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改革开放四十周年石化化工行业发展回顾与展望 ——甲醇行业
作者:温倩
日期:2018-12-21
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1 40年发展历程

 

1.1 发展回顾

 

  我国甲醇行业经过几十年的发展,产能、产量和消费量迅速增长,均居世界首位,已成为甲醇大国,并且还在快速成长中。我国甲醇行业正在逐渐向大型化集约化、产业结构更趋合理、下游新兴领域不断开发、产业链延伸日益完善的方向发展,走出了一条中国特色的成长壮大之路。

  我国甲醇生产起始于20世纪50年代末期,发展了有中国特色的合成氨联产甲醇的生产技术,依附于中、小型氨厂,规模很小。改革开放前,中国的甲醇年产量仅20万吨。随后开始出现了独立甲醇项目的建设,同时在中型、大型氮肥厂的建设的带动下,联产甲醇规模有所上升,但总体增长非常缓慢。进入21世纪以来,独立甲醇的大型化和规模化推广,使得甲醇产业步入快速发展的轨道,生产规模和技术水平都有大幅提高,至2017年产量达到5700万吨。目前中国已经成为国际市场最主要的甲醇生产国和消费国。改革开放以来的甲醇产量和消费量逐年变化情况如下图。

 

改革开放以来甲醇产量和消费量变化情况

 

  改革开放40年至今,我国甲醇行业取得了突飞猛进的发展。尤其是2000年以来,规模呈几何级增长,产量平均三年翻一番。实现由装置规模偏小、产能结构单一化发展到原料路线比较广泛、下游品种丰富多样、技术消耗不断进步、产业布局相对合理的根本性转变。甲醇行业的发展有效地支撑了我国化工发展,对于补充石化产品生产、增加基础化工和清洁能源产品的供应,起到重要作用。

 

1.2 历史阶段

 

1、低速发展(改革开放~90年代)

  改革开放前,我国甲醇行业主要依附于氮肥行业,由中、小型合成氨的净化工序联产甲醇,规模很小。直到1975年,轻工部四川维尼纶厂引进了一套英国ICI技术的10万吨/年低压甲醇生产线,标志着我国拥有了第一套年产10万吨的工业化甲醇生产装置。此后,国内专门用于生产甲醇的工业装置开始增多。1985年,中石化齐鲁石化公司引进德国鲁奇技术,建设了国内第二套年产10万吨的工业化甲醇装置。

  直到2000年,中国甲醇200多个生产企业也仅有约350万吨/年的产能和约200万吨的产量,国内最大的甲醇生产装置为上海太平洋化工集团公司20万吨/年的甲醇装置,进口却达到了140万吨左右,进口依存度超过了40%。

 

2、高速增长(“十五”至“十二五”)

  进入21世纪,我国开始重视和研究甲醇的生产工艺,并规划建设了一批甲醇生产装置。到2003年,新建的甲醇装置开始集中投放,产能较前一年增加了60%,中国的甲醇产能达到了600万吨/年。此后,我国甲醇产业便进入了高速通道,产量保持年均增速25%长达十余年。

  在高速发展的初期,中国甲醇主要还是依赖国企的投资和建设,项目的投资主体多为石油炼化企业和化肥企业,在甲醇的生产和使用上有着极大的局限性。天然气制甲醇的技术和装置在这一阶段发展很快,但也暴露出了中国自身天然气资源严重不足的问题。然而,高速增长又迎来了新动力:在国家投资体制改革出台后,各地煤化工项目热情高涨,现代煤化工技术全面推广,能源行业和资本投入不断涌入。2006年,陕西兖矿榆林能化的煤制甲醇装置开启了单套超过60万吨/年的大装置时代。2010年,内蒙古久泰能源的甲醇单套规模突破100万吨/年。同期,国家产业政策限制天然气制甲醇以及100万吨/年以下煤制甲醇生产装置(综合利用除外)的建设,对于行业优化原料结构和提高产业集中度起到了促进作用。

  规模的高速增长离不开强劲的需求动力。甲醇的下游消费也在这个阶段实现不断突破,依次出现了醇醚燃料和甲醇制烯烃等新兴消费领域。“十一五”的醇醚燃料领域开始快速增长,甲醇消费由不足100万吨增至2010年的超过600万吨,2015年进一步增至超过1000万吨的甲醇消费量。甲醇制烯烃首套装置为神华包头项目,于2011年建成进入商业化运营,带动甲醇行业在“十二五”实现爆发式增长,2015年烯烃生产所需甲醇达到1200万吨,2017年超过3000万吨。

