・14・
CHEMICALTECHNO-ECONOMICS
第23卷第12期
年年第12卷200523月2005
石脑油、煤、天然气路线制烯烃的经济性分析
韩红梅
(石油和化学工业规划院,北京100013)
摘要：通过模型测算了不同原料价格对应的烯烃生产成本,以及相同烯烃生产成本下,烯烃生产企业能承受
的石油、石脑油、煤和天然气的价格对应关系。对石脑油、煤、天然气为原料生产烯烃的经济性进行了分析。初步分析了融资方案对成本测算和项目决策的影响。指出在考虑融资方案影响的情况下,原油价格35美元／bbl为煤、天然气制烯烃项目与石脑油制烯烃项目相竞争的节点。
关键词：乙烯;丙烯;制备;煤;天然气;石脑油;价格;技术经济对比文章编号：1006-253X(2005)12-0014-05
中图分类号：F407.22
文献标识码：A
乙烯、丙烯(以下简称“双烯”)是重要的基本有机化工原料,是石化行业的核心产品。乙烯供需量可在一定程度上反映一个国家的经济景气度和经济发展水平。2004年,我国双烯产量分别为627万t和620万t,比2001年增长近30%。尽管如此,随着我国经济快速发展,未来10年内,我国双烯仍将供不应求,市场缺口很大。
石油、煤、天然气都可以用来生产双烯。长期以来,由于天然气资源稀缺和煤制烯烃环保不过关、经济性差等原因,我国双烯生产一直以石油路线为主。然而我国能源结构特点恰恰是富煤、少气、贫油。1998年开始,我国成为原油净进口国。原油进口依存度的提高和近年来国际市场原油价格大幅提高,使我国能源消费结构面临极大的挑战。由此,我国大型煤制烯烃、天然气制烯烃项目成为关注热点。然而,未来国际市场原油价格是否会一直保持高价位水平?油价一旦回落,煤化工、天然气化工项目能承受多大价格冲击?煤路线、天然气路线的双烯生产成本究竟怎样,是项目决策关键所在。
表1石脑油、煤、天然气路线制双烯的评价模型
项目装置规模／万ｔ・ａ－１
石脑油裂解甲醇ＭＴＯ
其中：乙烯
丙烯
产品方案／万ｔ・ａ乙烯丙烯副产氢气裂解汽油碳四裂解渣油丁烯Ｃ＋４Ｃ
＋
５
石脑油路线（模型１）
８０
煤路线天然气路线（模型２）（模型３）
２４０８０４３．９３５．５
－１
２４０８０４４．４３５．６４４．４２３５．５８
８０３６．９６３．０３４４．３１２０．８７９．９９
４３．９０３５．５０
１１．００４．７０５．０４
ＫＢＲＳＣ－１
ＳｈｅｌｌＬｕｒｇｉＵＯＰ
４８５０００
１００００００４２００００２２００００
２．０３ｔ・ｔ
－１①
１０．９３５．３５
硫磺工艺技术裂解工艺
气化／天然气转化工艺甲醇合成工艺ＭＴＯ工艺建设投资／万元甲醇装置（含空分）烯烃装置原料单耗原料年耗下计算,下同。
ＤａｖｙＬｕｒｇｉＵＯＰ７５５０００２７６０００２１６０００
３－１③
２８２３ｍ・ｔ
1评价模型
1.1模型主要条件
为测算不同原料路线的双烯生产成本,参考近期同类工程,构建3个项目模型,其中石油路线以石脑油为代表进行计算,见表1。
６．２３ｔ・ｔ
－１②
２３８万ｔ４９４万ｔ２２５８１６万ｍ３
①乙烯丙烯平均单耗;②含锅炉用煤;③天然气体积在标准状态
1.2成本费用参数
为考察石脑油、煤、天然气原料价格对双烯生产成本的影响,评价模型中,燃料及动力价格、人工费用、折旧费率、修理费率和制造费率等成
收稿日期：2005-11-02
作者简介：韩红梅(1975-),女,黑龙江省人,硕士,工程师,从事化工项目可行性研究技术经济评价工作。
第12期
韩红梅:石脑油、煤、天然气路线制烯烃的经济性分析
・15・
本费用参数均按相同水平考虑,定员按各装置实际需要配备。成本费用估算参数如表2。
表2
名称燃料及动力
-1
元・水/t
1.4双烯平均生产成本
在上述条件下,三大原料路线的双烯平均生产成本测算结果分别如图1、图2和图3。
