烯烃原料多元化发展趋势及投资机会分析

于春梅

【摘 要】简述了全球烯烃产业的发展现状及趋势,以及国内煤、甲醇制烯烃、丙烷脱氢等烯径新原料路线的发展现状及趋势.测算了国际原油价格在100美元、桶和50美元、桶下,石脑油蒸汽裂解、煤制烯烃、甲醇制烯烃、丙烷脱氢路线的烯烃生产成本,分析了石脑油、甲醇、丙烷等烯烃原料今后几年的价格走势,并据此分析了煤、甲醇、丙烷和石脑油3条原料路线烯烃产品的竞争力及投资机会. 【期刊名称】《煤化工》 【年(卷),期】2017(045)001 【总页数】6页(P29-34)

【关键词】烯烃;原料多元化;石脑油蒸汽裂解;煤制烯烃;甲醇制烯烃;丙烷脱氢;投资机会

【作 者】于春梅

【作者单位】中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院,吉林吉林132002 【正文语种】中 文 【中图分类】TQ221.2

21世纪以来，原油价格的大幅波动和技术的快速进步，推动了全球石化产业向原料多元化和低成本的方向发展，特别是轻烃资源丰富的中东地区石化产能的快速扩张、北美页岩气和中国煤化工产业的高速发展，给以石脑油为原料的传统石化产业带来了巨大冲击和挑战。2014年下半年以来的国际原油价格的大幅下挫，给全球

烯烃产业尤其是中国烯烃产业发展带来了较大的变局。笔者分析了烯烃原料多元化发展的趋势，并对未来中国不同原料路线烯烃项目的投资机会提出了一些观点和看法。 1.1 发展现状

2014年世界乙烯产能达到15 350.6万t/a，产量约13 000万t，乙烯装置开工率在84%左右，以轻烃及混合进料为原料的装置开工率提高。美国乙烯装置开工率保持95%以上，中东地区乙烯装置开工率约85%；西欧地区开工率有所回升，平均在78%左右，其中以丙烷和丁烷为原料的装置开工率可达90%；但日本以石脑油为原料的乙烯装置开工率下降至82%。

欧洲大部分的乙烯装置基于石脑油原料，原油价格高企，曾使欧洲乙烯生产商承受高生产成本之痛。2014年以来原油价格大幅下挫，加上从美国进口轻质原料，欧洲乙烯装置竞争力增加，开工率大幅提升。

从全球来看，丙烯是石化行业第二大重要的有机原料，截至2014年底，全球丙烯总产能在11 600万t/a，产量9 163.8万t，装置平均开工率78.9%，消费量9 206万t。虽然在产量方面不及乙烯，但其来源和下游衍生物比乙烯更复杂多变。 1.2 发展趋势

1.2.1 以乙烷为裂解原料的乙烯产能爆发式增长

随着美国页岩气的大规模开发，乙烷产量大增，价格降低，世界乙烷占裂解原料的比例大幅提升。一方面推动了美国乙烯生产商投资乙烷裂解装置，美国近年规划中的新增乙烷制乙烯产能超过1 000万t；另一方面，美国乙烷资源严重过剩，美国乙烷等轻烃出口的现状，已经引起了广泛注意，成为国际石化业的一个很重要的动向，美国乙烷已出口到欧洲。2014年，欧洲已有4套乙烯装置改造成乙烷进料。北美乙烷裂解装置项目建设情况见表1。 1.2.2 中国的煤制烯烃发展遭遇尴尬

低油价下，传统的石脑油裂解装置竞争力陡然变强，煤制烯烃（CTO）项目失去了成本优势；CTO项目因环保问题突出而不再受政策鼓励。出于对低油价下项目经济性的担忧，以及受疲弱经济环境中企业现金流紧张等因素影响，CTO项目的竞争力和盈利能力风险加大，规划的CTO项目多处在观望之中。 1.2.3 丙烷脱氢项目投资步伐放缓

北美页岩气的大规模发展，使得该地区低成本的乙烷被大量用作乙烯裂解原料，丙烷大量出口，同时中国丙烯的发展过度依赖原油，在当时国际油价居高不下的背景下，丙烷脱氢（PDH）技术趁势崛起。

