中國乙烯工業的競爭力路在何方

中國乙烯工業的競爭力路在何方。石化產業是國民經濟重要的支柱產業,改革開放以來,我國石化產業發展取得了長足進步,主要產品產量位居世界前列,科技創新、節能減排、對外合作取得積極成效,但仍存在產能結構性過剩、自主創新能力不強、產業布局不合理、安全環保壓力加大等問題,制約了石化產業整體轉型升級的步伐。

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖1

在面臨國際原油價格低迷、國內煉油產能嚴重過剩及乙烯缺口不斷擴大的局面,大力發展有競爭力的乙烯工業,不僅有利于提高國內煉化工業的整體競爭力,同時對縮小國內乙烯及下游產品的對外依存度有積極意義。

一、全球乙烯市場供需仍相對偏緊

2010年以來,國際原油價格高位和天然氣價格持續低迷的環境下,全球乙烯建設發生了較大變化。一是北美地區依靠豐富和低廉的天然氣液開始建設新的乙烯裝置;二是中國在MTO技術突破后,大力發展以煤或甲醇為原料的烯烴產業。

與此相反的是,中東地區由于乙烷資源減少,乙烯產能增速明顯下降;同時東北亞、東南亞等地以石腦油為原料的乙烯工業在高油價背景下,競爭力也顯著下降,規劃建設的乙烯裝置也明顯減少。正是由于以上原因,2015年后全球乙烯裝置開工率明顯提高,到2016年全球乙烯開工率已接近90%,見圖1。

圖1 近年來世界乙烯供需變化

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖2

天然氣價格下滑,使得乙烷原料成本優勢顯現。巨大的優勢使得美國乙烯原料輕質化進程顯著加快,2008年美國乙烯原料中,輕烴(乙烷、丙烷、丁烷)所占比例僅為69%,到2016年這一比例已提高至93%。同時其他地區也在大力推進乙烯原料的輕質化,使得全球乙烯原料輕質化比例明顯提高,到2016年,全球乙烯原料中輕烴所占比例已達到51.2%,較2010年提高了6.6個百分點,而傳統的石腦油(含輕柴油)所占比例則由2010年的54.7%下降至2016年的45.5%,降低了8.7個百分點(見圖2)。目前輕烴已成為全球乙烯原料的主要來源。

圖2 2010年和2016年全球乙烯原料對比

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖3

從未來發展看,全球乙烯擴能主要集中在美國、中國和印度等國家及地區。據IHS預測,2017–2025年全球將新增乙烯產能為6280萬噸/年,其中以上3個國家新增產能就達到3830萬噸/年,約占全球新增產能的61%。而近年來產能增長較快的中東地區增速明顯下降,2016–2025年中東地區新增產能為850萬噸/年,年均增速僅為2.6%,遠低于前10年兩位數的增長。預計到2025年全球乙烯產能將達到2.27億噸/年(見圖3)。

圖3 未來全球乙烯供需發展趨勢

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖4

從需求看,隨著全球經濟的逐步恢復,特別是“一路一帶”建設帶來的全球經濟的逐步融合將拉動全球乙烯需求的穩定增長,預計到2025年全球乙烯需求將達到1.99億噸,2016–2025年年均增長將達到3.4%。盡管近期由于產能集中使得開工率有所回落,但從長期看乙烯裝置的開工率仍將超過87%,維持在較高的水平。

二、中國乙烯市場缺口近年來不斷擴大

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖5

截至2016年底,國內乙烯產能為2243萬噸/年。從原料來源看,以石腦油為原料的產能達到了1830萬噸/年,約占81.6%,以煤或甲醇為原料的生產裝置產能為413萬噸/年,約占18.4%。

2010年后除電石法PVC外,煤制乙二醇、干氣制乙苯等新技術新工藝的發展造成了乙烯下游空間縮小,乙烯當量需求增速明顯下降,2010–2015年國內乙烯當量需求年均增速僅為4.7%,2016年國內乙烯當量需求為3875萬噸,同比增長3.0%,乙烯當量需求增速繼續回落。


到2016年,國內乙烯當量消費為3875萬噸,當量缺口超過了1700萬噸,較2010年增加了近200萬噸(見圖4)。

圖4 國內乙烯供需趨勢

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖6

從國內現有的油制乙烯裝置看,效益較好的裝置中乙烯原料重組分相對較少,目前國內乙烯裝置效益最好的鎮海煉化,其乙烯原料中石腦油比例僅為44%,而乙烯收率高達33.3%。受此影響國內油制乙烯裝置原料也明顯得到優化,2010–2016年國內乙烯原料中石腦油比例明顯下降,相應的是C3/C4/C5、輕烴、加氫尾油等輕組分明顯提高(見圖5)。

圖5 2010年和2016年國內油制乙烯裝置原料對比

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖7

從目前公布的規劃項目看,2018–2025年,我國將新增油制乙烯裝置14套,新增乙烯產能1435萬噸/年,其中“三桶油”外企業就新增8套,產能為835萬噸/年(見表1)。

表1 國內未來主要規劃建設油制乙烯裝置情況(萬噸/年)

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖8

2010年后受到國內經濟疲軟的影響,國內聚乙烯的需求增速也明顯下降,2012年國內聚乙烯需求增速甚至跌至2%以下。2013年國家開展的“綠籬行動”,對國內抑制進口廢舊塑料起到了積極作用,國內聚乙烯廢舊塑料進口從2014年的440萬噸下降至2016年的253萬噸。廢舊塑料使用減少促使國內聚乙烯需求增速明顯提高,2013年后國內聚乙烯的需求增速一直維持在5%以上(見圖6)。