成本费用估算参数
价格/指标
2.0
-1
电/元・(kWh)0.512080406.43.02.5120300300
-1
-1高压蒸汽/元・t-1中压蒸汽/元・t-1低压蒸汽/元・t
其它参数/%折旧费率修理费率制造费率定员/人
石脑油路线煤路线天然气路线
人工工资及福利费/元・(人・a)
图1石脑油路线的双烯平均生产成本
30000
1.3主要副产品定价
石脑油裂解过程会产生甲烷、氢气、C4馏分、裂解汽油、裂解渣油等众多副产品。煤、天然气制烯烃也会生成乙烷及丙烷、丁烯、C+4馏分、C+5馏分等副产品。三条路线副产品产量占总产量的比例都比较大,其定价会在一定程度上影响烯烃成本。历史数据表明,这些副产品价格与双烯价格具有同向变动关系。双烯价格升高,副产品价格同时升高;双烯价格降低,副产品价格同时降低。模型测算过程中,石脑油、煤、天然气价格取值范围较大,双烯成本测算值将在较大范围内变动,因此副产品价格也应随双烯成本变动,而不应如同燃料及动力等参数一样取为固定值。否则副产品与双烯价格不匹配,将影响测算准确性。
模型测算过程中,按表3所示比价关系动态调整副产品价格。
表3主要副产品价格与双烯平均价格的比价
主要副产品氢气裂解汽油
比价
图2煤路线的双烯平均生产成本
图3天然气路线的双烯平均生产成本
从图1可见,模型测算条件下,石脑油价格从升高到5000元/时,双烯生产成本由1500元/tt。石脑油价格增加1002870元/t升高到7720元/t
元/,双烯生产成本增加约141元/。tt
从图2可见,模型测算条件下,当煤价为25元/时,双烯生产成本为2570元/。当煤价升高tt到600元/。煤价,双烯生产成本升高到5700元/tt提高25元/。,双烯生产成本增加约136元/tt
从图3可见,模型测算条件下,天然气价格从0.4元/m3升高到1.5元/m3时,双烯生产成本由升高到5215元/。天然气价格增加0.2500元/tt05元/。m3,双烯生产成本增加约123元/t
2.150.560.820.400.500.49
C4
裂解渣油
C+4C+5
化工技术经济
・16・
CHEMICALTECHNO-ECONOMICS2005年第23卷
2原油、石脑油和双烯的价格相关性
2.1原油和石脑油的价格相关性
从国际市场价格走势看,原油价格直接影响石脑油价格,进而影响双烯成本。为考察原油价格上涨对双烯生产成本的影响,首先需要考察原油与石脑油的价格相关性。1993—2004年,亚洲市场布伦特原油与新加坡市场石脑油价格的走势如图4。
数据来源:中国石油化工集团公司项目可行性
研究技术经济参数与数据。
图51995—2004年石脑油、乙烯、丙烯价格走势
公式(2)中,Y2指双烯平均市场价格,X2指石脑油价格,相关性检验系数R=0.91。
3烯烃生产企业对煤、天然气价格的承受
能力
由上可知,双烯市场价格与石脑油、原油价
数据来源:中国石油化工集团公司项目可行性
研究技术经济参数与数据。
格具有联动关系。因此,当原油价格不同时,煤或天然气路线生产双烯能承受的原材料价格宽松程度不同。
由评价模型双烯平均生产成本反算与成本相应的石脑油、煤和天然气价格,再由公式(1)得出与石脑油价格相对应的原油价格,结果如表4。
表4双烯平均生产成本与企业可承受原料价格的对应关系
石脑油价/双烯成本/原油价/
-1-1-1-1元・美元・tbbl美元・元・tt
煤价/
-1
元・t
天然气价/
元・m-3
图41993—2004年原油和石脑油价格走势
从图4可见,原油价格和石脑油价格具有极强关联性。1993—1996年,原油价格约为15~20美元/,石脑油价格波动在150~175美元/,振幅bblt不大。1997—1998年和2000—2001年,原油价格两次下跌,石脑油价格同步下跌,跌幅基本相同。
