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美国能源知多少系列之四--美国的烃类气体液生产和消费

来源:绿盟  日期:2018年10月08日  文字:【 加粗】【高亮】【还原

文件编号:A035/0040

刊发时间:2018年10月4日

美国能源知多少系列之四

美国的烃类气体液生产和消费

王能全

美国是当今世界最大的石油和天然气生产国。社会大众和媒体比较关心的,是美国的石油、天然气产量和消费量。不过,产量巨大的石油和天然气,还带来了一个重要的副产品,即烃类气体液。种类繁多的烃类气体液,既是美国能源产量和消费的重要组成部分,也是重要的出口商品,其在世界能源和化工行业的地位越来越重要。

依据美国能源信息署等材料,本文以详实的数字,介绍当前美国烃类气体液的生产、消费和进出口的基本情况,以便行业和公众对美国的石油和天然气行业有一个更加深度的了解。需要说明的是,由于统计口轻的不同,不同统计机构和同一统计机构的有关统计数据存在一定的差距;部分行业专业名词、美国地名和机构没有统一的译名,文中仅是自己的理解,可能不一定准确,敬请谅解并指正。

一、烃类气体液的基本概念

从最基本的化学概念来说,石油和天然气,都被称为碳氢化合物。烃类气体液或碳氢气体液,英文为 hydrocarbon gas liquids,指的是常压状态下气态、有压力状态下的液态碳氢化合物,主要有:乙烷、丙烷、丁烷和戊烷类的烷烃,乙烯、丙基、丁烯和异丁烯类的烯烃。烃类气体液,是石油和天然气的组成部分,是在天然气处理厂和炼油过程中产生的。在美国,天然气处理液(Natural gas plant liquids,NGP),占烃类气体液的大头,主要是烷烃类;而炼油过程中产生的烃类气体液,主要是烯烃类。

烃类气体液用途广泛,主要包括:化工企业生产化学品、塑料和合成橡胶的原料,加热、烹饪和干燥用的燃料,运输用的燃料,车用汽油的添加剂,稠油运输中的稀释剂等。

二、美国烃类气体液的生产、消费和运输情况

2016年,美国石油消费的13%是烃类气体液,是美国石油消费的重要组成部分。

2016年,美国烃类气体液的产量为414万桶/天,主要由以下产品构成:乙烯,36%;乙烷,31%;天然汽油,10%;正丁烷,8%;异丁烷,8%;炼油厂生产的烯烃,7%。

2016年,美国在天然气处理过程中产生的烃类气体液为351万桶/天,占当年美国烃类气体液总产量的84.78%,主要构成为:乙烷,36%;乙烯,33%;天然汽油,13%;异丁烷,10%;正丁烷,8%。

2016年,美国在原油加工过程中产生的烃类气体液为63万桶/天,占当年美国烃类气体液总产量的15.22%,主要构成为:乙烯,48%;丙烯,44%;正丁烷,8%。

2016年,美国丙烷的产量为147万桶/天,其中的79%是天然气处理厂中生产的,21%是炼油厂生产的。一般在秋天和冬天,美国会通过铁路,从加拿大进口部分丙烷,用于中西部、东海岸和落基山脉地区的农村并补充季节性取暖燃料的不足。

烃类气体液的使用非常广泛。2016年,美国的烃类气体液消费量为254万桶/天,其中,45%是乙烷,33%是丙烷,12%是炼油厂丙烯,5%是异丁烷,3%是正丁烷,3%是天然汽油。从最终用途来看,2016年美国消费的烃类气体液,83%用于工业,12%用于居民,4%用于商业,1%用于运输。

对于很多消费者来说,丙烷是最熟悉和使用最多的烃类气体液,是常见的就是LPG。对于很多边远地区的消费者和农场,丙烷是非常重要的燃料。丙烷最重要的消费领域,是民用,主要用于取暖,特别是在冬季。此外,商业、工业、农业和运输业,也使用部分丙烷。如,2016年,美国运输业丙烷的消费比重,大约只有1%。根据2015年版的“民用能源消费概览”,美国有1180万户使用丙烷作为主要燃料,4200万户在户外烧烤中使用丙烷。2009年,美国消费的丙烷中,70%用于取暖,16%用于烧水,14%用于其他用途。从消费区域来看,2009年美国消费的丙烷中,39%用在中西部地区,29%用于南部,16%用在西部,16%用在东北部。

