世界甲醇行业市场分析
甲醇既是重要的化工原料,也是价廉物美的清洁燃料。在汽油中掺烧3-5%的甲醇,能提高汽油的辛烷值,可直接充当汽油使用;掺烧10-20%的甲醇,加上助溶剂复配,能够与成品汽油混用;在对发动机进行改造之后,可高比例掺烧甲醇燃料和全甲醇燃料。由于技术成熟,甲醇燃料是近期替代能源工作的重点。
甲醇的用途分析
1、甲醇燃料
甲醇掺烧汽油和柴油20世纪70年代出现的两次石油危机及严格的环保要求,大大促进了甲醇车用燃料的开发,甲醇汽油是工种液态清洁燃料,在国际上早已经作为清洁汽车燃料使用。从热值上讲,甲醇含氧更高,与汽油混合燃烧充分,所以动力很足。
我国在甲醇燃料的开发及应用已具有了一定的基础:在汽油中掺入5%、15%,、25%和85%的甲醇及用纯甲醇(100%)作为汽车燃料的试验研究方面已经进行大量实质性工作。
2、直接甲醇燃料电池
为适应全球性的能源可持续利用和环境保护的需要,燃料电池技术已经成为国际高技术研究开发的热点。直接以甲醇为燃料,以甲醇和氧的电化学反应将化学能自发地转变成电能的发电技术称之为直接甲醇燃料电池(DMFC)。DMFC是一种综合性能优良,操作简便,具有广泛应用前景的燃料电池。
它的主要特点是甲醇不经过预处理可直接应用于阳极反应产生电流,同时生成水和二氧化碳,对环境无污染,为洁净的电源;它的能量转换率高,实际效率可达70%以上,即可提高燃料的利用率两倍以上,是节能高效的发电技术。
3、甲醇生产二甲醚燃料
二甲醚(DME)除了在日用化工、制药、农药、染料、涂料等方面具有广泛的用途外,它还具有方便、清洁、动力性能好、污染少、稍加压即为液体,易贮存等燃料性能。较好地解决了能源和污染的矛盾这一世界难题,被誉为“21世纪的绿色燃料”。
在我国大力发展二甲醚燃料已经具备较成熟的条件,通过锅炉改用二甲醚燃料或建设二甲醚为燃料的燃气轮机,目前火力发电中供应越来越紧张的柴油和燃料油也可以考虑用二甲醚来代替。
全球市场甲醇产品生产情况分析
至2006年底,世界甲醇的总生产能力接近4800万吨,2006年总需求达3680万吨。世界甲醇生产主要集中在天然气资源比较丰富的地区,如特立尼达、智利、新西兰、沙特和俄罗斯。
世界甲醇产能增长速度较快的地区是中东和南美地区,上述地区已经成为世界甲醇的重要生产基地。由于美国国内天然气价格较高,加之对MTBE产品使用的限制,美国甲醇生产大幅下降,目前仅剩60万t/年。
未来几年还将有大量产能陆续投产,预计到2010年中东地区甲醇产能将翻一番,中国产能到2010年也将翻番至2120万t/年。世界甲醇生产能力将达到约6400万t,2015年达到约7200万t,供应能力大于市场需求,竞争将会加剧,一些不具竞争力的小装置或原料价格较高地区的甲醇装置将关闭。
中国已成为世界甲醇的主要生产地区,中国甲醇主要以煤炭为原料,其中亚太地区的生产能力为1410万吨/年,约占世界总生产能力的30%;中东及非洲地区的生产能力为1217万吨/年,约占总生产能力的25%,北美地区的生产能力仅为60万吨/年,约占总生产能力的1.2%;南美地区的生产能力为1256万吨/年,约占总生产能力的26%;其他地区的生产能力为854万吨/年,约占世界总生产能力的17.8%。
全球市场甲醇产品应用情况分析
世界主要甲醇生产企业都是将甲醇作为商品销售,自用量很少。同时大型甲醇生产企业都拥有自己的远洋运输船队和储运设施,以便将生产的甲醇运往世界各地销售。
由于下游需求增长的推动,未来五年世界甲醇需求量将以年均增长率5.6%速度增长,其中甲基丙烯酸甲酯(MMA)需求增速为4.7%/年,醋酸需求增速6.4%/年,加上直接作燃料等新用途(不包括甲基叔丁基醚(MTBE))。此外甲醇最大用途的甲醛需求将以3.2%/年增速增长。
甲醇下游衍生物中对甲醇需求量最大的仍然是甲醛,约占全球甲醇需求量的1/3。据预测,到2009年,中国和西欧将成为全球最大的甲醛生产地区。尽管美国削减甲基叔丁基醚(MTBE)产量,但MTBE仍将是甲醇下游衍生物中对甲醇需求量第二的品种,约消费全球甲醇需求量的15%。
在甲醇下游衍生物中,醋酸的需求正在快速增长,中国和亚洲其他地区的醋酸产能正在快速增长,到2009年,亚洲地区的醋酸产能和产量将占到全球总量的约57%。2007年全球甲醇消费量为4034万吨,2008年甲醇消费量将增长近11%,达到4470万吨,而接下来的年时间,全球甲醇消费量将增长31%,到2012年消费量将达到5860万吨。