2014下半年国际原油价格暴跌，给全球丙烯格局平添了不小的变数。油价下跌，刺激炼油厂提高装置运行负荷，进而提高了炼厂级丙烯的产量。美国裂解厂开始更多地选择丙烷替代乙烷作为裂解原料，因此美国丙烯供应量增加。加上中国大量的丙烷脱氢、煤（甲醇）制烯烃项目集中投产，丙烯供应大幅增加，全球丙烯供过于求，丙烯价格随着国际原油价格出现了大幅下挫。2015年，丙烷与丙烯价差缩小，使得PDH项目的盈利能力大幅缩水，吸引力逐渐失去。北美地区最初宣布的9个PDH项目，继续建设的只有3个，4个项目处于待定状态，其他2个计划已终止。 1.2.4 中东乙烯发展步伐放慢，向下游产业链延伸

过去三十年，中东地区特别是海湾合作委员会（GCC）国家已成为世界主要石化产品出口大国。随着中东天然气资源开采和生产成本提高，中东天然气价格从0.75美元/MBtu增至2美元/MBtu以上。尽管中东石化项目仍具有经济性，但对新投资的吸引力正在下降。低油价下，这些国家的原料优势不再明显。美国大量以廉价页岩气为原料的石化项目建设迫使中东国家进行反思，中东从大宗石化产品转向产品多样化。沙特阿美和美国陶氏化学以65/35比例合资建设的Sadara大型石化厂项目，包括了聚烯烃在内的26套生产装置将于2016年投产，这26套世界级装置中除聚烯烃、环氧乙烷、环氧丙烷外，有14套装置生产的产品是沙特从

未生产过的，包括二苯基甲烷二异氰酸酯、多元醇，乙二醇醚以及丙二醇醚等。这将使沙特在多种石化产品的生产领域实现零的突破。

随着对伊朗制裁的解禁，伊朗逐渐恢复大规模原油出口，一些国家也将加大对伊朗石化行业的投资。但是油价的下跌，给中东地区原油输出国带来了巨大经济和财政风险，该地区项目投资进展缓慢，包括伊朗一些项目，也都在前期论证阶段。但是随着时间的推移、经济复苏，一些项目可能实施，这将势必打破世界现有的烯烃及下游产品供需平衡。

1.2.5 亚洲地区不具备竞争力的乙烯装置将退出市场

2014年日本鹿岛产能为37.5万t/a的乙烯装置于5月份报废。日本会继续降低乙烯产能，可能降低至500万t/a的水平。2014年3月，旭化成和三菱化学同意将两家位于水岛的石脑油裂解装置合并，未来将保留三菱化学的乙烯装置，关闭旭化成的工厂。住友化学于2015年关闭了其在千叶的乙烯厂。日本乙烯工厂的关停，可能造成亚洲乙烯资源的短缺，特别是对中国乙烯的贸易影响较大，中国进口乙烯40%左右来自日本。中国也在淘汰落后产能，先后关停了中石化集团、中石油集团的5套小乙烯装置。 2.1 烯烃原料多元化发展状况

过去我国乙烯生产几乎全部来自石脑油蒸汽裂解装置，原料结构中以石脑油、轻柴油、加氢尾油等液体为主，少量采用油田、炼厂轻烃等气体为原料。丙烯主要来自石脑油蒸汽裂解装置及炼厂副产。

我国烯烃的发展过度依赖原油，制约了我国烯烃行业发展。为缓解国内烯烃原料紧张问题，“十二五”规划中提出了烯烃原料多元化率达到20%。在国家产业政策的引导及国际油价居高不下的背景下，丙烷脱氢、煤/甲醇制烯烃技术趁势崛起，增产丙烯的新技术与原有石油路线的蒸汽裂解、催化裂化和烯烃转化、丙烷脱氢等工艺，共同构成了烯烃来源多元化的新格局。“煤炭-甲醇-烯烃”、“进口甲醇-

烯烃”、“进口丙烷-丙烯”路线发展备受企业关注。 2.1.1 乙烯

2015年我国乙烯产能达到2 124万t/a，产量1 714.5万t，乙烯单体进口量151万t，表观消费量达到1 865万t，当量消费量（乙烯表观消费量+下游衍生物净进口折乙烯当量）约3 720万t，国内当量消费自给率约46%。

