一、工业副产氢:经济效益优良的过渡路线
工业副产氢指生产化工产品时同时得到的副产物氢气,成本介于化石燃料制氢和电解水制氢之间。焦炉煤气、氯碱化工、轻烃利用(丙烷脱氢、乙烷裂解)、合成氨合成甲醇等工业均会产生副产物氢气。目前,国内工业副产氢部分作为化工原材料或锅炉燃料使用,也存在部分放空,整体使用效率不高。工业副产氢经济效益优良,制取成本在9.3元-22.4元/kg之间,低于电解水制氢,可作为制氢的过渡路线。
•工业副产氢扩产取决于主产品需求,部分路线存在增长空间。目前我国工业副产氢供应潜力超过450万吨,每年可供应公交车近100万辆,主要产能来自于焦炉煤气副产氢。目前,焦炭和氯碱工业处于成熟期,产能规模稳步下降,但体量较大,弃氢存在提纯利用空间;轻烃利用产业处于成长期,产能不断爬升,且副产氢纯度高,存在增量投资需求;合成氨合成甲醇工业较为成熟,但随着氢能的推广,氨和甲醇有望作为燃料或储氢介质加以应用,未来存在增长空间。
•从主要参与者来看,用于丙烷脱氢、乙烷裂解的成套装置,以及PSA提纯相关的成套装备存在投资机会。
二、工业副产氢:主要路线简介
轻烃利用包括丙烷脱氢和乙烷裂解,可产生纯度较高的副产氢,产能不断提升。轻烃利用产业处于成长期,产能不断爬升。其副产氢纯度高、提纯简便。随着氢能应用的逐步推广,轻烃利用产业的经济效益有望进一步提升,带动制备和提纯设备投资需求。
•焦炭、氯碱产业体量庞大,存在较大规模弃氢,提纯后可作为低成本氢源。焦炭和氯碱工业处于成熟期,产能规模稳中有降,但整体体量仍较大。上述行业副产氢利用不充分,放空的氢气存在提纯利用的空间。
•合成氨、合成甲醇工艺成熟,未来前景广阔。合成氨/甲醇均使用氢作为原料,合成驰放气含18-55%氢气,可提纯利用。目前氨主要用于化肥合成,甲醇主要作为燃料和多种有机化工原料,合成技术均较为成熟。随着氢能的推广,氨和甲醇作为燃料或储氢介质的应用前景受到重视,未来绿氨、绿色甲醇的推广应用有望打开市场空间。
三、工业副产氢:丙烯和氢能产业共同推动,丙烷脱氢赛道前景可期
丙烷脱氢(PDH)是丙烯生产的三大工艺之一,其主反应为丙烷分解为丙烯和氢气。丙烯的制备主要有三种路线:一是传统石化路线,包括流化催化裂化(FCC)或蒸汽裂解;二是煤化工制甲醇后制烯烃;三是丙烷脱氢(PDH),现阶段三种路线产能占比为4:3:3.
•丙烯产能缺口扩大,PDH投资方兴未艾。丙烯是重要的化工原料,需求持续增长。PDH工艺作为丙烯生产的新兴工艺,以其原料单一、流程短、丙烯收率高、投资成本低等优势,逐渐占据新建产能的主流,氢能产业的发展将进一步推动PDH项目投资。
•设备环节,可关注具备自主工艺包的设备厂商;生产环节,轻烃利用环节主要企业。设备环节,突破PDH自主工艺包的厂商具备核心优势。目前美国UOP和Lummus是国际领先的PDH工艺提供商,国内卓然股份和中石化洛阳院紧随其后,开发自主PDH工艺及设备。生产环节,国内PDH企业主要包括卫星化学、金发科技、东华能源等,上述企业重视氢能发展,积极布局PDH和氢气提纯等,已有氢气相关产品供应,有望把握氢能环节机遇。