海外天然氣制甲醇項目競爭力分析

韓振飛(中石化寧波工程有限公司，浙江 寧波 315103)

0 引言

近年來，中國甲醇市場快速擴(kuò)張，甲醇產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為全球最大的甲醇消費(fèi)和生產(chǎn)國，作為基礎(chǔ)化工原料，甲醇也成為重要的大宗化工產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計，2019年中國國內(nèi)的甲醇表觀消費(fèi)量達(dá)7 288萬噸，國內(nèi)甲醇產(chǎn)量為6 216萬噸，甲醇進(jìn)口量超過1 000萬噸[1]。鑒于甲醇下游產(chǎn)品市場的蓬勃發(fā)展，甲醇供需缺口在未來5～10年內(nèi)將持續(xù)擴(kuò)大。大力發(fā)展海外天然氣制甲醇項目，可有效緩解國內(nèi)甲醇供給不足的現(xiàn)狀。

同時，相比于國內(nèi)煤制甲醇項目，其競爭力較強(qiáng)，原因有三：一是國內(nèi)煤制甲醇產(chǎn)能主要集中在華北、西北地區(qū)，而國內(nèi)甲醇的消費(fèi)主要集中在華東沿海，兩地之間的運(yùn)輸以鐵路和公路為主，甲醇的運(yùn)費(fèi)成本較高；二是國外天然氣價格持續(xù)走低，天然氣制甲醇流程短、投資低，甲醇生產(chǎn)成本較低；三是國內(nèi)的甲醇裝置產(chǎn)能由中小企業(yè)貢獻(xiàn)較多，這些企業(yè)面臨的環(huán)保壓力日益增加，裝置運(yùn)行效率不高，開工率低，能耗和操作成本高。不同海外地區(qū)天然氣制甲醇裝置的投資、生產(chǎn)成本、甲醇運(yùn)輸費(fèi)用、天然氣供給情況等均存在差異，本文以美國、俄羅斯、中東和非洲為例，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比和風(fēng)險分析，比較在上述四個地區(qū)新建天然氣制甲醇裝置的優(yōu)劣，并與國內(nèi)煤制甲醇項目進(jìn)行橫向?qū)Ρ取?/p>

1 國內(nèi)資源特點、甲醇生產(chǎn)工藝

我國資源稟賦特點是缺油少氣、煤炭資源相對豐富。當(dāng)前我國甲醇工業(yè)中，煤制甲醇比例約占76%，焦?fàn)t煤氣制甲醇比例約占17%，天然氣制甲醇占7%，形成了單-聯(lián)并舉、大小并進(jìn)的行業(yè)發(fā)展格局。盡管天然氣制甲醇流程短、投資低、環(huán)保節(jié)能，但我國的資源利用現(xiàn)狀及國家能源政策決定了在相當(dāng)長的時間內(nèi)，煤制甲醇將依然是國內(nèi)甲醇的主要生產(chǎn)方向，而淘汰市場競爭力低、規(guī)模小的甲醇裝置，實現(xiàn)裝置規(guī)模大型化，同時大力研發(fā)節(jié)能環(huán)保型甲醇合成工藝及高效催化劑將是國內(nèi)煤制甲醇的發(fā)展趨勢。

2 海外甲醇生產(chǎn)情況

海外已建成及規(guī)劃建設(shè)的天然氣制甲醇裝置主要集中在北美、俄羅斯、中東、非洲等地，上述地區(qū)天然氣資源豐富，天然氣價格低廉，是新建天然氣制甲醇裝置的首選地區(qū)。

北美地區(qū)(包括美國、加拿大、墨西哥)2019年的甲醇產(chǎn)能約為1 000萬噸，隨著頁巖氣產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，北美天然氣價格一再下滑，推動了天然氣制甲醇項目在美國的重新崛起。作為曾經(jīng)的甲醇進(jìn)口國，美國已成為世界第二大甲醇生產(chǎn)國。北美甲醇下游市場多以傳統(tǒng)需求甲醛、乙酸為主，增長緩慢，2018年以來北美甲醇逐步發(fā)展為以出口為主。

