推广E10困难重重
当前,我国急需减少污染物和二氧化碳排放,并抑制对石油的进口依赖度。在这种情况下,国家将不鼓励向车用汽油中添加除燃料乙醇外的其他含氧化合物。2001年开始,我国开始推广生物燃料乙醇,但由于当时国内缺乏玉米供应,生物燃料乙醇产能没有明显增长。到目前为止,我国仅在11个省份出售车用乙醇汽油,其消费量仅占全国车用汽油消费总量的20%。2009年开始,我国生物燃料乙醇补贴从当年的每升0.24美元逐步下降到2016年的零补贴,导致生物燃料乙醇生产商的收支难以平衡。因此,在原油和汽油价格低迷的情况下,国内生物燃料乙醇生产商的利润处于负值。
近年来我国的玉米库存增长迅速。2016—2017年玉米库存增至约2.5亿吨,远高于2010年的2600万吨。这意味着我国的玉米库存在6年内增加了近10倍。巨大的玉米库存是政府推进生物燃料乙醇生产的主要原因之一。
2017年我国的汽油需求量已超过300万桶/日,汽油需求的激增推动了对MTBE、甲醇、乙醇和醚化汽油技术(TAME)等汽油辛烷值改进剂需求的强劲增长。2017年9月,我国发布《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》(以下简称方案),其目标是到2020年在全国范围内推广使用E10车用乙醇汽油。截至目前,MTBE占国内汽油辛烷值改进剂最大的市场份额。但若要在全国范围内使用E10车用乙醇汽油,那么乙醇作为汽油辛烷值改进剂的需求将会显著增加。
此外,《方案》还面临着燃料乙醇产能不足的挑战。2017年,我国的燃料乙醇产能仅为每年约300万吨。然而,根据IHS Markit对我国汽油需求的预测,2020年将需要超过1500万吨燃料乙醇来满足《方案》的目标。因此,燃料乙醇供应缺口巨大。我国很难在两年内实现这一目标。为了不违反我国的粮食安全计划,直接进口乙醇或进口玉米生产生物燃料乙醇将成为能源行业的新业务。无论如何,《方案》的实施将刺激我国的玉米需求,并最终为美国玉米出口创造机会。但是,因中美贸易摩擦我国从2018年7月6日起已对美国玉米加征额外进口关税。
因此,我国燃料乙醇的供应缺口很难在短时间内解决。基于这种假设,我国也很难在2020年前在全国范围内推广E10车用乙醇汽油,但可以在一些地区和城市先行实施。2018年8月22日,我国宣布了支持清洁能源的新政策,努力改善天然气供应,并适度推动可再生生物燃料乙醇的使用。燃料乙醇将稳步发展以消耗部分过量的陈化粮原料。除已经先行实施车用乙醇汽油的11个地区外,包括北京和河北在内的另外15个地区也将在今年启动车用乙醇汽油试点。
除玉米乙醇外,我国政府还希望增加以木薯、秸秆和钢铁工业尾气为原料的燃料乙醇供应,以免造成粮食过度消费,违反粮食安全政策。为防止扎堆投资导致产能过剩,燃料乙醇市场将在政府的监管下稳步发展。
对炼油/石化装置生产有什么影响?
