文件编号：A282/0299
刊发时间：2021年6月22日
迅速增长的美国乙烷出口
自2014年首次出口以来，美国已成为世界最大乙烷出口国，2021年3月出口数量每天突破37万桶，我国已经成为主要出口目的地之一。
王能全
作为世界上第一大天然气生产国，美国的烃类气体液产量巨大，其中乙烷和丙烷占了70%以上。数量巨大的烃类气体液，在改变美国自身石油、炼油和石油化工产业结构及形势的同时，也正在给世界的石化行业带来影响深远的结构性变化。依据美国能源信息署的数据和资料，本文将介绍当前美国乙烷的出口情况。从2014年开始出口乙烷以来，美国乙烷出口的数量和规模正在不断扩大，已成为世界第一大乙烷出口国，我国也已成为美国乙烷出口的主要目的地之一。作为2019年2月28日“美国正在成为世界主要乙烷生产和出口国”之后第二篇分析和讨论美国乙烷出口的专题文章，本文在介绍美国乙烷出口最新数据和形势的同时，我们从中更可以看到的是，页岩革命，尤其是页岩气革命，给美国和世界石油天然气及能源行业的影响，是多方面的和深远的，在可以预见的相当长时间里这些影响还将会持续。
一、乙烷及其在石油化工行业中的作用
乙烷是重要的石化原料，主要用来通过裂解生产乙烯，来源于油田气、天然气和炼厂气。作为原料，乙烷被送入乙烯裂解炉，并加热到1450°F - 1600°F之间，将乙烷分子分解为乙烯，乙烯被进一步加工成聚氯乙烯（PVC）和乙二醇（EG）等衍生物，但最常见的工艺是聚合生产聚乙烯（PE），聚乙烯是塑料的一种常见基本成分。
根据美国化学委员会的数据，乙烷是最轻的原料，从裂解炉中产生的乙烯最多，约占80%，其余的是甲烷、氢气和丙烯等副产品。较重的丙烷和正丁烷，产生更多的丙烯和丁烯，乙烯产量约为乙烷原料的一半。石脑油是一种更重的碳氢化合物，与原油的关联比与天然气的关联更大，乙烯的产量甚至更低，平均约为32%。
决定使用乙烷而不是其他原料取决于很多因素，包括石化裂解炉是否具有切换能力。大多数裂解炉都有一定的灵活性，但是通常以石脑油为原料建造的工厂，消耗较轻原料的能力有限，因为它的裂解炉可能不能达到更高的温度，或者因为它可能无法容纳不同产品的产量。
除了工厂的物理限制外，经济性也是一个因素。尽管所有的裂解炉都被称为乙烯裂解炉，但那些以石脑油为原料的裂解炉，除乙烯外还生产更多的副产品，这些副产品的价值可能会给运营商带来额外的价值，抵消使用成本较高的石脑油生产乙烯的成本。因此，石油化工乙烯生产资产负债表的一方面是原料成本，另一方面则是生产的乙烯和副产品产生的收入。
在亚洲和欧洲大部分地区，石脑油是主要的石化原料，其次是丙烷和正丁烷。虽然比乙烷贵，但这些原料在石化裂解炉中加工时，会产生比乙烯更有价值的其他产品。
二、迅速增长的美国乙烷和衍生物出口
美国是世界第一大烃类气体液生产国，2018年产量首次达到500万桶/天，2019年为509.1万桶/天，2020年为542.1万桶/天，其中乙烷为207.1万桶/天，丙烷为194.2万桶/天，占烃类气体液总产量的74.03%。
美国的乙烷出口始于2014年5月2日，当时第一批乙烷出口管道建成，开始向加拿大的石化工厂输送乙烷。此后，运营商增加了乙烷的出口能力，包括三个海上出口码头，它们用特制的油轮向海外运送低温冷却乙烷。从2016年开始，美国乙烷的出口增加，因为将乙烷出口到欧洲的裂解炉有了新的产能。到2018年，美国向6个国家出口低温乙烷，这些国家拥有从沿海码头进口低温乙烷的基础设施，这些码头与乙烯裂解装置相连。美国对中国的乙烷出口始于2019年年中，到2020年底平均出口量约为2万桶/天。
根据美国能源信息署的统计，2014年至2020年，美国乙烷出口数量分别为3.8万桶/天、6.5万桶/天、9.5万桶/天、17.8万桶/天、25.6万桶/天、27.7万桶/天和28.1万桶/天。其中，2019年对我国出口的乙烷数量为1.1万桶/天，2020年为2.2万桶/天。
2001年底之前，美国是乙烷的净进口国，最高净进口量为2000年8月的3.8万桶/天。从2002年1月开始，美国不再进口乙烷，乙烷实现了自给自足。2015年之前，挪威是世界主要乙烷出口国。从2014年5月开始出口乙烷之后，2015年美国就超过挪威，成为世界主要的乙烷出口国。