全球甲醇生产技术发展趋势
甲醇生产技术主要有中压法和低压法两种工艺,并以低压法为主。这两种工艺生产的甲醇约占世界甲醇总产量的80%以上。甲醇生产技术及制法主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。
生产甲醇的原料可以是天然气、煤炭、焦炭、渣油、石脑油、乙炔尾气等。从20世纪50年代起,天然气逐步成为合成甲醇的主要原料。
当代甲醇行业主要应用的生产技术有海尔德-托普索(HaldorTopsoe)、Kvaerner工艺技术/Synetix公司(英国)、克虏伯-乌德公司和鲁齐油气化学(Lurgi)公司工艺等。
1、海尔德-托普索公司工艺
从天然气生产甲醇,采用二步法转化后续低压合成。原料脱硫后进入饱和器。天然气与蒸汽的混合物预热后进入一次转化器,出来的气体直接进入注氧的二次转化器。一次转化器相对较小,在3.5Mpa下操作。烟气热量预热转化器进料。过程气体热量用于发生高压蒸汽、预热锅炉给水、预热过程冷凝液(送至饱和器)和用于蒸馏塔重沸。冷却后合成气经一段压缩后进入合成回路,合成回路有三台绝热反应器。
回路反应热用于加热饱和器中水。粗甲醇分出后直接送去蒸馏(拥有三座蒸馏塔)。循环气在少量驰放去除惰性化合物后压缩返回。
2、Kvaerner工艺技术/Synetix公司工艺
采用改进的低压法甲醇工艺,利用二段蒸汽转化后续压缩、合成和蒸馏,从天然气生产甲醇。天然气进料压缩、脱硫进入饱和器。混合物加热送入预转化器,采用催化富气(CRG)工艺。在智利、特立尼达和海湾地区正在利用低费用的天然气建设甲醇装置。
3、克虏伯-乌德公司工艺
原料可为天然气至LPG和重石脑油。包括以下工艺步骤:进料净化,蒸汽转化、合成气压缩、合成和粗甲醇蒸馏。蒸汽转化器为顶烧式箱型加热炉。在镍催化剂存在下发生转化反应。
4、鲁齐公司工艺
利用天然气为原料。天然气预热和脱硫后用工艺用水饱和,进一步预热和与蒸汽混合后进入预转化器,转化成H2、CO2和CH4。再用加热炉预热,进入自热式转化器,被蒸汽和O2转化。
5、Synetix公司工艺
原料可为天然气、石脑油、煤和石化排气物流。采用低压甲醇(LPM)合成工艺。LPM过程主要有三个部分:合成气生产,甲醇合成和甲醇蒸馏。合成气蒸汽转化采用镍基催化剂。
进入本世纪以来,甲醇新建装置集中在中东、拉美和东亚等甲醇原料——天然气资源丰富的地区。在这些地区,天然气的价格折合人民币大部分在0.2~0.3元/立方米,甲醇原料价格优势突出。在生产区位调整过程中,随着甲醇生产技术的日趋成熟,装置的大型化也成为必然趋势。
从上世纪90年代以来,国外新建单套甲醇装置的产能一般为50万吨~80万吨/年,进入本世纪后进一步提升至100万吨/年以上。与此同时,每年大约有600万~700万吨产能低于80万吨/年、效率不高的甲醇装置将可能关闭。
国内甲醇生产技术应用分析
而中国生产甲醇的原料主要是煤炭,国内煤气化主要采用三种技术:Shell、德士古、华东理工。
我国的甲醇生产始于1957年,50年代在吉林、兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料来生产甲醇的装置。60年代建成了一批中小型装置,并在合成氨工业的基础上开发了联产法生产甲醇的工艺。70年代四川维尼纶厂引进了一套以乙炔尾气为原料的95千吨/年低压法装置,采用英国ICI技术。
1995年12月,由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计的200千吨/年甲醇生产装置在上海太平洋化工公司顺利投产,标志着我国甲醇生产技术向大型化和国产化迈出了新的一步。
2000年,杭州林达公司开发了拥有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术。
中国甲醇行业生产情况分析
我国甲醇生产原料以煤为主,中国甲醇生产主要集中在华南、华东和华北地区。2005年全年国内精甲醇产量536.2万t,较上年同期增长了21.62%;进入2006年,国内精甲醇产量有了突破性的飞跃,2006年累计产量为762.25万t。
2007年中国生产甲醇1010万吨。2008年1-2月累计产量187.3万吨,同比增长21.4%。2008年全国1-4月各省产量前四位分别:河南:60.08万吨,山东:54.24万吨,陕西:29.09万吨,山西:25.38万吨。
