不斷創(chuàng)出新高的美國乙烷產(chǎn)業(yè)
作為世界天然氣產(chǎn)量最大的國家,美國也是世界最大的乙烷生產(chǎn)國。從2014年首次出口開始,短短的一年時間之后,2015年美國就成為世界最大的乙烷出口國。2022年,美國能源行業(yè)基本消除了新冠疫情的沖擊,其中天然氣產(chǎn)量創(chuàng)下了新的歷史紀(jì)錄,也推動著美國乙烷的產(chǎn)量、消費(fèi)量和出口量均創(chuàng)下新高,并且我國已成為美國乙烷出口的第一大目的地國。迅速增加的美國乙烷產(chǎn)量和出口量,正改變著世界石油化工行業(yè)的格局,其影響將是深遠(yuǎn)和長期的。依據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù)和資料,本文將介紹當(dāng)前美國乙烷產(chǎn)業(yè)最新的發(fā)展情況。
(相關(guān)資料圖)
極具競爭力的美國乙烷供應(yīng)
乙烷,是重要的石化原料,主要用來生產(chǎn)乙烯,乙烯是用于制造塑料和樹脂等材料的前端產(chǎn)品。乙烷和蒸汽被送入裂解爐,裂解爐加熱混合物,使乙烷分子分解(或裂解),從而生產(chǎn)出主要由乙烯和一些副產(chǎn)物組成的產(chǎn)品。
用于石化裂化裝置中生產(chǎn)乙烯的原料有很多種,包括各種類型的烴類氣體液和石腦油等。使用乙烷而不是其他原料來生產(chǎn)乙烯,取決于原料的相對價格,以及石化裂解裝置是否有能力轉(zhuǎn)換原料。使用石腦油作為原料的裂解裝置,產(chǎn)生的副產(chǎn)品比乙烯多,但乙烷裂解可產(chǎn)生80%以上的乙烯,而石腦油裂解只可產(chǎn)生低至30%的乙烯。石腦油裂解可產(chǎn)生有價值的副產(chǎn)物,如丙烯、丁二烯、苯、甲苯和二甲苯等。不過,由于對乙烯的需求超過了對其他副產(chǎn)品的需求,降低了石腦油作為裂解的吸引力。相對成本低、乙烯產(chǎn)量高、副產(chǎn)品少,推動了乙烷成為生產(chǎn)乙烯的主要原料,在美國和世界各地化工生產(chǎn)中持續(xù)增長。
近年來,乙烷現(xiàn)貨價格,更多地與天然氣而非原油相關(guān),這使得乙烷在美國成為乙烯生產(chǎn)的廉價原料。石腦油和較重的烴類氣體液,如丁烷和天然汽油等,與原油價格的關(guān)系更為緊密。乙烷現(xiàn)貨價格一直低于石腦油現(xiàn)貨價格,反映了天然氣價格低于原油價格的趨勢。2022年,由于原油價格的上漲,石腦油價格平均為每磅0.34美元,而乙烷平均價格為每磅0.16美元。
在美國,乙烷裂解生產(chǎn)乙烯的利潤高于石腦油,乙烯作為生產(chǎn)樹脂和塑料的原料,在全球仍有很高的需求。在2015年美國成為世界主要乙烷出口國之前,只有少數(shù)幾個國家,擁有使用乙烷作為石化原料的基礎(chǔ)設(shè)施。在亞洲和歐洲的大部分地區(qū),石腦油是主要的石化原料,其次是丙烷和正丁烷。從2017年初到2022年,美國乙烷裂解乙烯的利潤率,平均為每磅0.09美元,而石腦油裂解的利潤率平均為每磅-0.13美元。由于原料價格較低,美國乙烯價格通常低于全球乙烯的價格,平均比西歐和東亞地區(qū)生產(chǎn)的乙烯低44%。
在2020年下半年乙烯價格快速上漲期間,當(dāng)各種抗擊新冠肺炎疫情的措施,增加了對消費(fèi)品和個人防護(hù)設(shè)備的塑料和樹脂需求時,美國乙烯現(xiàn)貨價格相對于國際乙烯價格,平均折扣為38%。這一價格折扣,為聚乙烯和聚氯乙烯等乙烯衍生物的美國制造商,提供了長期的成本優(yōu)勢,從而擴(kuò)大了美國墨西哥灣沿岸的制造能力,并促進(jìn)了乙烷出口的強(qiáng)勁增長。
天然氣從油氣井中生產(chǎn)出來后,乙烷與其他烴類氣體液,一起在天然氣處理廠回收,因?yàn)閺挠蜌饩猩a(chǎn)出來的原始天然氣需要經(jīng)過處理,以滿足天然氣管道輸送的要求。乙烷的產(chǎn)量,與天然氣價格密切相關(guān)。當(dāng)乙烷價格相對較高時,天然氣運(yùn)營商會從天然氣中回收更多的乙烷用于單獨(dú)銷售,業(yè)內(nèi)稱為乙烷回收;而當(dāng)乙烷價格相對較低時,運(yùn)營商將更多的乙烷留在加工過的天然氣中,這些乙烷以天然氣熱值出售,行業(yè)中稱為乙烷排放。
