美国乙烷行业分析报告.docx

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美国乙烷行业分析报告

2018年美国乙烷行业分析报告

2018年8月

页岩革命催生丰富乙烷供给。

页岩革命后，美国页岩气产量持续迅速提升，目前已经占到全美天然气总产量的50%以上，其中超过三分之一的页岩气出自于美国东北部的Marcellus产区。

在天然气供给量显著上行的大背景下，2017年美国成功蜕变为天然气净出口国。

由于美国页岩气乙烷含量占比显著较高，管输热值限制下部分乙烷必须被单独分离出来；而乙烷作为能源性价比极低，几乎只有化工属性才能凸显价值，所以美国乙烷供给迅速转向过剩，目前其价格仅略高于天然气，远低于西欧乙烷及其他美国烷烃产品。

从能源到化工，乙烷裂解异军突起。

相对于油头及煤头工艺，在乙烷资源较为充足的情况下，以气头工艺制取乙烯优势极为显著；不仅收率接近80%，而且具有工艺清洁、成本显著较低的特点。

近年来，美国廉价且丰富的乙烷资源不仅推动了其国内乙烷裂解项目的快速投建，也为加拿大、欧洲及印度等国的气头项目供应了大量原料。

目前美国乙烷的实际产量仅有可分离产量的60%左右，叠加美国乙烷生产成本高于中东，聚乙烯产品仅能占据较高端市场，自身产能扩张幅度有限，预计未来美国乙烷资源出现短缺的可能性较小。

储运能力掣肘美国乙烷出口上限。

由于乙烷难以储存且用途单一的特性，且近年来出口增量大多来自于加拿大以外的非陆上接壤国，因此美国乙烷的港口及船运能力决定了其出口量的发展上限，目前这些基础设施的运力和实际需求的匹配程度也较高。

所以，一旦需求大幅提升，储运能力将很有可能对美国乙烷的出口造成限制。

为解决这一问题，卫星石化在锁定美国乙烷资源的同时，分别与SPMT及NavigatorGas签署协议，计划在美国建设乙烷出口设施及配套管道，并租赁VLEC用于乙烷航运，为国内在建的乙烷裂解项目扫除储运障碍。

美国乙烷来华成大势所趋。

页岩气产量的快速增长为美国提供了大量廉价乙烷资源，由于大量回注及较难储存的缘故，预计未来限制美国乙烷出口的最重要因素是相关配套基建设施的紧张。

预计卫星石化将率先在国内建成百万吨级乙烷裂解项目，在显著提升公司竞争实力的同时，也将大力推进国内乙烯生产原料轻质化的进程。

一、页岩革命催生丰富乙烷供给

1、美国：

“新生代”天然气净出口国

（1）美国页岩气：

资源储量丰富，开采技术成熟

与原油类似，天然气资源也可以分为常规和非常规两大类。

其中，常规油田伴生气及气田气都属于常规天然气，而页岩气、煤层气则是较为常见的非常规天然气。

就页岩气而言，中国、美国、阿根廷的储量均超过20万亿立方米并位居世界前列，而美国则是目前全球仅有的可以做到商业化大规模开采页岩气的国家。

（2）美国页岩气产量提升迅速

近年来，随着油气价格中枢的整体提升，以及页岩油气开采技术的显著进步，美国页岩气产量向上提升的趋势十分明显，从2007年到2016年的产量年化增长率高达26.56%。

截至2018年4月，美国页岩气产量已经占到天然气总产量的53.78%。

而在所有页岩油气产区中，Marcellus的页岩气产量独占鳌头，2018年5月已经占到了全美页岩气产量的37.35%。

（3）美国已蜕变为天然气净出口国

自页岩气产量大幅增长后，美国天然气供给逐渐由紧张向宽松发展，其天然气进口量整体呈现下滑趋势，而出口量则保持上行势头，并在2017年反超出口量。

由于美国陆上邻国仅有加拿大和墨西哥，所以其大多数天然气贸易仍是以管运的方式与这两个国家进行。

不过，随着美国天然气出口量的水涨船高，其出口目的地也在逐渐多元化，因此美国以LNG形式出口的天然气占比也快速提升至25%左右。

据EIA统计，2017年美国便有3.26%的天然气出口以LNG的形式流向中国。

2、整体过剩之下，美国乙烷价格较为低廉

（1）美国页岩气乙烷含量明显较高

天然气的主要成分是甲烷，但往往也含有少量其它烷烃，如乙烷、丙烷、丁烷等NGL组分，且含量占比往往随分子量增大而降低；而其它组分如氮气、二氧化碳和硫化氢等往往会被去除。