我国煤/甲醇制烯烃技术工业化示范取得成功，为传统炼化企业之外的资本进入乙烯行业提供了新的契机。“十二五”期间，新增乙烯产能主要来自西部煤制烯烃项目和东部沿海甲醇制烯烃项目。我国生产乙烯原料路线多元化情况见表2。 截至2015年底，国内共有乙烯生产企业33家，生产装置44套（其中蒸汽裂解制乙烯装置31套，重质油催化热裂解生产轻烯烃CPP装置2套，MTO装置11套），合计乙烯产能达到2 124万t/a，其中蒸汽裂解制乙烯产能1 812万t/a，占总产能的85.2%；煤制烯烃装置乙烯产能153万t/a，占总产能的7.2%；甲醇制烯烃装置乙烯产能114万t/a，占总产能的5.4%；CPP装置乙烯产能45万t/a，占总产能的2.1%。 2.1.2 丙烯

2015年我国丙烯产能为2 820万t/a，产量约为2 290万t，进口量277万t，表观消费量2 567万t，当量消费量达到3 020万t，当量消费自给率76%。 丙烯的原料路线比乙烯更加丰富，产品路线更加多元化。丙烯来源除传统的石脑油蒸汽裂解、炼厂副产外，还来自MTO、MTP、PDH及烯烃转化等装置。近年我国PDH项目发展迅猛，成为丙烯新增来源的主力军。截至2015年底，国内蒸汽裂解制丙烯产能900万t/a，占总产能的31.9%；炼厂副产丙烯产能1 050万t/a，占总产能的37.2%；甲醇制烯烃装置丙烯产能263万t/a，占总产能的9.3%；煤制烯烃装置丙烯产能251万t/a，占总产能的8.9%；丙烷脱氢装置丙烯产能356万t/a，占总产能的12.6%。我国生产丙烯原料路线多元化状况见表3。

2016年国内丙烯产能将大幅增加，约为3 119万t/a。2016年河北海伟、福建中软、福基石化3套PDH装置投产，合计产能182万t/a。煤基烯烃、甲醇制烯烃的装置如果能按计划投产，丙烯新增产能300万t/a。受国内经济增速放缓及其行业结构调整、增速减缓等影响，预计煤制烯烃项目的投产可能推迟。 2.2 不同原料路线烯烃竞争力分析 2.2.1 生产成本分析

从世界范围看，由于中东、北美以廉价乙烷为原料的乙烯装置具有绝对成本优势，约是国内石脑油制烯烃成本的三分之一。本文选取国内烯烃主流的4种生产工艺——石脑油蒸汽裂解、煤制烯烃、甲醇制烯烃及丙烷脱氢进行成本分析、比较，由于国内前3种工艺均在生产乙烯的同时联产丙烯，为简化比较，以每生产1 t烯烃的成本考虑。

石脑油蒸汽裂解装置规模80万t/a，煤/甲醇制烯烃装置、丙烷脱氢装置规模60万t/a。选取高油价100元/桶、低油价50美元/桶作测算，不同原料价格水平下，石脑油蒸汽裂解装置、煤/甲醇制烯烃及丙烷脱氢装置烯烃生产成本（以生产成本计，含税价）具体影响因素包括：原材料、化学品、辅助材料、副产品扣除、燃料及公用工程、人工福利、折旧费、维修费、其他制造费用等。不同原料路线烯烃成本对比见图1。影响成本的因素较多，成本的绝对数值意义不大，成本高低只是相对的比较。从图1可知，在高油价时期，CTO具有明显的成本优势，MTO与PDH成本接近，而石脑油制烯烃成本最高。在低油价时期，石脑油制烯烃成本最低，而甲醇制烯烃成本最高。 2.2.2 原料价格分析

原料价格是影响项目经济性的关键因素之一。以下对石脑油、甲醇、丙烷原料价格走势进行分析。 2.2.2.1 石脑油

石脑油价格紧随油价波动，2014年下半年，在美国、利比亚及沙特等产油国供应增加、石油输出国组织（OPEC）不减产及美元指数上升等打压下，国际原油价格呈断崖式下跌。除上述因素外，深刻分析此次原油价格下跌与以往有着本质的区别，是新能源对石油的替代，包括美国页岩油、页岩气、中国煤化工、全球可再生能源等的快速发展，挤压了传统能源的市场空间。国际能源机构及各大投资银行预测，国际原油价格将在一段时期内维持在50美元/桶～60美元/桶的几率居多，部分机构甚至预测在30美元/桶，全球各大机构对原油价格的预测虽然存在分歧，但不可否认，低油价将成为新常态，要经历较长时间的复苏。 2.2.2.2 甲醇

