2021年下半年至今，丙烷脫氫(PDH)市場(chǎng)步入低谷，單噸虧損一度達(dá)到1500元。自2016年以來(lái)，PDH就一直保持較好的盈利性，即使是2019年的中美貿(mào)易摩擦和2020年初的新冠疫情對(duì)其影響也相對(duì)有限。為何備受追捧的“明星”項(xiàng)目，如今卻被質(zhì)疑已陷入巨額虧損的困境?中國(guó)丙烷脫氫產(chǎn)業(yè)還有春天么?
丙烷脫氫緣何橫空出世?
早在2010年，中國(guó)丙烯產(chǎn)能僅為1300萬(wàn)噸，其中蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯副產(chǎn)的丙烯產(chǎn)能約750萬(wàn)噸/年，煉油廠催化裂化(FCC)生產(chǎn)汽柴油副產(chǎn)丙烯約480萬(wàn)噸/年。中國(guó)的丙烯及下游需求旺盛，2010年中國(guó)就需要進(jìn)口200萬(wàn)噸丙烯單體，以及聚丙烯、環(huán)氧丙烷、丙烯腈等下游衍生物(折算到丙烯的當(dāng)量進(jìn)口量合計(jì)約400萬(wàn)噸)，當(dāng)年中國(guó)的丙烯缺口約600萬(wàn)噸，進(jìn)口依賴(lài)度超過(guò)50%。當(dāng)時(shí)，高油價(jià)下油頭路線(xiàn)制丙烯持續(xù)處于微利甚至是虧損狀態(tài)，因此，一批諸如丙烷脫氫(PDH)、甲醇制烯烴(MTO)、煤制烯烴(CTO)/煤制丙烯(CTP)等烯烴生產(chǎn)的專(zhuān)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。一方面有利于改變丙烯需求缺口的問(wèn)題，另一方面也能獲得較好的盈利性。
2013年，中國(guó)第一套PDH裝置來(lái)自渤海化工，其72萬(wàn)噸丙烷制60萬(wàn)噸的丙烷脫氫裝置至今都是PDH投資的標(biāo)配。丙烷脫氫以丙烷為原料，通過(guò)脫氫的方式生產(chǎn)丙烯，生產(chǎn)1噸丙烯只需要1.2噸丙烷，轉(zhuǎn)化率高達(dá)80%。
相對(duì)于動(dòng)不動(dòng)就幾百億元投資的大煉化和煤化工而言，一套60萬(wàn)噸/年的丙烷脫氫裝置投資不足40億元，如果希望通過(guò)較低的投資獲得足夠體量的丙烯產(chǎn)能，那么采用丙烷脫氫無(wú)疑是最佳的選擇。
2013年后，中國(guó)的PDH裝置如雨后春筍般落地，截至目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)行的PDH產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)1000萬(wàn)噸/年，而在建的產(chǎn)能接近1000萬(wàn)噸/年，其中超過(guò)500萬(wàn)噸將在2022年下半年投產(chǎn)，剩余的500萬(wàn)噸在2023年投產(chǎn)。
到2023年末，中國(guó)的PDH貢獻(xiàn)的丙烯產(chǎn)能將超過(guò)2000萬(wàn)噸/年。中國(guó)的PDH僅用不到2年的時(shí)間，就在過(guò)去10年的基礎(chǔ)上翻了個(gè)倍。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，仍有將近1300萬(wàn)噸/年P(guān)DH正在積極規(guī)劃中。也就是說(shuō)，不算上大煉化、煉油副產(chǎn)、煤制烯烴和甲醇制烯烴，僅僅看運(yùn)行、在建和規(guī)劃的PDH產(chǎn)能就會(huì)帶來(lái)每年3000萬(wàn)噸丙烯，這是一個(gè)巨大的數(shù)字。
中國(guó)到底需要多少丙烯?
面對(duì)未來(lái)如此龐大PDH產(chǎn)能，我們禁不住要問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，我們到底需要多少丙烯?
