化工行業重磅：油價波動背景下中國乙烯行業發展分析

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撲克導讀

原油作為現代工業的血液，其價格的波動將直接對一系列上下游衍生品造成嚴重的影響。近兩年原油價格大幅波動，已經從高點下跌了三分之二有餘，在這大幅波動背後，我國的乙烯行業會受到何種影響，請隨撲克投資家一探究竟。

作者：趙文明龔華俊來自：石油和化學工業規劃院

我國乙烯行業面臨的國際競爭態勢

1.1世界乙烯行業發展預期及對國內乙烯行業影響

2013年世界乙烯產能達到15355萬t／a，產量13170萬t，開工率為85.8%。世界乙烯生產主要分布在亞洲、北美、西歐和中東地區，佔2013年世界總產量的92.3%，其中亞洲乙烯生產能力最大，佔全球總能力的34.4%。世界乙烯分地區供需平衡狀況如表1所示。

預計未來一段時間，世界乙烯能力還將穩步增長，到2020年將達到2.02億t／a，新增能力主要集中在中東、亞洲（不含日本）和北美地區。西歐、日本近年來則陸續關閉了部分乙烯裝置，且這一趨勢仍將延續。

受中東乙烯工業迅速發展及北美頁岩氣革命帶來乙烯原料結構深度調整影響，世界乙烯原料格局近年來有較大變化，以乙烷、丙烷、丁烷等輕烴為原料的乙烯產量在2012年首次超過以石腦油為原料的產量，而且這一趨勢在未來仍將進一步體現。2008—2013年世界乙烯原料構成變化及2020年預測如圖1所示。

由於乙烯儲運條件苛刻，長距離運輸成本偏高，乙烯單體國際貿易規模很小，主要以如聚乙烯、苯乙烯、乙二醇等下游產品的形式出現。從貿易流向看，中東和北美是世界兩大乙烯當量凈出口地區，世界其他地區則存在不同程度的凈進口，以亞洲地區進口規模最為巨大。從發展趨勢看，受投資慣性驅動，以沙特為代表的中東各國乙烯產能在未來保持增長，而頁岩氣革命將帶來北美乙烯產能在2016年後大規模增長，世界乙烯供應總體將呈現過剩加劇態勢，主要生產國出口壓力加大。預計2013—2020年期間，中東地區將新增乙烯當量凈出口量650萬t／a左右，而北美地區將新增乙烯當量凈出口量620萬t／a。根據IHS公司預測，除東北亞地區以外的世界其它地區將新增乙烯當量凈進口量600萬t／a，這部分市場將主要由中東、北美新增乙烯供應佔據。因此，預計2013—2020年期間，中東、北美新增乙烯供應量以東北亞地區為目標的增量約670萬t／a，這部分產品主要供應我國。對於乙烯不具備成本競爭力的西歐及周邊亞太國家和地區，其在我國乙烯產品市場份額將逐步被壓縮。但由於其在部分高端專用料樹脂領域產品具有質量優勢，預計未來在國內仍將有一定的市場份額。因此，預計未來在國內產能較快增長，而進口產品進一步搶佔國內市場的雙重壓力下，我國乙烯行業競爭形勢將更為嚴峻。

1.2中東乙烯產業發展態勢及其競爭力

中東海灣地區蘊藏著極其豐富的油氣資源，遍及沿岸的沙烏地阿拉伯、阿聯酋、阿曼、科威特、巴林、卡達等國家。在世界石化經濟全球化的推動下，中東國家正在利用其得天獨厚的石化原料優勢，大力發展石化產業，並取得了極大的成就。為了努力擺脫單純依賴石油生產和出口的經濟格局，以沙烏地阿拉伯為首的中東石化工業正在迅速崛起和發展。中東成為僅次於亞洲和北美的世界第三大乙烯生產中心。

近年，中東乙烯產能、產量分別從2008年的1710萬t／a和1321萬t，增加到2013年的2936萬t／a和2486萬t，年均增長率分別達到11.4%和13.5%，均遠高於世界平均增長速度。預計未來中東乙烯產能增速放緩，但仍將高於世界平均水平，到2020年中東乙烯產能將達到4027萬t／a，2013—2020年間年均增速約4.6%。近5年中東乙烯生產狀況及2020年前預測如圖2所示。

