燃料乙醇發展趨勢及我國石油化工企業對策研究

陽國軍

（中國石油化工集團公司發展計劃部，北京 100728）

近年來，隨著化石能源的日益枯竭和生態環境的日益惡化,構建清潔、高效、安全、多元的能源供應體系已成為全球共識。燃料乙醇作為一種公認的重要清潔可再生能源，近年來獲得了穩步發展，燃料乙醇消費量從2005年的3628萬噸[1]增加到2018年的8571萬噸[2]，年均增長6.8%。全球已有40多個國家和地區推廣使用車用乙醇汽油，年消費乙醇汽油約6億噸，占全球汽油消費總量的60%左右[3]。全球燃料乙醇生產和消費國前2位分別是美國和巴西[4]，其中美國主要以廉價的轉基因玉米為原料，2018年燃料乙醇總產量為4800萬噸，E15車用乙醇汽油已實現全覆蓋。巴西主要以資源豐富的甘蔗為原料，2018年燃料乙醇總產量為2500萬噸，主要通過高比例摻混(27%)利用，巴西燃料乙醇替代了該國50%的汽油。

未來，隨著纖維素燃料乙醇的工業示范成功，燃料乙醇發展會進入一個全新階段。美國可再生燃料標準2（RFS2）要求，到2022年美國供應的燃料中可再生生物燃料360億加侖，其中玉米乙醇150億加侖，先進纖維素生物燃料160億加侖。巴西政府規劃到2024年將巴西乙醇產量從現在的285億升提高到439億升。屆時，巴西的燃料乙醇用量將遠遠超過汽油用量（目前二者用量接近）。

表1 國內現有燃料乙醇企業名單[5]

1 我國企業燃料乙醇發展現狀

1.1 我國燃料乙醇及車用乙醇汽油發展現狀及趨勢

我國已形成完整的燃料乙醇與車用乙醇汽油產業體系，成為了全球第三大燃料乙醇生產和消費國。2018年底，我國以玉米和小麥等糧食、木薯、玉米芯等纖維素原料完成了322萬噸燃料乙醇產能[5]，據亞化咨詢統計，我國在建和規劃中的燃料乙醇項目數量超過30個，總產能超過600萬噸/年。擬在建的燃料乙醇項目，超過半數位于我國的東北三省，即遼寧、吉林和黑龍江。除西藏、新疆、貴州等省份尚未公布燃料乙醇項目外，我國大部分省份都已建成或規劃建設燃料乙醇項目[6]。如表1所示。

2018年，我國燃料乙醇產銷量約300萬噸[2]，調合生產的乙醇汽油約占同期全國汽油消費總量的20%。我國已有13個?。▍^）在試點推廣E10車用乙醇汽油，范圍覆蓋黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽、廣西6個省（區），天津市、湖北9個地市，山東7個地市，河北6地市，江蘇5個地市，內蒙古的3盟市，廣東省湛江市。

2017年9月，國家15部委發布的《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》明確要在全國范圍內推廣使用車用乙醇汽油，到2020年基本實現全國覆蓋。按中國石油集團經濟技術研究院預測的2020年中國汽油消費量1.57億噸測算，屆時我國燃料乙醇年利用量將達到1570萬噸左右[1]，我國燃料乙醇生產能力缺口巨大。燃料乙醇資源在一段時間內仍然是我國一種稀缺的優質可再生燃料。

1.2 我國石油化工企業發展燃料乙醇及車用乙醇汽油現狀

我國發展燃料乙醇及車用乙醇汽油采用“定點生產、定向流通、封閉運行”的模式，石油化工企業在該行業發展中扮演著重要的角色。在燃料乙醇生產方面，基本上就是“糧食企業+石油化工企業”，石油化工企業控股或參股建成燃料乙醇產能占我國燃料乙醇總產能的60%以上，其中中國石油控股建設了吉林燃料乙醇項目，中國石化參股建設河南天冠、中糧生化（安徽）、廣西中糧3個燃料乙醇項目，其中廣西中糧燃料乙醇項目是全球第一套以木薯為原料的非糧燃料乙醇項目。在車用乙醇汽油生產和銷售方面，由于國家推廣車用乙醇汽油時要求依托現有成品油銷售網絡，防止重復建設，石油化工企業擁有完善的成品油銷售體系，其中中石化和中石油的加油站約占全國10萬多座加油站的49%，石油化工企業成了我國車用乙醇汽油配送中心建設和經營、乙醇汽油銷售的主力，比如中石化銷售的乙醇汽油約占我國乙醇汽油銷售總量的50%[7]。