圖6 近年來國內聚乙烯供需趨勢

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖9

從未來發展看,聚乙烯的需求增長主要依靠兩方面驅動,一是中國經濟進入新時代后,隨著人們對美好生活的向往和不平衡不充分矛盾的解決,我國對高性能聚乙烯產品的需求將明顯增加;二是隨著國內電子商務的快速發展,國內快遞業務仍將保持較快增長。近年來國內快遞業務年均增長超過50%的速度雖然會有所下降,但2025年前快遞業務的增長仍將達到20%以上。快遞業的發展將拉動中低端聚乙烯需求的增長(見圖7)。

圖7 近年來中國快遞業務變化趨勢

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖10

以2016年為例,當年國內完成快遞業務量312.8億件,同比增加51%。按照對順豐、京東及蘇寧等快遞企業的調研測算,這些快遞量的二次包裝共消耗編織袋53億條,塑料袋129億個,封套43億個,膠帶268.3億米,緩沖物48億個。合計約消耗聚乙烯130萬噸,聚丙烯近40萬噸。

正是由于聚乙烯的穩定增長,預計未來國內乙烯當量需求增長將保持相對穩定,即國內乙烯消費將更加依賴聚乙烯消費的增長,2025年國內聚乙烯占乙烯消費份額將提高至66%左右。預計到2025年國內乙烯當量需求將達到5500萬噸左右。

三、石腦油制乙烯重拾成本競爭力

蒸汽裂解制乙烯作為乙烯生產的主要方式在市場上具有成本競爭力。但2008年后隨著美國頁巖氣的爆發式發展,導致全球2010年后原油價格同天然氣價格走勢明顯背離。低廉的天然氣價格使得以C2/C3/C4為原料的乙烯成本大幅下降。

原油價格的大幅回落,徹底改變了石腦油制乙烯裝置的競爭格局,據IHS估計,2016年美國乙烷制乙烯成本為500美元/噸左右,而東北亞地區的石腦油制乙烯成本為850美元/噸,兩地成本差距明顯縮小,也使得北美地區乙烯成本優勢不再明顯。在我國原油價格的低位也使得石腦油制乙烯成本重新具有競爭力,2016年在國內乙烯生產中,石腦油制乙烯成本最低,而MTO成本最高(見圖8)。

圖8 2016年不同工藝制乙烯成本對比

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖11

中國石化經濟技術研究院研究結果表明,當煤價為220元/噸時,MTO工藝中烯烴的成本同石腦油為原料烯烴成本的平衡價在56美元/桶左右;而當甲醇價格為2 000元/噸時,這一平衡價估計在76美元/桶左右。蒸汽裂解與煤制烯烴成本平衡對比見圖9。

圖9 蒸汽裂解與煤制烯烴成本平衡對比

中國乙烯工業的競爭力路在何方的圖12

蒸汽裂解裝置除能夠生產乙烯、丙烯外,還副產如C4/C5/C6產品,通過提純可得到如丁二烯、1–丁烯、純苯、甲苯等多種有機產品。而輕烴裂解及煤制或甲醇制烯烴的產品絕大部分為乙烯或丙烯,其他產品的含量極少。

正是由于以上原因,北美地區的丁二烯、純苯等從2012年起進口量大幅增加。2016年北美地區純苯的進口量超過200萬噸。因此蒸汽裂解的多元化產品將進一步增強裝置的競爭力。

四、國內發展乙烯工業的建議

中國乙烯工業的發展始于西部,20世紀80年代后隨著改革開放,沿海地區依托其便利的交通、巨大的需求成為了中國乙烯裝置建設的熱土。盡管在2010–2014年,受到高油價的影響,沿海地區乙烯發展有所放緩,但2015年后油價的大幅下跌使得沿海地區的油制烯烴裝置重新成為新的投資熱點。與此同時西部地區依靠其豐富的煤炭資源依然在大力發展CTO,據不完全統計,到2025年國內將有30余套CTO 或MTO裝置投產,新增乙烯產能將超過900萬噸/年。

從2016年國內乙烯原料看,煤或甲醇制乙烯的產量已達到310萬噸左右,約占國內乙烯產量的14.3%。在油制烯烴的產業中,輕質原料的良好效益越來越受到企業的青睞,到2016年國內油制乙烯的原料中,石腦油比例已從2010年的78%下降至55%。盡管如此,未來國內乙烯原料的輕質化道路依然漫長。我們認為,我國乙烯原料應立足國內,要充分利用國內大力發展煉油工業的機會,著力優化乙烯原料。同時也要充分研究全球乙烷和丙烷資源,通過進口這些資源,使國內乙烯原料進一步輕質化。

國內乙烯產業的大力發展,離不開下游產業的消化。從目前市場情況看,國內乙烯市場中,聚乙烯和乙二醇仍是乙烯下游配套的主要領域。特別是聚乙烯,受到下游需求廣泛,新產品和新領域不斷涌現,未來國內的需求仍將保持較快增長。建議企業在建設乙烯裝置的同時,充分重視下游裝置的配置,特別是中國石化和中國石油,目前已擁有多套聚乙烯生產裝置,未來在建設新的聚乙烯裝置時,充分考慮到現有裝置的生產實際,結合裝置的技術和區域特點,有序實現裝置分工。

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