中東地區乙烯及下游產品需求十分有限，產品主要作為出口，是世界最大的乙烯衍生物出口集中地。2013年中東地區乙烯當量凈出口量達到1600萬t左右，占其乙烯總產量的64%，其乙烯單體凈出口量僅82萬t，聚乙烯和乙二醇佔總當量出口量的90%以上，預計未來這一狀況仍將持續。預計2020年中東乙烯當量凈出口量將達到2250萬t左右，佔到其乙烯總產量的64%。因此，在未來較長時期內，中東乙烯下游產品對國內行業的衝擊將持續，且仍主要體現在聚乙烯和乙二醇兩大領域。

雖然中東乙烷為原料的乙烯產業在過去較長時期內因其巨大的成本優勢而顯現出強勁的增長勢頭，但隨著該地區乙烷產量增長放緩，已不能滿足乙烯產能增長的原料需求，乙烷在中東乙烯原料結構中所佔比重在未來將保持下降趨勢。與此同時，與上游煉廠聯合建設的混合進料裂解裝置所佔產能比例將逐步上升。據統計，中東在建的10套乙烯裝置中，單純以乙烷為原料的僅1套，而混合進料裝置達到6套。近5年中東乙烯原料構成變化及2020年預測如表2。

在過去很長一段時間，中東伴生乙烷價格十分低廉，使得其以乙烷為原料的乙烯成本在世界範圍內都具有極強的競爭力，支撐了中東乙烯產業近10年來的快速發展。以石化產業規模最大的沙特為例，在2012年以前其乙烯裝置所用乙烷原料價格僅0.75美元／mmBtu（折37美元／t），據此推算其乙烯生產成本僅210美元／t左右，遠低於世界其它地區以石腦油為原料的乙烯成本。但近年來中東國家乙烷價格也呈現走高趨勢，巴林新建項目乙烷價格已上漲至2.5美元／mmBtu，卡達乙烷價格已為3~4美元／mmBtu，而作為中東最大石化生產國的沙烏地阿拉伯，其乙烷價格在0.75美元／mmBtu的歷史價格執行到2012年後，也已進行上調，但目前尚未有準確消息公開發布。有金融機構估計沙特乙烷價格在2012—2014年期間逐步上調至2美元／mmBtu。

按照中東國家乙烷原料價格暫以2美元／mmBtu（折約98.4美元／t）考慮，其乙烷裂解制乙烯生產成本約350美元／t。考慮到目前中東乙烯生產原料結構中還有30%左右的丙丁烷、石腦油等，這部分原料價格基本與原油價格掛鉤。在此情況下，測算不同原油價格水平下中東乙烯加權平均價格如表3所示。

從上述分析可以看出，由於廉價乙烷作為乙烯原料的比例較高，中東乙烯行業整體成本競爭力很強。但由於中東乙烷價格並不掛鉤原油，其成本優勢隨著當國際油價大幅走低而明顯削弱。

1.3北美乙烯產業發展態勢及其競爭力

2008年以來，受金融危機和競爭力下降的影響，北美乙烯生產能力呈現緩慢下降的態勢。但自2010年後，隨著頁岩氣的成功開發，北美乙烷供應狀況出現巨大變化，供應量快速增長、價格大幅下跌，以乙烷為原料的乙烯生產出現可觀的利潤空間，使得以美國為中心的北美乙烯產能開始逐步增加，開工率也出現明顯回升。2008—2013年北美乙烯生產狀況及2020年預測如圖3所示。

由於頁岩氣革命為當地市場提供了大量廉價乙烷，過去5年北美乙烯生產原料發生了巨大變化，在乙烯生產原料結構中，乙烷所佔比重從56.6%上升到71.80%，丙烷和丁烷所佔比重基本穩定，石腦油和較重的液體原料所佔比重顯著減少。同時，乙烷供應量的增長正在引發北美新一輪裂解裝置投資熱潮。未來10年將有超過1600萬t／a的新增乙烯產能陸續投產，且大多以乙烷為原料。

