美國頁巖氣引發(fā)的天然氣化工熱潮，將對世界化工產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重大影響。美國廉價的天然氣、乙烷原料及其生產(chǎn)的化工產(chǎn)品具有很強的競爭力，下游化工產(chǎn)業(yè)鏈保持30%以上的利潤率。面對美國低成本天然氣化工的影響，我國應(yīng)積極應(yīng)對。
美國“頁巖氣革命”對世界能源格局產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響已眾所周知，然而美國頁巖氣中富含廉價的天然氣凝析液（NGL），給下游化工行業(yè)帶來高額利潤，這還沒有引起足夠重視。NGL正刺激著美國相關(guān)化工產(chǎn)能的快速增加，掀起了裝置重啟、擴產(chǎn)、新建的熱潮。
2016年4月，美國化學(xué)理事會（ACC）宣布，“美國豐富的頁巖氣已使美國成為了世界上最有吸引力的投資國，美國化工業(yè)正處于歷史性的投資和擴張浪潮中。”截至2016年年底，基于豐富的天然氣、液化天然氣和頁巖氣為原料的美國化學(xué)工業(yè)投資已達1640億美元，共涉及264個項目。這些項目預(yù)計可帶來每年1050億美元的化學(xué)品產(chǎn)出，還可提供70多萬個工作崗位。特別是許多新投資都是面向出口市場，極大地改善了美國的貿(mào)易平衡。同時，美國制造、增加本國就業(yè)崗位等概念，契合美國新任總統(tǒng)特朗普的施政綱領(lǐng)，也為特朗普總統(tǒng)敢于給工業(yè)和制造業(yè)大力減稅增添了足夠的底氣。
美國是世界上最早進行頁巖氣資源勘探開發(fā)的國家，頁巖氣儲量豐富，頁巖氣產(chǎn)量從2007年564億立方米（占美國天然氣總產(chǎn)量10%）增至2016年3600億立方米（占美國天然氣總產(chǎn)量47%）。預(yù)計到2040年，將達到5600億立方米，占美國天然氣總產(chǎn)量比例將達到50%。
近年來，頁巖氣的開采伴生了大量凝析液（NGL）。NGL是包含乙烷、丙烷、丁烷和戊烷組分的碳?xì)浠旌衔铮浣M分含量大約分別為40%、30%、17%、13%。部分產(chǎn)區(qū)的NGL中，乙烷含量甚至高達60%。這為下游化工產(chǎn)業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)廉價的原料，有力促進了美國化工產(chǎn)業(yè)的迅猛增長。美國廉價的天然氣、乙烷原料及其生產(chǎn)的化工產(chǎn)品具有很強的競爭力，下游化工產(chǎn)業(yè)鏈保持了30%以上的利潤率。我們有理由預(yù)計，在不久的將來，美國頁巖氣引發(fā)的天然氣化工熱潮，將對世界化工產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重大影響。
天然氣、頁巖氣及NGL主要涉及的化工產(chǎn)業(yè)包括乙烷蒸汽裂解制乙烯、丙烯脫氫制丙烯（PHD）、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制甲醇及甲醇制烯烴（MTO、MTP）、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制合成氨/尿素等。
乙烷蒸汽裂解制乙烯。乙烷是優(yōu)質(zhì)的乙烯原料，乙烷裂解乙烯收率超過70%，而傳統(tǒng)石腦油裂解制乙烯單程收率僅為26%。美國乙烷裂解項目盈利性有很強的競爭力，項目稅前利潤約810美元/噸，凈利潤率超過40%（以2014年7月價格測算）。2015年至2020年，美國計劃新增乙烯產(chǎn)能1250萬噸，均采用乙烷蒸汽裂解。新項目全部投產(chǎn)將使美國現(xiàn)有乙烯產(chǎn)能擴大50％以上。目前，美國以乙烷為原料生產(chǎn)乙烯占總量的73%，預(yù)計到2020年將超過80%，傳統(tǒng)的石腦油制乙烯占比將降至4%至5%。由于美國聚乙烯市場需求增長非常有限，年均增速預(yù)計為2.5%，低于4.3%的世界平均水平，新增產(chǎn)量將主要用于出口。預(yù)計美國乙烯的出口當(dāng)量將從2015年的400萬噸增至2025年的1200萬噸，主要出口物是聚乙烯、乙二醇和苯乙烯等。
