我国硫磺产业发展现状及未来趋势

2023-12-14


       硫磺不仅是基础性化工原料,更是关系农业生产发展的保障性行业之一。在实现“双碳”目标和推动国家粮食安全保障过程中发挥着不可替代的作用,其发展深受国家政策及国内外市场需求影响。在实现“双碳”目标和国家粮食安全的高压态势下,新的硫磺标准不断出台,硫磺产业准入和环保标准不断提升,硫磺产品质量不断提高,也推动着硫磺产业结构向着绿色低碳方向转型发展。因此,亟需梳理我国硫磺产业发展现状以获取其发展的最新动态,从而为我国硫磺产业全面发展提供参考。

      1  我国硫磺产业链

       我国天然硫磺矿较少,且因技术原因基本上无法开采,导致我国从20世纪90年代开始,天然硫磺产量持续下降,而回收硫磺市场却呈现持续增长的态势。由于我国矿产资源总量是相对比较丰富的国家,在已探明的能源储备量中,煤炭占比高达94%,石油占比5.4%天然气占比仅为0.6%,由此可见煤炭资源丰富,为硫磺回收市场发展起到了巨大的推动作用。同时我国是目前全球最大的硫磺消费和进口国,国内硫磺主要来自炼油、天然气、煤化工及其他无机盐化工,而国内硫磺消费领域主要集中在行业下游的磷肥和硫酸工业上。目前,我国已经建立了较为齐全的硫磺相关标准,对硫磺全行业链开展了规范和指导,并逐步扩大高含硫天然气净化产能项目示范工程。

       随着石油与天然气勘探开采进程不断加大,以及我国硫磺下游行业链的需求持续增长,行业链产品也逐渐丰富。详见图1。

图1  硫磺产业链示意图

    2  国内外硫磺产业市场现状

       受到环保监察和相关规划的影响,自2013年到2022年硫磺的整体消费水平受到制约,国内硫磺的需求量呈现下降趋势,但国内产量与日俱增,因而进口量逐年下降,即国内硫磺的依存度逐年下降。2022年在全球硫磺需求明显好转的支撑下,中国硫磺消费水平也得以恢复,详见表1。

表1  国内硫磺产品供需平衡表   万t

 

年份

产量

进口量

出口量

2013

557

1055

0.17

2014

591

1024

0.16

2015

574

1193

0.02

2016

550

1196

0.43

2017

594

1124

0.29

2018

638

1078

0.07

2019

705

1173

0.10

2020

791

854

0.27

2021

849

853

0.15

2022

935

765

2.00


       国内硫磺主要来自原油加工脱硫、天然气净化脱硫和煤化工,而来源于原油加工和天然气净化的硫磺占整体产能的94%,其中天然气净化厂硫磺产能占国内总产能的25%。在国内已经探明的天然气资源分布上,主要集中在西部地区特别是四川东北部地区,如川东北气田和普光气田等。就区域划分而言,国内硫磺生产主要分布在西南、华东和华南地区。其中,西南地区是国内硫磺产能最大的地区,其产能占全国总量的27.5%,产量占据全国总产量的37.4%。西南地区的硫磺主要来自于中石化普光气田、元坝气田以及中石油西南油气田公司。