1998—2000年和2001—2004年,原油价格两次攀
升,石脑油价格同步攀升,增长幅度也基本相同。
对原油和石脑油价格做一元线性回归分析,得出以下关联公式:
(1)Y1=8.37X1+12.8
公式(1)中,Y1为石脑油价格,X1为原油价格,相关性检验系数R=0.97。
2.2石脑油和双烯的价格相关性
以1995—2004年新加坡市场石脑油价格和泰国市场双烯价格为例,考察国际市场石脑油和双烯的价格关联性。如图5。
从图5可见,石脑油和双烯的价格之间也存在较强关联性。以1995—2004年价格为基础,对石脑油价和双烯平均价做一元线性分析,得出以下关联公式:
2000
24002450270031803650413546105560651012.716.817.420.025.030.035.040.050.060.0119
154158180222263306347431514962124712821460180121352480281834944169-76-27531412273164035777520.200.360.380.490.680.871.071.261.652.03
时3.1原油价格20美元/bbl
从表4可见,若双烯平均生产成本低于2450
元/,要求煤价不高于7元/,天然气价不高于tt
0.40元/m3,此时原油价格可以为17.4美元/bbl,对
应石脑油价格为158美元/和天然气价。煤价7元/tt低于0.40元/m3,在我国几乎是行不通的。即使原油价格提高到20美元/,石脑油价格为180美bbl元/,对应煤价也只能提高到53元/,天然气价只tt
Y2=2.47X2-41.65(2)
第12期
韩红梅:石脑油、煤、天然气路线制烯烃的经济性分析
・17・
能提高到0.49元/m3。这样苛刻的价格约束表明,在原油价格较低时,煤、天然气路线的其它成本费用太高,使项目根本无法发挥主要原材料低成本的优势。因此,可以说,在原油价格低于20美元/时,煤、天然气制烯烃项目缺乏生命力。bbl
三大附加费用中,管理费用和销售费用取决于企业的管理水平、销售方式和营销策略,要依据企业实际情况才能进行比较。财务费用取决于项目融资方案的设计,是表现企业实力并对项目成败有重要影响的因素,在项目前期评价中不容忽视。
从表1可见,同样的生产规模,煤、天然气路线的投资远远高于石脑油路线的投资。这就要求煤、天然气路线的项目投资方具有极强的融资能力,同时必须考虑财务费用对单位产品完全成本的影响。若以建设投资为基数,以资本金比例均为30%测算,三大路线所需项目资本金数额、生产期第一年长期借款利息和单位双烯平均财务费用如表5。
表5融资方案的影响
项目建设投资/万元融资方案资本金比例/%资本金/万元长期借款/万元长期借款利率/%生产期第一年长期借款万元利息/
单位双烯平均负担的财务费用/(元/)mt
石脑油路线
煤路线
天然气路线
时3.2原油价格25美元/bbl
若原油价格提高到25美元/,石脑油价格bbl为222美元/,双烯平均生产成本为3180元/。此tt时若用煤、天然气为原料生产烯烃,则相应煤价,相应天然气价0.141元/t68元/m3。
时3.3原油价格30美元/bbl
若原油价格提高到30美元/,石脑油价格bbl约为263美元/,双烯平均生产成本将达到3650t元/。这时,煤或天然气生产烯烃项目的主要原t材料价格要求比较宽松,煤价可以涨到227元/,t天然气价可以涨到0.87元/m3。即当原油价格达到时,煤或天然气制烯烃项目将具有一30美元/bbl定的价格竞争力。
485000100000030
145500339500
6.1220777
178
30300000700000
6.1242840
540
75500030226500528500
6.1232344