2021年，中國(guó)丙烯產(chǎn)能約4800萬(wàn)噸/年，其中PDH生產(chǎn)的丙烯產(chǎn)能占20%;2021年中國(guó)丙烯表觀需求量4505.8萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)16.8%。丙烯產(chǎn)能已有過(guò)剩。
粗略估計(jì)，到2025年，中國(guó)將新增2400萬(wàn)噸/年丙烯產(chǎn)能，其中有1500萬(wàn)噸/年丙烯產(chǎn)能由PDH貢獻(xiàn)。屆時(shí)，中國(guó)的丙烯產(chǎn)能將達(dá)到7200萬(wàn)噸/年，占全球的38%。假設(shè)中國(guó)丙烯行業(yè)的開(kāi)工率在88%水平，2025年丙烯產(chǎn)量將達(dá)到6300萬(wàn)噸。而中國(guó)丙烯的需求量將從2021年的4500萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2025年的5700萬(wàn)噸，新增1200萬(wàn)噸需求，其中800萬(wàn)噸來(lái)源于聚丙烯生產(chǎn)需求，400萬(wàn)噸需求主要由環(huán)氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸等拉動(dòng)。
從供需數(shù)據(jù)來(lái)看，2025年中國(guó)的丙烯將過(guò)剩600多萬(wàn)噸。中國(guó)的丙烯已經(jīng)進(jìn)入過(guò)剩時(shí)代，丙烯從此不再稀缺。
丙烷資源到底夠不夠用?
PDH的產(chǎn)品——丙烯已然面臨過(guò)剩，那它的原料——丙烷又呈現(xiàn)何種發(fā)展趨勢(shì)?畢竟，對(duì)于丙烷脫氫工藝而言，丙烯的完全生產(chǎn)成本中光丙烷原料成本就超過(guò)80%，只要丙烯和丙烷的價(jià)差足夠大，就能夠保證裝置的盈利性。
PDH裝置對(duì)丙烷純度要求高，中國(guó)國(guó)內(nèi)的丙烷主要來(lái)自煉廠副產(chǎn)，但含硫量較高，品質(zhì)上無(wú)法滿(mǎn)足PDH的原料需求。因此，大部分以丙烷為原料的化工項(xiàng)目如丙烷脫氫和丙烷裂解仍嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口丙烷來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。
2021年，全球丙烷的供給超過(guò)1.7億噸，其中70%為天然氣開(kāi)采伴生氣，27%來(lái)源于煉廠氣，從這個(gè)供給結(jié)構(gòu)可以看出天然氣是丙烷價(jià)格最重要的影響因素。從丙烷的消費(fèi)結(jié)構(gòu)來(lái)看，工業(yè)和民用的丙烷消費(fèi)約1.2億噸，目前看仍是丙烷的主要下游需求，化工用丙烷約5000萬(wàn)噸，主要用于蒸汽裂解和丙烷脫氫。
2021年，全球丙烷貿(mào)易量約8000萬(wàn)噸，其中美國(guó)出口量約3600萬(wàn)噸，中東出口量已經(jīng)接近極限，常年保持在2000多萬(wàn)噸的水平，鮮有增長(zhǎng)。2016年美國(guó)就超過(guò)中東成為全球最大的丙烷出口地，且產(chǎn)量和出口量仍在持續(xù)增長(zhǎng)，美國(guó)大約40%的丙烷(2021年約2400萬(wàn)噸)用于滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)的燃料和化工需求，剩余的60%丙烷(2021年約3600萬(wàn)噸)均由專(zhuān)用的管道連接至出口設(shè)施用于海外貿(mào)易。
基于美國(guó)天然氣開(kāi)采和分餾設(shè)施的能力，預(yù)計(jì)2025年美國(guó)丙烷產(chǎn)量會(huì)增加1000萬(wàn)噸，達(dá)到7000萬(wàn)噸的產(chǎn)量，美國(guó)國(guó)內(nèi)需求達(dá)到2600萬(wàn)噸，這意味著美國(guó)出口量將達(dá)到4400萬(wàn)噸，在2021年的基礎(chǔ)上新增800萬(wàn)噸貿(mào)易量。反觀中東地區(qū)，丙烷增量極其有限，2025年的出口量或達(dá)到2300萬(wàn)噸，新增300萬(wàn)噸貿(mào)易量。也就是說(shuō)，2025年，全球最大的兩大丙烷出口地區(qū)，丙烷出口增量合計(jì)1100萬(wàn)噸。
而未來(lái)一年中國(guó)將投產(chǎn)的PDH產(chǎn)能就接近1000萬(wàn)噸，折算到丙烷的需求是1200萬(wàn)噸。也就是說(shuō)，中國(guó)PDH裝置在未來(lái)一年對(duì)丙烷的需求增量，美國(guó)和中東則需要將時(shí)間長(zhǎng)度拉到2025年才能滿(mǎn)足，而且是在全球其他地方?jīng)]有新增需求的前提下。
那國(guó)內(nèi)尚在規(guī)劃的1300萬(wàn)噸PDH怎么辦?1300萬(wàn)噸的PDH產(chǎn)能對(duì)應(yīng)的丙烷原料需求為1500萬(wàn)噸，即使2025年這些規(guī)劃產(chǎn)能只有一半落地，也有750萬(wàn)噸的丙烷需求，這些增量誰(shuí)來(lái)滿(mǎn)足?
