APP下载

国内外乙烯供需现状和发展趋势分析

2015-12-13李明

中国氯碱 2015年1期
关键词:煤制烯烃乙烯

李明

(青岛海湾集团有限公司,山东 青岛 266000)

国内外乙烯供需现状和发展趋势分析

李明

(青岛海湾集团有限公司,山东 青岛 266000)

从国内外乙烯的原料路线及应用情况,介绍了国内外乙烯供需现状,并分析了未来发展趋势。

乙烯;现状;应用;发展

1 中国乙烯发展状况

1.1 中国乙烯供需状况

乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,是石油化工产业的核心,其产品占石化产品的70%以上,在国民经济中占有重要地位。乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。

1.1.1 产能

1.1.1.1 产能分布

从产业规模来看,中国已跻身石化大国行列。近年来,中国乙烯产能增速逐渐放缓。2005年全国乙烯产能为785.9万t/a,2010年升至1 512.5万t/a,产能增长92.5%;2013年与2010年相比,产能增长

276万t/a,涨幅仅为18.2%;截至2013年底,中国共有34套乙烯装置,产能1 785万t/a(其中,石油法1 713万t/a,占96%),仅次于美国,居全球第二,装置平均规模约52.6万t/a。若不计算煤制烯烃和甲醇制烯烃装置,蒸汽裂解装置共有31套,蒸汽裂解装置平均规模约56万t/a,高于世界52万t/a的平均规模。全国乙烯产能及分布情况见表1。2014年中国预计将新增乙烯产能217万t/a,总产能2 002万t/a;2015年中国乙烯产能将达2 300万t/a,接近美国现在的乙烯产能水平。目前,中国规划和筹划中的裂解法乙烯新建和改造项目超过7套,包括四川彭州新建项目、惠州项目、湛江中科、上海石化三期扩建项目、青岛项目等,累计产能500万t/a,如这些项目均能按计划推进,到2018年中国石油路线乙烯产能将达2 213万t/a,MTO法乙烯1 493万t/a,合计达3 706万t/a。

1.1.1.2 中国乙烯扩产情况

(1)石油法乙烯扩产情况

中国乙烯裂解原料包括石脑油、轻柴油、重油、原油、乙烷和丙烷等,生产成本高、竞争力不强。从2014-2015年中国的供给端来看,传统石油法乙烯只有2014年的四川石化80万t、2015年的中石化湛江中科合资项目100万t投产。2016年,中国将仅有180万t/a新建乙烯产能采用传统石油法工艺,见表2。

(2)煤制烯烃扩产情况

煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃,是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术。煤制烯烃(含外购甲醇制烯烃及煤制丙烯)是中国国家层面比较认可的第二个新型煤化工路径。煤制烯烃主要包括2种工艺路线:即MTO和MTP。MTO是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料,借助类似催化裂化装置的流化床反应形式,主要生产乙烯工艺技术;MTO的产品是乙烯、丙烯和少量的正丁烯。MTP是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料,借助类似催化裂化装置的流化床反应形式,主要生产丙烯的工艺技术。MTP的产品是丙烯、石脑油、LPG,主要成份是C3及C4烃类)和很少量的乙烯。

近三年来,中国煤制烯烃项目从无到有,发展速度惊人,其中一个重要原因就是中国拥有自主知识产权煤制烯烃技术的推动。

截至2014年12月,中国已开工运行的煤制烯烃工业装置有12套,合计烯烃产能为605万t/a(其中乙烯209万t/a,见表3);在建项目14个,合计烯烃产能为837.7万t/a(其中,乙烯431万t/a,见表4);已开展前期工作或计划中的项目30个,合计烯烃产能为1 876.3万t/a(其中,乙烯约900万t/a,见表5)。未来5年,在中国新建的1 500万t/a乙烯产能中,超过60%将采用煤化工工艺。预测到2018年中国煤(甲醇)制烯烃产能将超过3 300万t/a(其中,乙烯约1 500万t/a),大部分的煤(甲醇)制烯烃产能配套了其他下游化学品,包括乙烯的下游衍生物 (乙二醇、环氧乙烷、EVA、PVC)和丙烯的下游衍生物(丁辛醇、环氧丙烷、乙丙橡胶)。