乙烷的出口運(yùn)輸,主要是通過管道或海運(yùn)的方式。海運(yùn)出口時,需要使用特制的油輪運(yùn)輸?shù)蜏乩鋮s的乙烷,超大型乙烷運(yùn)輸船(VLEC)運(yùn)輸乙烷時,需要將其低溫冷卻至-128°F(-53.33℃),以便以液體的形態(tài)運(yùn)輸。
不斷創(chuàng)出新高的美國乙烷產(chǎn)量和消費(fèi)量
乙烷,是烴類氣體液的主要組成部分。美國烴類氣體液的來源有兩類,一是原油煉制過程中產(chǎn)生的,二是從天然氣中分離的,后一種是美國烴類氣體液的主要來源。
根據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù),2022年,不包括煉廠的來源,美國烴類氣體液的總產(chǎn)量為588.3萬桶/天,其中乙烷是最大的品種,為238.5萬桶/天,占烴類氣體液總產(chǎn)量的40.5%,比2021年的每天214.9萬桶增長10.9%。
2022年12月,冬季風(fēng)暴導(dǎo)致天然氣產(chǎn)量和乙烷產(chǎn)量的下降,特別是在德克薩斯州和中西部地區(qū),天然氣產(chǎn)量出現(xiàn)了月度下降,但進(jìn)入2023年以來,天然氣產(chǎn)量出現(xiàn)恢復(fù)性增長??傮w上看,隨著天然氣產(chǎn)量的持續(xù)增長,過去五年里,美國的乙烷產(chǎn)量一直在不斷地增加,2022年3月達(dá)到250萬桶/天的月度記錄。自那時以來,美國每月生產(chǎn)的乙烷,均超過240萬桶/天。美國能源信息署的預(yù)測認(rèn)為,2022年下半年,美國乙烷的產(chǎn)量比2022年上半年增長9%,平均超過260萬桶/天。
除天然氣產(chǎn)量的持續(xù)增加之外,自2017年以來,美國乙烷價格普遍高于天然氣價格,也推動著天然氣處理廠運(yùn)營商從天然氣中回收更多的乙烷。2021年,美國乙烷的平均價格為每百萬英熱單位80美分,比天然氣干氣價格高出26%,推動了乙烷更高的回收率。2022年上半年,盡管天然氣平均價格較高,但乙烷溢價仍穩(wěn)定在1.36美元/百萬英熱單位,比亨利中心的天然氣批發(fā)價格高出25%。
目前,美國乙烷產(chǎn)量的增加,與天然氣產(chǎn)量的增加同時發(fā)生。2023年,美國市場銷售的天然氣,即包括天然氣干氣和未分離的烴類氣體液,也創(chuàng)下了新的紀(jì)錄。截止2023年5月的2023年,美國天然氣日產(chǎn)量每天都超過1100億立方英尺,這是首次達(dá)到如此高的水平,其中3月到5月平均天然氣日產(chǎn)量為1120億立方英尺。從2023年3月到5月,美國乙烷的平均產(chǎn)量超過260萬桶/天,是有史以來的最高產(chǎn)量。美國能源信息署預(yù)計(jì),2023年,美國乙烷年產(chǎn)量將再次增長7%,達(dá)到近270萬桶/天,以支撐美國國內(nèi)的消費(fèi)和出口的強(qiáng)勁增長。
根據(jù)《石油供應(yīng)月刊》的最新數(shù)據(jù),2023年4月,美國的乙烷產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到270萬桶/天的月度紀(jì)錄,延續(xù)了自2013年以來的上升趨勢。二疊紀(jì)盆地產(chǎn)量的增加,是乙烷產(chǎn)量總體增長的主要驅(qū)動因素。
2023年1月至5月,包括二疊紀(jì)盆地在內(nèi)的德克薩斯州內(nèi)陸和新墨西哥州煉油區(qū),占美國乙烷產(chǎn)量的60%,略高于2022年的58%。2023年前五個月,這兩個地區(qū)的乙烷產(chǎn)量平均為150萬桶/天,比去年同期增長了12%(20萬桶/天)。同期,美國其他煉油區(qū)的乙烷產(chǎn)量,與去年基本持平。
