天然氣制甲醇競爭力分析及應用前景展望

柏鎖柱

（中國石油海外勘探開發公司，北京100034）

天然氣制甲醇競爭力分析及應用前景展望

柏鎖柱

（中國石油海外勘探開發公司，北京100034）

石油資源國和石油公司面臨油氣需求放緩、低油價等不利因素，正在尋找新途徑實現原油及天然氣價值最大化。由于天然氣制甲醇工藝成熟、技術風險小，市場和成本成為天然氣甲醇項目的關鍵考量因素。文中分析了全球甲醇市場供需現狀和及不同地區、不同原料的甲醇成本競爭力。結果表明，天然氣制甲醇方案有利于提升上游天然氣資源價值，增強一體化抗風險能力，是未來中型規模天然氣區塊開發的有效價值提升手段。

天然氣；甲醇；競爭力；前景

石油天然氣化工作為產品轉化途徑歷經幾十年的發展，形成了一套完整的價值鏈體系。甲醇是天然氣化工主要的產品之一，具有燃料和化工基礎原料雙重屬性。作為燃料，甲醇可與汽油混合，生產M15，M30等車用燃料，也可作為船用、鍋爐用燃料；作為化工原料，甲醇可以用來生產傳統的甲醛、二甲醚等化工產品，2008～2013年間，因油價高企，甲醇裂解制烯烴（MTO）作為甲醇下游產業新用途逐步興起并形成一定規模［1］。

甲醇合成及精餾工藝成熟，主要有Davy公司技術、Lurgi公司技術和Topse公司技術。以甲醇為基礎的“碳—化學”經濟作為一種成熟的天然氣資源的價值提升方式再次受到廣泛重視。低油價下天然氣資源迫切需要將天然氣轉化為附加值更高的產品。中國以煤為原料制甲醇居多，多位于西北內陸地區，運輸到華東沿海地區需支付高額的運費，只有在煤炭價格非常低的情況下，才具有和進口甲醇競爭的優勢。以天然氣為源頭的甲醇工藝相對于以煤為原料的甲醇工藝具有能耗低、低污染的特點，天然氣制甲醇非常據有競爭力。

1 全球甲醇市場供需現狀

2010～2015年，在中國煤化工和北美頁巖氣產業快速發展的影響下，全球甲醇的生產能力由0.8×108t/a持續增至1.2×108t/a，而期間需求的增速低于產能增速，甲醇裝置的平均開工率70%。2015年全球各地區甲醇供需平衡數據見表1。

表1 2015年全球各地區甲醇供需平衡/kt

由表1可見，全球甲醇市場2015年合計銷量79 380 kt，平均開工率65%，其中，主要供應地區是中東、南美、東南亞，東北亞地區，其次是北美和西歐。東北亞是主要消費區域和主要生產區域，其產能占全球產能的58%，其次是中東，占全球產能的14%，南美，占全球產能9%。從凈出口角度，中東和南美產量大部分用于出口，自身消費量不大。

預計到2020年前全球50%的消費需求增長將來自中國，北美地區的貢獻率僅為2.6%，意味著北美將再度成為甲醇凈出口國，并成為中國和西歐等國家和地區重要的甲醇進口來源，歐洲、南美等地區未來需求增長不顯著。此外，中東地區的甲醇產能幾乎都來自伊朗，伊朗在國內消費增長的情況下，仍將成為甲醇出口的主要增長源。

2015年全球甲醇合計貿易量26 420 kt，其中，中國進口了5 540 kt，占東北亞地區總進口量的58%，其次東北亞進口國還有日本、臺灣和韓國。中國主要甲醇的海外供應來自于中東和東南亞，歐洲主要的甲醇海外供應來自俄羅斯、中東、埃及、特立尼達及赤道幾內亞，美國甲醇主要海外供應來自于加拿大、特立尼達。