404
时3.4原油价格35美元/bbl
若原油价格提高到35美元/,石脑油价格bbl。,双烯平均生产成本将达到4135元/306美元/tt以上,天然气价此时对应的煤价可以涨到316元/t可以涨到1.07元/m。煤、天然气制烯烃项目显示
3
出较强的价格竞争力。表5表明,同样规模的烯烃项目,煤路线投资是石脑油路线投资的2倍以上,天然气路线投资约是石脑油路线投资的1.5倍。石脑油路线投资方只需要15亿元就可以启动项目,而煤路线则需要30亿元,天然气路线需要22.65亿元,分别相当于石脑油路线的2倍和1.5倍。同样,长期借款也存在2倍和1.5倍关系,由此留给项目生产期的财务费用,煤路线、天然气路线远远高于石脑油路线。单位双烯平均负担的财务费用,石脑油路线为178元/,煤路线为540元/,天然气路线为404tt元/。财务费用上的差距,将使表4体现的成本与t原料价格对应关系在完全成本环节产生错位。考虑财务费用影响因素的成本与原料价格对应关系如表6所示。
表6财务费用影响下的成本与原料价格对应关系
双烯平均生产
-1
元成本/・t
石脑油价原油价/
-1-1-1美元・bbl美元・元・tt
煤价/
-1
元・t
时3.5原油价格40~60美元/bbl
若原油价格高于40美元/,石脑油价格高bbl
于347美元/,双烯平均生产成本将达到4610元/tt以上。这时,煤或天然气制烯烃项目具备低原料成本的竞争优势。
若原油价格高达60美元/,煤、天然气制烯bbl烃项目应具有很好的生存空间和良好的发展前景。
4融资方案的影响
项目财务评价中,产品成本可分为两个层次。第一个层次是生产成本,也叫制造成本,是指包括直接原材料费用、燃料及动力费用、人工工资、折旧费、修理费和其它制造费用在内的成本。第二个层次是单位产品完全成本,是在生产成本的基础上,加管理费用、财务费用和销售费用。我国1993年会计制度改革,改完全成本法为制造成本法,不要求核算单位产品完全成本费用,而是将管理费用、财务费用和销售费用直接计入当期损益。项目财务评价可根据需要决定是否计算单位产品完全成本。
天然气价/元・m-3
3180365041354610
25.030.035.040.0
222263306347
180172~740.58~0.60
2135166~1680.78~0.792480250~2520.98~0.992818340~3421.19~1.20
化工技术经济
・18・
CHEMICALTECHNO-ECONOMICS2005年第23卷
将表6与表4对比可见,若将财务费用考虑在内,原油价格为25美元/时,融资方案要求煤bbl价几乎要下降一半,天然气价下降约0.1元/m3,二者才能与石脑油路线相抗衡。尽管这时煤、天然气路线仍具有投资机会,但价格条件变得苛刻。当油价提高到30美元/,煤、天然气路线才逐bbl渐解脱原料价格约束。当油价达到35美元/,bbl煤、天然气路线才具备低原料成本的价格竞争优势。融资方案使比较的基准点平移3~4美元/。bbl
高位运行。在这样的原油价格水平上,煤化工、天然气化工项目在经济性方面应具有一定竞争力。但投资者应密切关注油价的走势,分析影响油价走势的关键因素。
(3)应该看到,石脑油路线工艺技术是成熟的,有现成的工业化装置和工业化数据可以参考;而MTO技术目前还处在可行性研究阶段,具有工艺技术、投资等诸多不确定性和风险因素。模型中煤和天然气路线产品方案是否可靠,投资估算是否足够,仍有待于将来进一步探讨。投资者除了关注价格因素之外,也要提高工艺技术风险意识,慎防一哄而起。因此,应一方面做好应对油价回落的准备,另一方面在技术调研、融资方案和工程设计等环节狠下功夫,以提高煤化工、天然气化工项目长远竞争力。
5结论与建议