乙烷也是美國重要的石化原料,在蒸汽裂解裝置的石化工廠中,乙烷被用作生產(chǎn)乙烯的原料,乙烯是制造許多塑料和樹脂的前端化學(xué)品。自2010年以來,隨著美國石化產(chǎn)能的擴(kuò)大,美國乙烷的產(chǎn)量和消費(fèi)量均有所增長,2012年后建成的大多數(shù)美國石化裂解裝置,只使用乙烷作為原料。2021年底,德克薩斯州波特蘭的一個新的乙烯裂解裝置投產(chǎn),增加了10.8萬桶/天的國內(nèi)乙烷原料需求。2022年底,另外兩個位于德克薩斯州亞瑟港和賓夕法尼亞州莫納卡的乙烯裂解裝置投產(chǎn),增加了15.6萬桶/天的國內(nèi)乙烷原料需求。這樣,2021年和2022年,美國有三個新的石化裂解裝置投產(chǎn),支持了國內(nèi)乙烯生產(chǎn)的需要,其中兩個在德克薩斯州,一個在賓夕法尼亞州。
在新投產(chǎn)石化裝置的推動下,2022年,美國乙烷需求增長了約9%,平均接近200萬桶/天,比2021年增加了16.4萬桶/天,其中7月份達(dá)到約220萬桶/天的峰值數(shù)量。
美國能源信息署預(yù)計(jì),由于額外的原料需求和裂解裝置年化利用率的提高,2023年,美國國內(nèi)的乙烷消費(fèi)量,平均將達(dá)到210萬桶/天。2023年1月至5月,代表美國國內(nèi)消費(fèi)的乙烷產(chǎn)品平均供應(yīng)量為210萬桶/天,并在2023年5月創(chuàng)下220萬桶/天的紀(jì)錄,高于去年5月的200萬桶/天。雖然美國國內(nèi)的乙烷消費(fèi)量也有所增長,但美國能源信息署預(yù)計(jì),2023年和2024年的增長將有所放緩,原因是預(yù)計(jì)美國國內(nèi)不會有新的乙烷裂解能力投產(chǎn)。
根據(jù)其發(fā)布的《短期能源展望(STEO)》報(bào)告,美國能源信息署預(yù)計(jì),2023年和2024年,美國乙烷產(chǎn)量平均為260萬桶/天,比2022年的水平增加20萬桶/天。2023年和2024年,美國國內(nèi)乙烷消費(fèi)量,預(yù)計(jì)平均為210萬桶/天,高于2022年的200萬桶/天。
美國能源信息署預(yù)計(jì),本十年的后半期,快速增長的美國乙烷產(chǎn)量將穩(wěn)定在270萬桶/天左右。2030年之后,對天然氣的更大需求將推動美國天然氣產(chǎn)量的提高,更大的天然氣產(chǎn)量會產(chǎn)生更多的包括乙烷在內(nèi)的烴類氣體液,美國乙烷產(chǎn)量將出現(xiàn)一段新的總體穩(wěn)定增長期。預(yù)計(jì)2050年,美國乙烷總產(chǎn)量將達(dá)到300萬桶/天的峰值。
美國能源信息署認(rèn)為,美國大部分乙烷生產(chǎn)將越來越集中在兩個地區(qū)。其中,美國西南部,預(yù)計(jì)乙烷產(chǎn)量將從2021年的80萬桶/天增長到2050年的110萬桶/天;美國東部,預(yù)計(jì)乙烷產(chǎn)量將增加兩倍,從2021年的30萬桶/天增加到2050年的近100萬桶/天。到2050年,西南部將占美國乙烷總產(chǎn)量的36%,美國東部將占32%。
迅速增長的美國乙烷出口數(shù)量
目前,通過管道和海上的終端,美國可以大規(guī)模向加拿大和世界其他地區(qū)出口乙烷。
2000年1月至2001年12月,美國是乙烷的凈進(jìn)口國。從2002年1月開始,美國不再進(jìn)口乙烷,乙烷實(shí)現(xiàn)了自給自足。2002年1月直至2013年12月,美國既不進(jìn)口也不出口乙烷。2013年12月,水手西部管道項(xiàng)目完工,從而可以將美國生產(chǎn)的乙烷從賓夕法尼亞州西南部經(jīng)俄亥俄州和密歇根州輸送到加拿大的安大略省,美國的乙烷首次具備出口到加拿大的能力。2014年5月2日,美國第一次通過管道向加拿大出口乙烷,拉開了美國乙烷出口的序幕,美國由此變成為乙烷的凈出口國。
2016年3月9日,美國第一個海上乙烷出口碼頭終端,在位于賓夕法尼亞州的馬庫斯胡克投運(yùn);2016年9月,美國第二個海上乙烷出口碼頭終端,在位于德克薩斯州的摩根點(diǎn)投運(yùn);2021年1月,美國第三個海上乙烷出口碼頭終端,在位于德克薩斯州的尼德蘭投運(yùn)。至此,目前美國共有三個海上乙烷出口終端,可以將乙烷出口到世界上的很多國家。
2015年之前,挪威是世界主要乙烷出口國。2015年,美國就超過挪威,成為世界上最大的乙烷出口國。到2018年底,美國的乙烷已出口到世界上六個國家。