2 中國甲醇市場供需現狀

2015年我國甲醇產能略有增加，總產能達到80 260 kt/a規模以上的企業有217家，有效產能約70 000 kt/a，占比超過全球的一半。現有甲醇裝置主要集中在華北、華東、西北地區，其中寧夏、內蒙古包頭、陜西榆林等地均占比較大。雖然我國整體甲醇生產能力大于需求能力，但因地域分布不均，主要集中在西北地區煤資源豐富的地區，外運到中國甲醇主要消費東南地區運費成本高，因此，中國需要進口5 000 kt/a以上的甲醇［2］。

2015年我國甲醇原料結構中，煤占71%，天然氣占15%，焦爐氣占14%，即我國甲醇主要以煤為主，天然氣制甲醇受國家限制天然氣化工利用政策的約束，占比較小。

2015年，我國甲醇消費中MTO/MTP（甲醇制烯烴/甲醇制丙烯）的消耗量占36%，甲醛占17%，甲醇汽油占15%，二甲醚占11%，冰醋酸占6%，MTBE占4%，其他占10%。

2016～2020年，受產能過剩嚴重和國家淘汰落后產能制約，新增甲醇產能將有所放緩，預計將新增甲醇能力22 300 kt/a，新增甲醇產能80%為煤制烯烴項目配套能力。未來，隨著合成氨/尿素市場過剩，聯醇裝置的效益預計進一步下滑，同時用于常壓氣化爐的無煙煤進一步緊缺，這類規模小的裝置面臨關閉，未來天然氣制甲醇裝置的運營壓力越來越大，部分裝置可能會退出市場。而焦爐氣制甲醇則受煉焦裝置的開工負荷影響，本身規模小，未來中國甲醇裝置將朝著大型化方向發展。預計2020年總產能約101 100 kt/a，2025年將達到115 100 kt/a。總體處于過剩態勢，但隨著落后裝置的淘汰，裝置開工率將有所提升［3］。

供需平衡上，由于甲醇生產的地區性不平衡和價格成本競爭力因素，沿海地區甲醇生產裝置成本競爭力較差等因素，未來國內仍將大量進口。未來5 a新增甲醇產能看，主要新增產能分布于中國西北、華北、華東地區，東南沿海及西南地區沒有新增產能，是未來國內甲醇進口的主要市場。

3 MTO/MTP項目成本與傳統石腦油裂解制烯烴成本競爭力分析

MTO/MTP在甲醇需求中占比顯著，2015年，占比36%。國內目前有16套MTO裝置，其中8套是和上游甲醇生產一體化的裝置（以煤為原料的甲醇及裂解聯合生產裝置），其余8套是獨立的MTO裝置，需要外采甲醇。預計未來將再建7套MTO裝置。估計到2021年，用于MTO的甲醇需求量將有37 000 kt，可生產丙烯和乙烯10 000 kt。

結合歷史油價數據和MTO/MTP成本以及傳統石腦油裂解制烯烴的成本的分析和研究，可知當國際油價在60～65美元以上時，傳統的石腦油裂解制烯烴成本上將無法與MTO/MTP路線競爭，考慮到現有油價已經回升到55～60美元區間，相信在未來幾年，隨著油價逐步回升至60美元以上時，獨立的MTO/MTP將迎來一輪新的發展熱潮，甲醇的需求量將隨著國際油價的緩慢回升，出現較為顯著的增長［4］。

4 不同原料生產甲醇的成本競爭力分析

以天然氣或煤為原料的甲醇生產成本差異較大，原料成本在整個甲醇生產成本中所占比重顯著。

國內新建甲醇裝置1 000 kt的規模，當煤價格為30～44美元/t，生產成本約220～232美元/t，內蒙古包頭至華東地區陸路運輸距離為2 000 km，運費約為147美元/t，甲醇運到華東地區成本價約為367～377美元/t。