此外，石油化工企業在標準起草、產業政策制定、技術研發和燃料乙醇進口貿易試點等方面做了大量卓有成效的工作，為燃料乙醇及車用乙醇汽油產業發展做出了重大貢獻。起草變性燃料乙醇國家標準、車用乙醇汽油國家標準等多項國家標準，并已由國家頒布實施，變性燃料乙醇結算價格研究成果被納入國家發改委2004年印發的《車用乙醇汽油擴大試點方案》實施多年[8]。

2 燃料乙醇及車用乙醇汽油發展對我國石油化工企業影響

燃料乙醇及車用乙醇汽油對石油化工企業的煉油能力和加工方案、油品銷售、企業可持續發展等均有較大影響。

2.1 對煉油和化工企業影響

燃料乙醇及車用乙醇汽油的發展將會改變煉化企業現有的汽油生產裝置配套格局，提高整個煉油行業的成本。其一，將會加劇煉油產能過剩的矛盾，我國現有煉油能力8億噸左右，產能利用率不到75%，如果E10車用乙醇汽油在我國全覆蓋，我國每年將新增1600萬噸左右的汽油替代，按汽油收率25%計，將使我國煉油產能利用率再次下降8%。其二，會影響調合組分油的生產。取締使用MTBE后，煉廠汽油池辛烷值資源發生重大改變，調合過程中辛烷值與蒸氣壓需求間矛盾更加尖銳，表現為汽油池辛烷值資源分布更不均衡，汽油池蒸氣壓可調節范圍更窄。由于水分混入將影響乙醇汽油的貯存安全性，油品質量控制要求更高[9]。其三是影響現有MTBE及在建裝置。車用乙醇汽油E10要求不得人為加入除乙醇外的其他有機含氧化合物，導致MTBE無法加入車用乙醇汽油[10]。據亞化咨詢報道，2017年中國MTBE生產企業超過200家，生產能力約2000萬噸/年，產量約1166萬噸，開工率為58%，表觀消費量為1179萬噸，其中用于調油的量占總消費量的95%。2020年車用乙醇汽油推廣全國覆蓋后，需要為調汽油用的MTBE尋找新的出路。按照10萬噸/年MTBE裝置需投資5000～8000萬元計算，如果國內MTBE產能的90%閑置，將造成1000億以上資產需要盤活。其四，會影響碳四資源利用。據亞化咨詢報道，在MTBE生產工藝中，有92%左右需經過中間產品異丁烯。MTBE的禁用將迫使供應MTBE裝置的碳四原料尋求其他利用途徑，開發高附加值利用的新技術，有效支撐企業持續發展[11]。其五，會影響樹脂下游產品后加工[12]，MTBE裝置聯產的聚合級丁烯-1是生產聚烯烴的單體原料之一。如果MTBE裝置停產，丁烯-1沒有來源，將無法生產相應的聚烯烴品種。

2.2 對汽油銷售的影響

一是可能會改變經銷商的汽油銷售市場份額。中國煉化產業的格局正在逐漸多樣化，民營、外資千萬噸級大型煉油廠正在全國各地逐步獲批、開建和投產，開始蠶食原本屬于“三桶油”的市場。隨著車用油品從汽油變成乙醇汽油，產品生產終端從煉油廠[13]變成了乙醇汽油調配中心，煉油廠與市場消費終端的聯系更加間接化，大型央企的產品質量保證優勢對市場占有率的作用將會削弱。以前我國乙醇汽油調配中心基本上都是中石化和中石油負責建設和運營的，雖然國家仍堅持要充分利用成品油批發經營企業現有油庫布局建設車用乙醇汽油配送中心，但不排除民營和外資大型煉油廠開始在“圍剿”三桶油的同時利用其油庫搶奪乙醇汽油調配中心的建設和營運權的可能性，目前山東地煉中東明石化和玉皇化工、博興永鑫能源已獲得車用乙醇汽油調和資質。一旦民營、外資煉廠獲得一個地方的乙醇汽油調配中心建設和營運權，可能會改變當地汽油銷售市場原來格局,為他們所產的汽油調合組分進入終端銷售市場提供一個新的渠道。二會加大成品油銷售企業負擔，為獲得充足的車用乙醇汽油資源，成品油銷售企業需要改造現有倉儲設施及加油站，建設車用乙醇汽油調配中心和銷售網絡，按全國10萬個加油站和數百個油庫計算，初步估算約需要投資幾百億元，將會增加成品油銷售企業費用支出。另外改造可能還會存在場地和環境容量不足等問題。

3 我國石油化工企業應對措施建議

針對燃料乙醇及車用乙醇汽油發展對我國石油化工企業存在較大影響，我國石油化工企業應及早謀劃，積極應對。以下主要從燃料乙醇和車用乙醇汽油發展、石油化工企業轉型發展、政策三個角度提出應對建議。