2008—2013年北美乙烯原料構成變化及2020年預測見表4。

以美國為代表的北美地區是世界主要的乙烯生產和消費集中地之一。總體來看，其乙烯及下游衍生物生產除滿足本地區需求外尚有一定富裕，是世界主要的乙烯衍生物出口地區之一。根據IHS公司數據，2013年北美地區乙烯當量凈出口量達到530萬t左右，占其乙烯總產量的17%，其中乙烯單體凈出口量僅10萬t，聚乙烯出口佔總當量出口量的50%以上，未來這一狀況仍將持續。預計2020年北美乙烯當量凈出口量將達到1150萬t左右，占乙烯總產量的27%。北美乙烯當量凈出口大幅增長將出現在2016年後，其構成與中東類似，以聚乙烯、乙二醇為主，屆時對包括中國在內的世界市場的衝擊將逐步顯現。

頁岩氣大規模開發和金融危機爆發導致北美乙烷價格近年來大幅走低。以美國為例，其乙烷價格在2008年9月達到近7年高點21.5美元／mmBtu（約1058美元／t），後出現斷崖式下滑，到2009年中降到低點約5美元／mmBtu，隨後出現持續反彈，並在2011年第四季度達到近5年的高點13.8美元／mmBtu，隨後再度迅速下跌。自2013年以來，基本維持在2.5~4.0美元／mmBtu的區間，並逐步與亨利天然氣交易中心氣價一致。2008年以來美國乙烷價格走勢如圖4所示。

由於頁岩氣革命導致乙烷產量大幅增長，而新增乙烷裂解裝置產能尚未釋放、出口設施也尚未大規模投入使用，使得近兩年來美國乙烷嚴重過剩，價格處於歷史低位。但隨著2017年後裂解裝置大規模投產以及出口開始吸收過剩產能，美國乙烷價格可能出現反彈。但總體來看，相對石腦油等原料，預計美國乙烷價格仍將處於相對低位。

根據Bentek能源公司2014年最新預測，美國乙烷價格在2019年以前將維持在低於50美分／gal（約7.5美元／mmBtu）。若按照2.5美元／mmBtu（折約123美元／t）的美國當前乙烷價格水平，北美乙烷裂解制乙烯工廠成本約290美元／t，已與中東乙烷裂解制乙烯成本相當。即使按照7.5美元／mmBtu的乙烷價格估算，北美乙烷制乙烯的工廠成本也僅595美元／t，略高於中東乙烷制乙烯成本，但仍遠低於西歐、東北亞地區石腦油制乙烯成本。根據上述對北美乙烯原料結構變化的預測，以乙烷為原料的產能所佔比例將逐步上升，石腦油等其他原料為裂解原料的產能所佔比例將逐步下降，當北美乙烯原料結構中乙烷比例提高到75%時，測算不同原油價格水平下北美乙烯加權平均價格如表5所示。

從上述分析可以看出，北美頁岩氣開發帶來廉價乙烷資源的大幅增長，使得北美乙烯相對中國具有顯著的成本優勢。目前北美乙烯下游產品在我國進口中所佔份額較低，但隨著其乙烷裂解制乙烯產能的大規模釋放，對我國乙烯行業的衝擊將逐步顯現。

我國乙烯原料路線多元化發展現狀及趨勢

2.1 我國新原料路線乙烯產業發展現狀

目前國內主要的乙烯生產工藝／原料路線主要有以下幾種：（1）傳統的管式爐蒸汽裂解，其原料從輕烴直到減壓柴油均可適用；（2）新興的甲醇制烯烴（MTO／MTP），以甲醇（包括煤制甲醇等）為原料；（3）催化裂解系列技術，包括以石蠟基原油的常壓渣油為原料的重油催化熱裂解（CPP）、以C4—C8烯烴為原料的Superflex、以石腦油為原料的先進催化裂解制烯烴（ACO）等，但主要處於示範階段；（4）乙醇脫水，多以生物質乙醇為原料，目前僅在少數環氧乙烷、VAE乳液、醋酸乙烯生產企業中採用，規模普遍很小，產品基本自用，且受成本制約實際開工負荷較低，行業統計一般未予考慮。

