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乙烯，英文全称Ethylene，是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物，两个碳原子之间以碳碳双键连接。乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，其产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。 我国乙烯工业现状 总体能力 我国是仅次于美国的世界第二大乙烯生产国。截至2021年底，我国共有乙烯生产企业61家，投产乙烯装置79套，合计总产能4168万吨/年，约占全球总产能的18%。其中，蒸汽裂解制乙烯(含重油催化热裂解)装置41套，生产能力2948万吨/年;煤/甲醇制烯烃(CTO/MTO)装置27套，乙烯生产能力715万吨/年;乙烷裂解制乙烯(含混合烷烃裂解)装置6套，生产能力490万吨/年。 乙烯消费情况 2021年，全球乙烯总产能达到2.10亿吨/年，消费量约为1.97亿吨，我国乙烯新增产能超800万吨/年，达到4168万吨/年，是我国乙烯工业史上新增产能最多的一年。2021年，我国乙烯产量为3747万吨，当量消费量达到5832万吨，当量缺口达到2085万吨左右，自给率约为64%。由于国内市场的供需矛盾，加之受到进口产品在成本、质量等方面的影响，除乙烯单体外，我国每年还需大量进口聚乙烯(PE)、乙二醇(EG)、苯乙烯(SM)等下游衍生物。 乙烯主要生产路线 目前，我国乙烯生产路线主要以石脑油裂解为主，约占72.7%，CTO/MTO工艺占比约20.7%(见图1)。乙烷裂解制乙烯(含混合烷烃裂解)、重油催化热裂解制烯烃、原油直接裂解制烯烃、乙醇脱水制乙烯等技术均已实现工业化，乙烯原料呈现出轻质化、多元化、一体化发展趋势。
1、石脑油裂解制乙烯 近年来， 恒力石化( 15.980, -0.24, -1.48%)、浙江石化、盛虹炼化、裕龙石化等民营力量迅速崛起，大型炼化一体化项目相继投产; 中国石化( 4.380, 0.00, 0.00%)、 中国石油( 4.980, 0.00, 0.00%)、中化集团等央企稳中求进，有序推进石化项目;埃克森美孚、巴斯夫等外商独资石化项目抢滩布局中国炼化市场;壳牌、SABIC、沙特阿美与国内石化企业展开合作，市场主体多元化发展迅速，已呈现五大市场竞争格局。 在乙烯盈利能力普遍稳健、供需缺口较大的情况下，新建炼化一体化项目均配套大乙烯项目。 随着一批炼化项目配套乙烯装置投产，加之部分扩能改造项目，预计2021?2024年，我国将新增石脑油裂解乙烯产能约1670万吨/年，另有规划中的乙烯产能约1510万吨/年，合计新增产能约3180万吨/年(见表1)。
2、CTO/MTO 2019?2022年，CTO/MTO迎来投产高峰，年均新增产能突破100万吨/年。至2025年，国内CTO/MTO产能将近2500万吨/年。2021年，在国际油价跌宕起伏、新冠疫情暴发等不利因素下，煤化工行业遭遇巨大冲击，CTO/MTO装置仍保持了较高的开工率，是煤化工行业中唯一持续盈利的细分领域。 CTO项目是典型的“高污染高能耗”产业，“十四五”时期，我国将严控煤电项目，严控煤炭消费增长，严把建设项目环境准入关。在部分地区，只有被纳入国家规划的项目，才能统筹协调能耗指标。
3、乙烷裂解制乙烯 与传统石脑油裂解路线相比，乙烷裂解具有工艺流程短、装置投资少、乙烯收率高等优势。特别是在我国炼油产能过剩，乙烯供应不足的现实情况下，依托进口乙烷资源发展乙烯产业，是解决炼油和化工结构性矛盾的新思路。 近年来，随着美国页岩气大量涌入市场，低成本乙烷资源备受市场关注，国内企业纷纷布局乙烷裂解制乙烯项目。据统计，目前国内乙烷裂解制乙烯(包括混合烷烃为原料)项目约20个，产能合计约2775万吨/年(见表3)。除中国石油新疆库尔勒和陕西榆林2个项目采用本土乙烷资源外，其他项目原料均依赖进口，如顺利投产，共需进口乙烷原料超过2500万吨/年。据海关数据统计，中国进口乙烷中，约有95%来源于美国，其余进口来源国日本、韩国、西班牙、德国等仅占5%。原料来源单一，且严重依赖于美国，因此，落实乙烷原料来源是推进乙烷裂解制乙烯项目的关键。
4、原油直接裂解制烯烃 原油直接裂解技术越过了原油裂解为石脑油过程，将原油直接转化为乙烯、丙烯等化学品，是未来实现少油多化、高端发展战略的有益探索。据报道，中国石化宣布其重点攻关项目“轻质原油裂解制乙烯技术开发及工业应用”试验成功，实现了该技术在国内的首次工业化应用，化学品收率近50%，大幅缩短生产流程、降低生产成本、减少二氧化碳排放。目前，全球仅埃克森美孚和中国石化成功实现了该技术的工业化应用。 世界乙烯产能现状及趋势 2021年，随着新冠肺炎疫情缓解和经济复苏，全球乙烯市场需求摆脱2020年低迷态势，快速恢复增长。据中国石油集团经济技术研究院(以下简称“中石油经研院”)统计，2021年世界新增乙烯需求约850万吨/年，同比增长146.4%，乙烯需求总量达1.8亿吨/年;新增乙烯产能1385.4万吨/年，乙烯总产能达2.1亿吨/年，其中67%来自中国。 2021年世界乙烯产能增长情况(万吨/年)