       从市场供应来看,2017至2021年期间,国内硫磺产能稳步增长,从1165.5万t/a增加至1521.5万t/a,年均增长率约为7.1%。而进口量则从1123.57万t/a降至853.47万t/a,其中2019年因硫磺市场的影响,进口量出现了8.8%的增长,但总体而言,进口量下降幅度约为5.7%。
       在“双碳”目标及新能源高速发展背景影响下,全球能源需求增长将受到不同程度上的抑制,间接影响硫磺供给。根据IEA(国际能源署)的统计和预测分析,预计到2023年,全球硫磺产量将达到7000万t。其中,中东地区仍然是产量增速最快的地区,预计产量将达到2000万t以上。与此相比,北美地区的硫磺产量将相对于中东地区持续下降,预计年产量将达到1200万t。到2025年,全球天然气产量和炼厂原油加工量预计仅增长1.63%和1.90%。受俄乌冲突影响,欧洲天然气消费受限,导致全球原油价格持续较高,进而压制了炼厂开工,硫磺供应短期出现下滑。同时,受新冠疫情和俄乌冲突的双重叠加影响,农作物价格持续上涨,从而全球粮食安全问题日益加剧。在此背景下,全球肥料需求量预计将会持续增加。根据IFA(国际肥料协会)预测,到2025年全球磷肥需求增速将达到1.8%。另外,全球“双碳”目标计划的刺激,将持续推动新能源电池等电池金属需求,进而推动硫酸市场需求量的增长。中国硫酸工业协会预计,到2025年,化工行业对硫酸的需求将以年均2.9%的速度持续增长,从而导致供需缺口逐渐扩大。
       由中国硫酸工业协会统计数据可知,2022年我国硫磺消费总量约为1655万t,同比减少10.35%,主要是磷肥、商品硫磺酸、己内酰胺、钛白粉。磷肥的消费量最大,占比超过硫磺总量的50%,见表2。近年来随着大量硫磺、硫酸生产装置投产和高含硫气田开发,例如中石油西南油气田的15座天然气净化厂产能提升项目,四川龙王庙、高石梯及川东北地区的高含硫气田开发投运,2022年我国硫磺产量达935万t,较2021年同比上升11.30%,产量持续创新高,截止到2022年中石化产能达到656万t/a,占比69%;中石油产能达到144万t/a,占比15%。目前国内硫磺产业产量保持稳定增长,对外进口依存度持续降低。随着下游化肥等领域需求持续增长,以及硫磺生产装置的投产,未来产量和需求将保持不断增长的态势。

   表2  2022年我国硫磺消费占比

分类

占比/%

磷肥

55.07

硫磺酸

19.49

己内酰胺

7.33

钛白粉

7.91

其他

10.20


      3  硫磺产业相关政策和标准法规

       硫磺产业是环境污染和排放驱动的行业,欧美等对工业硫磺氧化物的排放都有着较为严格的法律法规和行业标准。目前最具代表性的有美国在1970年通过的《清洁空气法案》,之后多次对该法案进行修订,旨在保护空气质量,并限制大气污染物的排放,包括硫磺。根据法案规定,EPA(美国环境保护署)制定了硫磺排放标准,要求工业部门和发电厂减少硫磺氧化物排放。欧盟在2010年通过《工业排放指令》,在此之后也进行了多次修订,该指令针对欧盟境内的工业排放进行了调控,其中包括硫磺氧化物的排放,指令规定了BAT(最佳可行技术)和排放限值,要求工业设施采取措施减少硫磺氧化物的排放。而日本早在1968年就通过《大气污染防止法》。沙特阿拉伯的最初标准是在2004年发布《沙特环境标准》,这些标准涵盖了多个行业,包括石油和化工等与硫磺相关的领域。阿联酋在1999年通过《阿联酋环境法》,规定了环境保护的法律框架,包括大气污染物的排放限制。该法律要求企业减少硫磺氧化物等污染物的排放,并建立监测和控制系统来确保合规性。科威特在2014年通过了《科威特环境保护法》,包括控制大气污染物的排放,该法律旨在保护环境和公众健康,要求企业采取措施减少硫磺氧化物等污染物的排放,并建立监测和报告机制。俄罗斯联邦在2002年通过《俄罗斯联邦环境保护法》,该法律为俄罗斯联邦境内的环境保护提供了法律框架。根据这一法律,硫磺被归类为大气污染物之一,要求企业和工业设施在生产过程中控制和减少硫磺氧化物的排放。其中,莫斯科在2010年发布《莫斯科市空气质量改善计划》,莫斯科市制定了一系列计划和措施来改善空气质量,其中包括控制大气污染物的排放,如硫磺氧化物。计划要求工业企业、发电厂和交通运输等部门采取减排措施,并推动清洁能源的使用。而韩国在2004年通过《大气环境保护法》《韩国工业设施大气污染物排放标准》,根据该法律,硫磺氧化物被视为重要的大气污染物之一,要求企业减少硫磺氧化物的排放,并建立监测和报告机制。而排放标准规定了不同行业中硫磺氧化物的排放限制和控制要求,以确保企业和工业设施的排放符合环保要求。
       自2002年以来,我国政府有关部门制定实施了《中华人民共和国安全生产法》《安全生产“十三五”规划》《危险化学品安全综合治理方案》等,除此之外,在环保领域于2013年颁布了《大气污染防治行动计划》;于2015年颁布了《水污染防治行动计划》;2016年颁布了《土壤污染防治行动计划》;2018年颁布了《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》;2019年8月,生态环境部印发《长江“三磷”专项排查整治行动实施方案》;2020年中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于构建现代环境治理体系的指导意见》。2021年国家标准《GB/T 2449.1—2021工业硫磺 第1部分:固体产品》、2015年国家标准《GB/T 2449.2—2015工业硫磺 第2部分:液体产品》等19部标准。
       随着国家经济发展和环境保护意识的不断增强,以及安全环保政策的制定与实施,再加上“双碳”目标的推进,硫磺产业相关法规、标准以及其他指标都将变得更加严格,将直接影响着硫磺下游产业链的生存与发展,并且对国内硫磺市场需求量产生重要影响。政府政策倾斜力度将进一步提升,从而强力推动硫磺产业市场向低碳可持续发展方向发展。