外购甲醇制烯烃的生产企业多位于东部沿海地区，依赖进口甲醇。以往甲醇价格较石脑油来说，波动小，抗跌性相对较强。由于中国煤基烯烃产业的蓬勃发展，甲醇的产品属性正逐渐发生变化，其与原油的关联度也越来越高。2014年末，甲醇价格随着国际原油的大幅下挫，也出现了与其走势一致的下跌行情。

我国是世界最大的甲醇生产国，占世界产能的55%～60%；我国的甲醇产能已严重过剩，开工负荷只有60%左右；我国煤制甲醇的产能占总产能的70%左右，因此甲醇价格在底部运行的区间受到煤制甲醇成本支撑，相对于原油、甲醇来说，煤炭价格早已触底，波动较小。我国煤炭资源主要分布于中西部地区，2015年，煤炭价格在100元/t～300元/t，对应的甲醇成本价1 300元/t～1 900元/t（含税，包括折旧），西部的甲醇运到华东地区，运费在400元/t～500元/t，到达华东地区成本价在1 700元/t～2 300元/t，2015年甲醇价格下跌到1 750元/t（港口）左右，西部1 250元/t左右得到了支撑，接近甲醇的成本价。 2.2.2.3 丙烷

进口液化气（LPG）主要组分是丙烷、丁烷。2004年我国LPG进口量达到峰值636万t，之后由于民用天然气的替代，使得LPG的消费量大幅萎缩。2005年开

始进口量逐年下降，2012年进口量342万t，已萎缩了近50%。2014年由于中国PDH项目的投产，使得LPG进口量开始攀升，2015年进口丙烷854.9万t、丁烷335.4万t。我国超过日本成为世界最大的LPG进口国，PDH投产使来自美国的丙烷进口量猛增。

丙烷价格与原油价格的关联度较高，另外随季节而变化，冬季取暖用量增加，价格相对较高，夏季是LPG消费淡季，价格相对较低。随着全球LPG化工利用的增加，尤其是我国PDH项目对丙烷利用的大幅增长，丙烷对季节的波动敏感性降低。 有人担心，中国PDH项目的集中投产，会抬高丙烷价格，笔者认为，丙烷和丙烯将保持在合理的价位区间，而丙烷价格偏离丙烯价格，独立大幅上涨的几率并不高（突发事件除外）。2016年国内在建的PDH装置全部投产，所消耗的丙烷量增加约210万t，按PDH装置满负荷开车计算，丙烷进口量876万t，和2004年进口高峰时相比，增加了580万t。2013年全球的液化气贸易量超过7 000万t，而美国页岩气的蓬勃发展，使其液化气出口量大幅增加，2014年美国丙烷出口激增了20 Mt，增长了40%，国际液化气供应更加充足，且俄罗斯也有液化气出口的打算。因此国际液化气价格因目前中国PDH需求上涨的几率不大，丙烷价格主要随国际原油价格的涨跌而波动。但不排除，如果后续再有大量的PDH项目投产，包括美国、中国等国家，大幅增加丙烷的需求，使丙烷资源供应紧张，但由于全球丙烯供应过剩，后续PDH项目大量建设的可能性较小。 2.3 投资机会分析 2.3.1 石脑油制烯烃

传统的石脑油制烯烃技术较为成熟，产品综合利用率较高，被认为是最适合生产烯烃的工艺路线，其最大的特点是终端产品链较为丰富，副产C2、C3、C4、C5、C9等产品。可以抵御产品单一带来的市场风险，且副产品增值潜力大。我国裂解装置的副产品利用深度不够，远低于发达国家，因此副产品深度利用是提高裂解装

置经济性的关键。部分机构在对比煤化工和石化项目效益时，忽略了石化企业对副产品的综合利用，对石化产品的成本计算不尽合理。在低油价时，相比煤制烯烃、甲醇制烯烃原料路线，石脑油制烯烃具有明显的成本优势。

