摘 要:隨著美國頁巖氣的大規(guī)模開采,伴生形成了大量的乙烷產(chǎn)能富裕,而中國經(jīng)濟的高速發(fā)展,對乙烯的需求量日益增大。乙烷蒸汽裂解乙烯的工藝日益成熟,從美國進口乙烷作為原料生產(chǎn)乙烯成為雙方優(yōu)勢互補的最佳選擇,從而也為我國發(fā)展大型乙烷船舶的遠洋運輸提供了難得的機遇。
關(guān)鍵詞:乙烷;進口;運輸;船隊
乙烷(ethane)是烷烴同系列中第二個成員,分子式C2H6,結(jié)構(gòu)式為CH3CH3,在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下為無色無味的氣體。乙烷在天然氣中含量為5%~10%,僅次于甲烷,可以被從天然氣中提取,作為石油精煉產(chǎn)生的副產(chǎn)品。乙烷通過蒸汽裂解工藝可以用來生產(chǎn)乙烯,乙烯是生產(chǎn)合成纖維、合成橡膠、合成塑料、合成酒精等多種有機材料的重要資源,是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志。利用乙烷作為工業(yè)原料生產(chǎn)乙烯,具有投資少,產(chǎn)出比高,純度高,成本低等優(yōu)勢。
一、美國乙烷的主要產(chǎn)地和產(chǎn)量
近年來,隨著美國頁巖氣產(chǎn)量的不斷增長,天然氣液(Natural Gas Liquid, NGL)和從中獲取的乙烷產(chǎn)量大幅提高。2019年,全球乙烷產(chǎn)量約為6600萬噸,其中美國乙烷產(chǎn)量約占40%,是全球最大的乙烷生產(chǎn)和消費地區(qū),也是唯一的出口供給地區(qū)。美國天然氣通常來自于傳統(tǒng)的天然氣田和頁巖氣開采,部分來自于油田伴生氣。各種來源的天然氣匯總到天然氣處理工廠(Gas Treatment Plants, GTP)進行氣體凈化,凈化后的氣體除甲烷之外,還含有大量的C2-C5烴類(Rich Gas 或Wet Gas),經(jīng)進一步分離處理,就可以得到乙烷、LPG(丙、丁烷)等。美國的頁巖氣革命不僅使其LNG產(chǎn)量暴增,乙烷,丙烷、丁烷和更重的C5產(chǎn)量都同步出現(xiàn)了大規(guī)模的增長。
美灣及周邊的中南部地區(qū)是NGL的主要產(chǎn)區(qū),約占全美產(chǎn)能的60%,全美最大的NGL集散中心MontBelvieu就位于休斯頓以東約50公里處。2012以來,美國乙烷市場始終是供大于求的情況,30%的乙烷和甲烷一起被用作發(fā)電廠的燃料。目前,美國新建的9個乙烷裂解裝置無法消耗不斷增長的產(chǎn)能,大量過剩的乙烷可供出口。主流市場分析機構(gòu)認(rèn)為,2023年,美國乙烷產(chǎn)量將會達到300萬桶/天(6100萬噸/年),需求量將增長到200萬桶/天(4100萬噸/年),約100萬桶/天(2000萬噸/年)的過剩產(chǎn)能需要出口。
二、中國乙烷市場需求和潛在的進口項目
(一)乙烷市場需求
我國是僅次于美國的第二大乙烯生產(chǎn)國。2019年,我國乙烯產(chǎn)量達到2052萬噸,同期市場需求量約為3960萬噸,缺口數(shù)量巨大。國內(nèi)目前乙烯生產(chǎn)工藝主要為石腦油裂解,但這種工藝副產(chǎn)品多,污染大,需同時配套其他生產(chǎn)裝置,并解決相應(yīng)的產(chǎn)品銷售問題。北美和中東國家的乙烯生產(chǎn)原料現(xiàn)已逐漸由石腦油向乙烷轉(zhuǎn)變,乙烷作為原料占比近80%,實現(xiàn)了高度輕質(zhì)化,我國乃至亞太地區(qū),乙烷裂解僅占30%,因此乙烷裂解乙烯在我國的市場潛力巨大。
(二)潛在的乙烷進口項目
由于乙烷裂解乙烯項目的諸多優(yōu)勢,國內(nèi)多家化工企業(yè)正在規(guī)劃或建設(shè)乙烷裂解乙烯項目,并計劃從美國大量進口乙烷。ZW公司已與美國ETP公司簽訂了300萬噸/年的乙烷采購合同,計劃于2021年開始供貨。AEC公司計劃每年從美國進口1000萬噸乙烷,由該公司負(fù)責(zé)采購,組織運輸,并以到岸價格銷售給國內(nèi)化工企業(yè),現(xiàn)已與國內(nèi)多家企業(yè)簽訂了采購合同(附帶生效條件),分別為:NS集團260萬噸/年;JN集團260萬噸/年;YM公司200萬噸/年;YR集團150萬噸/年。TB公司將新建一套乙烷裂解裝置,計劃從2021年開始,每年從美國進口130萬噸乙烷。GIG公司將新建一套乙烷裂解裝置,計劃從2022年,每年從美國進口160萬噸乙烷。ZH集團計劃每年從美國進口260萬噸乙烷,用于其在大連西中島的乙烯裂解項目,或以到岸價格銷售給國內(nèi)其他化工企業(yè)。
