| 乙烯作為最重要的大型石化原料，2017年全球范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)如何?未來發(fā)展趨勢(shì)又如何?下面將為您詳細(xì)解讀乙烯產(chǎn)能驅(qū)動(dòng)與未來演變，煉化一體化以及原料多元化是未來的發(fā)展趨勢(shì)，外購乙烷裂解成為新方向，乙烷市場(chǎng)化提供保障。
本文基于【申萬石油化工】乙烯行業(yè)深度報(bào)告整理編輯。
你知道石油化工基礎(chǔ)原料乙烯嗎?
乙烯作為最重要的大型石化原料，主要特點(diǎn)有：
下游衍生品多、分工明確，供給創(chuàng)造需求。
乙烯下游應(yīng)用廣泛，裝置的投產(chǎn)一般會(huì)帶來下游的衍生品配套，從而創(chuàng)造更多的需求。
往往大型石化企業(yè)投產(chǎn)乙烯之后，其他中小型的企業(yè)配套投資，綜合利用副產(chǎn)品如：利用碳五做石油樹脂的、碳四組分做甲乙酮、丙烯腈副產(chǎn)氫氰酸做MMA等。
總需求量大，但是貿(mào)易量少。2017年我國乙烯的產(chǎn)量是1822萬噸，當(dāng)量需求約4000萬噸，主要是以下游產(chǎn)品的需求折算，如聚乙烯、乙二醇、苯乙烯等。目前而言，下游苯乙烯、乙二醇等盈利能力良好。全球范圍內(nèi)年乙烯總需求約1.5億噸，但是年貿(mào)易量估計(jì)僅在400萬-600萬噸。
合約貨比例高，現(xiàn)貨量少，杠桿效應(yīng)明顯。2017年我國乙烯的進(jìn)口量為215萬噸，國內(nèi)大型石化裝置基本上實(shí)現(xiàn)乙烯自供，我國外購乙烯的生產(chǎn)商主要是：三江化工(環(huán)氧乙烷)、江陰利士德(苯乙烯)、新浦化學(xué)(EDC、苯乙烯)、常州東昊(苯乙烯)等。
乙烯的投資規(guī)模巨大，未來煉化一體化、原料多元化是趨勢(shì)。歷史上乙烯裝置與煉油裝置一般為獨(dú)立運(yùn)行;后隨著公司和資本實(shí)力的擴(kuò)大，強(qiáng)調(diào)煉化一體，國內(nèi)如上海石化、鎮(zhèn)海、福建聯(lián)合石化等都為煉油、乙烯一體化的企業(yè)，但在國際上很多是分開運(yùn)行。
乙烯是石油化工產(chǎn)品的核心，投資巨大，較新的項(xiàng)目如南非Sasol在美國Lake Charles的150萬噸乙烯，其以乙烷為裂解原料，下游配套EO、LDPE、MEG等，總投資是89億美金;陶氏與阿美合資的Sadara項(xiàng)目150萬噸乙烯，以石腦油、乙烷進(jìn)料，共26套裝置，總投資為200億美金。
1、蒸汽裂解仍是最主要生產(chǎn)工藝
乙烯的生產(chǎn)工藝主要有五種，分別為：蒸汽裂解;煤制烯烴、甲醇制烯烴;費(fèi)托合成;煉廠尾氣。其中蒸汽裂解是最主要的乙烯生產(chǎn)工藝，原料可以為石腦油、凝析油、加氫尾油、乙烷、丙烯、丁烷等，可以單一原料或者混合進(jìn)料等。
根據(jù)我們統(tǒng)計(jì)，目前全球乙烯裝置約300套，合計(jì)產(chǎn)能約1.7億噸，對(duì)應(yīng)總需求約1.5億噸/年。由于乙烯需要在零下100°C進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)應(yīng)商品量少，主要是以衍生品的形式進(jìn)行銷售。
從對(duì)應(yīng)乙烯分布來看，從中國的乙烯需求來看，進(jìn)口依賴度仍然居高。西歐和中東的乙烯仍然過剩。從乙烯原料來看，中東和美國主要是以乙烷為原料，但是由于中東的乙烷配額已經(jīng)用完，未來新建乙烯裝置將會(huì)以石腦油為主要原料。
2、乙烯規(guī)模趨于大型化