2021年1月，位于德克萨斯州尼德兰的美国第三个乙烷出口码头开始运营，使美国的水路出口能力增加了17万桶/天。在6月份的《短期能源展望》中，美国能源信息署预测，2021年美国乙烷出口量将达到37.3万桶/天，2022年将达到44.7万桶/天。
美国生产、消费和出口乙烷价值链的所有方面（包括乙烷、乙烯、聚乙烯和其他乙烯衍生物）。乙烷占美国乙烷及乙烷衍生化学品出口总量的13%以上，乙烯及乙烯衍生品出口占乙烷价值链出口的其余部分。乙烯出口在之前的5年里相对平稳，但在2019年至2020年期间增长了139%，占乙烷相关化学品出口总量的5%。2020年之前，美国所有乙烯出口，都是通过德克萨斯州的方铅矿公园终端进行的。2020年初，第二个数量更高的乙烯出口码头，在德克萨斯州的摩根角开始运营。上述两个码头，都位于休斯敦航道上。
乙烷和乙烯是从专门建造的码头，作为低温冷藏液体通过油轮出口的，而聚乙烯和其他乙烯衍生物可以通过任何能够处理集装箱运输的港口或陆路运输出口。美国统计局的报告称，约24%的乙烯衍生品出口，在休斯敦-加尔维斯顿地区和拉雷多两个关税区，这两个关税区都靠近德克萨斯州的主要乙烯生产区。
乙烯衍生物聚乙烯和其他增值产品的出口，在出口份额中所占的价值大于出口量。乙烷占总价值的9%以上，聚乙烯占整个乙烷出口价值链的48%，占总量的46%。同样，其他乙烯衍生物被视为价值更高的半成品，占乙烷出口价值链的剩余39%，不过只占总量的36%。
乙烷和乙烷衍生化学品出口目的地，取决于产品。虽然只有8个国家进口美国的乙烷，但有100多个国家进口美国的乙烯和乙烯衍生物。2020年，美国乙烯主要出口到中国台湾（39%）、中国（36%）、印度尼西亚（11%）、比利时（8%）和哥伦比亚（2%）。
加拿大和墨西哥可以通过陆路进口美国的乙烯衍生物，而且进口成本低于水路，因此这两个国家倾向于通过陆路进口更多的美国乙烯衍生物。此外，由于互惠自由贸易协定，加拿大和墨西哥不对从美国进口的产品征收关税。这样，2020年美国聚乙烯出口的31%流向了加拿大和墨西哥，14%流向中国，6%流向巴西。
2015年到2020年，美国对市场相对平稳的加拿大和墨西哥的出口，占出口总额的比例有所下降。在此期间，对亚洲和欧洲的出口增长了近两倍，到2020年，这些地区占美国聚乙烯出口总额的42%。其他乙烯衍生物对亚洲的出口也有所增长，2015年至2020年间增长了487%，而对加拿大和墨西哥的出口仅增长了35%。2020年，马来西亚是美国这些产品出口最大的目的地，占出口总额的12%，其次是比利时（11%）、新加坡（9%）、中国（8%）和巴西（8%）。
尽管乙烯衍生物在乙烷出口量和价值上占了大部分，但由于全球石化制造商发现，乙烷作为制造增值产品的原料成本较低，乙烷出口总体上仍在增长。在2016年美国成为乙烷的主要出口国之前，世界上只有少数几个国家，有足够的资源和基础设施将乙烷用作石化原料。
在美国，裂解乙烷生产乙烯的利润率一直较高，从2015年初到2021年4月，平均每磅为17.5美分，几乎是裂解石脑油利润率的两倍，从而带来了美国乙烯价格明显低于海外乙烯现货价格。除了2021年第一季度外，当时2月中旬的冬季风暴对墨西哥湾沿岸造成了很大的破坏，美国乙烯产量大幅度减少，其余时间里，美国乙烯价格平均比西欧和东亚低45%。即使在2020年下半年价格快速上涨期间，当时新冠肺炎疫情缓解，消费品和个人防护设备对塑料和树脂的强劲需求，美国现货价格相对于国际乙烯价格平均仍有38%的折扣。正是这一价差，为美国乙烯衍生物制造商提供了长期的成本优势，刺激了美国墨西哥湾沿岸制造能力不断扩大，并促进了乙烷出口的强劲增长。
全球石化制造商希望利用裂解乙烷生产乙烯的成本优势，正在开发新的石化裂解装置和相关基础设施，以便从美国进口和加工乙烷。美国能源信息署预计，到2022年底，目前处于建设和调试阶段的项目，将在2020年的基础上增加16.6万桶/天的乙烷出口。2022年后美国乙烷出口的增长，将取决于乙烷对相对较重原料价格持续竞争力的长期预期，以及美国生产商从天然气中提取更多乙烷的能力。
