世界乙烯工業已走過90多年歷程。2014年,世界乙烯產能為1.53億噸,乙烯生產裝置271套,平均規模為56.5萬噸/年,同比增長4.3%。世界范圍內,已建和在建生產能力在100萬噸/年以上的裂解裝置已達40多套。美國是世界大的乙烯生產國,2014年乙烯生產能力為2842.6萬噸,占世界總產能的18.5%;中國排名第二,占世界總產能的13.4%。

過去幾年,中國乙烯產能和需求量均呈現增長態勢,產能從2011年的1536.5萬噸增至2015年的2137.5萬噸,年均增幅為6.8%;產量從2011年的1553.6萬噸增至2015年1730.3萬噸,年均增幅為2.2%;當量需求量從2011年的3132.4萬噸增至2015年的3733.0萬噸,年均增幅為3.6%。

　　1、低油價下石油乙烯原料具有更大優化空間

蒸汽裂解制乙烯技術的原料適應范圍寬,乙烷、輕烴、液化氣、石腦油、加氫尾油、柴油等均可,原料成本在總成本中所占比例高達60%~80%。采用的原料不同,乙烯的生產成本也有很大的差別。但如果綜合考慮乙烯和裂解副產品的價值,在當前原油價格低位運行的情況下,石腦油裂解裝置與乙烷裂解裝置的競爭差距有所縮小。

石腦油裂解裝置的乙烯生產成本約為4500元/噸,北美和中東乙烷裂解裝置的乙烯生產成本分別在1500元/噸和1000元/噸左右,中東和北美以乙烷為原料的乙烯生產成本依然保持絕對的競爭優勢。

低油價下,替代能源的發展和煤、甲醇等非石油路線生產烯烴將會受到抑制,而石腦油生產烯烴將存在原料低成本化、多元化和煉化一體化的更大優化空間,石油化工競爭力增強。對于千萬噸煉油、百萬噸乙烯一體化企業,由于柴汽比的降低以及成品油消費增速的趨緩,煉油從大量生產柴油、汽油將轉向生產更多的高標號汽油、航空煤油和清潔柴油以及低成本化工原料。這種變化趨勢是長期的,國家“十三五”期間結構調整步伐還將加快,將會有更多的低成本優質原料進入乙烯裂解裝置。應充分利用蒸汽裂解副產物多樣化的優勢,做好碳四、碳五和芳烴的綜合利用。下游的配套產品應充分體現差異化、高端化、高附加值化,避免加劇通用產品過剩。

　　2、低油價下煤制烯烴仍然具有盈利能力

煤制烯烴成本變化與油價變化關系不大,而石腦油制烯烴成本與油價變化密切相關,在35~55美元/桶低油價下,石油烯烴成本優勢明顯、盈利空間較大,而煤制烯烴也能實現盈虧平衡;在65~75美元/桶油價下,煤制烯烴成本與石腦油制烯烴成本相當,具有較好盈利水平;

當油價在90美元/桶以上時,煤制烯烴具有良好效益,而石腦油制烯烴則面臨高成本、低利潤的狀況。隨著油價走高,煤制烯烴盈利水平增強。特別是煤制烯烴在85美元/桶油價下,完全可以滿足新建裝置內部收益率大于12%的要求,盈利能力強。

甲醇制烯烴成本構成中甲醇原料成本占比在75%以上,其成本變化與進口甲醇價格變化有較大程度的關聯,進口甲醇價格升高,導致甲醇制烯烴成本也隨之升高,盈利空間很小。在當前低油價下,甲醇制烯烴成本明顯高于石腦油制烯烴成本,面臨較大壓力。

　　3、煤制烯烴投資強度高,水資源和碳排放將影響其進一步發展

煤化工項目一次性投資很高,其中煤氣化裝置的投資占比高達50%。煤基一體化裝置以PE/PP為目標產品,大都采用增產乙烯和丙烯的MTO二代技術,普遍規模為煤基180萬噸/年甲醇制68萬噸/年聚烯烴,投資約210億元。

由于煤化工項目一次性投資高、融資難度大,尤其是民營企業資本實力相對較弱、貸款利率高,融資成本要高于國企,因此許多民企的煤化工項目都存在因資金鏈緊張導致規劃項目取消或項目建設進度延遲的問題。甲醇制烯烴由于省略了煤氣化和甲醇生產裝置,因此一次性投資要大大低于煤制烯烴,一套外購甲醇制60萬噸/年烯烴、聚烯烴一體化裝置投資在90億元左右。

以煤為原料生產烯烴,原料煤炭國內就可滿足供應,且原料價格基本不受國際油價波動的影響。但以煤為原料生產烯烴,面臨著低油價、水資源和碳排放等多重壓力。從煤和石油組成來看,煤的氫/碳原子比為0.2~1.0,而石油的氫/碳原子比達1.6~2.0。

