不同原料下甲基叔丁基醚裝置的技術經(jīng)濟分析

羅勤高 張 松 朱 青

（1.中國石化煉油銷售有限公司，上海 200050；2.中國石化咨詢公司，北京 100029）

我國異丁烯的主要下游產(chǎn)品為甲基叔丁基醚（MTBE），年產(chǎn)量約為19 Mt，主要作為汽油高辛烷調(diào)和組分或裂解得到高純度異丁烯及其下游產(chǎn)品。國內(nèi)異丁烯資源主要來自蒸汽裂解C4餾分抽提丁二烯后的抽余液（異丁烯質量分數(shù)為45%～50%）、煉廠C4餾分（異丁烯質量分數(shù)為8%～20%）和甲醇制烯烴C4餾分（異丁烯質量分數(shù)為2%～4%），另有少量異丁烯來源于叔丁醇脫水、異丁烷催化脫氫或環(huán)氧丙烷生產(chǎn)的聯(lián)產(chǎn)物［1-3］。2020年我國煉廠催化裂化能力已超過200 Mt／a，提供了豐富且不同異丁烯質量分數(shù)的液化石油氣，為MTBE生產(chǎn)提供了原料保證。目前，國內(nèi)MTBE市場已進入完全競爭階段，中國石油化工股份有限公司（以下簡稱中國石化）、中國石油天然氣股份有限公司（以下簡稱中國石油）兩大集團產(chǎn)能份額合計約占1／3，而地方煉廠和液化氣深加工企業(yè)已占據(jù)近2／3的市場份額。

中國石化有43套氣分裝置，分布在28家煉油企業(yè)，裝置總加工能力為16.71 Mt／a，2020年總加工量為13.878 Mt，生產(chǎn)醚前碳四8.791 Mt，其異丁烯質量分數(shù)在6.52%～36.36%范圍內(nèi)波動。由于醚前碳四異丁烯質量分數(shù)的差異會影響MTBE裝置的產(chǎn)量及經(jīng)濟效益，需開展不同原料下MTBE裝置的技術經(jīng)濟分析，為醚前碳四的合理定價提供理論依據(jù)。

1 基礎數(shù)據(jù)

1.1 液化氣組分質量分數(shù)

對異丁烯質量分數(shù)分別為8.76%、13.76%、18.76%的原料和產(chǎn)品量進行測算。

1.2 裝置規(guī)模、投資

裝置規(guī)模按MTBE產(chǎn)品量70 kt／a考慮，裝置建設投資約7 756萬元。

1.3 原料產(chǎn)品價格及測算參數(shù)

1.3.1 經(jīng)濟評價方法

采用單裝置增量法進行效益測算分析。

1.3.2 價格選取

主要原料、產(chǎn)品價格分別采用銷售公司A時間、B時間、C時間實際采購及銷售價格，A時間、B時間、C時間對應的布倫特原油均價分別為45.13美元／桶、51.75美元／桶、57.12美元／桶。文章選取價格與原油價格45美元／桶、50美元／桶、60美元／桶時的油品價格基本接近。原料、產(chǎn)品量及價格詳見表1。

表1 原料、產(chǎn)品量及價格

公用工程價格參考華東地區(qū)煉油企業(yè)價格，公用工程消耗參考同類裝置消耗。

1.3.3 其他測算參數(shù)

經(jīng)濟評價計算期為17 a（含建設期2 a）。固定資產(chǎn)修理費按原有固定資產(chǎn)原值的2.5%計取，固定資產(chǎn)殘值率按5%考慮，綜合折舊年限15 a。無形資產(chǎn)攤銷年限為10 a，遞延資產(chǎn)攤銷年限為5 a。裝置定員30人，每人每年的平均工資福利按12萬元考慮，其他制造費用為3萬元，其他管理費為4.5萬元。

2 技術經(jīng)濟分析

根據(jù)測算結果可知，異丁烯質量分數(shù)越高，效益越好。根據(jù)A時間價格測算，當異丁烯質量分數(shù)分別為8.76%、13.76%、18.76%時，稅后財務內(nèi)部收益率分別為14.35%、31.13%、38.43%。

當異丁烯質量分數(shù)為13.76%時，采用A時間價格測算項目稅后財務內(nèi)部收益率為31.13%，年均利潤總額為4 636萬元；采用B時間價格測算項目年均利潤總額為-4 811萬元；采用C時間價格測算項目年均利潤總額為-6 752萬元。

以異丁烯質量分數(shù)13.76%為例，效益測算結果見表2。

表2 效益測算結果

裝置效益取決于MTBE和醚前碳四、未反應碳四的價差，A時間、B時間、C時間MTBE與醚前碳四價差分別為1 500元／t、1 200元／t、634元／t，其中C時間價差較小，收益相對較低。

續(xù)表2

3 敏感性分析

以異丁烯質量分數(shù)13.76%、A時間價格為基準分析MTBE裝置的敏感性，分析結果見表3所示。

表3 MTBE裝置敏感性分析

根據(jù)表3結果可知：項目對產(chǎn)品價格變化最為敏感，若原料價不變，產(chǎn)品價格下降3%，項目稅后FIRR將降至6.8%，下降24.33個百分點；若產(chǎn)品價格上升3%，F(xiàn)IRR上升22.03個百分點。除產(chǎn)品價格外，原料價格變動最為敏感，若原料價格上升3%，則FIRR下降22.83個百分點；若原料價格下降3%，F(xiàn)IRR上升21.15個百分點。