2007年有关部门在制订系列甲醇燃料国家标准,为甲醇汽油顺利进入市场扫清障碍。目前在制订的国家标准有:《高比例车用甲醇汽油》标准、《变性燃料甲醇》和《M15车用甲醇汽油》等,这些标准将于2009年前完成编制。
中国甲醇行业生产装置情况
目前我国有近200家甲醇生产企业,但其中10万吨/年以上的装置却只占20%,最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨/年,其余80%都是10万吨/年以下的装置。其中以天然气为原料的甲醇装置约占国内总产能的22%,以煤为原料的约占78%。产能在10万吨左右的只有中石化集团的四川维纶厂、大庆油田甲醇厂、上海焦化公司、榆林天然气化工公司、长庆油田中国天然气公司青海分公司等几家。
2007年我国共有甲醇生产企业177家,总规模已突破1600万吨/年。目前在建、拟建甲醇项目有34个,到2010年总产能将达到2600~3060万吨/年。
随着大型甲醇装置陆续建成投产,将有200~300万吨/年缺乏竞争能力的小型装置被迫关停,到2010年,我国将新增甲醇能力1000~1500万吨/年,总产能达到2000~2500万吨/年。
2007~2009年是国内甲醇装置集中投产的高峰期,同时也是世界新建甲醇装置的集中投产期,未来5年,世界净增甲醇装置产能将达1100~1300万吨/年。
目前国内甲醇装置规模普遍较小,且多采用煤头路线,以煤为原料的约占到78%;单位产能投资高,约为国外大型甲醇装置投资的2倍,导致财务费用和折旧费用高。这些都影响成本。
根据这样的装置格局,业内普遍估计,目前我国甲醇生产成本大约在1400元~1800元/吨(约200美元/吨)。一旦出现市场供过于求的局面,国内甲醇价格有可能要下跌到约2000元/吨,甚至更低。这对产能规模小、单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会压力剧增。
中国甲醇产品进出口分析
中国甲醇进口量自2002年起以15%的速度逐年递减。官方统计2007年1-10月中国甲醇进口总量为67.99万吨,较去年同期减少34.3%。11-12月甲醇进口继续萎缩势态。2008年1-4月累计进口总量为23.94万吨,较去年同期增加126.16%,累计平均进口价为401.22美元/吨。
2007年中国甲醇出口受国际供求关系影响显著,1季度借住06年末国际货紧价扬的余波,甲醇出口量飙升至25.84万吨,同比增长1835.9%。其中仅2月份单月出口量就高达10.35万吨,创历史新高。4~10月,国内外套利窗口缩减导致甲醇出口减量,2季度出口14.02万吨,较1季度减少近半。3季度出口退税调低继续抑制出口,10月达到年内最低仅65吨。11月随国际利差再次打开,出口热潮重现。官方统计,1-11月国内主要口岸共计出口甲醇45.4601352万吨,较2006年同期增涨273.34%。
中国甲醇市场需求情况分析
我国甲醇消费结构与国外类似,最大消费领域是甲醛生产,消费比例约为40%;其次是MTBE和醋酸,所占比例分别为6%和7%。近年来甲醇燃料方面的消费量发展较快,尽管国家尚未出台相关政策法规和标准,但甲醇燃料消费已经成为驱动甲醇需求的主要动力之一。
目前我国甲醇消费的主要地区是华东和华南地区,上述地区也是我国甲醛、MTBE、丙烯酸酯和醋酸等下游产品生产的集中地。对于甲醇燃料,消费地区主要集中在山西、河南等地。2005年,我国甲醇进口总量中,江苏省进口比例占62.28%,广东省所占比例为28.28%,福建省比例为4.11%,浙江省比例为3.34%。所有进口基本上全部集中在华东和华南地区,进口结构也在一定程度上反映了我国甲醇消费的地区分布。
全球甲醇新增需求主要来自于中国。2000年~2007年,全球每年新增甲醇需求量133万吨,其中中国每年新增甲醇需求105万吨,约占全球新增需求量的79%。2006年中国超过美国首次成为全球最大的甲醇消费国,同一年中国超过特立尼达和多巴哥成为全球最大的甲醇生产国。
2007年中国甲醇表观消费量显著提高,全年表观消费量将突破1100万吨,较去年增加约31.7%,实际消费甲醇1060万吨。尤其在07年8月全国表观消费量首次突破百万吨,并于10月达到最高约110万吨的水平。
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