煤炭由于其組成中碳多氫少,以煤生產石化產品的過程必然伴隨著氫/碳原子比的調整,其大規模、低成本來源只能是與水發生反應,從而不可避免地排放大量的CO2,消耗大量水資源并排放大量的污水,而石油組成中由于氫多碳少,其轉化(或直接利用)過程中排放的CO2大大減少。另外,碳稅對煤化工項目的影響很大,目前煤制烯烴裝置的成本測算未考慮碳交易稅。按照國家示范項目規劃要求的能效值來計算單位烯烴二氧化碳排放,由此計算煤制烯烴的碳稅約為100元/噸,如果國家征收碳稅,煤化工項目的競爭力將大大減弱。

　　4、實現產品高性能化,提升附加值,是提升烯烴產品競爭力的關鍵

采用石腦油蒸汽裂解技術,雙烯收率為50%左右,副產品包括丁二烯、苯、甲苯、二甲苯及碳五組分等,產品多樣化,應該充分發揮共聚牌號生產優勢,開發滿足市場需求的管材料、車用料、醫用料、高性能膜料等合成樹脂產品,改變生產均聚通用產品同質化競爭的局面,實現產品的高性能化和高附加值化,提質增效,增強市場競爭力。

采用乙烷蒸汽裂解技術生產乙烯,乙烯收率約為80%,丙烯及其他產品收率較低,產品較單一,下游配套方案單一,難以實現產品的差異化。與石腦油蒸汽裂解技術相比,煤制烯烴(包括MTO)雙烯收率約75%,副產物種類和數量較少。煤制烯烴(包括MTO)的主要副產物混合碳四以丁烯為主,約占93%,丁烷和丁二烯含量很少,因此其碳四的利用途徑與石腦油蒸汽裂解技術的碳四利用完全不同,主要通過OCU/OCP技術生成乙烯和丙烯。而石腦油制烯烴的碳四收率約為15%,主要以丁二烯為主,通過丁二烯抽提工藝分離得到丁二烯產品。

　　5、我國聚烯烴市場將形成新的格局

煤制烯烴成本變化與油價波動關聯度較小,即使在低油價形勢下,煤制烯烴產能也在不斷擴張,截止2016年3月,國內煤制烯烴(包括MTO)產能已達到839萬噸,占到國內烯烴產能的18.7%,目前在建產能884萬噸/年(均在2020年前后建成),加上部分處于規劃階段的項目將很快進入建設期,預計2016年年底將形成976萬噸/年產能,2020年建成投運的煤制烯烴產能占國內烯烴總產能將超過20%,2025年將達到28%,屆時國內烯烴市場將形成石油烯烴(含丙烷脫氫制丙烯)、煤制烯烴、進口烯烴(當量)“三分天下”的市場格局。

同時,煤制烯烴企業也在努力擴大下游聚烯烴產品牌號種類與數量,例如中天合創的聚烯烴裝置就包括12萬噸/年釜式法高壓聚乙烯(可生產高VA含量EVA)和25萬噸/年管式法高壓聚乙烯,市場競爭力將逐漸顯現,因此無論從產能增長還是產品結構方面來看,煤制烯烴將對石油烯烴企業帶來越來越大的沖擊,值得石油企業高度重視。

6、建議

在當前我國經濟新常態、國際油價低位運行、全球石化市場競爭日趨激烈的新形勢下,我國乙烯生產企業既面臨良好機遇,也面臨嚴峻挑戰,作者建議應從以下幾個方面做好工作。

1)石腦油蒸汽裂解制乙烯的發展應力爭實現煉化一體化,裂解原料輕質化、多元化,生產裝置的園區化、基地化,下游產品差異化、高端化等,充分利用蒸汽裂解副產物多樣化的優勢,做好碳四、碳五和芳烴的綜合利用,以降低生產成本,提升競爭力。

2)低油價下,煤制烯烴產業需要轉變過去的規模擴張型的粗獷發展模式,堅持精細化發展策略,創新建設運行模式、細化原料加工路徑、提高資源利用率、降低成本,同時重視環保、節能、減排、節水等環節,以適應未來更為苛刻的環保要求。

3)甲醇制烯烴的發展主要取決于穩定廉價的甲醇來源,可考慮在中東布局天然氣制甲醇項目作為國內制烯烴的原料,或者順應“一帶一路”的思路特別是中亞布局天然氣制甲醇到烯烴項目,降低原料成本,同時考慮延伸甲醇制烯烴產業鏈向精細化工發展,提高產品附加值。

4)可考慮進口乙烷裂解制乙烯,但應首先落實穩定、連續、價格合理的乙烷原料供應途徑,避免原料斷檔造成裝置不能運行,同時也要避免原料價格飆升造成裝置運行成本高企。

5)繼續研究和開發甲烷制乙烯、合成氣制乙烯技術。加強甲烷制乙烯和合成氣制乙烯的研究開發投入,力爭催化劑等核心技術的突破和解決工程技術問題,早日實現工業化應用。