2021年下半年至今，丙烷脫氫(PDH)市場步入低谷，單噸虧損一度達(dá)到1500元。自2016年以來，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年初的新冠疫情對其影響也相對有限。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，中國丙烯產(chǎn)能僅為1300萬噸，其中蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯副產(chǎn)的丙烯產(chǎn)能約750萬噸/年，煉油廠催化裂化(FCC)生產(chǎn)汽柴油副產(chǎn)丙烯約480萬噸/年。中國的丙烯及下游需求旺盛，2010年中國就需要進(jìn)口200萬噸丙烯單體，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)口量合計約400萬噸)，當(dāng)年中國的丙烯缺口約600萬噸，進(jìn)口依賴度超過50%。當(dāng)時，高油價下油頭路線制丙烯持續(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題，另一方面也能獲得較好的盈利性。
2013年，中國第一套PDH裝置來自渤海化工，其72萬噸丙烷制60萬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%。
相對于動不動就幾百億元投資的大煉化和煤化工而言，一套60萬噸/年的丙烷脫氫裝置投資不足40億元，如果希望通過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疑是最佳的選擇。
2013年后，中國的PDH裝置如雨后春筍般落地，截至目前，國內(nèi)運(yùn)行的PDH產(chǎn)能已經(jīng)超過1000萬噸/年，而在建的產(chǎn)能接近1000萬噸/年，其中超過500萬噸將在2022年下半年投產(chǎn)，剩余的500萬噸在2023年投產(chǎn)。
到2023年末，中國的PDH貢獻(xiàn)的丙烯產(chǎn)能將超過2000萬噸/年。中國的PDH僅用不到2年的時間，就在過去10年的基礎(chǔ)上翻了個倍。據(jù)不完全統(tǒng)計，仍有將近1300萬噸/年P(guān)DH正在積極規(guī)劃中。也就是說，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)能就會帶來每年3000萬噸丙烯，這是一個巨大的數(shù)字。
中國到底需要多少丙烯?
面對未來如此龐大PDH產(chǎn)能，我們禁不住要問一個問題，我們到底需要多少丙烯?
2021年，中國丙烯產(chǎn)能約4800萬噸/年，其中PDH生產(chǎn)的丙烯產(chǎn)能占20%;2021年中國丙烯表觀需求量4505.8萬噸，同比增長16.8%。丙烯產(chǎn)能已有過剩。
粗略估計，到2025年，中國將新增2400萬噸/年丙烯產(chǎn)能，其中有1500萬噸/年丙烯產(chǎn)能由PDH貢獻(xiàn)。屆時，中國的丙烯產(chǎn)能將達(dá)到7200萬噸/年，占全球的38%。假設(shè)中國丙烯行業(yè)的開工率在88%水平，2025年丙烯產(chǎn)量將達(dá)到6300萬噸。而中國丙烯的需求量將從2021年的4500萬噸增長到2025年的5700萬噸，新增1200萬噸需求，其中800萬噸來源于聚丙烯生產(chǎn)需求，400萬噸需求主要由環(huán)氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸等拉動。
從供需數(shù)據(jù)來看，2025年中國的丙烯將過剩600多萬噸。中國的丙烯已經(jīng)進(jìn)入過剩時代，丙烯從此不再稀缺。
丙烷資源到底夠不夠用?