除2020年因新冠肺炎疫情導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)放緩而引發(fā)了小幅下降之外,自2014年開始出口以來,美國乙烷出口數(shù)量每年都在增加。根據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù),2022年,美國乙烷出口數(shù)量達(dá)到44.7萬桶/天,比2021年增長21%以上。
國際上,另一個具有乙烷出口能力的國家挪威,其乙烷主要出口到歐洲西北部的三個國家:英國、瑞典和比利時。挪威的乙烷出口量,從2020年的1.3萬桶/天下降到2021年的1萬桶/天,原因是歐洲天然氣價格的高漲,刺激了挪威的乙烷回收,即乙烷保留在天然氣中并與天然氣一起出售,而不是在天然氣處理廠分離出來單獨(dú)銷售。根據(jù)船舶跟蹤數(shù)據(jù)和挪威石油局的數(shù)據(jù),2022年,挪威的乙烷出口量平均約為3000桶/天。從2020年到2022年,挪威對西北歐乙烷出口的下降,推動了美國對該地區(qū)乙烷出口的不斷增加,同期美國對該地區(qū)的乙烷出口數(shù)量大增了40%。
近年來,我國是進(jìn)口美國乙烷數(shù)量增長最快的國家。美國對我國的乙烷出口,從2020年的2.1萬桶/天增加到2022年的15.7萬桶/天。2022年下半年,我國連云港衛(wèi)星石化的第二條乙烯裂解裝置投產(chǎn),使該工廠的總進(jìn)料能力翻了一番,從美國進(jìn)口的乙烷達(dá)到15萬桶/天。首批6艘超大型乙烷運(yùn)輸船于2021年開始運(yùn)營,用于衛(wèi)星石化公司的第一條乙烯裂解裝置,該公司與美國能源運(yùn)輸公司(Energy Transfer)位于美國德克薩斯州的尼德蘭出口碼頭終端,簽訂了運(yùn)輸液體乙烷的合同。2022年底,另外6艘超大型乙烷運(yùn)輸船也開始運(yùn)營,以支持第二條乙烯裂解裝置的投產(chǎn)。
2021年,我國超越加拿大,成為美國乙烷出口第一大目的地國。2022年,因?yàn)槲覈略隽?.5萬桶/天的乙烷裂解產(chǎn)能,美國對我國的乙烷出口數(shù)量比2021年增加了50%,達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的平均每天15.7萬桶的水平。這一年,我國從美國進(jìn)口乙烷的數(shù)量,占到美國乙烷出口總量的35.12%,不僅僅是美國乙烷出口第一大目的地國,而且占比已超過三分之一以上。排名第二的印度,2022年進(jìn)口美國乙烷的數(shù)量為每天10.4萬桶,排名第三的加拿大進(jìn)口數(shù)量為每天7.1萬桶。
2023年3月,美國乙烷出口數(shù)量增長到平均每天53.7萬桶,創(chuàng)下自十年前開始出口以來的歷史新高。2023年前五個月,美國乙烷出口數(shù)量為平均每天48.9萬桶,高于2022年1-5月的44.8萬桶/天。
全球?qū)σ彝樽鳛槭系男枨蠛拖嚓P(guān)裂解產(chǎn)能的不斷增長,正在推動著美國未來乙烷出口數(shù)量的繼續(xù)增加。美國能源信息署預(yù)測,2023年,美國乙烷出口量將比2022年增長7%,平均每天為48萬桶;2024年將增長5%,到2024年年底,美國乙烷出口數(shù)量將達(dá)到平均每天約50萬桶的水平。
除石油、天然氣等一次能源資源之外,乙烷是我們長期跟蹤分析美國能源行業(yè)最主要的產(chǎn)品之一,本文是自2019年2月以來,我們撰寫并刊發(fā)的第四篇美國乙烷生產(chǎn)和出口形勢的專題文章,其原因在于,正如我們在開篇所指出的那樣,迅速增加的美國乙烷產(chǎn)量和出口量,正在改變著乙烯生產(chǎn)的原料來源,對相關(guān)國家和世界石化行業(yè)的競爭力和格局已經(jīng)產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響。因此,美國乙烷產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和未來趨勢,需要我們給予高度的關(guān)注和及時的跟蹤分析!
(圖片來源:veer圖庫)
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