■ 饒興鶴
隨著亞洲和沙特阿拉伯在建或規(guī)劃的多個原油制化學品(COTC)項目啟動建設,未來幾年將重塑全球石化業(yè)。COTC項目配置一改傳統(tǒng)煉油廠以生產(chǎn)運輸燃料為目的,而是以最大化生產(chǎn)化學品為目的。由于這些新型煉油廠的處理能力大約是目前世界規(guī)模的石化廠的10倍以上,因此,實際上COTC項目的石化品產(chǎn)量達到了前所未有的規(guī)模。COTC作為技術先進、完全一體化的煉化聯(lián)合企業(yè),其化學品產(chǎn)量通常是傳統(tǒng)煉油-石化廠的兩倍。傳統(tǒng)的煉油-石化廠配置結(jié)構(gòu)是煉油廠向石化廠提供石腦油,再通過蒸汽裂解工藝生產(chǎn)化學品。從目前全球煉油廠的平均水平來看,原油中的石腦油產(chǎn)率為8%~10%。沙特阿美和日本住友的合資企業(yè)——拉比格煉化公司(Petro Rabigh)作為一體化程度很高的石化廠,其煉油廠產(chǎn)出約17%的石腦油,供應下游石化品生產(chǎn)。而目前宣布的每個COTC項目的原油制化學品直接轉(zhuǎn)化率至少為40%,這是石化生產(chǎn)工藝技術的一個飛躍。
目前中國有3個COTC項目均配置為最大化生產(chǎn)對二甲苯(PX)。恒 力 石 化 于2 0 1 9 年3 月2 4 日 在 大連長興島投用了2000萬噸/年的煉油-PX聯(lián)合項目。該煉化一體化廠每年可以生產(chǎn)430萬噸的對二甲苯(PX)、純苯和其他化學品。據(jù)估計,該廠原油制化學品的直接轉(zhuǎn)化率高達42%。
位于浙江舟山的浙江石化是民企榮盛石化、浙江桐昆集團和巨化集團的合資企業(yè),總投資約260億美元,計劃分兩期達到總規(guī)模4000萬噸/年煉油、800萬噸/年對二甲苯(PX)、280萬噸/年乙烯。每期規(guī)模為2000萬噸/年煉油、400萬噸/年對二甲苯(PX)、140萬噸/年乙烯及下游化工裝置。2019年5月榮盛石化、桐昆集團宣布浙江石化4000 萬噸/年煉化一體化項目(一期)目前已完成工程建設、設備安裝調(diào)試等前期工作,相關裝置已具備投運條件。據(jù)估計,其原油制化學品的直接轉(zhuǎn)化率高達40%。
盛虹石化于2018年12月宣布其位于江蘇連云港的1600萬噸/年煉油、280萬噸/年芳烴、110萬噸/年乙烯及下游衍生物的煉化一體化項目正式開工,預計將于2021年建成投產(chǎn),屆時可實現(xiàn)年產(chǎn)值約1200億元。
在中國,2017年PX需求量為2300萬噸,但產(chǎn)能僅為1200萬噸/年。每年1100萬噸的PX供應缺口主要來自韓國、日本和中國臺灣省。當上述3個COTC項目開始運營時,將新增加PX產(chǎn)能1180萬噸/年,預計到2020年將大幅度縮小中國PX供應缺口。
在文萊,恒逸PMB煉油石化公司正在建設一期投資為34.5億美元、原油加工能力為800萬噸/年、生產(chǎn)150萬噸/年對二甲苯(PX)以及其他石化產(chǎn)品的項目。二期將新增原油加工能力1400萬噸/年,生產(chǎn)200萬噸/年對二甲苯(PX)、150萬噸/年乙烯及成品油,二期項目現(xiàn)已進入方案論證階段。預計一期工程將于2020年開始運營,生產(chǎn)的PX產(chǎn)量預計將出口中國。
文萊和中國的4個COTC項目是由中國聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和精對苯二甲酸(PTA)主要生產(chǎn)商推動的,這些生產(chǎn)商包括恒力、榮盛、桐昆、盛虹和恒逸,這些公司將把他們的PET和PTA項目與PX產(chǎn)能整合,實現(xiàn)上下游一體化。
在沙特阿拉伯,沙特阿美和沙特石化巨頭沙特基礎工業(yè)公司(Sabic)成立了一家合資企業(yè),計劃在2025年前在延布開發(fā)一個COTC綜合廠。該工廠計劃將2000萬噸/年的輕質(zhì)原油轉(zhuǎn)化為900萬噸/年的石化品,相當于原油制化學品直接轉(zhuǎn)化率達45%。據(jù)悉,2019年3月28日沙特阿美公司宣布達成協(xié)議,以691億美元收購Sabic公司。沙特阿美與Sabic還簽訂了前端工程設計(FEED)和技術選擇合同。
此外,沙特阿美還與雪佛龍Lummus Global(CLG)和CBffamp; I(現(xiàn)為McDermott)簽署了一項聯(lián)合技術開發(fā)協(xié)議,將整合CBffamp;I的乙烯裂解技術、CLG的加氫處理技術和沙特阿美公司的熱原油制化學品(TC2C)技術,其目標是實現(xiàn)原油制化學品直接轉(zhuǎn)化率70%~80%。如果以這項未來技術為基礎,建設一個2000萬噸/年的COTC項目,每年將可生產(chǎn)1400~1600萬噸化學品,將占到化學品需求年增長量的很大一部分。