高油价时期，由于美国乙烷供应量大幅增长、国内煤/甲醇制烯烃投资热情高涨等，引发对传统的以石脑油为原料的蒸汽裂解制乙烯成本竞争力的担忧，国内“十二五”期间规划的石脑油蒸汽裂解项目进展缓慢。“十三五”期间，国企投资炼化项目热情显著降温，除中化泉州、福建古雷大型乙烯项目在推进中，其他项目进展缓慢或处于停滞状态。

低油价时期，油制烯烃的经济效益显著，加上国家加快开放政策，激发了民营资本进入油气领域的投资热情。继大连恒立、盛虹石化10 Mt/a级炼化项目后，浙江荣盛4 000万t/a炼油化工一体化项目正在积极推进之中。为了解决资源瓶颈，未来民企投资石脑油蒸汽裂解装置的步伐加快，其中原料不仅局限于石脑油，依托进口、国产的轻烃资源也是大势所趋。未来民间资本的介入，以其资源优势、市场优势等迅速占领市场，将给一些面临资源、市场、设备老化等诸多不利因素的国企，带来较大的冲击。

未来我国乙烯行业面临中东、美国以乙烷为原料的乙烯下游产品的竞争，因此我国乙烯原料轻质化是大势所趋。对目前国内乙烯装置原料轻质化进行改造，经济技术指标可以得到提升，对于炼化一体化装置，可考虑利用饱和LPG（正丁烷）、碳五馏分（正戊烷）、催化干气（乙烷）、气分装置（丙烷）等作为乙烯裂解原料，对乙烯原料进行整体优化，实现乙烯原料多元化和轻质化。在乙烯原料轻质化改造过程中，不同企业面临的问题也会不同，有的乙烯装置原料轻质化比例几乎已经达到了设备负荷极限。同时轻质化将影响乙烯下游装置丁二烯抽提、裂解汽油加氢和芳烃抽提等装置的原料供应和操作负荷，打乱全厂的总物料平衡。乙烯原料轻质化需要深入研究分析，优化产品方案。

我国沿海地区可考虑进口美国乙烷资源，实施乙烯原料轻质化改造，美国乙烷生产商正在亚洲，包括我国洽谈出口乙烷合作事宜。如果顺利，“十三五”期间轻烃原料路线的乙烯装置改造、建设步伐将加快。 2.3.2 煤制烯烃

西部的CTO项目配套的终端产品是聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），PE、PP价格是决定CTO项目能否盈利的关键因素。据测算，油价在60美元/桶以下，油制烯烃成本低于煤制烯烃成本。在低油价下，煤制烯烃一体化装置的利润主要来自PE、PP装置。2015年上半年PE、PP价格高位运行，为CTO企业带来可观利润。而2015年年末PE、PP价格大幅下挫，煤化工企业利润大幅缩水。

从PP供需层面分析未来价格走势。业界普遍认为，2016年我国PP基本实现自给自足，进口也是专用料，通用料完全自给，甚至需要出口一些。预测未来5年内，亚洲丙烯价格会比较便宜，而由于丙烯价格直接影响PP价格，因此亚洲PP价格将保持低位。

与PP相比，我国PE仍有一定的供需缺口，其发展空间远好于PP。2014年我国PE自给率达到58%，预计到2019年我国PE仍有39%的缺口，绝对量则超过1 000万t。预计到2020年，中国依然是全球最大的PE进口国。美国、中东乙烷裂解装置配套的是PE生产装置。安迅思预测，美国的聚烯烃等乙烯下游产品将在2017年迎来投产高峰，预计到2020年美国聚乙烯产能将比目前新增700万t～800万t，保守估计2018年新增出口资源达到200万t，2020年则在400万t以上，中国将成为主要目标市场之一。中东、美国聚乙烯成本优势明显。2018年世界聚乙烯供过于求，因此通用料的聚乙烯产品竞争激烈，其价格直接影响到CTO项目的经济性。另外，CTO项目投资巨大，一个典型的180万t/a甲醇制烯烃一体化装置投资约200亿元，财务费用和折旧占到生产成本的40%，有的煤化工企业在计算经济效益时，没有考虑到折旧费用，因此计算的边际利润较高，实际