4 醚前碳四定價分析

4.1 醚前碳四價格與M TBE價格掛鉤

以稅后FIRR 10%倒算醚前碳四價格，未反應碳四按醚前碳四價格的0.98計取。當稅后FIRR為10%時，隨MTBE價格變化的回歸公式為：（1）異丁烯質量分數(shù)為8.76%，“醚前碳四（異丁烯8.76%）”價格（元／t）＝MTBE價格×1.005 4-1 407；（2）異丁烯質量分數(shù)為13.76%，“醚前碳四（異丁烯13.76%）”價格（元／t）＝MTBE價格×1.132 4-1 589；（3）異丁烯質量分數(shù)為18.76%，“醚前碳四（異丁烯18.76%）”價格（元／t）＝MTBE價格×1.196 6-1 943。

使用醚前碳四價格隨MTBE價格變化的回歸公式對醚前碳四銷售價格進行分析，以A時間為例，醚前碳四實際銷售價格為3 863元／t，按回歸公式計算醚前碳四價格分別為3 986元／t、4 485元／t、4 476元／t，兩者價差分別為123元／t、622元／t、613元／t。醚前碳四公式價與實價銷售價分析見表4。實際工作中，醚前碳四定價可以醚前碳四公式價作為參考依據(jù)，并結合醚前碳四質量、市場情況等因素進行合理定價。

表4 醚前碳四公式價與實價銷售價分析一覽 元／t

4.2 醚前碳四價格與原油價格掛鉤

以MTBE裝置稅后財務基準收益率為10%為基準，MTBE價格按95＃汽油價格扣除汽油消費稅（2 110元／t）后的0.98計取，測算不同原油價格下醚前碳四價格，將原油和醚前碳四價格進行線性回歸。當稅后FIRR為10%時，隨原油價格變化的回歸公式：（1）異丁烯質量分數(shù)為8.76%，“醚前碳四（異丁烯8.76%）”價格（元／t）＝原油價格（美元／桶）×70.55-701；（2）異丁烯質量分數(shù)為13.76%，“醚前碳四（異丁烯13.76%）”價格（元／t）＝原油價格（美元／桶）×79.32-784.6；（3）異丁烯質量分數(shù)為18.76%，“醚前碳四（異丁烯18.76%）”價格（元／t）＝原油價格（美元／桶）×83.8-1 093.6。

使用醚前碳四價格隨原油價格變化的回歸公式對醚前碳四銷售價格進行分析，以A時間為例，醚前碳四實際銷售價格為3 863元／t，按回歸公式計算醚前碳四價格分別為2 483元／t、2 795元／t、2 688元／t，兩 者 價 差 分 別 為-1 380元／t、-1 068元／t、-1 175元／t。醚前碳四公式價與實價銷售價分析見表5。從表5可以看出：醚前碳四價格與原油價格強關聯(lián)，但由于MTBE價格是按95＃汽油價格扣除汽油消費稅（2 110元／t）后的0.98計取，造成公式價與銷售價偏差非常大。因此，需對隨原油價格變化的回歸公式進行修正，修正后方可在實際工作中加以應用。

表5 醚前碳四公式價與實價銷售價分析一覽 元／t

5 結論

（1）通過醚前碳四價格與MTBE價格的回歸分析，表明醚前碳四價格與MTBE價格強關聯(lián)，且醚前碳四公式價（異丁烯13.76%）的經(jīng)濟效益較醚前碳四公式價（異丁烯8.76%）高500元／t；醚前碳四公式價（異丁烯18.76%）與醚前碳四公式價（異丁烯13.76%）效益相當。說明MTBE裝置不同原料的經(jīng)濟性相差很大，應將異丁烯質量分數(shù)作為醚前碳四定價的重要依據(jù)。

（2）通過醚前碳四價格與原油價格的回歸分析，表明醚前碳四價格與原油價格強關聯(lián)，且醚前碳四公式價（異丁烯13.76%）的經(jīng)濟效益較醚前碳四公式價（異丁烯8.76%）高300元／t以上；醚前碳四公式價（異丁烯18.76%）與醚前碳四公式價（異丁烯13.76%）效益相當。反映出MTBE裝置不同原料的經(jīng)濟性相差很大，也說明應將異丁烯質量分數(shù)作為醚前碳四定價的重要依據(jù)。

（3）根據(jù)敏感性分析可知，內(nèi)部收益率對產(chǎn)品價格變化最為敏感，若原料價不變，產(chǎn)品價格下降3%，項目稅后財務內(nèi)部收益率將降至6.8%，醚前碳四價格與MTBE價格強關聯(lián)。因此，應將MTBE價格作為醚前碳四定價的重要依據(jù)。

（4）中國石化有43套氣分裝置，由于加工流程（輕重分離）及原料性質的不同，醚前碳四異丁烯質量分數(shù)為6.52%～36.26%。因此，需進一步開展“一企一策”醚前碳四利用研究，優(yōu)化液化氣加工流程，提升資源管理水平，實現(xiàn)資源合理配置。