除上述項目以外,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國目前有23個乙烷制烯烴意向項目在等待政府部門核準(zhǔn),為了控制過熱勢頭,避免造成乙烯產(chǎn)能過剩,國家發(fā)改委能源局產(chǎn)業(yè)司對擬建乙烷裂解乙烯項目進行了總體規(guī)劃,并將選擇2-3個項目作為示范項目,目前評選結(jié)果尚未公示。
三、乙烷的遠洋運輸
乙烷沸點低于C3+烴類,密度高于LNG,現(xiàn)有的LPG船舶可以進行小規(guī)模的中短途運輸,但大貨量的遠洋運輸只能通過研發(fā)建造特定船型實現(xiàn),從而確保運輸安全,降低運輸成本。日本商船三井(MOL)是首個擁有大型乙烷運輸船(Very Large Ethane Carrier,VLEC)的船東,該公司在韓國三星重工訂造了6艘87,000M3 VLEC, 并長期租給印度Reliance,首制船于2016年投入運營,每年為Reliance提供約160萬噸的乙烷運輸服務(wù)。
(一)我國VLEC船舶建造能力
我國的大連重工、江南造船和滬東中華均具有建造VLEC船舶的能力,其中大船重工和江南造船已具有實際建造經(jīng)驗。2015年,大船重工與德國船東Hartmann Schiffahrts簽署了5艘85,000M3 VLEC的建造合同,租船人為Jaccar。該船型采取Type C型三耳罐液貨艙,雙燃料(乙烷+柴油)低速主機,2019年首制船交付運營。2020年,江南造船分別與交銀租賃、浦銀租賃簽署了2艘98,000M3 VLEC的建造合同,光租租船人和期租船人分別為太平洋汽船(Pacific Gas)和Ineos。該船型采取Type B型液貨艙,適用于裝載乙烷、LPG(丙烷、丁烷、乙烯、丙烯),配置三條再液化貨物回收鏈,雙燃料(乙烷+柴油)低速主機。2017年,滬東中華研制開發(fā)的96,500M3 VLEC獲得美國船級社(ABS)的原則認(rèn)可(AIP)。該船型采用GTT NO.96型液貨艙,適用于裝載乙烷和LPG(丙烷、丁烷),配置三條再液化貨物回收鏈,低速常規(guī)燃料主機(可選裝雙燃料低速主機)。
(二)美灣-遠東航線的配船方案
考慮船舶建造經(jīng)驗,滿足美灣裝貨港的條件限制,以及艙容最大化對運輸經(jīng)濟性的影響,以江南造船的98,000M3 VLEC船型進行美灣-遠東航線的配船方案分析。
裝港:Nederland (Texas) 卸港:山東龍口
航線:經(jīng)巴拿馬運河,“大圓航線”單程總航距約10500海里,其中ECA區(qū)域約520海里。如表1。
(三)中國進口美國乙烷的運力需求
從上述分析可以得出,滿足美國裝港碼頭的條件限制下,以國內(nèi)建造最大艙容的VLEC船舶的運輸能力,單船年度最大裝貨量約為260,000噸,按照前述我國潛在進口項目的進口貨量估算,共計需要VLEC運力72艘。
ZW公司項目約需要投入運力12艘;
AEC公司項目約需要投入運力39艘;
TB公司項目約需要投入運力5艘;
GIG公司項目約需要投入運力6艘;
ZH集團項目約需要投入運力10艘。
中美政治經(jīng)濟關(guān)系近期發(fā)生了顯著變化,新冠疫情將對世界經(jīng)濟產(chǎn)生深遠影響,上述乙烷進口項目都遭遇了不同程度的困難,但是美國向中國出口乙烷是兩國“和則兩利”在經(jīng)濟領(lǐng)域最明顯的例證。如果上述項目或部分項目能夠順利實施,中國船東將獲得難得的歷史機遇,發(fā)展一只近百艘船舶的大型乙烷運輸船隊,從而進一步帶動國內(nèi)造船工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
參考文獻:
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[2]GANDOLPHE S C, The impact of the development of shale gas in the United States on Europes petrochemical industries,2013.
[3]ABEDI A A, Economic analysis of a new gas to ethylene technology, 2007.
作者簡介:王錫剛(1976-),男,漢族,遼寧省東港市人,研究生,中遠海運能源運輸股份有限公司,中級經(jīng)濟師。研究方向:國際航運經(jīng)營管理。