应是煤、天然气制(1)原油价格35美元/bbl烯烃项目与石脑油制烯烃项目相竞争的节点。随着原油价格升高,煤、天然气制烯烃项目低原料成本价格优势将越来越明显。
(2)目前,国际市场原油价格仍在60美元/bbl
EconomicAnalysisofProducingOlefinefromNaphtha,CoalandNaturalGas
HANHong-mei
(ChinaNationalPetroleumandChemicalPlanningInstitute,Beijing100013,China)
Abstract:Thepapercalculatedthecostofolefinfromdifferentfeedstocksandvariouspricesbythreemodelsofnaphtharoad,coalroadandnaturalgasroad.Theeconomyofolefinproductioniscompared,andtheeffectivenessoffinancefundingoncostandprojectchoosingisanalyzed,too.Itisindicatedthat35USD/bblofoilpriceisthecompetitivekeypointforolefinprojectfromnaphtha,coalandnaturalgas.
Keywords:ethylene;propylene;production;coal;naturalgas;naphtha;price;technicaleconomicalcomparison
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!・消息・2005年度化工行业优秀工程设计等奖项公布
11月23日,中国石油和化工勘察设计协会公布了2005年度化工行业优秀工程设计奖38项,其中一等奖5项:华陆工程科技
有限责任公司的山西三维集团股份有限公司2.年1,4-丁二醇工程、东华工程科技股份有限公司的云南三环化工有限公司5万吨/
600kt/a硫磺制酸装置、洛阳黎明化工开发设计所的广东中成化工有限公司年产2.5万吨(100%)过氧化氢装置、天津市化工设
计院的天津中新药业集团股份有限公司现代中药产业园项目、华陆工程科技有限责任公司的上海焦化有限公司4万吨/年苯酐工程;二等奖11项;三等奖22项。优秀工程勘察奖22项,其中一等奖4项:中国化学工程南京岩土工程公司的南钢集团有限公司宽中厚卷项目、明达化工地质有限责任公司的新疆罗布泊钾肥基地一期盐田工程、山西华晋岩土工程勘察有限公司的山西焦煤集团五麟100万吨/年焦化工程、湖南化工地质工程勘察院的长沙县固体废弃物处置场防渗帐幕灌浆(北段)工程;二等奖5项;三等奖13项。优秀民用建筑设计奖15项,其中一等奖3项:上海工程化学设计院有限公司的上海市统计资料馆、湖南化工医药设计院的湘南学院图书馆、北京蓝图工程设计有限公司的温莎大道;二等奖5项;三等奖7项。优秀基础工作奖共1项,一等奖是化学工业第二设计院和中国化工学会化工安全专业委员会的光气及光气化产品生产安全规程(GB19041-2003)。
据悉,2005年度化工行业优秀工程设计等奖项的评选有三个重要的特点:一是注重应用自主开发的具有自主知识产权的专有技术或专利技术实现产业化的工程设计;二是消化吸收国外先进技术进行再创新,并在国内首先应用的工程设计项目;三是民用建筑较多,说明化工系统的勘察设计单位在增强自主创新能力和拓展业务范围方面显现出强劲的发展势头。另悉,获一、二等奖的项目,可由中国石油和化工勘察设计协会推荐到国家建设部,参加全国优秀工程设计等奖项的评选。
（董万森）
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容