乙烯的产能扩张与产业优化
2019年9月16日,中国石油独山子石化公司百万吨乙烯投料开车一次成功,顺利产出合格产品,标志着独山子石化具备每年140万吨乙烯生产能力,成为目前中国在运乙烯装置产能最大的企业。由于乙烯行业是连接上游能源开采和下游化工生产的关键行业,是国家经济社会发展中的支柱型行业,长期以来,乙烯产品被视为衡量一个国家石油化工生产水平的重要标志之一。当前,中国尚无纯粹以乙烷为原料裂解制备乙烯的装置,乙烯生产大量依赖石脑油和煤炭资源。在中国原油对外依存度持续扩大的背景下,众多国有化工集团、民营企业纷纷布局建设乙烷裂解制乙烯项目,有望推动中国乙烯产能在未来两年内快速扩张。
乙烯基本概况
乙烯是全球产量最大的石油化工产品,也是最重要的化学产品之一,在国民经济中占有重要地位。一个国家乙烯的产量是衡量这个国家石油化工发展水平的重要标志。
乙烯的主要用途可分为工业用途和农业用途两类。工业用途的乙烯是各类有机化工品的生产原料。鉴于乙烯在石油化工业的核心位置,乙烯产品的在石化产品中的产量比重近70%,是合成纤维、合成橡胶、合成塑料(聚乙烯及聚氯乙烯)、合成乙醇(酒精)的基本化工原料,也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等。农业用途的乙烯主要用作植物生长的调节剂及催熟剂,可以帮助花、叶和果实的成熟与脱落,诱导部分植物分化,主要产品为乙烯利、乙烯硅等。
乙烯的主要用图
来源:头豹研究院编辑整理
中国乙烯行业产业链分析
中国乙烯行业的产业链主要由上游原料供给、中游乙烯生产以及下游衍生品制备三个环节组成。产业链上游主要涉及各类乙烯制备工艺中所需原料的获取,主要包括煤炭、石脑油和轻烷烃;中游参与主体为各类乙烯生产厂商,包括三桶油旗下化工企业以及其他民营化工企业;产业链下游则涉及众多乙烯衍生产品的生产,供终端各类行业使用。
中国乙烯行业产业链
来源:头豹研究院编辑整理
上游:
上游涉及各类生产原料的获取。从全球范围分析,乙烯的制备主要通过石脑油、煤以及轻烷烃三类原材料得以实现。中国乙烯生产以油基为主,占比近75%;煤基制乙烯作为辅助,占比约23%;轻烷烃制乙烯仅占剩余的2%左右,是未来乙烯行业项目的主要增长方向。
中游:
中游涉及乙烯产品的生产销售。中国乙烯行业市场格局高度集中,主要产能集中于中石化和中石油两家大型国有石化集团。2018年,中石化乙烯产量1,151.2万吨,中石油556.9万吨,合计1,708.1万吨,占据中国当年总产量的93%。
下游:
下游衍生化工产品众多,通过不同的合成工艺,乙烯可以用于制备聚乙烯、环氧乙烷等各类产品,供下游不同行业使用。从具体的应用占比分析,聚乙烯(PE)是中国乙烯行业下游最大的应用,占乙烯消耗比重的64%,其次是乙二醇(EG)、苯乙烯(SM)、环氧乙烷(EO)、聚氯乙烯(PVC)等,分别占比19%、5%、5%、3%。
中国乙烯行业市场规模分析
乙烯是石化产业的龙头产品,以乙烯为原料可生产品种众多的下游产品,为经济社会的发展提供必要的物资来源。21世纪以来,受下游旺盛的市场需求以及本土技术快速发展的影响,中国乙烯产量呈现高速增长的势头,从2000年的470.0万吨增长至2018年的1,841.0万吨,产量实现了近三倍的增长。2014-2018年间,中国乙烯行业发展已逐渐成熟,行业新增产能增速放缓,乙烯产量的年复合增长率稳定于2.1%左右,并保持着持续增长的势头。未来五年,受计划新增产能快速扩张的影响,头豹研究院预计中国乙烯行业市场规模将加速增长。
中国乙烯市场规模(按产量计),2014-2023年预测
来源:国家统计局,头豹研究院编辑整理
中国乙烯行业驱动因素分析
Ø 供需缺口持续存在
供需缺口致使乙烯进口依赖度持续提高,行业发展上升至国家战略高度。从进出口的角度分析,近年来,中国乙烯进口量逐年攀升,至2018年已达到257.6万吨,对应乙烯进口依赖度从2016年的1.3%上升至12.3%,呈现不断增长的趋势。不断扩大的进口数量体现了中国乙烯行业日益激烈的供需矛盾。在国家资源获取和经济发展安全日益严峻的背景下,中石化、中石油等相关运营主体加快新建乙烯产能,改善乙烯生产工艺,提高中国本土乙烯的自产能力。
中国乙烯表观消费量、进口量、进口依赖度,2006-2018年
来源:国家统计局、海关总署,头豹研究院编辑整理
Ø 乙烷制备成本降低
作为能源行业近几年最具颠覆性的突破,美国页岩气革命帮助其在天然气下游产业建立起巨大的成本优势。根据EIA统计数据,2017年1-10月,美国乙烷产量为2,374万吨,去除出口和国内消费量,约1,284万吨乙烷需要被回注至天然气管道,整体过剩率高达31%。按照目前的产能增速和下游消费量增长率,至2021年美国乙烷产量将达到的5,600万吨,其中仍然包含24.5%的过剩产能。巨量的乙烷过剩产能将拉低国际乙烷贸易成本,带动行业向原料轻质化方向逐步发展。
中国乙烯行业发展趋势
Ø 炼化一体化
“炼化一体化”是石化工业技术与经济相综合的发展策略,可有效提升炼油和石化工业的整体竞争力。通过将炼油厂和石化厂建设在同一化工园区,可有效提高生产单位的经济效益。2015年5月,国家发改委发布《石化产业规划布局方案》,明确提出化工行业“炼化一体化”的发展方向。
Ø 原料轻质化提高行业生产效益
2016年,《石化和化学工业发展规划 (2016-2020 年) 》明确指出加快现有乙烯装置升级改造,开展乙烯原料轻质化改造,优化原料结构,提升加工深度,提升装置竞争力。受政策驱动及行业内生发展趋势引领,行业内的石化企业积极布局乙烯轻质化生产路线,全国各地在建或规划的乙烷制乙烯项目纷纷涌现。
中国拟在建乙烷制乙烯项目,2018年
来源: 中石油经研院,头豹研究院编辑整理
深度见解
乙烯作为全球产量最大的石油化工品,是决定一个国家石油化工行业,乃至整体经济发展状况的关键因素。当前,中国乙烯行业还存在原料供给短缺、先进生产装置发展落后、环保问题突出等局面,亟需采取炼化一体化和生产清洁化的措施,以提升行业整体生产效率。此外,乙烷制乙烯将是行业未来转型发展的必然方向,美国进口廉价乙烷将是乙烯制备原料的极佳选择。中国石化企业若想提前布局轻质化乙烯生产路线,必将打通美国乙烷供应链关键环节,为乙烷制乙烯项目确定未来的原料保障。