1.1.2 产量情况

近几年中国乙烯行业发展迅速,产量一直稳步上升,2008年产量不足1 000万t,2013年全国乙烯累计总产量1 622.5万t,同比增长8.53%。中国乙烯产量增长趋势见图1,2013年中国乙烯产量区域分布见图2。

1.1.3 需求情况

多年来,尽管中国乙烯及聚乙烯产量逐年增长,但仍不能满足需要,2013年中国乙烯产量为1 622.5万t,而包括聚乙烯在内的下游产品当量消费量达3 418万t,乙烯供应缺口约为1 800万t,对外依存度高达52%。近年来中国乙烯供需情况见表6。

中国对乙烯的需求在“十二五”期间仍将保持旺盛的增长态势,受宏观经济因素影响,2012年以来,中国石化市场需求缩水,预计乙烯当量消费量将从2013年的3 400万t增至2015年的3 800万~3 900万t;到 2018年,中国乙烯当量需求将达4 420万t。2020年前中国乙烯行业长期保持产能增长高于需求增长的态势。未来中国乙烯基本能够实现自给,而目前当量消费缺口仍较大,约为53%左右,这表明中国乙烯工业仍有一定发展潜力。随着新建装置的投产和已有装置的扩大产能,2018年,中国乙烯当量消费自给率将从目前的47%提高至约70%。

尽管中国烯烃存在市场空间,但并不必然属于煤制烯烃产业。随着煤制烯烃产能、产量的不断增加,市场供应缺口不断缩小,市场竞争也将日趋激烈。作为一个新型产业,煤制烯烃将经受生产稳定性及生产成本等诸多方面的考验。

1.2 中国乙烯原料路线

1.2.1 原油路线

目前,中国乙烯原料路线仍以石油法为主,2013年中国石油法乙烯1 710万t/a,占乙烯总产能的96%。未来几年仍将是中国乙烯建设的高峰期,除传统的以石脑油为原料的乙烯装置外,MTO、重油催化裂化技术开始在中国乙烯产业中得到应用。随着以区域经济一体化为先导的经济全球化进程的推进,中国乙烯工业在原料缺乏成本优势的情况下,既面临着以常规、中低档产品为主的中东乙烯工业的追赶和冲击,又面临着以功能化、差别化、高附加值、高档产品为主的美国和日本等发达国家的堵截和阻挡,还存在着产能过剩、以中国大陆为目标市场的韩国、中国台湾以及东南亚国家等周边国家地区的围困和竞争。为了提高未来中国乙烯装置的竞争力,中国绝大部分石油路线的乙烯均采用炼油和化工一体化等,将有利于原料优化,有利于提高产品竞争力。

表1 中国乙烯产能统计 万t

表2 2010-2016年中国石油法乙烯新增产能统计 万t

1.2.2 煤制烯烃(MTO)

近年来,中国煤制烯烃产业取得了较快发展,凭借成本优势,煤制烯烃正在改变中国聚烯烃市场格局。据了解,中国煤制烯烃技术拥有完全自主知识产权。由中科院大连化物所等单位研发的DMTO技术,已在中国神华包头煤化工有限公司建成的180万t/a工业化示范装置一次开车成功,其装置甲醇单程转化率达到100%,乙烯加丙烯选择性大于80%,该项目的技术水平达到国际领先水平。之后由中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院自主开发的SMTO技术,于2011年10月在中国石化中原石化建成的60万t/a工业化示范装置投入工业化应用,该装置已实现连续运行24个月的长周期运行记录,创造了中国MTO装置2年不停车的最好成绩。与传统石脑油热裂解制烯烃采用国外进口专利技术相比,煤制烯烃项目建设投资和操作费用节省50%~80%,建设周期几乎缩短了一半。

表3 中国已投产甲醇制烯烃项目统计

表4 中国煤制烯烃在建项目情况

图1 中国乙烯产量增长趋势(万t)

