海外天然气制甲醇项目竞争力分析

韩振飞(中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波 315103)

0 引言

近年来，中国甲醇市场快速扩张，甲醇产业迅猛发展，已经成为全球最大的甲醇消费和生产国，作为基础化工原料，甲醇也成为重要的大宗化工产品。据统计，2019年中国国内的甲醇表观消费量达7 288万吨，国内甲醇产量为6 216万吨，甲醇进口量超过1 000万吨[1]。鉴于甲醇下游产品市场的蓬勃发展，甲醇供需缺口在未来5～10年内将持续扩大。大力发展海外天然气制甲醇项目，可有效缓解国内甲醇供给不足的现状。

同时，相比于国内煤制甲醇项目，其竞争力较强，原因有三：一是国内煤制甲醇产能主要集中在华北、西北地区，而国内甲醇的消费主要集中在华东沿海，两地之间的运输以铁路和公路为主，甲醇的运费成本较高；二是国外天然气价格持续走低，天然气制甲醇流程短、投资低，甲醇生产成本较低；三是国内的甲醇装置产能由中小企业贡献较多，这些企业面临的环保压力日益增加，装置运行效率不高，开工率低，能耗和操作成本高。不同海外地区天然气制甲醇装置的投资、生产成本、甲醇运输费用、天然气供给情况等均存在差异，本文以美国、俄罗斯、中东和非洲为例，通过技术经济对比和风险分析，比较在上述四个地区新建天然气制甲醇装置的优劣，并与国内煤制甲醇项目进行横向对比。

1 国内资源特点、甲醇生产工艺

我国资源禀赋特点是缺油少气、煤炭资源相对丰富。当前我国甲醇工业中，煤制甲醇比例约占76%，焦炉煤气制甲醇比例约占17%，天然气制甲醇占7%，形成了单-联并举、大小并进的行业发展格局。尽管天然气制甲醇流程短、投资低、环保节能，但我国的资源利用现状及国家能源政策决定了在相当长的时间内，煤制甲醇将依然是国内甲醇的主要生产方向，而淘汰市场竞争力低、规模小的甲醇装置，实现装置规模大型化，同时大力研发节能环保型甲醇合成工艺及高效催化剂将是国内煤制甲醇的发展趋势。

2 海外甲醇生产情况

海外已建成及规划建设的天然气制甲醇装置主要集中在北美、俄罗斯、中东、非洲等地，上述地区天然气资源丰富，天然气价格低廉，是新建天然气制甲醇装置的首选地区。

北美地区(包括美国、加拿大、墨西哥)2019年的甲醇产能约为1 000万吨，随着页岩气产业蓬勃发展，北美天然气价格一再下滑，推动了天然气制甲醇项目在美国的重新崛起。作为曾经的甲醇进口国，美国已成为世界第二大甲醇生产国。北美甲醇下游市场多以传统需求甲醛、乙酸为主，增长缓慢，2018年以来北美甲醇逐步发展为以出口为主。

俄罗斯2019年甲醇产能约为450万吨。受国际油价的下跌，美国和欧盟的经济制裁等一系列影响，俄罗斯的经济陷入了困境，一直以来在经济结构中占据主体地位的能源产业萧条，油气出口量价齐跌。为了应对困境，俄罗斯在近几年内建成了多家供出口的天然气制甲醇工厂，意在调整产业结构，通过出口甲醇并以美元/欧元结算，稳定汇率市场。同时，俄罗斯的国内甲醇下游市场主要以甲醛为主，用于木制品行业，需求增速缓慢。因此，未来俄罗斯的甲醇将以出口为主。

作为中东地区的甲醇生产大国，伊朗现有甲醇年产能为600万吨左右。而由于伊核问题的制裁，伊朗的甲醇只能公开销往我国和印度。伊朗天然气供应充足，随着伊朗国内甲醇生产装置的建设，预计今后几年伊朗甲醇产能将达900万吨，超越沙特成为中东地区最大的甲醇生产国。由于伊朗国内甲醇下游需求较小，甲醇将持续以出口为主。但伊核问题依然是其经济建设的最不确定因素。

非洲地区2019年甲醇产能约330万吨，由于天然气资源丰富，因此非洲的天然气制甲醇产业潜力巨大。但是非洲地区的基础设施匮乏，不利于天然气制甲醇装置的建设。此外，非洲部分地区的政治局势不稳，投资风险大，因此预计在近5年内，非洲地区的甲醇产能将没有明显增长。同时，非洲地区的工业生产水平较低，对甲醇的需求不高，甲醇主要以出口为主。

3 天然气制甲醇工艺流程配置，公辅设施

典型的天然气制甲醇的工艺流程一般包括空分、天然气转化、甲醇合成、甲醇精馏四个主要部分。具体工艺流程如下：来自气田的原料天然气，经天然气转化反应得到甲醇合成气，其主要成分包括H2、CO、CO2，利用废锅回收转化余热，副产蒸汽供全厂使用。甲醇合成气经合成气压缩机加压至一定压力后，送至甲醇合成单元。合成气在催化剂作用下发生甲醇合成反应，甲醇合成循环气经过冷凝分离出粗甲醇后，未反应的气体再重新增压返回甲醇反应器中进行循环。粗甲醇再经精馏塔精制，脱除轻组分杂质和重组分杂质后最终得到产品甲醇。

