目前国内乙烯当量自给率仅52.5%，依托进口乙烷原料发展乙烯产业不失为解决炼油、乙烯结构性矛盾的新思路。页岩气革命给美国带来充裕的乙烷原料供应，在满足美国本土现有装置改造及新建裂解装置原料需求外仍有过剩。从美国进口乙烷制乙烯优势凸显，吸引了国内众多企业的投资热情。然而，此类项目存在成本波动、原料供应链容错性能较差等诸多风险，拟投资的企业，必须做好科学评估，并采取有效措施进行风险防控。
国内供需缺口长期存在
投资前景看好
2016年，我国乙烯产能2304万吨，产量2170万吨，净进口量165万吨，表观消费量2335万吨。此外，我国还大量进口聚乙烯、乙二醇、苯乙烯等下游衍生物，初步统计2016年我国乙烯当量消费量高达4135万吨，当量自给率52.5%。
随着国内乙烯消费进入平稳增长期，增速显著放缓。加上国内煤/甲醇制烯烃等新原料路线快速发展推动供应能力较快增长，国内自给率近年来呈现稳步上升的态势。2000~2016年中国乙烯供需平衡情况见图1。但由于市场基数巨大，目前国内乙烯供需矛盾依然突出，2016年当量缺口高达1965万吨。按照对国内新建乙烯项目实施进度及下游消费发展的预测，到2025年国内乙烯当量缺口依然高达1600万吨以上，有着较好的产业发展空间。因此，预计“十三五”乃至更长时期内国内乙烯行业仍将保持较大市场缺口，积极推进产业高水平发展和规模适度扩张、保障国内自给率合理提升，仍是行业发展的重要任务。未来几年乙烯市场供需分析及预测见表1。
美国乙烷大量过剩
驱动全球乙烯原料轻质化
2016年世界乙烷产量约6603万吨，主要生产和消费地区是美国、加拿大和中东，合计占全球乙烷产量的81%和消费量的78%。2016年世界乙烷生产供应情况及2021年预测如表2所示。
从世界乙烷供需格局看，在美国页岩气革命爆发以前，中东一直是世界最主要的乙烷生产和消费地，其丰富油气资源伴生的廉价乙烷，也支撑了过去10年里中东乙烯产业的高速发展。但该地区乙烷产量增长放缓，已不能满足未来乙烯产能进一步增长的原料需求，混合进料及石脑油进料裂解装置所占产能比例显著上升，乙烷在中东乙烯原料结构中所占比重在未来将保持下降趋势。近年来中东乙烯原料构成变化及预测如图2。
自2010年后，随着页岩气的成功开发，美国乙烷供应情况出现巨大变化，供应量快速增长，于2014年超越中东成为世界最大的乙烷产地，并成为当前世界最大也是唯一的乙烷规模化净出口地区。2016年美国商业乙烷产量达到2521万吨，乙烷净出口量达到345万吨，主要通过管道出口至加拿大，以及通过船运出口至西欧和印度。
由于现阶段美国本土乙烯装置消化能力有限，而出口受制于管道、码头、接收设施等基础条件尚未形成规模，导致美国乙烷资源严重过剩，大量乙烷无法被消化，只能保留或回注到天然气管线中作为原料，价格大幅下跌。乙烷裂解出现非常丰厚的利润空间，使以美国为中心的北美乙烯产能开始逐步增加，开工率也出现明显回升。除大量现有乙烯装置通过改造成乙烷进料外，目前美国还正在新建一批以乙烷为原料的大型裂解装置，其投资者除美国本土企业外，也包括众多跨国公司，详见表3。
页岩气伴生乙烷资源量过剩，以及随之而来的乙烷价格大幅走低，不但刺激了北美乙烯工业重新焕发活力，同样也给世界其他地区特别是传统以石脑油等重质原料为主的地区乙烯工业优化原料结构、提升产业竞争力带来了新的希望，从美国进口乙烷用于裂解装置也被各国石化企业看好。近几年美国乙烯产量及出口变化见图3。2015年欧洲英力士和美国太阳石油签署了第一份美国乙烷大规模船运出口合同，由丹麦Evergas公司负责运输。英力士进口美国乙烷除用于其苏格兰和挪威乙烯装置外，还将向苏格兰的壳牌与埃克森美孚合资乙烯装置供应原料。2016年3月，该合同第一批乙烷从美国宾夕法尼亚运往挪威。目前欧洲已有4套乙烯装置改造成乙烷进料，预计可消耗乙烷400万吨。北欧化工、SABIC等公司也正在计划从美国进口乙烷用于其欧洲乙烯装置生产。如果欧洲其余的沿海乙烯装置均改为乙烷进料，则预测总计乙烷需求可达到1000万吨，未来几年内欧洲将成为美国乙烷的主要贸易对象。