在2009年以前，國內乙烯生產基本全部來自蒸汽裂解裝置，原料結構中以石腦油、輕柴油、加氫尾油等液體為主，少量採用油田、煉廠輕烴等氣體原料。目前我國尚沒有單純以乙烷、輕烴等輕質資源為原料的乙烯裂解裝置。2009年，瀋陽化工50萬t／a進料CPP工業化示範裝置投產，原料主要為石蠟基重油。2010年底，國內第一套煤制烯烴裝置神華包頭60萬t／aDMTO工業化示範裝置投產，並於2011年1月1日進入商業化運營，其乙烯生產能力30萬t／a。

在2014年下半年以前，由於國際油價維持高位運行，而下游石化產品市場受宏觀經濟形勢影響較為萎靡，原料成本高企和產品價格低迷導致國內以石腦油為主要原料的傳統蒸汽裂解制乙烯企業盈利能力大幅下滑，部分企業甚至長期處於虧損狀態。另一方面，由於我國煤炭資源豐富且價格相對低廉，加之煤制烯烴技術取得工業化突破，以及神華包頭DMTO工業化示範裝置成功運營後顯示出良好的盈利能力，刺激了國內煤／甲醇制烯烴產業的蓬勃發展。

截至2014年底，國內已有7套煤制烯烴和9套甲醇制烯烴裝置投入產業化運營，合計總烯烴能力651萬t／a（其中乙烯222萬t／a，丙烯429萬t／a），2014年乙、丙烯產量合計約275萬t，其中乙烯94萬t，丙烯181萬t，分別佔到國內乙烯、丙烯總產量的5.1%和9.7%。

截止2014年底國內已投產煤／甲醇制烯烴項目見表6。

2.2我國乙烯原料路線多元化發展趨勢

由於國際經濟形勢萎靡導致下游需求不旺，以及美國頁岩氣乙烷供應量大幅增長、國內煤及甲醇制烯烴投資熱情較高等引發對傳統的以石腦油為主要原料的蒸汽裂解制乙烯成本競爭力的擔憂，國內傳統蒸汽裂解制乙烯路線產能擴張放緩。

雖然國內仍有超過1000萬t／a的蒸汽裂解制乙烯項目正在開展前期工作，但實際進度相對最初計劃均有不同程度的滯後，具體實施情況仍存在較大不確定性。

目前國內在建及擬建的主要蒸汽裂解制乙烯項目及推進狀況見表7。

自2010年神華包頭DMTO工業化示範項目取得成功以來，由於在2014年下半年以前國際油價維持高位，煤／甲醇制烯烴項目顯示出強勁的盈利能力，吸引了行業內外眾多資本的投資熱情。除已投產的16套裝置外，目前國內尚有為數眾多的煤／甲醇制烯烴項目已進入實質性實施階段或正在推進，此外還有一大批項目處於規劃階段。

目前國內在建及擬建的主要煤／甲醇制烯烴項目及推進情況見表8。

僅表8中列出的國內在建及擬建煤／甲醇制烯烴規模即已超過2000萬t／a，此外尚有大量規劃中產能，煤／甲醇制烯烴行業投資過熱一度引起政府和行業高度關注。但2014年下半年以來，國際油價從2014年中的接近110美元／bbl跌至2015年初的50美元／bbl左右，且走勢尚不明朗，加之新形勢下煤制烯烴項目資金、環保壓力較大，煤制烯烴項目的競爭力和盈利能力風險加大，部分企業已經放緩了煤制烯烴項目的推進進度。目前國內乙烯行業整體進入發展觀望期，無論是傳統的石腦油蒸汽裂解制乙烯路線，還是新興的煤／甲醇制烯烴路線，行業投資均呈現十分謹慎的態度。

規劃產能轉入實質性實施的速度明顯放緩，更多企業回過頭來對項目可行性進行重新審視，並投入更多的精力對項目實施方案進行深入的前期研究。但由於在建項目規模較大，預計在「十三五」末即2020年前，國內仍將形成約1150萬t／a的新增乙烯產能，其中煤／甲醇制烯烴佔比超過60%。2005年以來國內乙烯原料路線多元化發展趨勢及預測如表9所示。