  2000年以来高速增长的十余年,中国甲醇实现了从弱小到强大、从单一到规模化、从简单利用到产业化研发的“蝶变”。

 

3、缓慢增长(“十三五”以来)

  2013年,国家将年产100万吨以上的煤制甲醇装置的审批权回收至中央。2014年,将煤制甲醇项目从西部鼓励类项目产业目录中剔除。自此,政府加大力度控制甲醇总量,严格准入标准,促进产业结构调整,国内甲醇产业飞速发展的时代在现代煤化工政策的压力下告一段落。2016年,新建煤制甲醇装置的审批权下放至省级政府。

  “十三五”以来,甲醇行业规模增长有所放缓,产量年均增速降至10%以内,但大型化、集约化发展更加突出。中天合创等大型甲醇装置及配套下游项目相继投产。甲醇行业布局得到优化,基本形成了以华东、华南为主的港口市场,以山东、河南等为主的内地市场,以陕西、内蒙为首的西北市场。

  我国已经成长为世界瞩目的甲醇大国,技术和规模水平迈上新台阶,下游新兴消费领域带动产业链不断发展,构成了比较完善的甲醇行业格局。

 

2 重大成就

 

  改革开放40年来,我国甲醇工业取得了举世瞩目的成就,在原料结构调整、工艺技术路线优化、装置规模大型化等方面发展成绩显著。

 

2.1 行业规模持续增长

 

  2017年国内甲醇生产能力约为8400万吨/年,产量约5700万吨。产能、产量和表观消费量迅速增长,均居世界首位,已成为甲醇大国。

  改革开放以来我国甲醇产能产量增长情况

年份

产能

产量

开工率

1980

54

44

81.4%

1990

79

64

81.0%

1995

259

147

56.7%

2000

348

199

57.1%

2005

893

652

73.0%

2010

3840

1752

45.6%

2015

7454

4720

63.3%

2017

8400

5700

67.9%

 

  2017年,全行业平均开工率为67.9%,开工率近十年来呈逐渐提高的趋势。甲醇行业的开工率受到联醇、焦炉气甲醇负荷波动以及天然气甲醇原料供应等多重因素的影响,不能简单根据开工率判断甲醇行业是否过剩。如扣除联醇的影响,我国甲醇开工率在70%左右,考虑到新投产装置当年产量因素影响及焦炉气甲醇受焦化产业开工不足影响,天然气甲醇天然气供应不足,有效产能(大型煤制甲醇为主)尽最大可能发挥,产能利用率90%以上,经济效益显著(毛利率40%左右),行业开工率正常,发展较为健康。

 

2.2 保障了国家基础原料供应

 

  作为我国重要的基础化工原材料,甲醇在石油和化学工业发展中占有重要地位。国内甲醇下游消费领域非常广泛。传统消费领域包括甲醛、醋酸、MTBE、甲胺等;新兴消费领域主要为醇醚燃料、烯烃产业。

  近年新兴消费领域呈现蓬勃发展态势,装置投产数量日益扩大,超过了传统领域的消费规模。据统计,2017年传统甲醛、二甲醚、醋酸、DMF的需求占比不断萎缩,占比不足30%,而烯烃需求占比则从2015年的35%大幅攀升至47%,如果加上醇醚燃料,那么新兴消费行业占甲醇总需求比例将在70%左右。

  改革开放以来我国甲醇消费结构变化情况

下游产品

1997年

2007年

2017年

消费量,万吨

占比,%

消费量,万吨

占比,%

消费量,万吨

占比,%

甲醛

49

25

531

43

1201

18

醋酸

24

12

88

7

351

5

MTBE

15

8

77

6

259

4

甲胺

6

3

60

5

115

2

二甲醚

0

0

143

11

420

6

甲醇燃料

25

13

120

10

650

10

制烯烃

0

0

0

0

3073

47

其他

78

40

228

18

500

8

合计

197

100

1246

100

6569

100

 

  截至2017年底,国内煤(甲醇)制烯烃累计总产能达1205万吨。若按3吨甲醇生产1吨烯烃的配比,烯烃装置平均维持85%负荷,则烯烃生产消费甲醇约3073万吨,占甲醇消费比例47%,撑起了甲醇需求的“半边天”。