乙烯蒸汽裂解通常是原料在多個(gè)平行的裂解爐中，裂解出口溫度接近850°C，在離開裂解爐反應(yīng)區(qū)時(shí)，烯烴氣體的混合物進(jìn)入急冷區(qū);其中水或重油被用來冷卻氣體和淬火。
這時(shí)，含碳?xì)涞臍怏w被液化或提純，通過壓縮空氣到很高的壓力，并冷卻到很低的溫度;液化后的組分被分離成乙烯、丙烯、混合碳四、粗裂解汽油(C5-C8混合物)、氫氣/甲烷等。
乙烯裝置是典型的資金、技術(shù)密集型;我們認(rèn)為構(gòu)成大型乙烯裝置核心是裂解乙烯技術(shù)、裂解爐、裂解氣壓縮機(jī)等。
乙烯技術(shù)提供商
裂解乙烯技術(shù)是成熟的生產(chǎn)工藝，世界范圍內(nèi)主要的乙烯技術(shù)提供商主要有CB&I，Kellogg Brown & Root(KBR)、林德、Technip( KTI、以及收購的Stone and Webster技術(shù)等)等。
法國德希尼布Technip：是世界乙烯技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，自2000年以來世界新增乙烯中約50%的技術(shù)來自于Technip公司。2012年Technip收購Stone & Webster，其中Stone & Webster的乙烯技術(shù)經(jīng)驗(yàn)超70年，Technip自身超40年，合計(jì)有150套原始投資的乙烯裝置技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
CB&I：在全球?yàn)槌^120套乙烯裝置提供創(chuàng)新技術(shù)，約占全球產(chǎn)能40%;已經(jīng)成功地完成了200多個(gè)原始投資、改造和擴(kuò)展的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
KBR公司：自1990年，超過20套新的乙烯裝置，合計(jì)產(chǎn)能1300萬噸/年。
Linde技術(shù)：應(yīng)用于超過40套大型乙烯裝置，合計(jì)產(chǎn)能超過1800萬噸/年。
乙烯裂解爐
一套乙烯裂解裝置有多臺(tái)裂解爐并聯(lián)而成，目前世界級(jí)規(guī)模中單臺(tái)裂解爐的能力一般是：液體原料(石腦油等)的乙烯能力為20萬噸/年/臺(tái);氣體原料裂解(乙烷等)的乙烯能力為22萬噸/年/臺(tái)。
全球主要乙烯裂解爐供應(yīng)商如：芝加哥橋梁與鋼鐵集團(tuán)(CB&I)的SRT®乙烯爐、惠生乙烯工業(yè)爐爐管、Technip SMK™ furnaces等。
裂解氣壓縮機(jī)
主要設(shè)備供應(yīng)商如GE、三菱、西門子、埃利奧特、沈鼓集團(tuán)等。
近年來，國內(nèi)的沈鼓集團(tuán)在乙烯壓縮機(jī)的大型化方面取得了很大的進(jìn)步，其中2017年11月，沈鼓集團(tuán)研制、設(shè)計(jì)、制造的我國首臺(tái)(套)120萬噸/年乙烯裝置用離心壓縮機(jī)組，在中國海洋石油總公司惠州煉化二期項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)一次試車成功，這標(biāo)志著我國120萬噸級(jí)乙烯三機(jī)全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。
3、下游產(chǎn)品應(yīng)用廣泛 需求結(jié)構(gòu)良好
2017年我國乙烯產(chǎn)量1822萬噸，同比增加2.3%;過去五年中國乙烯的平均產(chǎn)量增速僅4%，落后于GDP增長。我國的乙烯考慮到下游以衍生品的形式進(jìn)口，對(duì)應(yīng)的當(dāng)量需求接近4000萬噸/年。