俄羅斯2019年甲醇產(chǎn)能約為450萬噸。受國際油價的下跌，美國和歐盟的經(jīng)濟(jì)制裁等一系列影響，俄羅斯的經(jīng)濟(jì)陷入了困境，一直以來在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中占據(jù)主體地位的能源產(chǎn)業(yè)蕭條，油氣出口量價齊跌。為了應(yīng)對困境，俄羅斯在近幾年內(nèi)建成了多家供出口的天然氣制甲醇工廠，意在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，通過出口甲醇并以美元/歐元結(jié)算，穩(wěn)定匯率市場。同時，俄羅斯的國內(nèi)甲醇下游市場主要以甲醛為主，用于木制品行業(yè)，需求增速緩慢。因此，未來俄羅斯的甲醇將以出口為主。

作為中東地區(qū)的甲醇生產(chǎn)大國，伊朗現(xiàn)有甲醇年產(chǎn)能為600萬噸左右。而由于伊核問題的制裁，伊朗的甲醇只能公開銷往我國和印度。伊朗天然氣供應(yīng)充足，隨著伊朗國內(nèi)甲醇生產(chǎn)裝置的建設(shè)，預(yù)計今后幾年伊朗甲醇產(chǎn)能將達(dá)900萬噸，超越沙特成為中東地區(qū)最大的甲醇生產(chǎn)國。由于伊朗國內(nèi)甲醇下游需求較小，甲醇將持續(xù)以出口為主。但伊核問題依然是其經(jīng)濟(jì)建設(shè)的最不確定因素。

非洲地區(qū)2019年甲醇產(chǎn)能約330萬噸，由于天然氣資源豐富，因此非洲的天然氣制甲醇產(chǎn)業(yè)潛力巨大。但是非洲地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施匱乏，不利于天然氣制甲醇裝置的建設(shè)。此外，非洲部分地區(qū)的政治局勢不穩(wěn)，投資風(fēng)險大，因此預(yù)計在近5年內(nèi)，非洲地區(qū)的甲醇產(chǎn)能將沒有明顯增長。同時，非洲地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)水平較低，對甲醇的需求不高，甲醇主要以出口為主。

3 天然氣制甲醇工藝流程配置，公輔設(shè)施

典型的天然氣制甲醇的工藝流程一般包括空分、天然氣轉(zhuǎn)化、甲醇合成、甲醇精餾四個主要部分。具體工藝流程如下：來自氣田的原料天然氣，經(jīng)天然氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)得到甲醇合成氣，其主要成分包括H2、CO、CO2，利用廢鍋回收轉(zhuǎn)化余熱，副產(chǎn)蒸汽供全廠使用。甲醇合成氣經(jīng)合成氣壓縮機(jī)加壓至一定壓力后，送至甲醇合成單元。合成氣在催化劑作用下發(fā)生甲醇合成反應(yīng)，甲醇合成循環(huán)氣經(jīng)過冷凝分離出粗甲醇后，未反應(yīng)的氣體再重新增壓返回甲醇反應(yīng)器中進(jìn)行循環(huán)。粗甲醇再經(jīng)精餾塔精制，脫除輕組分雜質(zhì)和重組分雜質(zhì)后最終得到產(chǎn)品甲醇。

整個天然氣制甲醇工廠一般還配套設(shè)有鍋爐發(fā)電裝置、循環(huán)水場、污水處理站、脫鹽水站、空壓站等公用工程設(shè)施；罐區(qū)、全廠火炬、變電所、倉庫、維修中心、行政中心、酸堿站、長輸管線末站等輔助設(shè)施。

4 海外天然氣制甲醇與國內(nèi)煤制甲醇對比

為對煤制甲醇和天然氣制甲醇項目的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，對建設(shè)規(guī)模為360萬噸/年甲醇生產(chǎn)工廠，北美(美國)、俄羅斯、中東(伊朗)、非洲的天然氣制甲醇與國內(nèi)煤制甲醇進(jìn)行投資、生產(chǎn)成本、稅金、內(nèi)部收益率比較。