可以看出，雖然增速回落，但煤／甲醇制烯烴仍將是2020年以前國內乙烯產能增長的主要驅動力，到2020年其在我國乙烯產能結構中佔比將接近30%，成為我國乙烯生產在傳統石油路線外的重要補充。

不同油價下國內乙烯成本競爭力

選取國內乙烯主流的三種生產工藝———石腦油蒸汽裂解、煤制烯烴和甲醇制烯烴進行成本分析，並將其與中東、北美乙烷裂解制乙烯生產成本進行比較。由於國內三種工藝均生產乙烯的同時聯產丙烯，為簡化比較，成本以噸烯烴成本考慮。

由於裝置規模直接影響到單位產品的折舊、維修、其它製造費用等成本，為保證成本比較客觀合理性，本文中不同工藝裝置規模均選取目前先進裝置的主流規模，即石腦油蒸汽裂解裝置規模100萬t／a（乙烯規模，聯產丙烯約50萬t／a），煤／甲醇制烯烴裝置規模60萬t／a（乙烯+丙烯規模），其中石腦油蒸汽裂解裝置進料以完全採用石腦油考慮。

經初步測算，不同原料價格水平下，石腦油蒸汽裂解裝置與煤／甲醇制烯烴裝置烯烴生產成本（以製造成本計，下同）對比如圖5所示。

從圖5可以看出，當油價處於80美元／bbl時，國內全石腦油進料蒸汽裂解制乙烯生產成本約8300元／t，基本與煤價860元／t及甲醇價格2600元／t時煤制烯烴及甲醇制烯烴成本相當。而當油價跌至50美元／bbl時，國內全石腦油進料蒸汽裂解制乙烯生產成本約5600元／t，基本與煤價310元／t及甲醇價格1800元／t時煤制烯烴及甲醇制烯烴成本相當。從國內煤炭價格情況看，國際油價在50美元／bbl以上時煤制烯烴在成本上均具有優勢，且隨著油價走高其優勢會顯著增強；而甲醇制烯烴由於甲醇價格波動較大，其成本競爭力也存在較大不確定性。

但從世界範圍看，由於中東、北美獨特的資源優勢，其以廉價乙烷為原料的乙烯成本在世界範圍內都具有絕對優勢。即使考慮到其乙烯原料結構中尚存在一定比例的石腦油等其他與油價掛鉤的原料，其加權平均成本相對於我國各種路線的乙烯生產成本也均具有一定優勢。對國內蒸汽裂解路線而言，中東、北美乙烯產品成本優勢隨著原油價格走低而顯著削弱；與之相反，對國內煤制烯烴路線而言，中東、北美乙烯產品成本在高油價下優勢相對較小，而隨著原油價格走低其成本優勢將被拉大。

油價波動對我國煤／甲醇制烯烴產業影響分析

煤制烯烴項目投資強度高，固定成本在總成本構成中的比重較大，一般可達到50%以上；而傳統石油路線烯烴產品則是可變成本在烯烴總成本中所佔比重較高，一般在70%以上。甲醇制烯烴項目烯烴總成本中可變成本佔比則高達90%以上。因此，在考慮資金時間價值和合理的投資回收期情況下，單純考慮烯烴產品的成本比較並不能真實反應不同原料路線烯烴生產裝置的競爭力和盈利能力水平。

因此，本報告以滿足國家規定的項目稅前基準內部收益率11%為前提，測算不同原油價格水平下烯烴出廠價格對應的煤制烯烴項目所能承受的原料煤價及甲醇制烯烴項目所能承受的甲醇價格，據此分析煤制烯烴項目、甲醇制烯烴項目與石油路線烯烴產品的競爭力。結果如表10所示。

我國煤炭資源主要分布於內蒙古、陝西、山西、寧夏、甘肅等中西部地區。根據地質和煤炭埋藏條件等因素，上述地區煤炭生產成本在100~400元／t之間。根據表10，只有當國際原油價格高於80美元／bbl時，煤制烯烴項目相對石油路線乙烯項目在盈利能力上才具有明顯競爭優勢；當國際原油低於80美元／bbl時，儘管煤制烯烴項目仍有盈利，但盈利水平已不能滿足基準內部收益率要求，投資回收期較長。而甲醇制烯烴項目競爭力則主要取決於當時的甲醇價格水平。