整个天然气制甲醇工厂一般还配套设有锅炉发电装置、循环水场、污水处理站、脱盐水站、空压站等公用工程设施；罐区、全厂火炬、变电所、仓库、维修中心、行政中心、酸碱站、长输管线末站等辅助设施。

4 海外天然气制甲醇与国内煤制甲醇对比

为对煤制甲醇和天然气制甲醇项目的经济性进行比较，对建设规模为360万吨/年甲醇生产工厂，北美(美国)、俄罗斯、中东(伊朗)、非洲的天然气制甲醇与国内煤制甲醇进行投资、生产成本、税金、内部收益率比较。

为统一对比基准，产品甲醇价格以东北亚地区三年平均合同价302美元/吨计算，美元对人民币汇率按三年平均汇率6.98计算，甲醇价格约合2 111元/吨。各甲醇装置的情况对比如表1所示(除特殊说明外，货币单位均为元)。

表1 各甲醇装置的情况对比

项目投资方面，由于天然气制甲醇相比于煤制甲醇，其工艺流程简单，生产路线短，因此天然气制甲醇的投资普遍低于煤制甲醇。由于装置建设地区的生产水平、基础设施情况、人工成本各不相同，所以不同地区的天然气制甲醇项目的投资额不同。根据同类项目初步估算，外海天然气制甲醇项目的投资额：中东≈非洲＜俄罗斯＜北美。

运费方面，国内甲醇的产地和消费地相距较远，运输主要依赖公路或铁路，国内煤制甲醇的吨产品运费按照铁路计算接近200元；海外的天然气制甲醇的产品甲醇一般通过海运运至国内，其费用略高于国内煤制甲醇的产品运费。根据运输距离，海外天然气制甲醇的运费：俄罗斯＜非洲≈中东＜北美。

生产成本方面，相较于煤制甲醇，天然气制甲醇的公用工程消耗低，加上低廉的天然气价格，天然气制甲醇的生产成本普遍低于煤制甲醇。其中，得益于中东丰富的天然气资源及较低的开采难度，中东的天然气价格最低，仅为0.26元/Nm3；俄罗斯是全球天然气储量最丰富的国家之一，天然气价格仅次于中东地区，为0.54元/Nm3；非洲虽然天然气资源丰富，但基础设施匮乏，开采成本相对较高，天然气价格为0.65元/Nm3，美国凭借页岩气革命的推动，天然气价也颇具竞争力，天然气价为0.70元/Nm3。由于天然气制甲醇的生产成本与天然气价格直接挂钩，因此在工艺路线相同的情况下，四个地区的天然气制甲醇生产成本：中东＜俄罗斯＜非洲＜北美。

税金方面，各项目所需缴纳税金包括所得税、关税以及其他税。参考装置所在地政府的税收政策，美国地区所得税率最高，高达35%，中东地区的所得税率虽然仅有25%，但其投产项目的利润额远高于美国项目，因此所纳所得税金额最高，俄罗斯和非洲地区为鼓励投资，可以减免所得税，非洲部分地区甚至可完全免除所得税；各个海外天然气制甲醇项目所缴纳的关税税率一致，为5.5%；除去所得税和关税，根据不同国家的政策，需额外上缴其他税费，如在美国，需缴纳不动产税、有害化学品税等。总体来说，项目所需缴纳税金：非洲＜俄罗斯＜美国＜中东。

内部收益率方面，按照本文前述甲醇价格测算，各方案的内部收益率情况不尽相同。由于生产成本极具优势，运费及税金则差别不大，除美国外，其他海外天然气制甲醇的内部收益率均高于国内煤制甲醇。其中，俄罗斯天然气制甲醇项目的内部收益率最高，为16.60%，中东及非洲天然气制甲醇项目分别16.32%和14.94%紧随其后。美国天然气制甲醇项目的原料成本不具备明显优势，同时运费和税金较高，因此内部收益率仅有-1.12%。

5 风险

5.1 市场风险

甲醇作为一种重要的基本化工原料，是全球流通的大宗产品，中国、欧洲、北美是甲醇的最主要需求地区，其贸易量约占全球甲醇贸易的3/4。本项目甲醇产品主要以中国作为目标市场。由于MTO/MTP项目大量投产，未来中国市场的甲醇需求仍将持续增长，但存在一定的不确定性因素，如：重大公共卫生事件影响、大宗化学品石油价格传导的影响、世界经济受贸易战恐慌波及等，这些因素有可能会在某些时间段对甲醇市场产生一定程度的冲击，增加了市场的不确定性风险。但从国内市场的长期格局来看，仍维持未来国内市场的甲醇需求呈增加趋势，因此认为国内甲醇产品的市场风险小。