從另一個角度來看,一個基于沙特阿美改進工藝技術的COTC項目將比美國第一波所有8個乙烷裂解裝置生產(chǎn)的化學品還多,美國第一波8個乙烷裂解裝置乙烯總產(chǎn)能為1100萬噸/年。阿美公司建設COTC項目動因是為了更好地將其石油資產(chǎn)貨幣化。據(jù)預測,受人口增長驅(qū)動,未來十年或二十年全球化學品需求或以年均4%的增速持續(xù)增長,將高于約3%/年的全球GDP增長率。另一方面,預計同期全球運輸燃料需求增速僅略高于1%/年,主要因為提高燃油效率和非化石燃料汽車替代。盡管目前石油價格仍處于相對較低的水平,但沙特阿美石油仍在堅定推動COTC項目建設,以此實現(xiàn)公司更深入地進入化學品領域,因為化學品行業(yè)比運輸燃料具有更高價值和需求增長潛力。
在過去的10至20年中,擁有優(yōu)勢原料一直是最重要的競爭因素,但進入新時代后,單靠原料贏得競爭是不夠的。就煉油廠層面而言,COTC技術對全球規(guī)模進行了重新定義。純粹的規(guī)模將只是一個額外的競爭因素,COTC生產(chǎn)商將比當前的“世界規(guī)模”石化生產(chǎn)商更具優(yōu)勢。
由于投資成本高,資本效率也將成為一個關鍵的競爭因素。中國恒力石化和沙特阿美/Sabic的COTC項目原油加工量都是2 000萬噸/年,規(guī)模相似;但是,恒力宣布的投資成本為116億美元,而沙特阿美/Sabic合資公司的投資成本為200億美元。由于所生產(chǎn)的化學品數(shù)量巨大,擁有可進入的市場將成為主要考慮因素。從這些方面看,沙特阿拉伯的COTC項目在原料方面占據(jù)優(yōu)勢,包括價格和原油品種等(包括使用凝析油),而中國方面在資本效率和終端市場方面更具優(yōu)勢。當然,工藝技術是另一個競爭因素。
由于COTC的操作更加復雜,因此選擇最佳的工藝配置和技術將可以確??刹僮餍院蜕a(chǎn)效率。使用最佳的組合工藝技術,不僅可以處理更重的原油組合,還可以最少的公用工程和最少的氫耗生產(chǎn)最大量的化學品。COTC的未來將主要取決于其相對于石腦油蒸汽裂解的生產(chǎn)經(jīng)濟性。
另外兩個有助于定義石化業(yè)新時代的主要發(fā)展趨勢是:大型石油公司通過投資建設大型化、工藝先進的一體化煉油-石化聯(lián)合企業(yè)而延伸產(chǎn)業(yè)鏈延伸至化工領域,此外北美和中東以外地區(qū)乙烷原料裂解項目在快速發(fā)展。
沙特阿美不僅投資建設多個COTC項目,最近還宣布與三家印度石油公司成立合資企業(yè),旨在建設一個原油加工能力6000萬噸/年的大型煉油石化廠,每年可生產(chǎn)900萬噸化學品,計劃投資460億美元。在這場競爭中,不只是沙特阿美一家。阿布扎比國家石油公司也宣布計劃投資450億美元在阿布扎比建立一家大型石化綜合廠,并希望成為一個領先的石化企業(yè)。同時,中國海洋石油(CNOOC)、中國石化、中國石油都在繼續(xù)擴大其石化品生產(chǎn)能力。多家大型石油公司正在轉(zhuǎn)型為大型化學品公司。
美國乙烷出口正在幫助歐洲、印度和中國建設新型乙烷裂解項目??紤]運費和終端運行費用后,中國的到港乙烷交付價格相對美國的價格大約翻一番。如按現(xiàn)金成本計算,美國乙烯生產(chǎn)商將繼續(xù)享有持續(xù)的原料優(yōu)勢。但由于中國具有資本效率優(yōu)勢,在投資回報率方面可能具有相當?shù)母偁幜?。不過,大量乙烷出口也會推高美國的乙烷價格。
而且,俄羅斯也在考慮建設乙烷裂解項目。俄羅斯天然氣加工和石化生產(chǎn)商西布爾(Sibur)計劃在遠東地區(qū)建設其阿穆爾天然氣化工廠(GCC)項目,該項目的乙烷原料將由俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司供應,每年可生產(chǎn)150萬噸的聚乙烯(PE)。
隨著新建設施陸續(xù)投產(chǎn),人們對了解COTC綜合設施的興趣也在迅速上升?,F(xiàn)在中國COTC項目開始投用,沙特新建COTC設施也會緊隨其后。由于每個COTC項目生產(chǎn)的化學品規(guī)模和數(shù)量巨大,可以預期COTC將引領石化業(yè)進入前所未有的新時代。這一變化的影響迫在眉睫而且深遠,全球石化業(yè)競爭格局將發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。