美国能源信息署预测，2021年美国乙烷出口将创下历史新高，延续了2014年以来乙烷及相关乙烯和乙烯衍生物出口持续增长的趋势。作为仅有的两个拥有大量乙烷生产能力和出口能力的国家之一，美国被定位为全球最大的乙烷消费国和出口国。相对于石化工业中使用的其他原料而言，以较低成本生产乙烷的能力，为美国石化制造商在国际市场上提供了竞争优势，使乙烷产品的出口得以增长。国际化学品制造商正在增加从美国进口乙烷，以利用这种低成本原料。
三、美国乙烷的水运出口和运输
美国水上乙烷出口始于2016年3月9日，当时首批海运出口码头开始运营，出口数量从当年的9.5万桶/日扩大到2019年的27.7万桶/日。美国水上乙烷出口的新市场包括欧洲、亚洲和拉丁美洲。2019年至2020年，乙烷出口相对平稳，仅增长4000桶/日。
虽然美国生产的乙烷主要用于国内消费，但出口占总需求的份额越来越大。2020年，美国约16%的乙烷产量用于出口，而2013年这一比例为零。目前，美国是世界上最大的乙烷出口国，挪威远远地排在第二的位置。
2021年3月，美国乙烷出口量突破37万桶/天，其中水运出口量超过28万桶/天，创历史新高。美国能源信息署预计，美国乙烷的出口到年底都将保持高位，几乎所有的增长都与对中国的出口有关。与其他几个依赖从美国进口乙烷原料的国家一样，美国乙烷于2019年首次抵达中国。
根据2021年6月份的《短期能源展望》，美国能源信息署预计，今明两年美国乙烷出口增速将加快，2021年和2022年的平均产量分别为37.4万桶/日和44.7万桶/日。
自2016年以来，美国水运乙烷出口迅速增长，当时两个水运出口码头开始发货，一个在宾夕法尼亚州的马库斯胡克，另一个在德克萨斯州的摩根角。以年为基础，2020年，美国乙烷出口的67%是通过水路运输的。随着第三个海运出口终端，德克萨斯州尼德兰的轨道终端达到合同产能，预计美国水路运输出口的乙烷仍将会增长。
除了新的出口能力外，乙烷的运输能力也正在迅速增长。运载乙烷的油轮，包括短距离运载乙烷或乙烯的近海小型船舶，到用于在洲际航线上运载百万桶乙烷的超大型乙烷运输船。与其他烃类气体液体相比，以液态运输乙烷和乙烯所需的温度要低得多。丙烷是-44°F的液体，但乙烷需要低温到-128°F才能冷凝为液态。这样，需要建造专门油轮，将出口的乙烷低温冷却至-128°F，从而将乙烷作为液体运输。因此，可用于向海外运送乙烷的船只很少，而且这些船只中的大多数都是2016年第一批美国海运出口码头投运后才投入使用的，随着乙烷出口需求的不断增加，访问美国港口的乙烷船只数量和容量也在迅速增长。
自2018年以来，有四种类型的乙烷/乙烯船为美国港口提供服务，具体包括：
近海小型船舶：最小类别的乙烷运输船，通常服务于不需要深水运输的较短航线。2018年以来，共有11艘平均能力为10.9万桶的近海小型船舶，从美国的出口码头终端出发，将美国生产的乙烷运往墨西哥和巴西。
轻便型船舶：这些运输船比近海小型船舶大，主要服务于大西洋盆地市场。自2018年以来，已有17艘轻便型乙烷/乙烯油轮停靠美国出口码头，平均乙烷/乙烯装运能力为21.7万桶。
中型船舶：迄今为止，大多数美国乙烷出口产品都是通过中型船舶离开美国出口码头终端的，这些船舶是用来将乙烷从美国运往海外目的地。目前，有16艘中型乙烷船在役，平均容量为32万桶，它们都是用于从美国码头运输乙烷的。平均而言，每周有两到三艘中型乙烷运输船从美国码头出发，前往世界各地。
超大型运输船（VLEC）：最大的乙烷运输船，可以装载100万桶乙烷，它们都是用于从美国出口终端到亚洲目的地的航线。与其他产品运输船不同的是，超大型乙烷运输船，在设计上更类似于液化天然气运输船，它们被设计为在大型膜内衬罐中运载低温液体。首批6艘超大型乙烷运输船，均租给了印度信实公司，于2016年开始服役。从那时起，又有8艘超大型乙烷运输船投入服务。最近完工的6艘船舶，已于今年年初投入使用，用于从德克萨斯州尼德兰的轨道出口终端与中国连云港的首个卫星石化乙烷裂解装置之间运输乙烷。另外6艘超大型乙烷运输船，将在今年年底投入使用，用于轨道出口终端与卫星石化连云港第二裂解套装置之间的航线。