 

2.3 逐步形成以煤为主的原料格局

 

  2017年,煤制甲醇产能已经达到6468万吨,占总产能的77%,其次是天然气制甲醇和焦炉气制甲醇,分别占总产能比例的14%和9%。特别是60万吨/年以上规模的煤基单醇,产能为3112万吨,占总产能的37%,产量约2880万吨,占总产量的51%,我国以煤质甲醇为主的格局已经形成。

 

2.4 规模大型化和技术水平显著提升

 

  我国甲醇产业的集中度在逐年提高。尤其是“十二五”以来,甲醇产能增长主要来自于煤经甲醇制烯烃项目,带动了超大型甲醇项目的建设。2016年底,中天合创360万吨/年规模的煤经甲醇制烯烃项目投产,甲醇和烯烃项目规模刷新了行业记录。至2017年底,我国甲醇规模在30万吨以上的企业产能5612万吨,占全国总产能的67%。百万吨以上装置产能占比达36%,未来受准入规模和配套产业的影响,这一比例还将继续增长。

  与此同时,先进技术为行业的发展提供了强劲的动力,大大提升了技术装备的国产化和装置大型化水平,使我国甲醇行业的原料利用水平、能效转化水平和生产技术水平迈上了一个新的台阶。2017年我国运行装置中采用先进煤气化技术,包括干粉煤等技术的甲醇产能为4236万吨,占总产能的约50%。

 

2.5 行业布局更趋合理

 

  内蒙古、河南、山西、陕西、重庆等地资源优势明显,近年来投产增多。山东、河北等传统的甲醇生产大省,受资源总量和环境容量等情况的制约,产能扩张速度缓慢。我国甲醇企业分布的主导趋势为向资源丰富地区集中。

  甲醇地域分布与资源和市场密切相关。西北地区是煤制甲醇的主产区,西北煤制甲醇产能占所有煤头甲醇产能的43%左右。天然气甲醇则集中分布在西北、西南等地区。华北和山西地区是焦炉气制甲醇的主要生产区域,

  到2017年甲醇市场基本上形成了以华东、华南为主的港口市场,以山东为主的华北、河南等内地市场、以西北、内蒙为首的西北市场。这种三足鼎立的情况会进一步拉动市场区域间的价差,导致三地的牵制和联动,会对整个市场各地的价格造成一些影响。

 

2.6 参与国际竞争激发行业发展活力

 

  1998年以前中国甲醇每年的进口量都不到30万吨,这个阶段的中国市场供应还是以国产的货物为主。1999年到2008年期间中国甲醇年进口数量基本维持在100到200万吨之间,国内自给率由1999年的历史最低57%上升至2007年的历史最高97%。但是2008年下半年金融危机以来,大量的中东甲醇以它比较低廉的成本优势进入到中国,并将中国作为主要的销售市场,导致2009年开始中国甲醇进口数量猛增至五百多万吨。2016年美国甲醇开始对中国输出,2017年进口规模超过800万吨。

 

改革开放以来我国甲醇进出口情况

 

  我国甲醇行业的快速增长,是在进口甲醇和国产甲醇的竞争下博弈发展的结果。尤其是我国沿海地区,面临美洲甲醇、新西兰甲醇、中东甲醇以及国内西北甲醇的多重冲击。产能增长中,国际市场竞争通过东部甲醇传导至西北甲醇项目,促进全国甲醇行业激发活力,以国际化视野健康发展。

 

3 主要经验

 

  一是产业结构更趋合理。从原料结构看,依托先进煤气化技术,以煤为甲醇生产的主要原料更加符合我国的能源资源条件。从工艺角度看,单醇已占据我国甲醇生产的主体地位。2017年,我国单醇产能已经达到7194万吨,占总产能的86%,比2010年提高15个百分点。其中,采用先进粉煤气化技术的产能达到4916万吨,占单醇产能的68%左右。

  二是新兴下游快速发展。甲醇制烯烃、二甲醚和甲醇燃料等生产技术的开发,推动了甲醇下游产业链条的延伸,带动甲醇消费量大幅增长,对于化解我国甲醇产能过剩的局面具有积极作用。随着国家环保监察力度的日趋严格,清洁、价格相对低廉的甲醇作为能源替代产品,逐步的发展起来,包括甲醇锅炉、甲醇制氢、甲醇燃料、船用燃料等新型下游渐入正轨。这些新兴领域既带动了甲醇下游消费,也补充了石化产品和能源产品的市场缺口。2017年我国甲醇开工率68%,比2010年提高了22个百分点。