不同产区及来源的天然气内部组分占比不尽相同，通常情况下天然气内的乙烷含量往往会在5%左右，很少超过10%。

不过对于美国页岩气来说，其乙烷含量占比往往在10%以上，部分产区如Bakken甚至可以达到25%。

（2）受管输热值要求限制，乙烷分离成大概率事件

不同种类的烷烃热值水平也有所区别，往往与分子量呈现正向相关。

由于美国天然气管道运输所规定的热值上限在甲烷与乙烷热值之间，所以经过天然气处理站后的管道气仍可以保留部分乙烷组分并最终作为燃料使用，这个过程被称作乙烷回注，也因此有效减少了乙烷产品过剩的风险。

但由于美国页岩气中NGL组分过多，在分离出所有C3+重烷烃的情况下，仍需分离出部分乙烷才能达到管输要求，所以美国天然气产量中页岩气占比的快速提升也变相促进了乙烷产量的显著上行。

（3）美国乙烷供给逐渐过剩，价格持续位于较低水平

在页岩气产量持续提升的大背景下，受管输热值上限制约，美国乙烷产量也因此不断上行。

然而，乙烷的热值及沸点均显著低于丙烷及丁烷，用作液化燃料竞争力较低；由于分离费用的掣肘，作为管道气也难以吸引用户，叠加乙烷自身产量又高于其它NGL组分，其供给过剩的情况日益凸显。

近年来，随着乙烷裂解项目的逐步建设，美国乙烷作为化工原料的需求才逐渐被发掘，供需关系也略有改善；但截至目前，美国乙烷/天然气价格比仍然处于较低水平，其价格不仅远低于其他NGL产品，还明显低于全球其它地区如西欧的乙烷价格。

二、从能源到化工，乙烷裂解异军突起

乙烯是C2产业链中的重要中间化工产品，在我国其下游产物以聚乙烯为主，同时也被用来生产其它用途广泛的化工产品及中间体，如聚氯乙烯和乙二醇等。

按上游原材料划分，乙烯生产工艺可以分为气头（NGL产品）、油头（石脑油）和煤头（煤炭或甲醇）三大类，而国内乙烯产能则主要以油头为主，煤头为辅，气头产能暂未大规模应用。

乙烯产率居首，工艺相较清洁。

乙烷裂解是气头工艺的一种，使用乙烷作为原材料，产物中乙烯占比接近80%，显著高于其他乙烯生产工艺。

此外，乙烷裂解的少量副产物主要是燃料气和氢气，理论上不副产价值较低的焦炭，也不释放含硫及含氮化合物，整体生产工艺较为清洁。

气头工艺成本优势尽显。

从历史数据中可以发现，随着国际油价从2011年的高位降至2016年的低位水平，对于乙烯生产而言，油头工艺相对于煤头工艺的成本优势在逐渐扩大，但气头工艺的成本一直是三类生产方法中最低的。

根据2018年3月IHSMarkit发布的最新数据，预计年内乙烷裂解工艺的乙烯生产成本仍将维持在500美元/吨以内，显著低于石脑油裂解和煤制烯烃。

原料轻质化为乙烯生产大势所趋。

对于烯烃生产而言，从煤炭、石脑油等较重原料向轻质的烷烃转化，在产率、成本、环保三方面均具有较强优势，且对于民营企业来说，气头烯烃项目的上马也无需依靠原油及煤炭资源。

整体而言，乙烷裂解项目的投建难点主要在于廉价乙烷资源的稳定供应，但在全球天然气整体供应较为充足，LNG贸易量持续提升的大背景下，预计乙烯生产的原料轻质化进程是难以阻挡的。

1、北美地区：

乙烷需求持续增长，仍难企及供给上限

（1）廉价乙烷资源推动北美气头乙烯产能提升

由于在页岩革命之前，美国就已拥有较高的常规油气产量，因此气头工艺制烯烃的应用也较为普遍，项目选址普遍位于靠近油气产区和港口码头的墨西哥湾沿岸，集中在Texas和Louisiana两州。