为限制汽油发动机NOX的排放,E10车用乙醇汽油标准对氧含量作出限制,乙醇的使用将影响汽油中的其他含氧化合物的添加。根据2019年即将实施的《车用乙醇汽油(VIA)》以及《车用乙醇汽油调合组分油(VIA)》标准,MTBE、TAME甚至甲醇将无法添加至E10车用乙醇汽油中。然而,《方案》所产生的影响并不仅限于此。为了满足我国快速发展的油品质量标准,炼油商和贸易商必须以最经济的方式重新设计汽油池的组成,而且炼化企业将不得不调整其操作方案以应对催化裂化装置的产品结构调整以及C4烯烃和甲醇过剩等问题。
多年来,我国一直是全球最大的MTBE生产国和消费国。2017年我国MTBE产能划分见图1。据IHS Markit统计,2017年我国MTBE作为汽油调合组分占MTBE需求总量的95%。若我国大规模使用E10车用乙醇汽油,MTBE的燃料需求或将大幅下降。除了用作辛烷值改进剂之外,少部分MTBE也用于生产高纯度异丁烯(HPIB)。IHS Markit预测,2020—2028年我国用于生产HPIB的MTBE需求量将以每年7.6%的速度增长,但鉴于我国MTBE需求总量预期减少,预计到2028年用于生产HPIB的MTBE需求占比将稳步上升至24.5%。IHS Markit 预计,未来我国MTBE的出口将略有增加,一部分出口量将作为调合组分以成品汽油的形式出口,在一定程度上可以释放国内供应的压力,但这并不意味我国将成为主要的MTBE出口国。
哪类MTBE装置将最先关停?由于上下游一体化程度较高,国营企业比私营企业更具竞争力。但许多缺少上游炼厂碳四的供应或与下游汽油市场脱节的产能较小且竞争力较差的MTBE装置将面临关停压力。另外,由于MTBE供应量预期减少,市场上醚后碳四的供应量也会相应降低,一些外购醚后碳四并以丁烯异构化作为异丁烯来源的MTBE装置也将承受较大压力。
MTBE在生产化学品领域的应用包括丁基橡胶、聚异丁烯和甲基丙烯酸甲酯(MMA)。然而,MTBE用于化学品的需求远小于燃料的需求。《方案》的实施使我国的MTBE生产商陷入两难境地。目前,对MTBE生产商来说,将MTBE装置进行改造转而生产乙基叔丁基醚(ETBE)是一种出路。但是,如果没有明确的国家政策指导,ETBE作为汽油调合组分的前景仍不明朗。另一种选择是将MTBE装置改造为异丁烯叠合加氢装置产生异辛烷。尽管利润较低,但对于拥有炼油或裂解装置的生产商来说这是一种可行的解决方案,第一家工业示范装置已于2018年7月在中国石化石家庄炼厂投入使用。
为了应对国六车用汽油标准中更加严苛的烯烃含量要求,以及不断增加的高辛烷值组分需求,TAME在过去一段时间内被广泛应用。未来若汽油池中无法添加TAME组分,炼厂将不得不以牺牲辛烷值为代价对催化汽油进行脱硫处理,以满足E10车用乙醇汽油标准中对硫含量的限定(10ppm)。根据政府定价机制,高辛烷值组分在国内处于溢价状态。为了弥补辛烷值的损失,炼油厂可能需要投资烷基化和异构化装置以提高高辛烷值组分的供应。
甲醇汽油在我国发展缓慢。然而,甲醇是生产MTBE和TAME的关键原料。据IHS Markit统计,我国2017年用于生产MTBE/TAME以及作为汽油调合组分的甲醇需求占比为22%,约为1500万吨。因此,若《方案》实施,甲醇需求将受到很大影响,进而会对甲醇制烯烃MTO装置和烯烃经济性产生影响。2017年我国甲醇需求见图2。
结论
车用乙醇汽油的全面实施将对我国的诸多石化产品产生影响。MTBE作为汽油调合组分将直接与燃料乙醇竞争,并且由于其产能较大,将比其他作为汽油调和组分的含氧化合物受到更大影响,从而导致MTBE用于生产化学品的需求以及MTBE生产原料甲醇和碳四烯烃的需求也将受到影响。在中国,尽管甲醇作为汽油调合组分的需求量相对较小,但甲醇作为生产MTBE和TAME的关键原料间接应用于汽油燃料市场的需求并不小。特别是当甲醇市场发生变化时,同样以甲醇作为原料的甲醇制烯烃装置的经济性也很可能受到影响。因此,车用乙醇汽油的全面实施可能会影响从基础化学品到特殊化学品的整个石化产品市场。然而,这一系列变化发生的时间尚无法确定。短期内可能无法看到车用乙醇汽油实施方案对石化产品的影响。但是,市场参与者需要提前做好准备。