由于乙烯的物流門檻高，乙烯的下游投資規(guī)模也較大，因此整體的下游產(chǎn)品都比較健康。近年來，以聚乙烯、苯乙烯、乙二醇為代表的下游產(chǎn)品盈利情況也較好。
聚乙烯：乙烯最大的下游應(yīng)用。聚乙烯的需求結(jié)構(gòu)良好，我們認(rèn)為主要由于：農(nóng)膜的需求量大、網(wǎng)購帶來聚乙烯包裝材料的需求、價(jià)格下跌后回收料使用的減少等因素。2017年國內(nèi)表觀消費(fèi)為2554萬噸。
乙二醇：主要下游是聚酯纖維(滌綸)、聚酯瓶、包裝材料(BOPET)等，中國經(jīng)濟(jì)對(duì)于滌綸纖維的需求量大。中國的乙二醇進(jìn)口量大，進(jìn)口依存度近70%。未來乙二醇的不確定性主要來自于中國的煤制乙二醇的產(chǎn)能釋放。目前我國表觀消費(fèi)超1300萬噸/年。
環(huán)氧乙烷：這里指除用于乙二醇外商品量的環(huán)氧乙烷，主要下游是表面活性劑、醇醚、乙醇胺等。由于前幾年環(huán)氧乙烷的市場(chǎng)較好，很多工廠把用于乙二醇的量減少，用于生產(chǎn)商品量的高純度環(huán)氧乙烷HPEO。由于乙烯價(jià)格居高，目前外購乙烯的HPEO廠商盈利較弱。
苯乙烯：主要用于合成塑料PS、ABS;發(fā)泡材料EPS;不飽和樹脂UPR等。苯乙烯由于投資規(guī)模較大，門檻較高，歷史盈利一直較好。目前國內(nèi)表現(xiàn)消費(fèi)量超900萬噸/年，進(jìn)口依存度接近40%。
乙丙橡膠：以前技術(shù)主要是朗盛、陶氏等公司掌握，國內(nèi)主要是吉林石化。目前我國乙丙橡膠需求量在40-45萬噸/年，主要應(yīng)用于汽車部件、防水卷材、電線電纜等領(lǐng)域。工業(yè)生產(chǎn)方法主要有乙炔法和乙烯法，其中乙烯法由于工藝性、經(jīng)濟(jì)性好而占據(jù)主導(dǎo)的地位。
PVC：國內(nèi)仍以電石法為主，未來催化劑含汞量限制，有望刺激乙烯法的需求。
醋酸乙烯：主要用于涂料、漿料、薄膜、皮革加工、合成纖維、土壤改良等方面。
阿法烯烴：生產(chǎn)難度較大，主要是三類以上合成潤滑油基礎(chǔ)油。
其他較有前景的乙烯下游主要是超高分子量聚乙烯等。
全球乙烯產(chǎn)能周期
1每一輪乙烯產(chǎn)能增長的驅(qū)動(dòng)因素
乙烯的產(chǎn)能投放具有明顯的周期性，一般分為低成本的原料驅(qū)動(dòng)以及需求拉動(dòng)型。從各個(gè)階段的乙烯產(chǎn)能投放進(jìn)度來看。
1、中東地區(qū)：主要投產(chǎn)在2007-2010年間，由于配額制的乙烷成本低;目前中東已經(jīng)乙烷短缺，新建乙烯裝置多以石腦油或混合裂解為主。
2、中國：2009-2010年間，以中國石油、中國石化為主導(dǎo)的新增產(chǎn)能，以需求主導(dǎo)為主。2011-2016年由于油價(jià)高企，新增產(chǎn)能以煤化工為代表。
3、美國及北美：2011年起，北美頁巖氣革命，帶來了大量的乙烷副產(chǎn)。美國的裂解乙烯裝置進(jìn)行改造，把石腦油原料改為乙烷;同時(shí)新建大量的乙烯裝置，但總體投產(chǎn)進(jìn)度在2017-2020年間。
2、美國引領(lǐng)未來乙烯新增產(chǎn)能投放
由于競(jìng)爭(zhēng)力的原因，北美的乙烯開工率在2008年曾經(jīng)降到80%以下，其中在2008-2010年間產(chǎn)能減少240萬噸。2010年起，由于頁巖氣革命，副產(chǎn)的乙烷產(chǎn)量大大增加，美國的乙烯原料競(jìng)爭(zhēng)力大幅改善。