1.2.3 页岩气

图2 2013年中国乙烯产量区域分布

近年来,随着美国页岩气开发成功,美国天然气液(NGL)和从中获取的乙烷产量大幅度提高,使美国乙烯生产商减少石脑油而选择更为低廉的页岩气作为乙烯原料,因为其原料成本仅是石脑油的30%~40%。美国天然气价格持续低位运行,使得廉价乙烷产量大幅增长,增速比乙烯产量略快,该地区的天然气价格将继续低于原油价格 (在相同能量单位基础上),美国供应商将最大限度生产天然气凝析液,由此以天然气副产物为原料的乙烯装置得到更快发展。美国天然气价格较欧亚低,且其乙烯工业及下游高端产品生产具备技术优势,美国乙烯及其下游产品生产成本将较以前会有较大的降低,并重新赢得竞争优势。

尽管中国有丰富的页岩气储备,但页岩气的勘探开发具有“高技术、高风险、高投入、长周期”的特点,中国虽然已经掌握页岩气开采技术,但中国页岩气开采至今仍处于初级阶段,页岩气资源的地区分布、埋藏深度、可采储量等信息仍不明朗,还需要进一步大范围勘探,无论从地质、基础建设、技术、水资源等开发条件,还是从政策体制等方面考量,开采难度远大于美国,页岩气在中国很难形成产业化,因此,中国页岩气生产乙烯目前认为还不够成熟。

表5 中国煤制烯烃拟建项目情况

1.3 中国乙烯应用情况

1.3.1 概况

从2011年中国乙烯消费结构看,聚乙烯仍约占乙烯消费的58%,乙二醇约占21%,苯乙烯和PVC分别占乙烯当量消费的7%和5%左右,环氧乙烷约占3%,EVA、乙丙橡胶、醋酸乙烯及其他约占6%,中国乙烯当量消费结构图见图3。

图3 中国乙烯当量消费结构

目前,中国乙烯下游产品通常是聚乙烯和乙二醇/环氧乙烷,而聚乙烯产品在中国乙烯下游消费结构中约占60%的比例。2012年以来,受世界经济低迷影响,中国化工市场不景气,聚乙烯行业亏损尤其严重,而乙二醇和环氧乙烷的市场价格和盈利能力也在大幅下降,受下游需求低迷的影响,中国乙烯的需求量和开工率明显下降。由于乙烯下游产品需求增速均将明显放缓,未来中国乙烯当量需求增速也将大幅下降。从近期的发展情况看,除乙二醇未来消费仍保持在8%以上外,其他产品消费乙烯的增速均明显下降,其中,聚乙烯增速下降到5%左右,苯乙烯消耗乙烯的增速下降到4%,PVC增速更是下降到1%左右。

1.3.2 聚乙烯(PE)供需及未来发展情况

产能方面,2013年中国PE产能增加85万t/a,达到1 309万t/a;截止2014年底,中国PE产能达到1 469万t/a,较2013年产能增长12.2%。产量方面,2013年PE产量增加六十余万t,达到1 093.61万t,同比2012年增加63.61万t,增幅为6.18%,预计到2014年年底中国产量累计达到1 214.69万t,同比增加121.08万t,增幅11%。进出口方面,在2012年进口数量达788.77万t的新高之后,2013年进口数量增长依然迅猛,2013年全年进口881.48万t,增加92.7万t,同比增长12%。2013年PE出口20.35万t,同比减少出口10.05万t。需求方面,2013年表观消费量在1 954.9万t,增长9.2%。目前,中国聚乙烯下游制品领域需求量前四位的依然是,薄膜、注塑、吹塑及管材。今后需求增长预计仍集中在包装领域,薄膜所占份额可能进一步扩大。

中国PE需求量将从2013年的1 955万t增加至2017年的2 700万t,年均增速超过7%。尽管未来几年中国将新增大量的PE产能,但是到2017年中国的聚乙烯进口量仍将超过800万t。到2035年,中国PE需求量将达到3 500万t,人均消费量将达到发达国家的水平。