  三是生产技术水平迈上新台阶。一批先进煤气化技术、气体净化技术以及合成工艺和装备研发成功并投入运行,为行业发展提供了强劲的动力,大大提升了技术装备的国产化和大型化水平,使我国甲醇行业的原料利用水平、能效转化水平和产品结构水平上了一个新的台阶。特别是一批生产规模达50~90万吨/年的大型煤头装置投产,标志着我国以煤为原料的甲醇生产技术已处于世界领先水平。

  四是国产甲醇市场主体地位日益巩固。“十二五”以来,由于国产甲醇产能快速增长,加之反倾销措施的实施,尽管进口甲醇面临中东和北美低成本的压力,但国产甲醇的消费比重稳步提高,市场主体地位日益巩固。2017年,我国进口甲醇815万吨,而同期国产甲醇占我国消费比重达88%,比2010年提高了11个百分点。

 

4 面临形势

 

  甲醇行业经过20余年的快速发展,其自身和外部环境已发生很大变化,既面临着各种风险挑战,又存在着难得的发展机遇。

 

4.1 国际能源价格影响甲醇及其下游产品的利润空间

 

  自2014年下半年以来,世界经济增长乏力,国际油价大幅度下跌,使众多能源和化工产品价格受到影响。甲醇及其下游市场低迷,经济效益大幅下滑,企业经营困难,我国甲醇行业面临一个重大的挑战。

  据【悟空彩票APP】石油和化学工业规划院测算,以煤为原料的甲醇制烯烃装置,已建成项目维持不亏损可承受的最低油价为50~55美元/桶,新建项目不亏损可承受的最低油价为70~80美元/桶。如果今后油价长期维持在2017年底的价位水平,国内大量的甲醇装置将难以获利。

 

4.2 国际低成本甲醇产能不断释放将冲击我国市场

 

  美国、中东廉价的页岩气、天然气形成的成本优势对我国甲醇生产构成巨大压力。美国页岩气快速增长,使甲醇生产成本大幅降低,新建、扩建并重启了多个甲醇项目。2017年,美国甲醇产能约580万吨,由净进口国变为净出口国。中东地区油气资源丰富,伊朗、沙特等国家近年来甲醇产量持续增加,并将中国作为主要的出口目标国家之一,价廉物优的中东气头甲醇对我国甲醇市场造成冲击,特别是华东沿海地区市场。

 

我国甲醇进口主要来源国

 

  2008年以来,我国甲醇进口多以中东的货物为主,货物主要来自伊朗、沙特、马来西亚、卡塔尔等地。2015年开始美国甲醇产能扩能了150%,成为新兴的甲醇出口国。未来随着伊朗、美国等新建甲醇装置的投产以及中国沿海地区新建甲醇制烯烃项目的需求释放,中国甲醇在未来几年的进口量还是处于增量的表现,可能会突破千万吨以上的水平。

 

4.3 甲醇在能源领域应用值得关注

 

  目前,越来越多的国家将甲醇以甲醇燃料、船舶燃料和燃料电池等多种形式应用到能源领域,并收到可观的经济效益和环境效益。欧洲多国政府从1960年就支持推广甲醇燃料,将甲醇作为经济、环保的新兴船用燃料替代重油和柴油。最近,澳大利亚和以色列的甲醇燃料也进入或接近商业化推广阶段。此外,甲醇燃料电池作为电动汽车续航里程的动力来源,已在丹麦等国开展试点应用。

 

4.4 资源环境约束日益严峻

 

  国家为促进煤化工产业安全、清洁、高效、低碳发展,出台了多项针对资源环境保护的政策措施,面对主动控制碳排放、加强高耗能行业能耗管控、实行最严格的水资源管理制度以及强化约束性指标管理等要求,甲醇行业发展面临巨大的压力。随着安全环保要求的不断提高,部分企业经营压力将更加凸显。

 

4.5 下游高端产品缺口巨大

 

