不同原料下甲基叔丁基醚装置的技术经济分析

罗勤高 张 松 朱 青

（1.中国石化炼油销售有限公司，上海 200050；2.中国石化咨询公司，北京 100029）

我国异丁烯的主要下游产品为甲基叔丁基醚（MTBE），年产量约为19 Mt，主要作为汽油高辛烷调和组分或裂解得到高纯度异丁烯及其下游产品。国内异丁烯资源主要来自蒸汽裂解C4馏分抽提丁二烯后的抽余液（异丁烯质量分数为45%～50%）、炼厂C4馏分（异丁烯质量分数为8%～20%）和甲醇制烯烃C4馏分（异丁烯质量分数为2%～4%），另有少量异丁烯来源于叔丁醇脱水、异丁烷催化脱氢或环氧丙烷生产的联产物［1-3］。2020年我国炼厂催化裂化能力已超过200 Mt／a，提供了丰富且不同异丁烯质量分数的液化石油气，为MTBE生产提供了原料保证。目前，国内MTBE市场已进入完全竞争阶段，中国石油化工股份有限公司（以下简称中国石化）、中国石油天然气股份有限公司（以下简称中国石油）两大集团产能份额合计约占1／3，而地方炼厂和液化气深加工企业已占据近2／3的市场份额。

中国石化有43套气分装置，分布在28家炼油企业，装置总加工能力为16.71 Mt／a，2020年总加工量为13.878 Mt，生产醚前碳四8.791 Mt，其异丁烯质量分数在6.52%～36.36%范围内波动。由于醚前碳四异丁烯质量分数的差异会影响MTBE装置的产量及经济效益，需开展不同原料下MTBE装置的技术经济分析，为醚前碳四的合理定价提供理论依据。

1 基础数据

1.1 液化气组分质量分数

对异丁烯质量分数分别为8.76%、13.76%、18.76%的原料和产品量进行测算。

1.2 装置规模、投资

装置规模按MTBE产品量70 kt／a考虑，装置建设投资约7 756万元。

1.3 原料产品价格及测算参数

1.3.1 经济评价方法

采用单装置增量法进行效益测算分析。

1.3.2 价格选取

主要原料、产品价格分别采用销售公司A时间、B时间、C时间实际采购及销售价格，A时间、B时间、C时间对应的布伦特原油均价分别为45.13美元／桶、51.75美元／桶、57.12美元／桶。文章选取价格与原油价格45美元／桶、50美元／桶、60美元／桶时的油品价格基本接近。原料、产品量及价格详见表1。

表1 原料、产品量及价格

公用工程价格参考华东地区炼油企业价格，公用工程消耗参考同类装置消耗。

1.3.3 其他测算参数

经济评价计算期为17 a（含建设期2 a）。固定资产修理费按原有固定资产原值的2.5%计取，固定资产残值率按5%考虑，综合折旧年限15 a。无形资产摊销年限为10 a，递延资产摊销年限为5 a。装置定员30人，每人每年的平均工资福利按12万元考虑，其他制造费用为3万元，其他管理费为4.5万元。

2 技术经济分析

根据测算结果可知，异丁烯质量分数越高，效益越好。根据A时间价格测算，当异丁烯质量分数分别为8.76%、13.76%、18.76%时，税后财务内部收益率分别为14.35%、31.13%、38.43%。

当异丁烯质量分数为13.76%时，采用A时间价格测算项目税后财务内部收益率为31.13%，年均利润总额为4 636万元；采用B时间价格测算项目年均利润总额为-4 811万元；采用C时间价格测算项目年均利润总额为-6 752万元。

以异丁烯质量分数13.76%为例，效益测算结果见表2。

表2 效益测算结果

装置效益取决于MTBE和醚前碳四、未反应碳四的价差，A时间、B时间、C时间MTBE与醚前碳四价差分别为1 500元／t、1 200元／t、634元／t，其中C时间价差较小，收益相对较低。

续表2

3 敏感性分析

以异丁烯质量分数13.76%、A时间价格为基准分析MTBE装置的敏感性，分析结果见表3所示。

表3 MTBE装置敏感性分析

根据表3结果可知：项目对产品价格变化最为敏感，若原料价不变，产品价格下降3%，项目税后FIRR将降至6.8%，下降24.33个百分点；若产品价格上升3%，FIRR上升22.03个百分点。除产品价格外，原料价格变动最为敏感，若原料价格上升3%，则FIRR下降22.83个百分点；若原料价格下降3%，FIRR上升21.15个百分点。