未來(lái)，極有可能發(fā)生的是，中國(guó)的PDH企業(yè)不得在全球搶購(gòu)丙烷資源，不得不和日本、韓國(guó)甚至東南亞的燃料客戶(hù)去搶丙烷資源，同時(shí)還得積極尋找丙烷船的運(yùn)力來(lái)滿(mǎn)足運(yùn)輸需求，這也勢(shì)必會(huì)造成丙烷的價(jià)格彈性遠(yuǎn)高于天然氣和原油，越來(lái)越偏離其燃料屬性。
最終的結(jié)果是，油價(jià)高位的時(shí)候，丙烯價(jià)格不溫不火，丙烷由于需求拉動(dòng)價(jià)格維持在高位，企業(yè)不得不主動(dòng)降低負(fù)荷，PDH持續(xù)處于盈虧平衡狀態(tài)甚至是常態(tài)化的虧損;倘若油價(jià)走低，過(guò)剩時(shí)代的丙烯價(jià)格會(huì)下滑得更為厲害，但丙烷的需求是較高價(jià)格水平的有力保障，PDH或?qū)⑻潛p得更為嚴(yán)重。
丙烷脫氫還有競(jìng)爭(zhēng)力嗎?
在目前丙烷資源并不算稀缺的情況下，由于2021年下半年油氣資源大幅上漲，丙烷作為油氣伴生物也同步上漲，但丙烯的價(jià)格波動(dòng)并沒(méi)有遵循歷史慣例，即隨著油價(jià)上漲而同步上漲。丙烯和丙烷價(jià)格持續(xù)收窄，PDH已經(jīng)開(kāi)始虧損。
那未來(lái)呢?中國(guó)的丙烷脫氫能否盡快告別低谷，回到2016的那個(gè)春天呢?這也是未來(lái)一年即將投產(chǎn)的1000萬(wàn)噸PDH苦苦追尋的答案。
如前所述，中國(guó)的丙烯即將進(jìn)入過(guò)剩時(shí)代，而下游無(wú)法消化掉多余的丙烯，這就意味著丙烯的價(jià)格將逐步偏離油價(jià)的影響，更多由自身的供需來(lái)決定。雖然高油價(jià)將推漲石腦油蒸汽裂解和煉廠催化裂化副產(chǎn)丙烯的成本，但能夠?qū)⒏叱杀緜鬟f下去的前提是下游有足夠的能力消化掉過(guò)剩的丙烯。所以，對(duì)于即將面臨過(guò)剩的產(chǎn)業(yè)而言，保持在一個(gè)較低的盈利水平將成為常態(tài)。
那么，是不是中國(guó)PDH就看不到春天了呢?
筆者認(rèn)為，PDH的春天，不是一個(gè)行業(yè)的春天，而是某些企業(yè)的春天。對(duì)于中國(guó)的下游企業(yè)而言，如果只需要少量的丙烯即可滿(mǎn)足自身的原料需求，可能外采丙烯是更好的選擇。但如果需要較大量的丙烯作為原料，完全依靠外采也非上策，因?yàn)橹袊?guó)丙烯單體進(jìn)口量也就250萬(wàn)噸/年，主要受到丙烯進(jìn)口設(shè)施(如氣體碼頭、深冷儲(chǔ)罐)和丙烯船運(yùn)輸?shù)某钢狻?
所以，倘若企業(yè)確有較大量的丙烯單體需求，發(fā)展一體化的裝置仍有其可取之處。但前提是，這些進(jìn)行縱向一體化發(fā)展的企業(yè)，首先得具有差異化的競(jìng)爭(zhēng)力，能夠往下發(fā)展仍有一定市場(chǎng)空間或技術(shù)含量的產(chǎn)品，或者是與其自身的其他產(chǎn)業(yè)相串聯(lián)形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)，如丁辛醇結(jié)合丙烯酸發(fā)展丙烯酸丁酯，如副產(chǎn)氫氣利用發(fā)展HPPO法環(huán)氧丙烷并結(jié)合氯資源延伸至環(huán)氧氯丙烷等。只有形成一體化的具有綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，才能在未來(lái)變幻莫測(cè)的環(huán)境中立于不敗之地。因?yàn)檫@些企業(yè)最后去比拼的不是PDH裝置本身，而是綜合的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于正在規(guī)劃中的PDH，需要降下燥熱，冷靜思考、謹(jǐn)慎評(píng)估，合理地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案，避免發(fā)展單一產(chǎn)品、一味追求規(guī)模優(yōu)勢(shì)，否則一擁而上的結(jié)果只會(huì)是將自己首先陷于困境。