全球化工“血拼”成本

□ 余木宝

借页岩气革命成功的东风，美国化工企业在全球化工市场占据了竞争优势。其他地区的化工企业必须利用原油直接裂解生产石化产品可以降低生产成本，才能抗衡美国化工企业。

化工企业通常以石脑油为原料生产乙烯和丙烯等石化产品，然后用来制造如塑料、合成纤维等产品。但是这种生产工艺不仅生产环节多，而且生产成本高。近年来，随着美国天然气革命的成功，美国化学工业利用供应充足、价格低廉的天然气作为乙烯生产原料，取得了明显的成本优势，这给世界其他地区的化工企业带来了巨大冲击。成本竞争由此成为全球化工企业能否生存、发展的关键。一些化工企业试图开发利用原油直接裂解生产石化产品的新工艺，来应对美国化工企业的竞争。

页岩气革命助力美国化工企业

水力压裂技术给美国带来了天然气和石油生产方面的革命。页岩气革命带来的原料优势正以“润物细无声”的态势滋润着北美化工产业。页岩气行业的快速发展将会使美国化工行业显著受益，美国乙烯产业强势回归并扩张。以天然气为原料的乙烯装置生产能力约占世界乙烯生产能力的32%，其乙烯收率比以石脑油等轻质石油馏分为原料的约高1倍。随着天然气产量的增加和乙烷、丙烷回收率的提高，所占比例正在逐步增加。

以廉价的天然气作为乙烯生产原料，为美国的化学品制造商提供了明显的成本优势。2008年以前，美国乙烯生产原料中天然气占50%左右，而石脑油占22%左右。到2012年初，天然气占65%，而石脑油只占10%。根据相关部门统计，当前美国利用天然气生产乙烯的成本略大于400美元/吨，而欧洲和亚洲利用石脑油生产乙烯的成本则接近1300美元/吨。

乙烷裂解生产乙烯的收率高达80.5%，远高于亚洲传统的石脑油制35%的乙烯收率。美国近几年的页岩气开发有大量的湿气资源，使乙烷和丙烷的供应量大幅增加，乙烷裂解制乙烯已成为极具竞争力的工艺路线。2014年6月，陶氏化学公司宣布开始建设其位于德州自由港综合生产基地内的乙烯扩能和升级项目。该项目将以美国Marcellus和EagleFord页岩气区块生产的乙烷为原料，乙烯设计产能约150万吨/年，预计2017年上半年建成投产。

除陶氏之外，雪佛龙菲利普斯化学、壳牌、沙索、台塑、埃克森美孚、西湖化学、伊士曼化学、利安德巴赛尔等也都规划了大规模的烯烃裂解装置建设计划。资料显示，北美新建乙烯装置大部分将在2016年至2017年投产。此外，英力士、北欧化工和沙特基础工业公司都宣布了通过进口美国的乙烷，在欧洲新建乙烯装置的计划。

美国霍尼韦尔公司已经开发出一种可用天然气甲烷生产乙烯的工艺过程。公司称，该过程在其实验室已经证实，几年后可望推向市场。目前他们已经完成了概念性实验工作论证，并获得了良好的产率和性能。按目前价格计算，该工艺最终将会使乙烷基乙烯生产成本节省40%左右。

美国芳烃产业同样受惠。人们曾经认为页岩气革命“肥”了烯烃，“瘦”了芳烃，最明显的就是北美地区纯苯产量减少。但这对下游苯衍生物产业而言，并不是一个坏消息。IHS化学公司芳烃业务负责人彼得·冯表示，虽然页岩气革命大获成功造成北美地区的纯苯供应大幅减少，从而推高了该地区纯苯的价格，但从另一个方面来说，却有利于该地区苯衍生物的生产。因为苯衍生物生产所需的乙烯、氢气和丙烯原料都正在受益于页岩气革命，苯的供应则可通过进口得到解决。乙烯、氢气和丙烯成本降低，将使北美地区苯衍生物获得生产优势和成本优势。

新技术助力低成本生产石化产品

2013年，埃克森美孚正式在新加坡启动全球首个使用原油来生产石化产品的装置，其目的是通过这种方式降低成本，更好地应对同业竞争。

由埃克森美孚在新加坡新建的裂解装置是世界上第一座可以直接用原油作为裂解原料的装置，消除了石化生产过程中的炼油环节。这座新建的100万吨/年的裂解装置是埃克森美孚将其新加坡裂解能力翻番工程的一部分，已于去年建成投产。但是，今年埃克森美孚才确认该装置可以直接将原油作为原料进行裂解。

原油直接裂解可以降低原料成本、能源消耗和二氧化碳排放，同时还可生产品种更加丰富的副产品。埃克森美孚化工部总裁史蒂芬·普赖尔表示，新建裂解装置可以实现更加柔性化生产，可以加工的原料范围亦十分广泛，从轻质气体到原油均可作为直接裂解装置的原料。

埃克森美孚表示，将原油直接转变为化学品比使用石脑油作为原料生产化学品更具成本优势。2013年，石脑油的平均价格为902美元/吨，而布伦特原油的价格平均为108.81美元/桶，相当于816美元/吨，两者相比，差距显著。亚洲的大部分裂解装置仍然使用石脑油作为原料，从生产成本角度上来说，竞争力就已经打了折扣。

其实，自从20世纪70年代以来，直接原油裂解就已经成为化工科研和专利领域的主题之一。但是直到现在，如何对裂解原油中宽范围碳烃进行优化仍然困扰着直接原油技术的广泛应用。

作为早在20世纪就发明了蒸汽裂解生产化学品技术的行业领头羊，埃克森美孚在原油直接裂解技术的研究和应用方面亦拔得头筹，在原油直接裂解技术实用化方面取得了实质性进展。但是，埃克森美孚对于具体细节言之甚少，仅透露使用了40余项专利技术。

目前，该裂解装置的一部分产品送往相邻的炼油厂，更多的产品则用于化学品生产。2014年3月，埃克森美孚新加坡公司声称将建设一座丁基橡胶生产厂，以利用碳四组分；还将建设一座胶黏剂组分工厂，以利用碳五组分。这两座工厂都将于2017年建成投产。

沙特作为世界最大的原油出口国，计划由沙特基础工业公司在延布建设一个同类工厂。沙特石油和矿产资源大臣纳伊米近日表示，沙特计划在延布建设一个以原油为原料直接裂解生产化学品的石化厂，该石化厂将不需要先把原油提炼成各类精制石油产品。

纳伊米表示：“沙特石油和矿产资源部正与沙特基础工业公司合作开展一项创新技术研究，将建设一个以原油为原料直接生产石化产品的一体化综合石化厂，而不是建设一个常规的炼油厂。”

□ 页岩气行业的快速发展使美国化工行业显著受益，这其中包括将减少原料及能源的成本。李晓东 供图

沙特基础工业公司计划建设规模更为庞大的石油制化学品生产装置，生产能力将是埃克森美孚新加坡公司新建同类装置的10倍。2014年5月，沙特基础工业公司宣布，1000万吨/年的石油制化学品装置正处于最后研究阶段，计划将于2020年上马。计划建设的装置将先把原油分为三部分：液化天然气、石脑油和燃料油，然后再输至3个独立的裂解装置。

多年来，沙特阿美公司也一直在研究使用原油直接生产乙烯和丙烯的工艺技术，已开展直接原油裂解技术研究。根据沙特实现价值最大化和就业最大化战略，沙特阿美公司利用原油作为化工原料，而不是加工成成品油。这也可避免由于页岩油生产扩张导致原油价格长期下降的风险。