资，相较于传统的石脑油蒸汽裂解工艺，NEP技术可提高3-5个点的投资回报率。”石文才告诉记者。
  在碳排放方面，NEP工艺同样拥有令人欣喜的突破。石文才谈到，NEP工艺与传统工艺相比，生产相同产品所用的原料更少，因此生产过程中产生的能耗也更低。根据霍尼韦尔估算，生产相同的产品，与传统石脑油蒸汽裂解工艺相比，NEP技术最高可降低50%的碳排放。“如果未来我国开始施行全国性碳税政策，那么NEP技术为炼厂带来的5%—50%碳减排也意味着生产成本的改善。”
  记者了解到，近年来，我国炼油行业面临着“10亿吨”红线，即国家发改委等五部门提出的“到2025年底,全国原油一次加工能力控制在10亿吨以内”，同时，还要求“主要产品产能利用率提升至80%以上”。因此未来国内新建乙烯/丙烯项目，所需的原料越少，则越有优势。
  此外，作为一项变革性工艺，NEP技术有望重塑我国烯烃行业布局。当前，烯烃项目由于需要接收进口原料，因此往往布局在沿海地区。而NEP技术能够以石脑油为原料，生产轻烯烃，这意味着未来内陆地区也有机会进入烯烃市场分一杯羹。轻烯烃是很多高附加值产品的生产原料。如果未来内陆地区也能切入这一赛道，更多的竞争必将催生新型生产技术诞生，则我国化工行业在诸如α烯烃、高附加值芳烃等下游产品的生产方面，有望实现新的突破。
  据霍尼韦尔预计，中国乙烷价格将在2031年前后超过石脑油。“理论上石脑油价格越低，NEP技术越有优势。所以长期来讲，我们非常看好NEP技术在中国的推广。”石文才谈到，石化行业的投资周期性长，新建装置到建成投产往往需要几年的时间，倒推下来，现阶段是布局NEP技术非常好的时机。
  记者了解到，我国烯烃企业布局NEP技术已有先行者。去年5月，中国化工龙头企业盛虹石化与霍尼韦尔签署了合作备忘录，双方将在NEP等先进工艺技术展开合作探讨，推动智能、低碳、可持续的一体化生产体系建设。