根据2013年PE产量测算,PE消耗乙烯量约1 100万t,占总消耗量的61%左右。随着近期MTO法乙烯装置的扩张,PE产量增速有增大的迹象和趋势,PE行业对乙烯的需求有望进一步增长。但这是基于MTO路线造成的,今后可能逐步替代进口。

1.3.3 乙烯法PVC行业的发展情况及趋势

1.3.3.1 现状—乙烯法PVC企业经营举步维艰

长期以来,中国PVC行业是以乙烯法与电石法2种工艺并行存在。由于中国“贫油、富煤”的特点,中国电石法PVC工艺一般较乙烯法PVC有一定的成本优势,乙烯法PVC受制于国外乙烯价格的大幅波动,长期以来经营较为被动。而从2014年PVC市场走势来看,对乙烯法企业确实打击沉重。

单从PVC价格来看,对于乙烯法PVC企业来说仍然较为乐观,乙烯法PVC均价明显高于电石法PVC均价。据卓创统计数据显示,2014年1月至今乙烯法PVC 1000型均价6 765元/t,较电石法SG-5均价高697元/t。2014年电石法PVC和乙烯法PVC价格对比见图4。

图4 2014年电石法PVC和乙烯法PVC价格对比图

表7 2006-2014年CFR东北亚乙烯均价(单位:美元/t)

但是2014年以来,原料乙烯价格处于历史高位,成本明显高于电石法PVC企业,见表7。2014年 CFR东北亚乙烯均价1 497.21美元/t,是2006年以来的最高水平,而PVC价格处于历史低位,乙烯法PVC企业亏损严重。

从华东单体法PVC生产经营可见,年初华东单体法PVC还有微利,4月初大幅亏损到800元/t左右,后期有所减亏。据卓创统计,2014年年初至今华东单体法PVC平均亏损360元/t。2014年单体法PVC盈利变化走势图见图5。

图5 2014年单体法PVC盈利变化走势图

1.3.3.2 乙烯法PVC企业产能情况

中国乙烯法PVC生产企业除齐鲁、上海氯碱、天津大沽化等可以外购乙烯生产PVC外,其他乙烯法(含混合法、单体法)企业多是采购单体VCM生产。按照生产1 t PVC需要1.01 t VCM来核算,2013年中国乙烯法PVC产能424万t/a(表8),满负荷生产需要VCM单体428.24万t。新浦化学是典型VCM生产企业,产能在50万t/a,主要供应周边如泰州联成、苏州华苏等几家企业使用。另外山东滨化2013年也开始外销VCM单体,其产能仅12万t/a。由此可见,中国单体供应严重不足。原料供应受制于人,使得中国乙烯法PVC企业开工不稳定,限制了

乙烯法PVC在中国的发展。

表8 2013-2014年乙烯法PVC企业产能及开工统计万t/a

在此背景下,2014年乙烯法PVC企业经营压力巨大,目前正常开工的乙烯法PVC企业(包括混合法、单体法)只有11家,当前平均开工率不足50%,明显低于电石法PVC企业60%左右的平均开工率,经营情况也难言乐观。但电石法PVC企业也饱受催化剂汞污染以及石油价格下跌后带来的市场冲击等方面的困扰,而乙烯法PVC却具有环保、质优等特点,且国外PVC装置几乎全是乙烯法PVC,所以乙烯法PVC工艺后期仍将是中国必不可少的一种工艺,后期青岛海晶、山东阳煤恒通和河北金牛等乙烯法PVC装置在建设过程中,中国乙烯法PVC产能变化情况见图6。

图6 中国乙烯法PVC产能变化情况

1.3.3.3 乙烯在PVC行业应用情况及趋势

中国乙烯法PVC产能约424万t/a(不包含海晶、阳煤和沧化),如果按乙烯单耗0.47 t/a、80%开工率计算,最大乙烯消耗量为159万t左右,约占9%左右。2013年实际上乙烯法PVC产量约198万t,乙烯消耗量约93万t,约占5.2%左右。预计2014年乙烯法PVC从产量180万t,乙烯消耗量约85万t,约占4.5%左右,见表9。