投资回报率较低。

煤制烯烃项目资金、环保压力较大，其竞争力和盈利能力风险加大，部分企业已经放缓了煤制烯烃项目的推进速度。 2.3.3 外购甲醇制烯烃

外购甲醇制烯烃项目多位于东部沿海，依托优良的港口条件，且有良好的终端市场，产业集群效应明显。配套的产品链涵盖了非聚烯烃产品，如环氧乙烷、乙二醇等。在低油价背景下，外购甲醇MTO装置盈利能力已大幅缩水，生产成本高于CTO装置。配套的非聚烯烃产品，如环氧乙烷、乙二醇市场价格低迷，因此装置整体经济性欠佳。

与煤炭产地建设的煤制烯烃项目相比，外购甲醇制烯烃装置省去了煤气化和甲醇合成工段，相应地投资要小很多，审批门槛低，受到青睐。原料甲醇的价格占据项目成本主要地位。同时，外购甲醇面临原料价格上涨、物流和仓储的挑战。规模为180万t/a外购甲醇制烯烃的装置，每天需要的甲醇原料5 000 t左右，对企业的物流、仓储管理能力是较大的考验。

对于规划中的MTO项目，更多的是基于对未来原油价格上涨的预期，期待油价上涨带来的机会。对于资源短缺、远离港口的城市，布局适当规模的MTO项目也是一种选择。在我国大规模工业示范装置上得到验证并趋于成熟的甲醇制烯烃技术，未来很大可能将成功走向海外，在北美、中东、东南亚等天然气价格低廉的区域，参与构建天然气-甲醇-烯烃产业链。 2.3.4 PDH项目仍能适度发展

PDH以投资低、技术成熟、转化率高等优点受到关注。PDH项目产出的是丙烯，副产氢气。对有丙烯需求，且氢气能够有效利用的企业是个很好的选择，2015年上半年，PDH项目利润一度高达2 000元/t以上，下半年丙烯价格的狂跌，让PDH装置出现了亏损。一年之内的冰火两重天，给PDH项目的投资热情泼了盆

冷水。2016年3月开始，丙烯价格一路上扬，从最低点3 850元/t涨至7月份的6 450元/t，PDH装置又出现了盈利。

丙烷与丙烯的价差是决定PDH项目盈利的关键因素。未来国内丙烯供应趋于平衡或过剩，丙烷-丙烯价格收窄是今后的趋势，PDH装置高利润时期很难出现。理由如下：目前投产、在建的PDH项目几乎都有二期项目的规划，且预留了二期的土地，考虑了公用工程条件，因此二期项目建设速度会更快。如果PDH装置持续的高利润，二期项目会马上跟进，丙烯产能的集中释放，势必影响到市场的供需平衡，抑制丙烯价格的上涨，因此丙烷和丙烯价格会保持在一定合理的利润空间。 目前，PDH企业投资趋于谨慎，且建设PDH项目，要依托良好的港口条件，也面临物流和仓储的挑战。

3.1 近年我国煤制丙烯、PDH项目的迅速崛起，使丙烯供应大幅增加，成为推动2015年以来丙烯价格大幅下挫的主要原因。而我国乙烯来源有限，供应紧张的局面短期内难以改变。从长期看，我国乙烯来源还是更多依赖石脑油蒸汽裂解。 建议生产企业优化利用国内外两种资源，调整乙烯原料结构。在具有港口和储运条件的地区，加大海外轻烃资源的获取力度，提高乙烯原料的轻烃比例，降低乙烯原料成本。统筹资源、环境、布局等诸多因素，将MTO作为调整原料结构的重要手段。

3.2 在油价低迷的背景下，石脑油蒸汽裂解制乙烯最具竞争力，因此新建、扩建项目会提速。建议从原料优化、产品方案、投资控制等角度，对项目实施方案进行科学论证和合理优化，确保项目实施后的长期竞争力和可持续发展能力。在产品方案确定上，应根据企业自身情况及当地的消费市场，围绕产品链做好上下游延伸，向高端化、差异化发展。

3.3 在国际油价低迷的情况下，煤制烯烃行业盈利能力显著下滑，与传统蒸汽裂解制乙烯行业相比，已不具备优势。现有煤制烯烃企业应通过技术改造、节能降耗和

精细管理方面的措施，内部挖潜，降低烯烃生产成本，抵御油价下跌的负面影响，走高效率、低排放、清洁加工转化利用之路。