此外，印度信诚将进口150万吨美国乙烷作为其在印度裂解装置的原料，向三星重工订造的6艘超大型乙烷运输（VLEC）船已于2016年11月交付首艘，为全球首艘。中国的东华能源等一批企业也正在积极谋划进口北美乙烷资源发展乙烯产业。未来在美国乙烷资源的支撑下，世界乙烯产业将出现新一轮发展高峰，并将推动世界乙烯原料结构的轻质化发展。世界乙烯原料结构变化趋势见图4。
进口乙烷裂解
盈利和风险的博弈
由于我国油气资源赋存结构，国内乙烷产量很少，基本无商品量。因此，近期国内筹划的乙烷裂解项目基本都是考虑进口美国页岩气伴生乙烷为原料。
目前美国乙烷定价基准为Mont Belvieu（MB）价格，每日由石油价格信息服务（OPIS）发布，为在生产商或者买卖双方都同意的MB地区任何乙烷设施（包括管道、罐区、分离厂区）进行交割的结算价格。从美国乙烷历史价格情况看，自2010年页岩气革命以来，其乙烷价格逐渐与原油价格脱钩而与天然气价格趋势一致。由于美国乙烷主要来自天然气和油田伴生气，在天然气处理过程中可以选择是否将乙烷回注。当乙烷价格高时，生产商倾向于分离出乙烷单独销售，而当乙烷价格低时，回注作为天然气出售是更经济的选择。因此天然气价格起到乙烷价格下限的作用，并强化了天然气和乙烷价格之间的关联性。目前美国乙烷价格处于历史低位，2015年均价约130美元/吨（MB价格，下同）。2016年随着美国逐渐向欧洲等地出口乙烷，以及美国国内以乙烷为原料的新增乙烯产能逐渐释放，乙烷价格略有回升，全年均价约为148美元/吨。近十年乙烷价格变化详见图5。预计未来美国乙烷价格将有所上涨，但很难回到页岩气革命以前的价格水平，IHS预计到2021年美国乙烷价格可能达到318美元/吨。
由于美国目前乙烷出口设施不足，向中国大规模出口需配套相应的管道、码头和储运设施，根据对相关贸易商的调研，预计出口中国的FOB价格将在MB中心OPIS价格基础上增加100美元/吨左右。
乙烷大规模远洋运输建议采用超大型乙烷运输船（Very Large Ethane Carrier，VLEC），其容积可达到8万方以上，可有效降低运输成本。目前我国尚无大规模乙烷进口，通过对多家船运公司的咨询，在当前远洋运输市场行情下，从美国墨西哥湾到我国东部沿海主港，VLEC运输费用为100美元/吨左右。但需要注意的是，远洋运输费用受供需形势影响较大，船运行业目前处于低谷，未来有较大的上涨可能性。
目前我国海关对乙烷进出口尚没有独立的税则号，按照现行规则，乙烷进口应归类在“27111990 其他液化石油气及烃类气”，该税则号关税普通税率20%，最惠国税率3%，增值税13%。
基于上述分析，测算不同MB乙烷价格对应国内东部沿海地区建设100万吨进口乙烷裂解装置吨烯烃成本如图6所示。在此基础上，对东部沿海进口乙烷裂解与石脑油裂解以及外购甲醇MTO三种不同路线烯烃成本比较如表4。
从2016年情况看，国际布伦特原油价格全年平均值43.5美元/桶，美国乙烷全年平均价约148美元/吨，而国内华东甲醇全年平均价约2080元/吨。以此为基础，测算石脑油裂解、进口乙烷裂解、甲醇制烯烃三种路线吨烯烃完全成本（不含税）分别为4130元/吨、3460元/吨和5480元/吨，进口乙烷裂解有着绝对的成本优势。
从技术经济指标可知，当前情况下进口美国乙烷在国内建设裂解装置有着较强的成本竞争力。但由于乙烷裂解制乙烯装置上下游全产业链相对其他原料的裂解装置有着鲜明特点，且目前尚未在国际范围内形成成熟的跨区域乙烷贸易体系，导致实施该项目也存在较大风险，需引起高度重视。