乙烷消费一般集中在化工原料端，主要被用作裂解烯烃的化工原料而非燃料，目前美国国内消费量约在150万桶/日左右的水平，而出口量则约为30万桶/日。

鉴于“页岩革命”后美国乙烷价格低廉，美国国内气头乙烯产能及乙烷需求均加速提升。

预计2018年至2020年，美国新建及扩建气头乙烯项目产能约为654.1万吨/年，以乙烷裂解项目80%左右的乙烯产率计算，约需额外42.3万桶/日的乙烷供给。

（2）加拿大气头乙烯应用较广，为美国乙烷主要输出国

在美国的两大陆上邻国之中，墨西哥仅通过海运进口少量美国乙烷，而加拿大则是美国乙烷的“消费大户”。

目前，加拿大的6个主要乙烯装置均全部或部分采用乙烷作为原料进行生产，而这些项目的部分乙烷供应则通过管输的方式由美国提供。

其中，从2013年12月开始，加拿大东部Ontario省开始接收MarinerWest管道从美国Marcellus产区运来的乙烷，该管道具有5万桶/日乙烷运力，而拥有6万桶/日运力的Vantage管道则从2014年5月起，将美国Bakken产区的乙烷输送到加拿大西部的Alberta省。

（3）美国对加拿大乙烷需求依赖减少，加拿大对美国乙烷供给依赖加深

2018年1月，KinderMorgan公司5万桶/日运力的UtopiaEast管道正式投运，将美国Marcellus/Utica产区的乙烷接入公司已有的Cochin管道东段，并输送至加拿大Ontario省，路线与MarinerWest类似。

由于加拿大乙烯产能暂无扩张计划，美国乙烷进口量的持续增长也表明了加拿大对其依赖度的持续提升。

不过，自2016年起美国开始通过海运的方式向其它国家大量出口乙烷，对加拿大需求的依赖程度反而是在显著下滑的。

（4）当前美国可提供乙烷供给上限远超需求

目前，美国乙烷大部分自用，少部分出口，进口量几乎为零。

整体来看，其产量与表观消费量差距不大，近年来其库存量也维持在较为稳定的水平，供需关系较为平衡。

在这样的状况之下，美国乙烷供应能否满足全球范围内乙烷需求的快速增长，也成为了较为突出的问题。

值得注意的是，由于供需关系较差的缘故，大量的乙烷被回注到天然气中，未被实际分离出来。

由于天然气中丙烷几乎不存在回注的情况，根据美国天然气中乙烷及丙烷含量的大致占比，可以推断出目前美国乙烷的实际产量仅有可分离产量的60%左右，回注产量约为100万桶/日，叠加美国天然气产量持续上行的趋势，在盈利性显著提升的前提下，仍有大量乙烷可从天然气中分离以满足裂解需求。

2、中东地区：

气头乙烯产销“大户”

（1）天然气资源量大价廉，烯烃原料高度轻质化

中东地区拥有丰富的油气资源，5个OPEC创始成员国中的4个也坐落于此。

2017年，中东地区天然气产量占全球的18%，而储量则高达41%。

此外，中东地区的油气开采成本整体而言远低于全球其它国家。

因此，采用乙烷或混烷裂解等气头工艺生产烯烃便成为中东地区主要油气生产国的首选。

（2）中东为北美聚乙烯出口主要竞争对手

由于乙烯沸点低于零下100摄氏度，储存及运输难度较大，乙烯项目的盈利主要通过进一步生产下游产品，特别是聚乙烯来完成。

在世界范围内，只有北美和中东地区呈现聚乙烯净出口的状态，其中北美聚乙烯主要销售至南美洲，而中东聚乙烯主要销售至东亚及非洲。

由于全球聚乙烯产能整体呈现过剩状态，因此中东及北美两地生产的聚乙烯产品也不可避免地存在着竞争关系。

（3）中东聚乙烯价格优势显著，北美聚乙烯产品相较高端

2017年，美国LLDPE、LDPE和HDPE三种聚乙烯产品的产量分别是中东（含非洲）的94%、87%和83%，彼此之间差距并不明显。

然而相比之下，美国聚乙烯净出口量占产量之比则显著偏低。

造成这种现象的原因主要有两点，首先是美国由于自身经济规模的原因，对聚乙烯的需求量较大，其次是中东地区天然气生产成本几乎为全球最低水平，气头乙烯的竞争力因此相对较强，对于需求量较大的中低端聚乙烯产品来说，在忽略运输距离影响的情况下，美国难以与中东竞争。

以中国为例，聚乙烯产品主要从中东进口，2017年美国聚乙烯仅占总进口量的3.62%。

不过，美国高端聚乙烯产品仍具有较强竞争力，不难发现，在我国进口的聚乙烯产品中，美国聚乙烯的平均单价显著高于中东产品。