从所使用的运输工具来看,烃类气体液的运输方式主要有五种:管道,铁路,卡车,专用船和驳船。从产品形态来看,烃类气体液的运输方式也是五种:Y级,没有分离的烃类气体液原始状态;E-P混合状态,大部分状态下是80%的乙烷和20%的丙烷;P/P混合状态,炼油厂的丙烷和丙烯混合体;LPG,丙烷、正丁烷和异丁烷混合体;最终产品,如乙烷、丙烷和正丁烷等。其中,管道运输,一般为烃类气体液从生产地到储存地,也包括从分离厂到加工或生产厂,主要是Y级状态,也有部分E-P混合状态、P/P混合状态和LPG的烃类气体液通过管道输送。通过铁路和卡车,主要是将烃类气体液的产品运送到消费者手中。而要进口或出口烃类气体液,则必须使用专用的船舶,这类船舶必须带压或冷冻,或必须在带压的状态下进行冷冻。如短距离运输丙烷和正丁烷,也可以使用专用驳船。

烃类气体液的储存也非常复杂,需要根据不同的产品性质,使用专用的方式、材料和设备。

三、美国烃类气体液的进出口情况

美国是烃类气体液的净出口国,所生产的烃类气体液大于消费量,仅因季节性因素等会进口部分烃类气体液。此外,由于化工生产的需要,美国会进口部分丙烯。

2016年,美国进口烃类气体液的数量为18万桶/天,占不包括原油在内的石油产品进口量的8%,其中67%为丙烷,12%为正丁烷和异丁烷,天然汽油为8%,丙烯和正丁烯合计为14%。

美国进口的丙烷和丁烷,绝对大部通过铁路来源于加拿大,供应美国的中西部和东北部地区,季节性很强,其中的三分之二在每年的10月份至3月份之间,主要用于取暖和天气寒冷时调合汽油。

2016年,美国进口的烃类气体液中的89%来源于加拿大,其余部分通过海运从世界其他国家进口,进口量只有出口量的七分之一。

自2007年以来,美国烃类气体液的出口量不断增长,从2007年的7万桶/天增长到2016年的120万桶/天,约相当于美国石油出口的20%。2016年,美国出口的烃类气体液中,66%是丙烷,17%是天然汽油,10%是正丁烷和异丁烷,8%是乙烷。

2016年,美国的丙烷出口到世界56个国家,其中前五个国家分别为:日本,19%;墨西哥,14%;中国,12%;荷兰,8%;韩国,7%。

2016年,美国出口的天然汽油中的99%出口到了加拿大,用于调合加拿大阿尔伯塔油砂中生产的石油,而这些石油中的绝大部分又通过管道和铁路输送出口到了美国。

四、美国烃类气体液的价格变迁

一般来说,烃类气体液的价格与石油、天然气密切相关,并受市场供求的影响。

2009年之前,由于美国是丙烷和其他烃类气体液的净进口国,加之这些资源是可相互替代的,美国天然气、原油和丙烷的现货价格,与WTI现货价格高度关联,国际市场的供需关系直接决定了丙烷和其他烃类气体液的价格走势。

由于美国从丙烷的净进口国变为净出口国,2011年,得克萨斯交易中心蒙贝尔维的丙烷现货价格,与原油和汽油、石脑油等油品价格相分离。2013和2014年,由于丙烷的产量和库存大增,大大超过了港口的出口能力,美国丙烷的价格不断下降。

2012年初,正丁烷的价格也发生了同丙烷价格同样的变化。2013年初,由于出口费用高昂,异丁烷的价格逐步向丙烷靠近。虽然从绝对数量(美元/每英热单位)看,美国烃类气体液的价格同国际市场在不断收窄,但由于原油价格的不断下降和高昂的出口费用,按百分比计算的美国烃类气体液价格的相对折扣却达到了历史高点。

直至2008年,美国乙烷价格紧跟原油现货价格。随着乙烷产量的不断增加和国内消费量增长的有限,乙烷价格与原油脱勾,并且从2012年年中开始紧跟天然气的价格走势。由于乙烷作为燃料与天然气是替代关系,并且可回注管道,目前美国的乙烷价格按热值计算。

丙烷的零售价格主要受市场供需和运输成本的影响。受炼油厂和天然气处理厂全年性开工的影响,丙烷的生产也是全年性的,但其消费却是季节性的。春天和夏天,丙烷的需求很少,主要是建立库存,消费主要是在秋天和冬季,有时冬季还需进口部分丙烷。因此,丙烷价格存在很大的季节性变化。与此同时,由于消费地远离生产地,运输费用占了丙烷价格很大的比重。例如,美国东海岸的消费者就曾支付过很高的丙烷价格。

2013-2014年冬季,美国的丙烷零售价格达到历史的高位,主要原因是这一年玉米大丰收,加之突然到来的10至12月份寒冷、潮湿的天气,美国中西部的农场主需要大量的丙烷干燥粮食,而此时由于管道、铁路物流方面出现的问题使库存不足,丙烷价格不断上涨。2014年1月的第4周,美国平均民用丙烷价格达到创纪录的4美元/加仑以上,比2013年同期上涨了75%。其中,中西部平均民用丙烷价格达到4.2美元/加仑,比2013年同期上涨了137%。

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