從2014年到2018年，美國石油化工產(chǎn)能擴(kuò)張將使國內(nèi)對(duì)乙烷的需求量增加近60萬桶/天。
乙烯裂解是一種投資巨大而工藝復(fù)雜的項(xiàng)目;目前正在開發(fā)的大多數(shù)乙烯裂解項(xiàng)目將在2017年或2018年間投產(chǎn)，包括2011年和2012年宣布的6個(gè)大型項(xiàng)目。
四個(gè)項(xiàng)目(來自陶氏、埃克森美孚、雪佛龍飛利浦斯和OxyChem/Mexichem)已經(jīng)在建設(shè)中，兩個(gè)項(xiàng)目(來自臺(tái)塑和沙索)已經(jīng)得到了投資者的批準(zhǔn)和承諾。加上現(xiàn)有設(shè)施的產(chǎn)能擴(kuò)張，預(yù)計(jì)這6家新工廠將增加美國乙烯產(chǎn)品的產(chǎn)量增加40%，達(dá)到3700萬公噸/年。
2017年8月，由于美國颶風(fēng)哈維的影響，一些裂解項(xiàng)目的投產(chǎn)進(jìn)度推遲。新項(xiàng)目投產(chǎn)總體在2018-2020年間。
未來，美國仍規(guī)劃了數(shù)套乙烯，其中涉及到FID、項(xiàng)目設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)整體進(jìn)度保持項(xiàng)目緩和的節(jié)奏。
當(dāng)前油價(jià)背景下乙烯盈利良好
1、低油價(jià)下石腦油裂解乙烯盈利良好
石腦油與原油關(guān)聯(lián)性高，低油價(jià)下，裂解乙烯盈利良好。乙烯投資門檻高，下游需求旺盛。乙烯在全球范圍內(nèi)需求增速與GDP同步，尤其是來自聚乙烯的下游需求旺盛。
以石腦油裂解乙烯為例，通常情況下，生產(chǎn)100萬噸的乙烯需要300萬-330萬噸的石腦油，同時(shí)副產(chǎn)50萬噸丙烯、15萬噸丁二烯、25萬噸純苯;其余副產(chǎn)品包括異丁烯、碳五、混合芳烴、乙烯焦油等。
2國內(nèi)乙烯自主率提升 聚乙烯引領(lǐng)需求
乙烯的主要下游是聚乙烯、乙二醇、苯乙烯等產(chǎn)品，由于乙烯的商品量少，多以衍生品的形式進(jìn)口到中國。
聚乙烯在2011-2015年間，國內(nèi)的表觀需求增速比較快，主要是由于網(wǎng)購帶來包裝材料的需求、以及農(nóng)膜的需求量增加所致。同時(shí)，由于國際油價(jià)從2014年四季度起大幅下跌，加上國內(nèi)環(huán)保從嚴(yán)，對(duì)于回收料的使用大幅減少等原因，聚乙烯需求及盈利能力均大幅好轉(zhuǎn)。
2017年我國聚乙烯樹脂產(chǎn)量1398.6萬噸，凈進(jìn)口1155.1萬噸，表觀消費(fèi)2553.71萬噸，同比增長7.2%;約占我國乙烯總需求的64%。
乙烯由于在零下100度存儲(chǔ)及運(yùn)輸，商品量少，一般乙烯的生產(chǎn)商都是以衍生品的形式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行銷售。
2017年我國乙烯產(chǎn)量1822萬噸，同比增加2.3%;以主要產(chǎn)品聚乙烯、苯乙烯、乙二醇等進(jìn)口當(dāng)量折算，總需求在3960.8萬噸，同比增長5.8%�？紤]到國內(nèi)對(duì)于乙丙橡膠、醋酸乙烯等仍有缺口，估計(jì)國內(nèi)乙烯的當(dāng)量需求約4000萬噸。
從乙烯產(chǎn)量增速與當(dāng)量需求增速的對(duì)比來看，2017年國內(nèi)乙烯的需求缺口在擴(kuò)大。
3、石腦油、液化氣混合裂解路線成為主流
乙烯的工藝路線區(qū)域的競(jìng)爭(zhēng)力主要分為：