為統(tǒng)一對比基準(zhǔn)，產(chǎn)品甲醇價格以東北亞地區(qū)三年平均合同價302美元/噸計算，美元對人民幣匯率按三年平均匯率6.98計算，甲醇價格約合2 111元/噸。各甲醇裝置的情況對比如表1所示(除特殊說明外，貨幣單位均為元)。

表1 各甲醇裝置的情況對比

項目投資方面，由于天然氣制甲醇相比于煤制甲醇，其工藝流程簡單，生產(chǎn)路線短，因此天然氣制甲醇的投資普遍低于煤制甲醇。由于裝置建設(shè)地區(qū)的生產(chǎn)水平、基礎(chǔ)設(shè)施情況、人工成本各不相同，所以不同地區(qū)的天然氣制甲醇項目的投資額不同。根據(jù)同類項目初步估算，外海天然氣制甲醇項目的投資額：中東≈非洲＜俄羅斯＜北美。

運(yùn)費(fèi)方面，國內(nèi)甲醇的產(chǎn)地和消費(fèi)地相距較遠(yuǎn)，運(yùn)輸主要依賴公路或鐵路，國內(nèi)煤制甲醇的噸產(chǎn)品運(yùn)費(fèi)按照鐵路計算接近200元；海外的天然氣制甲醇的產(chǎn)品甲醇一般通過海運(yùn)運(yùn)至國內(nèi)，其費(fèi)用略高于國內(nèi)煤制甲醇的產(chǎn)品運(yùn)費(fèi)。根據(jù)運(yùn)輸距離，海外天然氣制甲醇的運(yùn)費(fèi)：俄羅斯＜非洲≈中東＜北美。

生產(chǎn)成本方面，相較于煤制甲醇，天然氣制甲醇的公用工程消耗低，加上低廉的天然氣價格，天然氣制甲醇的生產(chǎn)成本普遍低于煤制甲醇。其中，得益于中東豐富的天然氣資源及較低的開采難度，中東的天然氣價格最低，僅為0.26元/Nm3；俄羅斯是全球天然氣儲量最豐富的國家之一，天然氣價格僅次于中東地區(qū)，為0.54元/Nm3；非洲雖然天然氣資源豐富，但基礎(chǔ)設(shè)施匱乏，開采成本相對較高，天然氣價格為0.65元/Nm3，美國憑借頁巖氣革命的推動，天然氣價也頗具競爭力，天然氣價為0.70元/Nm3。由于天然氣制甲醇的生產(chǎn)成本與天然氣價格直接掛鉤，因此在工藝路線相同的情況下，四個地區(qū)的天然氣制甲醇生產(chǎn)成本：中東＜俄羅斯＜非洲＜北美。

稅金方面，各項目所需繳納稅金包括所得稅、關(guān)稅以及其他稅。參考裝置所在地政府的稅收政策，美國地區(qū)所得稅率最高，高達(dá)35%，中東地區(qū)的所得稅率雖然僅有25%，但其投產(chǎn)項目的利潤額遠(yuǎn)高于美國項目，因此所納所得稅金額最高，俄羅斯和非洲地區(qū)為鼓勵投資，可以減免所得稅，非洲部分地區(qū)甚至可完全免除所得稅；各個海外天然氣制甲醇項目所繳納的關(guān)稅稅率一致，為5.5%；除去所得稅和關(guān)稅，根據(jù)不同國家的政策，需額外上繳其他稅費(fèi)，如在美國，需繳納不動產(chǎn)稅、有害化學(xué)品稅等?？傮w來說，項目所需繳納稅金：非洲＜俄羅斯＜美國＜中東。

內(nèi)部收益率方面，按照本文前述甲醇價格測算，各方案的內(nèi)部收益率情況不盡相同。由于生產(chǎn)成本極具優(yōu)勢，運(yùn)費(fèi)及稅金則差別不大，除美國外，其他海外天然氣制甲醇的內(nèi)部收益率均高于國內(nèi)煤制甲醇。其中，俄羅斯天然氣制甲醇項目的內(nèi)部收益率最高，為16.60%，中東及非洲天然氣制甲醇項目分別16.32%和14.94%緊隨其后。美國天然氣制甲醇項目的原料成本不具備明顯優(yōu)勢，同時運(yùn)費(fèi)和稅金較高，因此內(nèi)部收益率僅有-1.12%。