4 醚前碳四定价分析

4.1 醚前碳四价格与M TBE价格挂钩

以税后FIRR 10%倒算醚前碳四价格，未反应碳四按醚前碳四价格的0.98计取。当税后FIRR为10%时，随MTBE价格变化的回归公式为：（1）异丁烯质量分数为8.76%，“醚前碳四（异丁烯8.76%）”价格（元／t）＝MTBE价格×1.005 4-1 407；（2）异丁烯质量分数为13.76%，“醚前碳四（异丁烯13.76%）”价格（元／t）＝MTBE价格×1.132 4-1 589；（3）异丁烯质量分数为18.76%，“醚前碳四（异丁烯18.76%）”价格（元／t）＝MTBE价格×1.196 6-1 943。

使用醚前碳四价格随MTBE价格变化的回归公式对醚前碳四销售价格进行分析，以A时间为例，醚前碳四实际销售价格为3 863元／t，按回归公式计算醚前碳四价格分别为3 986元／t、4 485元／t、4 476元／t，两者价差分别为123元／t、622元／t、613元／t。醚前碳四公式价与实价销售价分析见表4。实际工作中，醚前碳四定价可以醚前碳四公式价作为参考依据，并结合醚前碳四质量、市场情况等因素进行合理定价。

表4 醚前碳四公式价与实价销售价分析一览 元／t

4.2 醚前碳四价格与原油价格挂钩

以MTBE装置税后财务基准收益率为10%为基准，MTBE价格按95＃汽油价格扣除汽油消费税（2 110元／t）后的0.98计取，测算不同原油价格下醚前碳四价格，将原油和醚前碳四价格进行线性回归。当税后FIRR为10%时，随原油价格变化的回归公式：（1）异丁烯质量分数为8.76%，“醚前碳四（异丁烯8.76%）”价格（元／t）＝原油价格（美元／桶）×70.55-701；（2）异丁烯质量分数为13.76%，“醚前碳四（异丁烯13.76%）”价格（元／t）＝原油价格（美元／桶）×79.32-784.6；（3）异丁烯质量分数为18.76%，“醚前碳四（异丁烯18.76%）”价格（元／t）＝原油价格（美元／桶）×83.8-1 093.6。

使用醚前碳四价格随原油价格变化的回归公式对醚前碳四销售价格进行分析，以A时间为例，醚前碳四实际销售价格为3 863元／t，按回归公式计算醚前碳四价格分别为2 483元／t、2 795元／t、2 688元／t，两 者 价 差 分 别 为-1 380元／t、-1 068元／t、-1 175元／t。醚前碳四公式价与实价销售价分析见表5。从表5可以看出：醚前碳四价格与原油价格强关联，但由于MTBE价格是按95＃汽油价格扣除汽油消费税（2 110元／t）后的0.98计取，造成公式价与销售价偏差非常大。因此，需对随原油价格变化的回归公式进行修正，修正后方可在实际工作中加以应用。

表5 醚前碳四公式价与实价销售价分析一览 元／t

5 结论

（1）通过醚前碳四价格与MTBE价格的回归分析，表明醚前碳四价格与MTBE价格强关联，且醚前碳四公式价（异丁烯13.76%）的经济效益较醚前碳四公式价（异丁烯8.76%）高500元／t；醚前碳四公式价（异丁烯18.76%）与醚前碳四公式价（异丁烯13.76%）效益相当。说明MTBE装置不同原料的经济性相差很大，应将异丁烯质量分数作为醚前碳四定价的重要依据。

（2）通过醚前碳四价格与原油价格的回归分析，表明醚前碳四价格与原油价格强关联，且醚前碳四公式价（异丁烯13.76%）的经济效益较醚前碳四公式价（异丁烯8.76%）高300元／t以上；醚前碳四公式价（异丁烯18.76%）与醚前碳四公式价（异丁烯13.76%）效益相当。反映出MTBE装置不同原料的经济性相差很大，也说明应将异丁烯质量分数作为醚前碳四定价的重要依据。

（3）根据敏感性分析可知，内部收益率对产品价格变化最为敏感，若原料价不变，产品价格下降3%，项目税后财务内部收益率将降至6.8%，醚前碳四价格与MTBE价格强关联。因此，应将MTBE价格作为醚前碳四定价的重要依据。

（4）中国石化有43套气分装置，由于加工流程（轻重分离）及原料性质的不同，醚前碳四异丁烯质量分数为6.52%～36.26%。因此，需进一步开展“一企一策”醚前碳四利用研究，优化液化气加工流程，提升资源管理水平，实现资源合理配置。