1、 中東乙烷裂解：中東現(xiàn)有的石化裝置成本最低，主要是受益于原有的低價(jià)配額政策。但是由于未來中東的新增乙烷供應(yīng)有限，新建裝置更多只能以石腦油混合裂解。
2、 美國乙烷裂解：美國最初的石化裝置采用乙烷為原料，在2005-2011年間美國的石化裝置競(jìng)爭(zhēng)力較弱，后隨著頁巖氣革命，北美大量的乙烷副產(chǎn)，美國的乙烯裝置又重新回到乙烷進(jìn)料。
3、 石腦油裂解：東北亞、西北歐的主流乙烯生產(chǎn)工藝，相對(duì)成本較高。但在低油價(jià)下與其它工藝路線的成本差異不大，如果考慮到副產(chǎn)品丁二烯、純苯未來價(jià)格向上，仍有競(jìng)爭(zhēng)力。
4、 煤化工：以煤為原料的CTO工藝和外購甲醇的MTO工藝，目前MTO工藝的成本最高;當(dāng)油價(jià)向上，回到60美金/桶以上時(shí)，煤化工的優(yōu)勢(shì)有望逐漸顯現(xiàn)。但是仍將會(huì)受到未來水資源、環(huán)保等因素仍然制約。
我們預(yù)計(jì)2018年油價(jià)整體的中性范圍內(nèi)波動(dòng)，長期緩慢上升的格局。對(duì)應(yīng)油價(jià)的運(yùn)行區(qū)間大概率會(huì)在60-70美金/桶的范圍內(nèi)波動(dòng)，在此油價(jià)背景下，東北亞的石腦油裂解乙烯的現(xiàn)金成本在全世界的乙烯成本曲線中處于中間位置。未來越來越多的企業(yè)采取石腦油+液化氣混合進(jìn)料來生產(chǎn)乙烯，從而優(yōu)化生產(chǎn)成本。
由于乙烯的倉儲(chǔ)、運(yùn)輸要求較高，實(shí)際商品量少。我們認(rèn)為當(dāng)前美國、中東的乙烯成本雖然低，但是很難直接沖擊中國市場(chǎng)，多是以衍生品如聚乙烯、苯乙烯、乙二醇等產(chǎn)品的形式出口。
4、煉化一體化以及國內(nèi)煉化產(chǎn)能的崛起
從全球范圍內(nèi)，煉油、乙烯的石化裝置一般是分步進(jìn)行，而一次性投資煉油和乙烯同步的裝置相對(duì)較少。在我國，參考浙江石化、盛虹石化的一次性投資，類似的裝置類型也是比較少見。
由于過去五年國內(nèi)新增煉化產(chǎn)能有限，加上2016年起煉油盈利良好，近期以民營企業(yè)為主導(dǎo)的新建煉化產(chǎn)能提上日程，主導(dǎo)未來的新增產(chǎn)能。從新增的產(chǎn)能規(guī)劃及產(chǎn)品來看，呈現(xiàn)以下特征：
煉油規(guī)�；瑫r(shí)與傳統(tǒng)的石油、石化煉油廠以加工成品油為設(shè)計(jì)不同，新的規(guī)劃項(xiàng)目多是以芳烴、以及其他化工品綜合利用為主。
新建石化裝置的加氫能力強(qiáng)，副產(chǎn)品利用完善。
一體化能力強(qiáng);不少項(xiàng)目同時(shí)配套乙烯，整體競(jìng)爭(zhēng)力將會(huì)明顯得到提升。
外購乙烷裂解生產(chǎn)乙烯提上日程
相對(duì)于石腦油裂解制乙烯，乙烷為原料由于組分輕，副產(chǎn)品少，因此具有投資小、單臺(tái)裂解爐的產(chǎn)量大、物耗低等優(yōu)勢(shì)。
外購乙烷裂解成為新方向，乙烷市場(chǎng)化提供保障。相對(duì)于石腦油裂解制乙烯，乙烷為原料由于組分輕，副產(chǎn)品少，因此具有投資小、單臺(tái)裂解爐的產(chǎn)量大、物耗低等優(yōu)勢(shì)。目前歐洲英力士、印度Reliance均從美國簽訂乙烷供應(yīng)長約，保障自身裂解乙烯的原料供應(yīng)。