一是我國石油化工企業應該高度重視燃料乙醇發展和車用乙醇汽油推廣。《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》是對我國自2002年以來車用乙醇汽油試點推廣工作的高度認可和肯定，要求到2020在全國范圍內推廣使用車用乙醇汽油，基本實現全國覆蓋。另外國家將加強對省級政府推廣車用乙醇汽油監督管理職責的考核、成品油銷售企業車用乙醇汽油目標完成情況的考核，確保目標和責任落實到位。由于全國范圍內推廣使用車用乙醇汽油后，汽車用油生產終端從煉油廠后移到乙醇汽油調配中心，這將可能會影響我國汽油銷售市場格局，因此我國石油化工企業應積極布局乙醇汽油調配中心的建設和運營，積極控股或參股油品供應責任范圍內的燃料乙醇項目建設和運營管理，以獲得足夠的燃料乙醇資源，尤其搶先開展萬噸級纖維素乙醇聯產高附加值化學品、纖維素乙醇聯產電力工業示范，為我國纖維素乙醇大規模商業化運行提供技術支持。另外我國石油化工企業可以通過新體制機制獲得國家政策支持和吸引社會資金，加快相關業務發展，繼續保持燃料乙醇主要生產者和車用乙醇汽油主要供應者的地位。

二是我國石油化工企業應結合自身情況，及時調整汽油質量升級方案。另外開辟MTBE裝置的新出路，為原來供應MTBE裝置的碳四原料（尤其是異丁烯）尋求其他利用途徑。目前，我國石油化工企業已開發出應對技術，主要包括疊合-加氫生產異辛烯/異辛烷技術（中石化石油化工科學研究院、中石化齊魯分公司研究院等擁有）、MTBE裂解制高純度異丁烯技術（中石化北京燕山分公司、中石油吉林石化等擁有）、異丁烯法制甲基丙烯酸甲酯技術（華誼集團、萬華化學、中科院過程工程研究所等擁有）、異丁烯聚合制聚異丁烯技術（吉林石化、石油化工研究院大慶化工研究等擁有）、異丁烯與異戊二烯共聚制丁基橡膠技術（?？松梨诘葥碛校?種?？傮w來說，疊合被認為是目前異丁烯或MTBE裝置最好的出路之一，是多數企業化解困境的較優方案。其中中國石化石油化工科學研究院開發的新一代疊合-醚化聯產技術可用于加氫生產異辛烷，也可不加氫作為生產乙烯、丙烯類低碳烯烴的原料，已成功在中石化石家莊煉化分公司應用[14]。企業可根據自身情況，及時調整汽油質量升級方案，在充分利用現有資源和裝置設備的基礎上，選擇最優碳四資源利用和MTBE裝置改造技術方案。此外，拓展海外調和油品市場如東南亞、南美等。

三是我國石油化工企業就燃料乙醇發展和車用乙醇汽油推廣向國家建言獻策。我國石油化工企業參與起草的變性燃料乙醇國家標準GB 18350—2013和車用乙醇汽油（E10）國家標準GB 18351—2017對變性燃料乙醇和車用乙醇汽油（E10）適用范圍有明確規定，變性燃料乙醇適用于以淀粉質、糖質、纖維素等為原料，經發酵、蒸餾、脫水后制得并添加變性劑使其變性的燃料乙醇，車用乙醇汽油（E10）適用于在不添加含氧化合物的車用乙醇汽油調合組分油中加入一定量變性燃料乙醇及改善性能添加劑組成的車用乙醇汽油。但2019年河北省車用乙醇汽油推廣方案明確燃料乙醇供應商包括河北首鋼朗澤公司，該公司燃料乙醇是以鋼鐵工業煤氣為原料采用生物法制得，與國家標準GB 18350—2013不一致，建議石油化工企業一要在國家標準化管理委員會領導下，修訂變性燃料乙醇國家標準，進一步明確我國變性燃料乙醇的適應范圍；二要積極呼吁并參與國家完善相關扶持政策，包括纖維素乙醇財稅扶持政策、纖維素乙醇補貼政策、體現乙醇減排價值的定價機制、可再生液體燃料追溯管理辦法等政策，推動纖維素乙醇產業化，燃料乙醇來源可追溯和易監管。

4 小結與展望

4.1 我國燃料乙醇產業擴大試點已取得階段性勝利，正在迎來新一輪發展高潮。這必將會對我國煉油、現有MTBE裝置和碳四資源利用、汽油銷售等產生較大影響。

4.2 我國石油化工企業應高度重視，及早謀劃，積極應對燃料乙醇及車用乙醇汽油發展的影響。建議石油化工企業應積極參建燃料乙醇項目和車用乙醇汽油調配中心，及時調整汽油質量升級方案，開辟MTBE裝置和碳四原料（尤其是異丁烯）利用的新出路，積極向國家建言獻策，以達成雙贏或多贏的利好局面。