    4  我国硫磺产业未来发展趋势

      近年来为满足硫磺产业下游市场的需求,硫磺生产装置和应用技术得到快速发展,许多新的下游新技术产品在越来越多的领域中得到应用,市场需求量持续攀升。目前,硫磺产业在工业和农业领域的应用具有不可替代的地位,其使用量持续增长,对促进“双碳”目标实现、生态环境保护、能源低碳发展以及国家粮食安全具有不可替代的作用。
(1)环境保护意识增强:随着环境问题的日益突出,包括空气质量和大气污染在内,对硫磺排放的监管和限制将进一步加强。我国政府已经采取了一系列措施来减少硫磺排放,并鼓励清洁能源的使用。未来,环境保护意识的增强将进一步推动硫磺产业的发展朝着更环保和可持续的方向发展。
(2)技术创新与提高效率:为了减少硫磺排放,企业将致力于技术创新和提高生产效率。这可能包括改进炼油和燃煤等工艺,采用先进的净化设备和技术,以降低硫磺氧化物的产生。同时,随着技术的进步,可能会出现更多环保的硫磺生产和利用方法。
(3)能源结构转型:我国正致力于能源结构的转型,减少对高硫煤的依赖。随着清洁能源的推广和可再生能源的开发利用,煤炭的比重可能会下降,从而减少硫磺的产生。这可能对硫磺产业的规模和结构产生一定影响。
(4)国际市场需求:硫磺作为一种重要的化工原料,在农药、橡胶、炼油等行业中有广泛应用。国际市场对硫磺的需求将对中国的硫磺产业发展产生影响。需求的增长或变化可能带来机遇和挑战,需要企业灵活应对。
(5)跨行业合作:硫磺产业的可持续发展需要各行各业的合作和协调。企业、政府和研究机构之间的合作将促进技术创新、共享资源和经验,并推动硫磺产业朝着更可持续和环保的方向发展。
(6)环保压力和减排要求:随着全球环保意识的提高,中国政府可能会加大对硫磺排放的监管和减排要求。企业将被鼓励采用更清洁的生产技术和工艺,以减少硫磺氧化物的排放。


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