乙烷為原料裂解乙烯成為新的發(fā)展方向。參考國內(nèi)丙烷脫氫的成功案例，從美國及中東進(jìn)口丙烷，項(xiàng)目進(jìn)度、規(guī)模、生產(chǎn)穩(wěn)定性均超原料產(chǎn)地美國。
未來乙烷裂解的核心是上游合約的商品量，我們認(rèn)為隨著美國倉儲(chǔ)設(shè)施完善、乙烷運(yùn)輸船的陸續(xù)投放、全球范圍內(nèi)參與乙烷貿(mào)易的交易增加等，乙烷裂解有望復(fù)制丙烷脫氫，在國內(nèi)打通新的競(jìng)爭(zhēng)力環(huán)節(jié)。
我們認(rèn)為中國有從美國購買乙烷進(jìn)行裂解的計(jì)劃有望提速。與英力士和Reliance不同的是，中國計(jì)劃外購乙烷的生產(chǎn)商主要是為新建裝置，同時(shí)是乙烯行業(yè)的新進(jìn)入者，其中涉及到貨源、倉儲(chǔ)等因素。
較快投產(chǎn)的是位于泰興的新浦化學(xué)，其乙烷主要來自于英力士。目前美國乙烷公司已經(jīng)與南山集團(tuán)、聚能重工集團(tuán)、陽煤集團(tuán)青島恒源化工三家公司簽署了乙烷供應(yīng)協(xié)議。
煤化工 技術(shù)進(jìn)步與成本對(duì)比
1 煤化工技術(shù)國內(nèi)技術(shù)進(jìn)步快
煤化工主要是通過煤碳?xì)饣D(zhuǎn)化成合成氣(主要成分是氫氣、一氧化碳、二氧化碳等)，再利用其中合成氣里的有效成分進(jìn)行相應(yīng)反應(yīng)，生成所需要的化工品。
相對(duì)于石油化工，對(duì)應(yīng)單位產(chǎn)值，煤化工所需要的投資遠(yuǎn)大于石油化工，同時(shí)煤化工耗水量大，碳排放較多。整體而言，在高油價(jià)時(shí)，煤化工具備競(jìng)爭(zhēng)力。
2國內(nèi)煤化工已成為石油化工的有效補(bǔ)充
截至2017年11月，根據(jù)亞化咨詢的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國已投產(chǎn)運(yùn)行和試車成功的煤(甲醇)制烯烴裝置共28套，形成總計(jì)1205萬噸/年烯烴產(chǎn)能(未投入運(yùn)行的MTP產(chǎn)能不計(jì)入)。2017年預(yù)計(jì)新增烯烴產(chǎn)能262萬噸/年。
預(yù)計(jì)，2017-2021年，中國預(yù)計(jì)新增1300萬噸/年CTO/MTO產(chǎn)能，2021年總產(chǎn)能將達(dá)到2500萬噸/年。其中，總計(jì)約1500萬噸/年煤(甲醇)制烯烴產(chǎn)能集中在中國西部地區(qū)。
結(jié)論
我們認(rèn)為在當(dāng)前油價(jià)背景下，乙烯盈利持續(xù)有望增強(qiáng)，周期性弱化;乙烯作為最大宗的石油化工產(chǎn)品，上游的投資成本高，下游需求與經(jīng)濟(jì)增長息息相關(guān)，整體的供需格局難以發(fā)生大的改變。
相對(duì)而言，我們認(rèn)為大型石化企業(yè)通過煉化一體化優(yōu)化，生產(chǎn)規(guī)模大型化，多元化原料成本選擇將會(huì)帶來超越行業(yè)的表現(xiàn)。
除乙烯的自身供需之外，未來影響乙烯生產(chǎn)的主要變量有：
1、原料的輕重，如凝析油代替石腦油;或夏季時(shí)期液化氣(丙烷、丁烷成分)的價(jià)格低，部分代替石腦油混合進(jìn)料等。
2、裂解深度、乙烯/丙烯比的調(diào)整。
3、烯烴轉(zhuǎn)化裝置OCU等。
4、物料平衡mass-balance：如苯乙烯、乙二醇裝置的運(yùn)行對(duì)裂解乙烯龍頭裝置的影響等。
5、副產(chǎn)品如丁二烯、碳五的經(jīng)濟(jì)性等。 |
渝公網(wǎng)安備50010702500721號(hào)