表9 国内乙烯法PVC对乙烯需求量

未来随着电石法被乙烯法逐步替代,特别是MTO装置的兴起,使得乙烯法PVC产能逐渐提高,用于PVC的乙烯比例会逐渐提高。按目前的PVC产能计算,当量乙烯消费量为1 150万t,如果全部转化为乙烯法PVC,用于PVC的乙烯最大比例将超过30%。

1.4 中国乙烯发展趋势

目前,尽管中国乙烯市场还有一定的缺口,但随着大量低价进口产品的涌入以及中国多家大型乙烯合资项目的投产,中国石化市场已形成以中国石化、中国石油、合资乙烯和进口商四大供应系统为源头的新格局,市场供需缺口逐年缩小,竞争也愈发激烈[1]。

1.4.1 中国乙烯工业发展增速加快

中国乙烯工业在“十二五”期间持续推进规模化发展,随着四川彭州石化、惠州乙烯二期、湛江中科合资炼化一体化项目等一批大乙烯项目的建成投产,预计到2015年,中国乙烯总产能接近美国现在的乙烯产能水平。今后几年,中国乙烯行业将进入快速发展期,未来5年内,中国新增乙烯产能将达到1 700万t/a左右 (其中石油法400万t/a,CTO/ MTO法1 300万t/a),石油法和MTO法(主要是外购甲醇)装置主要集中在东部沿海地区,而CTO装置则集中在煤炭资源丰富的中西部地区。

1.4.2 乙烯原料向轻质化、多样化发展

乙烯原料轻质化是全球性趋势,也是中国乙烯行业实现可持续发展的有效途径[2]。随着中国乙烯产能、产量的迅速增加,今后面临着原料资源供应日趋紧张的问题,因此,中国乙烯原料将进一步向轻质化、多样化发展[3]。未来随着中国新型煤化工在国家支持下稳步有序健康发展,中国煤基甲醇制烯烃工业化项目、煤制乙二醇项目等,可以缓解中国乙烯用石油基原料紧张的压力。同时要加快开发新的乙烯生产技术路线,石化企业要向炼油-化工一体化方向转变[4],尽可能以天然气、干气为原料,开发用甲烷、乙烷、丙烷和丁烷为主要原料的低成本乙烯生产技术路线,不仅可提高乙烯装置原料的灵活性和对市场的应变能力,而且可有效降低生产成本,增加企业效益,从而提高中国乙烯产品的国际竞争力[5]。

1.4.3 中国乙烯生产技术国产化和乙烯产能布局全球化程度越来越高

中国乙烯生产技术不断升级和提高,大型裂解炉、裂解气压缩机等关键设备已实现国产化。大庆石化120万t乙烯改扩建项目的技术工艺包采用完全自主知识产权,实现完全国产化。抚顺石化大乙烯建设中,国产设备达到72%,实现关键设备乙烯压缩机组的国产化,使中国成为世界上少数几个掌握这一技术的国家之一。中国以煤等非石油基原料制乙烯的技术也取得突破性进展,神华包头煤化工等多个示范项目已投产。

(未完待续)

Analysis of supply demand status and development trend of ethylene at home and abroad

LI Ming
(Qingdao Haiwan Group Co.,Ltd.,Qingdao 266000,China)

The supply demand status and development trend of ethylene at home and abroad were introduced,including the raw material route and application

ethylene;present situation;application;development

TQ221.21

A

1009-1785(2015)01-0006-09

猜你喜欢

煤制烯烃乙烯
催化裂化汽油重馏分中烯烃结构及其加氢性能对重汽油馏分辛烷值的影响
兰州石化80万吨乙烯机组一次投料开车成功
中国将引领全球乙烯产能增长
我国煤制天然气发展现状、政策与应用分析
新一代烯烃催化裂解技术实现工业转化
甲醇制烯烃分离流程现状及发展
煤制乙二醇压力山大
乙烯裂解炉先进控制系统开发及工业应用
“中国心”在抚顺石化跳动