以華東地區市場以天然氣為原料的甲醇的單位成本為125～240美元/t，而以煤為原料的甲醇運輸至相同地區的單位成本為367～377美元/t，二者差異范圍約為130～240美元/t。可見，國外天然氣為原料的100 kt規模甲醇生產成本與國內西北部地區以煤為原料的甲醇成本價格相比是有顯著優勢的。由于國內對天然氣甲醇政策的限制（禁止新建或擴建以天然氣為原料生產甲醇及甲醇生產下游產品裝置；禁止以天然氣代煤制甲醇項目—天然氣利用政策〔2012〕），國內低成本天然氣生產甲醇能力受限，為海外天然氣為原料的低成本甲醇項目帶來了發展的機會。

5 天然氣生產甲醇利于提升上游天然氣資源價值

天然氣區塊開發需要提前謀劃做好頂層設計。低油價下，天然氣資源直接作為產品銷售價值很難充分體現。專業機構認為亞洲市場天然氣未來5～10 a整體供過于求。為此，迫切需要開辟新途徑提高上游資源的價值，保證上游資源價值實現。借助下游化工綜合投資開發，將有利于化解低油價矛盾，分散上游開發風險和提高項目抗風險的韌性。

結合中型規模天然氣區塊，采用不同方案進行對比研究，結果表明甲醇方案從投資效益角度有利于提升天然氣的價值，要做好區塊開發、濕氣處理、管道輸送和化工利用一體化方案研究。從市場角度，天然氣生產甲醇的主要目標市場應為亞洲。當油價＞60美元/桶時，國內MTO/MTP因成本優勢，將增加對甲醇的需求［5］。

6 結束語

中型天然氣區塊如采用天然氣液化方案，因無法實現規模效應，單位成本無法與大型500 kt/a天然氣液化項目競爭。上下游一體化方案借助國內成熟的國產化化工裝備可有效降低投資，促進下游裝備輸出和專業技術人才的智力輸出，符合中國石油堅持以效益為中心，謀求合理回報的原則，在有需求的重點資源國配套發展煉化業務，充分發揮其“杠桿效應”，撬動上游業務，有效發展天然氣及LNG業務的整體策略。甲醇作為化工基礎原料，可生產多種下游化學品，為完善中國石油在下游的產業鏈布局、增加產品附加值、提升一體化項目效益和質量具有重要的現實意義。

［1］王震，趙林.新形勢下中國天然氣行業發展與改革思考［J］.國際石油經濟，2016，6（1）：33-34.

［2］王希.天然氣制烯烴PK煤制甲醇制烯烴煤制甲醇制烯烴煤化工該怎么走［J］.化工管理，2015（16）：48-49.

［3］劉偉，解強.中煤龍化化工公司煤氣、甲醇和天然氣裝置實際產能評估及運行評價［J］.化學工程師，2014，28（4）：35-48.

［4］趙鵬飛，李水弟，王立志.低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用［J］.化工進展，2012，31（3）：2442-2448.

［5］李雅麗.青海中浩天然氣化工600 kt/a甲醇項目試車成功［J］.石油化工技術與經濟，2010，26（4）：48.

Analysis of methanol production from natural gas and application prospect

Bai Suozhu
（China National Oil and Gas Exploration and Development Corporation，Beijing 100034,China）

The countries of petroleum resource and petroleum companies are facing adverse factors such as slowed down demand of oil&gas and low oil price,and are searching for new approach to realizing maximum value of crude oil and natural gas.Because the process for production methanol from natural gas is mature and its technical risk is low,the market and cost become the key consideration factors for natural gas-methanol projects.This paper analyzed supply and demand situation and the methanol cost competitiveness of different regions and different raw materials.The result showed that the methanol utilization scheme of natural gas is helpful to increase the value of upstream natural gas resources,enhance the integrated anti-risk ability and maximize the integration benefits,and is the effective value promotion means for medium-scale natural gas block development.

natural gas;methanol;competitiveness;prospect

TQ223.121

B

1671-4962（2017）06-0007-03

2017-07-07

柏鎖柱，男，碩士，高級工程師，2009年畢業于俄羅斯古勃金石油天然氣大學化學工程與工藝專業，現從事煉油工藝管理工作。