丙烷脫氫制丙烯（PHD）。丙烷脫氫制丙烯收率超過80%。北美PHD項目的稅前利潤大概為500美元/噸（以2014年7月價格測算），凈利潤率接近30%。預(yù)計到2020年，美國丙烯出口當(dāng)量將從2015年200萬噸增至300萬噸，主要出口物是聚丙烯等。
天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制甲醇及甲醇制烯烴（MTO、MTP）。天然氣制甲醇是傳統(tǒng)化工裝置，利用甲醇可通過MTO、MTP進一步生產(chǎn)乙烯、丙烯。美國天然氣制甲醇凈利潤達到180美元/噸（以2015年5月價格測算）。預(yù)計2018年，美國新增甲醇產(chǎn)能將超過1300萬噸/年，總產(chǎn)能將達到2000萬噸，除滿足國內(nèi)需求的750萬噸，其余將出口。
天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制合成氨/尿素。目前美國生產(chǎn)1噸尿素的成本僅為人民幣400元左右。據(jù)不完全統(tǒng)計，從2012年年初至今，北美計劃氮肥項目21個，產(chǎn)能總計超過1000萬噸。2020年美國尿素產(chǎn)能將達到2000萬噸，年出口量在500萬噸以上。
雖然美國以天然氣和NGL為原料的相關(guān)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但從美國整體供需看，供給速度仍快于需求增速。同時，美國目前并沒有乙烷、丙烷等產(chǎn)品出口的政策限制，不需要美國能源部(DOE)的出口證書，出口也將成為美國油氣生產(chǎn)商消化過剩乙烷、丙烷產(chǎn)品的重要途徑。預(yù)計到2023年，美國乙烷、丙烷、丁烷的過剩量將達到1340萬噸，北美地區(qū)將達到1700萬噸。美國公司正在墨西哥灣建設(shè)1000萬噸產(chǎn)能的乙烷出口終端，建成后將成為全球規(guī)模最大的乙烷出口終端。
美國頁巖氣帶來的化工擴能熱潮將對我國化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深刻影響，總體上挑戰(zhàn)與機遇并存。我國是乙烯、丙烯衍生產(chǎn)品消費大國，是世界上最大的聚合物進口國，乙烯對外依存度在45%以上，無疑將成為美國化工品出口的重要潛在市場。截至2016年年底，我國乙烯生產(chǎn)能力2310萬噸/年，產(chǎn)能排名世界第二，但以高成本石腦油為原料的乙烯產(chǎn)能占到80%，尚沒有乙烷裂解裝置，競爭力處于劣勢。美國大量低成本的化工產(chǎn)品出口將對我國化工市場造成沖擊。特別是成本較高的石腦油裂解生產(chǎn)乙烯的生產(chǎn)商，將面臨巨大的競爭壓力。同時，美國甲醇、乙烷、丙烷等化工原料的出口，將使我國沿海地區(qū)通過進口甲醇、乙烷、丙烷等原料生產(chǎn)乙烯、丙烯成為可能，將影響我國烯烴產(chǎn)業(yè)格局。
面對美國天然氣化工的影響，我國應(yīng)積極應(yīng)對。深入研究利用北美甲醇、乙烷、丙烷資源在沿海地區(qū)新建烯烴生產(chǎn)裝置，并審慎新建傳統(tǒng)的以石腦油為原料的乙烯裂解裝置；在價格合理的前提下，有條件的烯烴生產(chǎn)廠通過引進北美乙烷、丙烷和凝析液作為裂解或PHD的原料，降低烯烴生產(chǎn)成本；積極利用我國進口及自產(chǎn)液化天然氣（LNG）及管道天然氣中的乙烷、丙烷作為化工原料，拓展乙烯原料來源，推進我國乙烯原料的輕質(zhì)化、優(yōu)質(zhì)化。（作者馬昌峰為中國石油天然氣集團公司咨詢中心工程經(jīng)濟部高級工程師，申煉為該部主任）
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