  目前甲醇下游除做燃料外,基本是化工原料或聚烯烃类通用树脂,其中多数附加值不高甚至产能过剩,而行业短缺的新材料等高端产品尚缺乏技术,产业链延伸不长,核心竞争力不强。中央坚定实施创新驱动发展战略的决心为甲醇行业向高端延伸注入了强劲动力,中国制造业升级战略对新材料提出了巨大的市场需求,新材料列为国家加快突破的重点项目,为行业提升科技创新能力带了来新的机遇。

 

5 未来发展趋势和重点

 

  未来我国甲醇行业发展进入新阶段。面对资源、成本、技术、环境的巨大挑战,和国家鼓励高新材料发展的新机遇,要实现从甲醇大国向强国的目标迈进,必须努力适应新形势的要求,坚定信心,加快推进行业的转型升级。

  从总体发展趋势来看,“十三五”期间将着力优化结构,推进科技创新,坚持绿色发展,加快下游应用开发,推动产业链条向高端延伸,努力提高行业发展质量和效益,增强核心竞争力,促进我国甲醇从大国走向强国迈出坚实的步伐。

  预计“十三五”末,根据甲醇下游各主要领域的需求分析,我国甲醇需求量约为8600万吨,其中净进口量约占10%,国产甲醇约占90%。按照85%的产能发挥率计算,需要2020年甲醇合理产能控制在9200万吨左右。而按照目前的增速预计超过这一规模,因此必将有部分落后产能退出,预计到“十三五”末退出600万吨左右。

  我国甲醇产业发展趋势预测(单位:万吨,万吨/年,%)

产品

2017年

2020年预测

产能

产量

表观消费量

产能

产量

表观消费量

甲醇

8400

5700

6502

9200

7740

8600

 

  未来五年甲醇行业发展的重点主要有以下几个方面:

  第一,合理控制产能总量。

  一是淘汰落后产能并引导部分产能退出。凡近年来一直处于停产、半停产状态,开工率不足50%,连续亏损、资不抵债的企业必须退出;同时鼓励以无烟煤为原料的企业在进行原料结构改造的同时退出联醇产能。二是严格控制新增产能,按照环境承载能力谋略发展,禁止在生态环境敏感、水资源缺乏及原料资源紧张的地区新建、扩建甲醇装置。三是努力提高产业集中度,不再新建年产100万吨/年及以下的煤制甲醇项目和年产50万吨/年及以下的煤经甲醇制烯烃项目,努力培育建成30个百万吨级以上的具有核心竞争力的大型甲醇企业集团。

  第二,提升科技创新能力。

  一方面要加强重大关键技术和装备的研发,包括超大型气化炉、高效空分空压机、大型(60万吨/年及以上)低压甲醇合成技术和高效甲醇合成催化剂等。另一方面要推进甲醇下游向高端化、差异化方向延伸,继续推进甲醇在车用燃料领域的应用,开展甲醇应用于化工新材料、新能源、生物医药以及高端专用化学品等新兴产业领域的开发。

  第三,强化绿色发展理念。

  积极构建绿色低碳循环发展产业体系,加大研发推广先进节能减排技术的力度,大力发展循环经济,促进资源综合高效利用,强化约束性指标管理,提高节能、节水和三废排放标准。促进大型甲醇企业能源、环保管理中心建设,对百万吨级以上规模的甲醇企业所用能源,实施生产、输配、消耗及排放的动态监控与管理,优化企业能源管理流程,提升能源、环保管理水平,实现节能降耗、绿色发展。

  第四,增强国际交流合作。

  依托“一带一路”战略,推进煤制甲醇技术、装备“走出去”步伐,鼓励企业积极参与国际交流合作,学习国外企业的成功做法和经验,不断提升行业竞争力和水平。鼓励我国甲醇优势产能向境外转移,与资源优势相结合,合作建设绿色环保的煤化工生产基地或化工园区,实现互利共赢。其次,与拥有甲醇下游应用的国家合作建立研发中心,推进甲醇产业链条向高端延伸。另外,要建立和完善进出口协调机制,维护行业利益,提高国际市场话语权。

  第五,强化政府监管和政策支持。

  首先是严格市场准入和监督管理,其次是建立落后产能退出长效机制,另外加大对技术改造和自主创新的扶持力度。再有,必要时设立专项资金,支持企业构建产、学、研结合的自主研发和创新,支持企业采用先进技术进行节能减排改造和资源综合利用,以及促进甲醇产业链向新材料、新能源等高端领域延伸。