5.2 资源风险

北美方面，据美国能源信息署(EIA)统计，2019年美国页岩气产量约7 200亿立方米，占美国天然气总产量的63%。预计2050年，美国页岩气产量达到峰值约11 000亿立方米，在天然气产量中比重升至近90%[2]。页岩气开采技术的突破性进步，使美国天然气产量大幅增长，因此美国地区的气源供应稳定，资源风险较小。

中东天然气储量丰富，约占全球天然气总储量的40%。其中，中东拥有世界最大的天然气田—北地-南帕斯气田，位于波斯湾，由卡塔尔和伊朗共同拥有开发，该气田已探明的天然气储量达38.28万亿立方米[3]。中东地区的沙特、阿联酋、伊拉克、科威特等国的天然储量也较丰富。此外，中东地区的天然气储采极高，超过100年，因此资源风险较小。

俄罗斯是全球天然气储量最大的国家，其天然气储量约为47.80万亿立方米[4]，占全球天然气总储量的24%。俄罗斯的天然气资源主要集中在西伯利亚地区，主要的气田有亚姆堡气田、乌连戈伊气田、博瓦涅科沃气田等。俄罗斯的天然气储量巨大，资源风险较小。

非洲的天然气储量约占全球天然气总储量的8%，主要分布在北非的阿尔及利亚、埃及、利比亚，西非的尼日利亚以及南部非洲的莫桑比克。非洲的天然气储采较高，达到70年，因此资源风险较小。

5.3 技术风险

天然气制甲醇的技术已经相当成熟，几家主要的天然气制甲醇专利商，如：鲁奇、戴维、托普所等已建成多套180吨/年及以上的天然气制甲醇装置，已建成的装置均能够稳定、高效地长周期运行，采用上述专利商的天然气制甲醇技术，技术风险较低。

5.4 政治风险

北美的政治局势较稳定，有利于天然气项目的执行。但长久以来，中美两大经济体处于竞争关系，并且新一届美国政府成立以来，主张企业本土化，美国政府及企业频繁利用反垄断法、保护商业秘密法、国家安全法等法律工具向中国企业发难，其贸易保护主义有愈演愈烈之势，致使中国企业在美投资遇阻现象时有发生，企业的跨国进行产业的战略布局受到阻碍，因此天然气制甲醇项目的落地、建设、运营存在一定的政治风险。

俄罗斯方面，其天然气资源主要由俄罗斯天然气工业股份公司(Gazprom)控制，垄断了超过三分之二以上的天然气出口。2019年12月2日中俄东线天然气管道投产通气。中俄东线管道项目包括俄罗斯境内的“西伯利亚力量”管道和中方境内的中俄东线天然气管道，全线投产后，将可为中国市场提供380亿立方米/年的天然气资源。未来两国能源和经贸合作有望向更深层次发展，因此在俄罗斯建设天然气项目的政治风险较小。

中东地区的宗教矛盾突出，领土争端频发，政治局势多变，不确定性较大。美国政府退出伊核协议，增加对产气大国伊朗制裁力度，中东局势牵一发而动全身，将给在中东的天然气项目带来较大的政治风险。

非洲方面，几个产气大国中，除莫桑比克的政治局势相对稳定外，南非、埃及、阿尔及利亚、利比亚、尼日利亚的政治局势均比较复杂，朝令夕改的事件时有发生，甚至部分地区存在武装交火，因此在非洲地区投资建设天然气项目具有较高的政治风险。

5.5 社会风险

海外天然气制甲醇项目的实施可为当地增加大量利税，提供大量就业机会，能有效带动当地经济发展，改善当地的社会和经济状况。项目建设采用主流的天然气制甲醇技术，相关技术的三废排放较少，主要包括废催化剂、烟道气及少量浓盐废水。废催化剂由供应商回收利用，烟道气和废水均满足相关排放标准，对当地环境基本无影响。

值得注意的是海外的风土人情与国内不同，尤其是中东、非洲等地区，民族宗教错综复杂，风俗、文化、价值观各异，海外天然气项目建造、运营过程中可能存在沟通不畅的情况，造成额外的社会风险。

6 结语

从经济性上分析，除美国外，不同地区的海外天然气制甲醇项目均优于国内煤制甲醇项目，主要得益于海外低廉的天然气价格，以及天然气制甲醇工艺的较低的投资和日常运行操作成本。

对不同地区天然气制甲醇项目进行经济性比较，俄罗斯地区的内部收益率最高，达到16.60%，中东和非洲地区次之，美国项目由于运费和税金较高，在当前甲醇测算价下，内部收益率仅为-1.12%。

对不同地区天然气制甲醇项目进行风险比较，所选地区的天然气资源丰富，气源风险较小；俄罗斯的政治风险较小，美国存在一定的政治风险，非洲、中东的政治风险较高；美国、俄罗斯的社会风险较小，非洲、中东存在一定的社会风险。

综上所述，在俄罗斯开展海外天然气项目的经济性较好，且各类风险较小；非洲和中东需选择政治和社会风险较小的国家；对于美国则需要在选址、原料价格、融资以及双边经贸关系等方面综合考虑，以提高其可行性。