5 風(fēng)險

5.1 市場風(fēng)險

甲醇作為一種重要的基本化工原料，是全球流通的大宗產(chǎn)品，中國、歐洲、北美是甲醇的最主要需求地區(qū)，其貿(mào)易量約占全球甲醇貿(mào)易的3/4。本項目甲醇產(chǎn)品主要以中國作為目標(biāo)市場。由于MTO/MTP項目大量投產(chǎn)，未來中國市場的甲醇需求仍將持續(xù)增長，但存在一定的不確定性因素，如：重大公共衛(wèi)生事件影響、大宗化學(xué)品石油價格傳導(dǎo)的影響、世界經(jīng)濟(jì)受貿(mào)易戰(zhàn)恐慌波及等，這些因素有可能會在某些時間段對甲醇市場產(chǎn)生一定程度的沖擊，增加了市場的不確定性風(fēng)險。但從國內(nèi)市場的長期格局來看，仍維持未來國內(nèi)市場的甲醇需求呈增加趨勢，因此認(rèn)為國內(nèi)甲醇產(chǎn)品的市場風(fēng)險小。

5.2 資源風(fēng)險

北美方面，據(jù)美國能源信息署(EIA)統(tǒng)計，2019年美國頁巖氣產(chǎn)量約7 200億立方米，占美國天然氣總產(chǎn)量的63%。預(yù)計2050年，美國頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到峰值約11 000億立方米，在天然氣產(chǎn)量中比重升至近90%[2]。頁巖氣開采技術(shù)的突破性進(jìn)步，使美國天然氣產(chǎn)量大幅增長，因此美國地區(qū)的氣源供應(yīng)穩(wěn)定，資源風(fēng)險較小。

中東天然氣儲量豐富，約占全球天然氣總儲量的40%。其中，中東擁有世界最大的天然氣田—北地-南帕斯氣田，位于波斯灣，由卡塔爾和伊朗共同擁有開發(fā)，該氣田已探明的天然氣儲量達(dá)38.28萬億立方米[3]。中東地區(qū)的沙特、阿聯(lián)酋、伊拉克、科威特等國的天然儲量也較豐富。此外，中東地區(qū)的天然氣儲采極高，超過100年，因此資源風(fēng)險較小。

俄羅斯是全球天然氣儲量最大的國家，其天然氣儲量約為47.80萬億立方米[4]，占全球天然氣總儲量的24%。俄羅斯的天然氣資源主要集中在西伯利亞地區(qū)，主要的氣田有亞姆堡氣田、烏連戈伊氣田、博瓦涅科沃氣田等。俄羅斯的天然氣儲量巨大，資源風(fēng)險較小。

非洲的天然氣儲量約占全球天然氣總儲量的8%，主要分布在北非的阿爾及利亞、埃及、利比亞，西非的尼日利亞以及南部非洲的莫桑比克。非洲的天然氣儲采較高，達(dá)到70年，因此資源風(fēng)險較小。

5.3 技術(shù)風(fēng)險

天然氣制甲醇的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，幾家主要的天然氣制甲醇專利商，如：魯奇、戴維、托普所等已建成多套180噸/年及以上的天然氣制甲醇裝置，已建成的裝置均能夠穩(wěn)定、高效地長周期運(yùn)行，采用上述專利商的天然氣制甲醇技術(shù)，技術(shù)風(fēng)險較低。

5.4 政治風(fēng)險

北美的政治局勢較穩(wěn)定，有利于天然氣項目的執(zhí)行。但長久以來，中美兩大經(jīng)濟(jì)體處于競爭關(guān)系，并且新一屆美國政府成立以來，主張企業(yè)本土化，美國政府及企業(yè)頻繁利用反壟斷法、保護(hù)商業(yè)秘密法、國家安全法等法律工具向中國企業(yè)發(fā)難，其貿(mào)易保護(hù)主義有愈演愈烈之勢，致使中國企業(yè)在美投資遇阻現(xiàn)象時有發(fā)生，企業(yè)的跨國進(jìn)行產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局受到阻礙，因此天然氣制甲醇項目的落地、建設(shè)、運(yùn)營存在一定的政治風(fēng)險。

