氢源供应未来主力军——丙烷脱氢产业链梳理

据TrendBank势银预测，丙烷脱氢副产氢将是未来商品氢市场的供应主力军。

（来源：微信公众号“势银能链”ID：energylink 作者：TrendBank势银）

2019年以来，国家和地方政府密集出台氢能相关政策和规划，氢能与燃料电池上下游企业都比较活跃，其中工业副产氢作为氢源供应备受关注。

丙烷脱氢制丙烯因其副产氢气纯度高、量大且发展迅猛，TrendBank势银预测，随着氢能的发展及全国各地丙烷脱氢项目的建设投产，未来很长一段时间内丙烷脱氢将会是氢源供应主力军。

2019年中国聚丙烯新增产能202万吨/年，总产能达2502万吨/年，2020年预计新增聚丙烯装置产能735万吨/年。

目前全球丙烯产能超1.4亿吨，需求约1.1亿吨，其中中国的需求约占全球的30%。

丙烷脱氢技术优势明显

丙烯的工业化生产工艺主要有：石脑油蒸汽裂解副产丙烯、炼厂二次加工重（渣）油的催化裂化即FCC装置副产丙烯、丙烷脱氢制丙烯、以甲醇为原料的缩合法（MTO/MTP）、烯和丁烯为原料的烯烃歧化法等五种工艺。

▲丙烯产业链图

而与其他工艺路线相比，丙烷脱氢技术优势明显，主要有：

丙烷在500-600℃条件下经催化脱氢得到丙烯，单一原料生产单一产品，流程较短，装置简单、投资和运营成本较低；

生产成本只与丙烷价格波动密切相关，大约1.2吨的丙烷生产1吨丙烯，与石脑油、丙烯市场没有直接关联；

对于丙烯供应不足的衍生物生产厂，可购进成本较低的丙烷生产丙烯，免除运输与储存丙烯的高成本支出。

丙烷脱氢制丙烯的利润一直处于较高位置，吨盈利在1000-20000元人民币，若工厂配置相对应的PP聚合装置，其一体化的净利润将更高可以在此基础上再加上至少400元/吨，相对于PP不到10000元/吨的均价而言，高达1500元/吨的净利润使得石化工厂扩产动能十足。

▲PDH装置利润情况

丙烷脱氢技术在全球和中国丙烯总产能的占比逐年提升

PDH在全球丙烯产能中的比例逐年提升，已经从2000年的2%提升到10%，未来三年将提升到13%。

中国根据富煤少油缺气的国情，因地制宜选择了MTO/P制和PDH制，中国的大型煤化工企业规划的产能多为煤制一体化装置，中间品甲醇和烯烃全部用于聚合聚乙烯或聚丙烯，而沿海地区如江浙、福建由于进口便利，则选择了MTP或丙烷脱氢制。

PDH工艺有四种：UOP公司的Oleflex工艺、ABBLummus公司的Catofin工艺、伍德公司的STAR工艺、Linde-BASF-Statoil共同开发的PDH工艺。

全球范围内运行的PDH装置中约有60%使用UOP的Oleflex技术，其余的主要是Catofin技术。UOP的技术采用铂基催化剂，氢作为原料的稀释剂，丙烯总收率在80%以上。

2013年，中国第一套PDH装置在天津渤化建成投产，中间有5年的蓬勃发展期，2017-2018进程较慢，截止2020年3月已建成投产的装置数量是14套，总产能656.5万吨，部分装置下游配套聚丙烯，丙烷脱氢制聚丙烯占聚丙烯总产能的比例在9%左右，盈利情况持续较好。

2019年12月，受国内液化石油气价格大幅上行影响，丙烷价格飙升，而聚丙烯价格大幅下滑，导致利润急速下滑并进入亏损状态，部分装置进行短暂停产调整，PP生产维持外采丙烯。

2020年1月开始，武汉疫情暴发，全国进入战疫状态，口罩成为稀缺物资，市面上出现了好些口罩概念股，除了石油企业外，配套PP的丙烷脱氢企业也备受关注，如东华能源（宁波、张家港）、卫星石化、绍兴三圆、巨正源等。中国是全球最大的口罩生产国，随着疫情在全球的大流行，口罩出口量将增长。

除了14套建成投产装置外，2020年最快投产的预计是福建美得石化66万吨PDH装置和华泓新材料PDH，根据公开资料统计整理，中国还有一大批PDH项目在建或立项，装置数量在52套，新增丙烯产能在3000万吨。

中国是全球最大的丙烯生产国和消费国，“十三五”期国内新增丙烯产能主要来自东部沿海丙烷脱氢项目、西部资源煤制烯径项目上和东部沿海甲醇制烯烃项目。

国内丙烯衍生物需求旺盛，每年还需进口大量丙烯下游衍生物，需求增长率每年3%，预计2020年底，国内丙烯达4260万吨，2025年达5000万吨/年。

在现有17%占比情况下，随着丙烯需求增长PDH装置产能将超上千万吨，按50%-90%装置开工率估算，除已投产装置外市场还能接纳11-25套60万吨规模的PDH装置。

丙烷脱氢装置副产氢气，以UOP典型60万吨/年装置为例，丙烷89.809吨/小时，丙烯75吨，氢气2.94吨/小时，目前已投产装置副产氢气总量由日前的21万吨/年，最大可增加到76万吨/年，该部分氢气部分属企业自用，剩余部分可外供。

按一半估算，则可释放商品氢量在10万-38万吨/年之间。如果现有规划的PDH装置未来均建成投产，这个数量最大可60万吨/年。

商品氢市场主要由高纯氢、超纯氢为主，大部分服务于半导体、电子、光伏、油脂、医药、玻璃等行业，用量小且不连续，产能在十几万吨（不完全统计），其中甲醇裂解制氢占比超50%，高纯氢价格在3.5元/标立。

近年，随着氢能燃料电池行业发展，全国加氢站数量在持续增加，氢能行业氢气消耗量在逐年加大，2019年中国氢能行业氢消耗量全球第二。

未来，随着氢能在商用交通领域、工业建筑领域的不断延伸和发展，氢能燃料电池领域用氢有望成为商品氢市场消耗主力军，量大且稳定，国内相当一部分企业看好氢能燃料电池领域，积极布局占位，副产氢企业也备受行业瞩目。

目前，受制于氢源价格及供应，同时加氢站基础建设费用高等因素，整个行业还不能良性经济发展，氢能燃料电池的发展离不开质优价廉的氢气资源，而丙烷脱氢市场的掘起使得质优价廉的氢气资源成为可能。

▲化工副产氢企业布局

TrendBank势银预测，丙烷脱氢副产氢将是未来商品氢市场的供应主力军，值得注意的是，要想副产氢发挥更多作用，氢气的储运技术的发展是关键，否则，受制于运输经济半径，副产氢企业只能服务于周边，寄托于储运技术，可以形成东氢西输、南氢北输的格局。