PDH的產(chǎn)品——丙烯已然面臨過剩，那它的原料——丙烷又呈現(xiàn)何種發(fā)展趨勢?畢竟，對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80%，只要丙烯和丙烷的價差足夠大，就能夠保證裝置的盈利性。
PDH裝置對丙烷純度要求高，中國國內(nèi)的丙烷主要來自煉廠副產(chǎn)，但含硫量較高，品質(zhì)上無法滿足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)重依賴進(jìn)口丙烷來滿足生產(chǎn)需求。
2021年，全球丙烷的供給超過1.7億噸，其中70%為天然氣開采伴生氣，27%來源于煉廠氣，從這個供給結(jié)構(gòu)可以看出天然氣是丙烷價格最重要的影響因素。從丙烷的消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，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8000萬噸，其中美國出口量約3600萬噸，中東出口量已經(jīng)接近極限，常年保持在2000多萬噸的水平，鮮有增長。2016年美國就超過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，美國大約40%的丙烷(2021年約2400萬噸)用于滿足國內(nèi)的燃料和化工需求，剩余的60%丙烷(2021年約3600萬噸)均由專用的管道連接至出口設(shè)施用于海外貿(mào)易。
基于美國天然氣開采和分餾設(shè)施的能力，預(yù)計2025年美國丙烷產(chǎn)量會增加1000萬噸，達(dá)到7000萬噸的產(chǎn)量，美國國內(nèi)需求達(dá)到2600萬噸，這意味著美國出口量將達(dá)到4400萬噸，在2021年的基礎(chǔ)上新增800萬噸貿(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2300萬噸，新增300萬噸貿(mào)易量。也就是說，2025年，全球最大的兩大丙烷出口地區(qū)，丙烷出口增量合計1100萬噸。
而未來一年中國將投產(chǎn)的PDH產(chǎn)能就接近1000萬噸，折算到丙烷的需求是1200萬噸。也就是說，中國PDH裝置在未來一年對丙烷的需求增量，美國和中東則需要將時間長度拉到2025年才能滿足，而且是在全球其他地方?jīng)]有新增需求的前提下。
那國內(nèi)尚在規(guī)劃的1300萬噸PDH怎么辦?1300萬噸的PDH產(chǎn)能對應(yīng)的丙烷原料需求為1500萬噸，即使2025年這些規(guī)劃產(chǎn)能只有一半落地，也有750萬噸的丙烷需求，這些增量誰來滿足?
未來，極有可能發(fā)生的是，中國的PDH企業(yè)不得在全球搶購丙烷資源，不得不和日本、韓國甚至東南亞的燃料客戶去搶丙烷資源，同時還得積極尋找丙烷船的運(yùn)力來滿足運(yùn)輸需求，這也勢必會造成丙烷的價格彈性遠(yuǎn)高于天然氣和原油，越來越偏離其燃料屬性。
最終的結(jié)果是，油價高位的時候，丙烯價格不溫不火，丙烷由于需求拉動價格維持在高位，企業(yè)不得不主動降低負(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;倘若油價走低，過剩時代的丙烯價格會下滑得更為厲害，但丙烷的需求是較高價格水平的有力保障，PDH或?qū)⑻潛p得更為嚴(yán)重。
丙烷脫氫還有競爭力嗎?
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，但丙烯的價格波動并沒有遵循歷史慣例，即隨著油價上漲而同步上漲。丙烯和丙烷價格持續(xù)收窄，PDH已經(jīng)開始虧損。
那未來呢?中國的丙烷脫氫能否盡快告別低谷，回到2016的那個春天呢?這也是未來一年即將投產(chǎn)的1000萬噸PDH苦苦追尋的答案。
如前所述，中國的丙烯即將進(jìn)入過剩時代，而下游無法消化掉多余的丙烯，這就意味著丙烯的價格將逐步偏離油價的影響，更多由自身的供需來決定。雖然高油價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剩的丙烯。所以，對于即將面臨過剩的產(chǎn)業(yè)而言，保持在一個較低的盈利水平將成為常態(tài)。
那么，是不是中國PDH就看不到春天了呢?
筆者認(rèn)為，PDH的春天，不是一個行業(yè)的春天，而是某些企業(yè)的春天。對于中國的下游企業(yè)而言，如果只需要少量的丙烯即可滿足自身的原料需求，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﹩误w進(jìn)口量也就250萬噸/年，主要受到丙烯進(jìn)口設(shè)施(如氣體碼頭、深冷儲罐)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爭力，能夠往下發(fā)展仍有一定市場空間或技術(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爭優(yōu)勢的企業(yè)，才能在未來變幻莫測的環(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，而是綜合的競爭優(yōu)勢。
對于正在規(guī)劃中的PDH，需要降下燥熱，冷靜思考、謹(jǐn)慎評估，合理地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和設(shè)計產(chǎn)品方案，避免發(fā)展單一產(chǎn)品、一味追求規(guī)模優(yōu)勢，否則一擁而上的結(jié)果只會是將自己首先陷于困境。