中国国际石油石化技术装备展览会|振威展览

美國頁巖氣引發的天然氣化工熱潮，將對世界化工產業格局產生重大影響。美國廉價的天然氣、乙烷原料及其生產的化工產品具有很強的競爭力，下游化工產業鏈保持30%以上的利潤率。面對美國低成本天然氣化工的影響，我國應積極應對。

美國“頁巖氣革命”對世界能源格局產生的深遠影響已眾所周知，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正刺激著美國相關化工產能的快速增加，掀起了裝置重啟、擴產、新建的熱潮。

2016年4月，美國化學理事會（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工業投資已達1640億美元，共涉及264個項目。這些項目預計可帶來每年1050億美元的化學品產出，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易平衡。同時，美國制造、增加本國就業崗位等概念，契合美國新任總統特朗普的施政綱領，也為特朗普總統敢于給工業和制造業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的國家，頁巖氣儲量豐富，頁巖氣產量從2007年564億立方米（占美國天然氣總產量10%）增至2016年3600億立方米（占美國天然氣總產量47%）。預計到2040年，將達到5600億立方米，占美國天然氣總產量比例將達到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氫混合物，其組分含量大約分別為40%、30%、17%、13%。部分產區的NGL中，乙烷含量甚至高達60%。這為下游化工產業提供了優質廉價的原料，有力促進了美國化工產業的迅猛增長。美國廉價的天然氣、乙烷原料及其生產的化工產品具有很強的競爭力，下游化工產業鏈保持了30%以上的利潤率。我們有理由預計，在不久的將來，美國頁巖氣引發的天然氣化工熱潮，將對世界化工產業格局產生重大影響。

天然氣、頁巖氣及NGL主要涉及的化工產業包括乙烷蒸汽裂解制乙烯、丙烯脫氫制丙烯（PHD）、天然氣蒸汽轉化制甲醇及甲醇制烯烴（MTO、MTP）、天然氣蒸汽轉化制合成氨/尿素等。

乙烷蒸汽裂解制乙烯。乙烷是優質的乙烯原料，乙烷裂解乙烯收率超過70%，而傳統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能1250萬噸，均采用乙烷蒸汽裂解。新項目全部投產將使美國現有乙烯產能擴大50％以上。目前，美國以乙烷為原料生產乙烯占總量的73%，預計到2020年將超過80%，傳統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，年均增速預計為2.5%，低于4.3%的世界平均水平，新增產量將主要用于出口。預計美國乙烯的出口當量將從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%。預計到2020年，美國丙烯出口當量將從2015年200萬噸增至300萬噸，主要出口物是聚丙烯等。

天然氣蒸汽轉化制甲醇及甲醇制烯烴（MTO、MTP）。天然氣制甲醇是傳統化工裝置，利用甲醇可通過MTO、MTP進一步生產乙烯、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）。預計2018年，美國新增甲醇產能將超過1300萬噸/年，總產能將達到2000萬噸，除滿足國內需求的750萬噸，其余將出口。

天然氣蒸汽轉化制合成氨/尿素。目前美國生產1噸尿素的成本僅為人民幣400元左右。據不完全統計，從2012年年初至今，北美計劃氮肥項目21個，產能總計超過1000萬噸。2020年美國尿素產能將達到2000萬噸，年出口量在500萬噸以上。

雖然美國以天然氣和NGL為原料的相關化工產業發展迅速，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商消化過剩乙烷、丙烷產品的重要途徑。預計到2023年，美國乙烷、丙烷、丁烷的過剩量將達到1340萬噸，北美地區將達到1700萬噸。美國公司正在墨西哥灣建設1000萬噸產能的乙烷出口終端，建成后將成為全球規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業產生深刻影響，總體上挑戰與機遇并存。我國是乙烯、丙烯衍生產品消費大國，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，我國乙烯生產能力2310萬噸/年，產能排名世界第二，但以高成本石腦油為原料的乙烯產能占到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乙烯的生產商，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，將使我國沿海地區通過進口甲醇、乙烷、丙烷等原料生產乙烯、丙烯成為可能，將影響我國烯烴產業格局。

面對美國天然氣化工的影響，我國應積極應對。深入研究利用北美甲醇、乙烷、丙烷資源在沿海地區新建烯烴生產裝置，并審慎新建傳統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，降低烯烴生產成本；積極利用我國進口及自產液化天然氣（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化、優質化。（作者馬昌峰為中國石油天然氣集團公司咨詢中心工程經濟部高級工程師，申煉為該部主任）