2014年以來國際油價走勢及對應煤／甲醇制烯烴競爭力情況如圖6所示。

從圖6可以看出，在2014年9月以前，國際布倫特現貨原油價格維持在100美元／bbl以上的高位，其對應的煤制烯烴競爭煤價在500元／t以上，對應的甲醇制烯烴競爭甲醇價也在3000元／t左右，均大幅高於同期國內煤炭和甲醇實際價格。

在此階段，國內煤／甲醇制烯烴均具有較強的盈利能力，相對蒸汽裂解路線競爭優勢明顯。但自2014年9月以後，隨著國際油價持續暴跌，對應的競爭煤價和競爭甲醇價格相應大幅下降，而實際煤價和甲醇價格跌幅均遠小於油價跌幅，使得從圖6可以看出，在2014年9月以前，國際布倫特現貨原油價格維持在100美元／bbl以上的高位，其對應的煤制烯烴競爭煤價在500元／t以上，對應的甲醇制烯烴競爭甲醇價也在3000元／t左右，均大幅高於同期國內煤炭和甲醇實際價格。

在此階段，國內煤／甲醇制烯烴均具有較強的盈利能力，相對蒸汽裂解路線競爭優勢明顯。但自2014年9月以後，隨著國際油價持續暴跌，對應的競爭煤價和競爭甲醇價格相應大幅下降，而實際煤價和甲醇價格跌幅均遠小於油價跌幅，使得煤／甲醇制烯烴項目競爭力在2014年11月後發生逆轉，目前這兩種新原料路線乙烯項目盈利能力均已弱於傳統蒸汽裂解路線。

結論與建議

（1）隨著未來幾年中東、北美低成本乙烯產能的大幅擴張，我國乙烯行業面臨的國際競爭態勢將更加嚴峻。加之國際原油價格走勢尚不明朗，在此環境下，國內乙烯行業發展應尤為審慎，合理把握產業規模和發展內涵、國內自給率與國際競爭力、原料多元化與資源環境承載力的平衡，做到有促有控、科學發展。

（2）隨著油價持續走低，傳統蒸汽裂解制乙烯路線的盈利能力回升。對於現有企業，應抓住機會，保證裝置高負荷穩定運行，並持續進行裝置節能降耗和產品結構升級優化，進一步提升裝置盈利能力並為應對未來油價反彈風險打好基礎；對於在建／擬建項目，應加強對前期研究的重視，充分考慮未來油價可能的不同走勢及相應應對策略，從原料優化、產品方案、投資控制等角度對項目實施方案進行科學論證和合理優化，確保項目實施後的長期競爭力和可持續發展能力。

（3）在當前國際油價低迷的情況下，國內煤制烯烴行業盈利能力顯著下滑，與傳統蒸汽裂解制乙烯行業相比已不具備優勢。低油價背景下煤制烯烴行業如何尋求突破，成為當前行業關注的焦點。對於已投產煤制烯烴項目，由於一些關鍵環節技術完全依賴進口，再加上流程優化程度有限，普遍存在投資高、資能效消耗高、污染物排放及處置成本高等問題，成為影響經濟效益的重要因素。在油價低迷、項目盈利能力下滑的情形下，這一問題逐步凸顯。因此，現有企業應通過技術改造、節能降耗和精細管理方面的措施內部挖潛，通過節能降耗降低烯烴產品成本，沖抵油價下跌的負面影響；對於新建煤制烯烴項目，建議借油價大幅下調的機會放緩發展腳步，夯實發展基礎。建議國家相關部委牽頭、集合行業力量加強技術攻關與科技創新，重點解決關鍵環節技術大型化和國產化，並在此基礎上加強工藝技術和能源系統的優化組合與配置、提高能源效率、促進節能減排、降低對環境影響等關鍵問題，走高效率、低排放、清潔加工轉化利用之路，徹底改變煤制烯烴項目高耗能、高污染、高碳排放等負面影響，真正形成與石油化工產業具有可比性的大型成套工程技術，並在後續新建項目中科學應用，真正提升我國煤制烯烴產業發展內涵。