俄羅斯方面，其天然氣資源主要由俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司(Gazprom)控制，壟斷了超過三分之二以上的天然氣出口。2019年12月2日中俄東線天然氣管道投產(chǎn)通氣。中俄東線管道項目包括俄羅斯境內(nèi)的“西伯利亞力量”管道和中方境內(nèi)的中俄東線天然氣管道，全線投產(chǎn)后，將可為中國市場提供380億立方米/年的天然氣資源。未來兩國能源和經(jīng)貿(mào)合作有望向更深層次發(fā)展，因此在俄羅斯建設(shè)天然氣項目的政治風(fēng)險較小。

中東地區(qū)的宗教矛盾突出，領(lǐng)土爭端頻發(fā)，政治局勢多變，不確定性較大。美國政府退出伊核協(xié)議，增加對產(chǎn)氣大國伊朗制裁力度，中東局勢牽一發(fā)而動全身，將給在中東的天然氣項目帶來較大的政治風(fēng)險。

非洲方面，幾個產(chǎn)氣大國中，除莫桑比克的政治局勢相對穩(wěn)定外，南非、埃及、阿爾及利亞、利比亞、尼日利亞的政治局勢均比較復(fù)雜，朝令夕改的事件時有發(fā)生，甚至部分地區(qū)存在武裝交火，因此在非洲地區(qū)投資建設(shè)天然氣項目具有較高的政治風(fēng)險。

5.5 社會風(fēng)險

海外天然氣制甲醇項目的實施可為當(dāng)?shù)卦黾哟罅坷悾峁┐罅烤蜆I(yè)機(jī)會，能有效帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，改善當(dāng)?shù)氐纳鐣徒?jīng)濟(jì)狀況。項目建設(shè)采用主流的天然氣制甲醇技術(shù)，相關(guān)技術(shù)的三廢排放較少，主要包括廢催化劑、煙道氣及少量濃鹽廢水。廢催化劑由供應(yīng)商回收利用，煙道氣和廢水均滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境基本無影響。

值得注意的是海外的風(fēng)土人情與國內(nèi)不同，尤其是中東、非洲等地區(qū)，民族宗教錯綜復(fù)雜，風(fēng)俗、文化、價值觀各異，海外天然氣項目建造、運(yùn)營過程中可能存在溝通不暢的情況，造成額外的社會風(fēng)險。

6 結(jié)語

從經(jīng)濟(jì)性上分析，除美國外，不同地區(qū)的海外天然氣制甲醇項目均優(yōu)于國內(nèi)煤制甲醇項目，主要得益于海外低廉的天然氣價格，以及天然氣制甲醇工藝的較低的投資和日常運(yùn)行操作成本。

對不同地區(qū)天然氣制甲醇項目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，俄羅斯地區(qū)的內(nèi)部收益率最高，達(dá)到16.60%，中東和非洲地區(qū)次之，美國項目由于運(yùn)費(fèi)和稅金較高，在當(dāng)前甲醇測算價下，內(nèi)部收益率僅為-1.12%。

對不同地區(qū)天然氣制甲醇項目進(jìn)行風(fēng)險比較，所選地區(qū)的天然氣資源豐富，氣源風(fēng)險較?。欢砹_斯的政治風(fēng)險較小，美國存在一定的政治風(fēng)險，非洲、中東的政治風(fēng)險較高；美國、俄羅斯的社會風(fēng)險較小，非洲、中東存在一定的社會風(fēng)險。

綜上所述，在俄羅斯開展海外天然氣項目的經(jīng)濟(jì)性較好，且各類風(fēng)險較小；非洲和中東需選擇政治和社會風(fēng)險較小的國家；對于美國則需要在選址、原料價格、融資以及雙邊經(jīng)貿(mào)關(guān)系等方面綜合考慮，以提高其可行性。