由于乙烷裂解普遍采用与传统的蒸汽裂解工艺，技术成熟先进。虽然目前国内尚没有独立的乙烷蒸汽裂解制乙烯装置，但现有大型蒸汽裂解制乙烯装置基本都配套建有用于裂解循环乙、丙烷的乙烷炉，并已实现20万吨大型乙烷炉国产化，而国外中东、北美、西欧等地区已有超过6000万吨的装置能力，基本不存在技术风险。但乙烷裂解装置相对轻烃、石脑油等其他原料裂解装置有着显著的特点，即产品结构单一，乙烯收率极高，副产氢气资源量较大，而丙烯、碳四等副产量很小。这种独特的产品结构在当前乙烯行情较强的形势下具有明显的盈利能力优势，但相应也带来装置本身及下游装置的操作灵活性较差，原料价格波动以及供应链故障的风险都将被放大。
特别是由于乙烷裂解装置原料存在品种唯一性（通常情况下仅能适应乙烷进料）和来源单一性（全球范围内仅可能从美国规模化进口），供应链设施专用性（需配套专门的乙烷管输、码头、出口设施、VLEC运输船、进口接收设施、储罐等），加之全球范围内尚未形成成熟的乙烷远洋运输、贸易体系，导致整个原料供应链容错性能较差，任何环节的差错都可能导致乙烷裂解装置及下游装置运行出现较大问题。
综上所述，拟投资建设进口乙烷裂解项目的企业，必须做好原料价格及运费承受能力的科学评估，并采取有效措施进行风险防控；必须对原料供应链上各环节都形成一定的掌控能力，尤其是应通过合适的合资、合作模式参与美国境内凝析液分离厂之后的管道、码头出口设施等环节的建设、运营，掌握关键环节的话语权，保障原料供应链体系的稳定性和议价能力。此外，应深入论证在美国投资乙烷裂解装置与进口乙烷国内裂解两者的可操作性及竞争力。目前国内没有成熟的进口乙烷经验，需要及早开展专业的VLEC船、乙烷码头、接收储存设施等方案的研究论证，做好风险评估及防范工作。
表1 乙烯市场供需分析及预测 万吨
实际 预测 年均增长率/%
2016年 2020年 2025年 2015~2020年 2020~2025年
产能 2304 3075 4000 7.5 5.40
产量 2170 2885 3800 7.4 5.70
需求 4135 4800 5430 3.8 2.50
平衡 -1965 -1915 -1630 / /
开工率/% 94 94 95 / /
表2 2016年世界乙烷生产情况及2021年预测 万吨
2016年 2021年 2016~2021年均增长率/%
产量 消费 产量 消费 产量 消费
美国 2521 2176 4338 3606 11.5 10.6
加拿大 433 618 387 655 -2.2 1.1
中东 2380 2380 2882 2882 3.9 3.9
其它地区 1269 1429 1490 1955 3.3 6.5
合计 6603 6603 9098 9098 6.6 6.6
注：数据来自IHS
表3 美国在建乙烷裂解装置情况 万吨
序号 企业 建设地点 规模 投产计划
1 Oxy/Mexichem TX 55 预计2017年
2 Chevron Phillips TX 150 预计2017年
3 DOW Chemical TX 150 预计2017年
4 ExxonMobil TX 150 预计2018年
5 Formosa TX 115 预计2018年
6 Indorama Ventures LA 42 预计2019年
7 LACC LLC LA 100 预计2019年
8 SASOL LA 155 预计2019年
9 Shin-Etsu LA 50 预计2019年
注：数据来自IHS
表4 不同路线烯烃成本比较*
石脑油蒸汽裂解 进口乙烷裂解 MTO
国际布伦特油价 烯烃完全成本 等同MB乙烷价格 等同到厂甲醇价格
30 3042 95 957
40 3858 199 1333
50 4651 301 1698
60 5467 405 2074
70 6258 506 2438
80 7076 611 2815
90 7867 712 3179
100 8685 817 3555
注：*投资边界只包括烯烃生产主装置及装置内公辅设施，不含码头、罐区；成本不含税；裂解装置规模均为100万吨乙烯，MTO装置规模为60万吨烯烃。