中石油经研院预测，2022年全球将新增乙烯产能1300万吨/年左右，新增产能主要来自中国、美国和印度。其中，美国将新增330万吨/年乙烯产能，包括埃克森美孚与SABIC将在得克萨斯州合建世界上最大的乙烷裂解装置，产能为180万吨/年，以及壳牌化工在Monaca PA的150万吨/年装置。未来2~5年，全球范围内乙烯的主要扩能地区仍是东北亚、美国、中东。 国内乙烯产能现状及趋势 据中石油经研院统计，2021年是中国乙烯工业史上产能建成投运最多的一年，国内乙烯新增产能高达850万吨/年，包括油基乙烯扩能465万吨/年、轻烃为原料的乙烯扩能325万吨年、煤甲醇基乙烯扩能60万吨/年。其中，气基路线产能发展迅速，利用海外乙烷和国产乙烷资源并举，新增产能较2020年增长125万吨/年;煤/甲醇基路线受国家“双碳”政策影响，产能增长明显放缓。 截至2021年底，中国乙烯总产能达到4368万吨/年，同比增长24.2%，继续保持快速增长态势。乙烯下游产品产能同步大幅提高，国内聚乙烯新增产能525万吨/年至2611万吨/年，乙二醇新增产能418万吨/年至2006万吨/年，苯乙烯新增产能276.3万吨/年至1450万吨/年，环氧乙烷新增产能171万吨/年至649万吨/年。 2021年中国新增乙烯及下游产品产能情况(万吨/年)
中石油经研院预测，2022年中国新增乙烯产能仍将达到565万吨/年，总产能增至4933万吨/年，将赶上或超过美国。新增产能中气基乙烯延续快速发展势头，占比达到61%，已高于油基乙烯的投产规模。 2022年国内预计新增乙烯产能(万吨/年)
2022年后，国内乙烯产能扩张延续扩张态势，但产能增长较2020年和2021年有所放缓。2023―2025年国内仍有大量乙烯项目投产，投产概率极大的乙烯产能共计1640万吨/年。其中，油基乙烯将占绝大多数;气基乙烯新增产能面临较大不确定性，主要受限于海外乙烷供应稳定性;煤/甲醇基乙烯新增产能规模将较为有限方面，主要由于各省在“双碳”目标下陆续出台煤化工等行业产能控制政策。
全球前十大乙烯生产商情况 从全球前十大乙烯生产商来看，2021年陶氏化学公司仍是世界第一大乙烯生产商，2021年产能达到1426.3万吨/年，中国石化位居第二，产能为1248万吨/年，中国石油位居第七，产能为741万吨/年。
乙烯下游产业分析 我国乙烯工业已逐步进入成熟期，下游衍生物主要有PE、环氧乙烷(EO)、EG、SM、聚氯乙烯(PVC)等产品。2020年，五类产品共占乙烯总消费量约97.2%。其中，最大消费领域是PE，占总消费量的63.5%。其次是EO和EG，分别占10.3%和9.0%。
乙烯行业下游应用领域众多，可分为工业、生态、农业三大领域。 从全球角度看，乙烯下游消费主要应用于生产聚乙烯(HDPE、LLDPE、LDPE)和环氧乙烷，2020年，HDPE、LLDPE、LDPE和环氧乙烷分别占全球乙烯消费结构的29.4%、20.2%、13.5%和15.3%。 从国内看，聚乙烯是乙烯下游主要应用，2020年的占比达61%;其次是乙二醇和环氧乙烷，在乙烯下游应用中占比分别为11%和10%;苯乙烯在乙烯应用中占比为9%，聚氯乙烯占比5%。 PE发展趋势：同质化竞争激烈，向差异化、高端化发展 PE主要产品有线型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类。PE具有成本低、化学性能好等优势，被广泛应用于农业、工业和日常生活等领域。2016?2021年，国内PE产能持续扩大，产能平均增速达12%，2021年总产能为2773万吨/年。 目前，我国PE产品以中低端通用料为主，高端PE产品严重依赖于进口，存在明显的结构性问题，即低端产品过剩、高端产品缺乏。 未来几年，随着国内PE产能持续扩大，同质化竞争将更加激烈，高端产品的国产化替代空间巨大。 以茂金属聚乙烯(mPE)产品为例，目前国内市场的需求量约为100万吨/年，而2020年我国产量仅约11万吨，巨大的供应缺口刺激了大量进口mPE产品进入中国市场。因此，PE在向高端化、差异化方向发展，具有重要的现实意义。 EO发展趋势：一体化及EO/EG灵活切换 EO主要用于生产EG，多数企业采用EO/EG联产装置。此外，EO还可用于减水剂、聚醚、消毒杀菌等领域。 近年来，随着EG市场利润逐步收缩，多数EO/EG联产装置开始向生产EO转移，并兼顾两者灵活产出，从而提高经济效益。 EO产能大幅增长，下游产品发展却进入了瓶颈期，单一化、同质化现象明显。主要产品如聚羧酸减水剂单体、表面活性剂以及乙醇胺等，已经面临产能过剩的局面，行业竞争激烈，产能利用率降低。对此，通过上下游一体化的发展模式，将更有利于增强企业的核心竞争力，如构建乙烯?EO?EG，再到聚醚单体(如聚乙二醇单甲醚、烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚)、聚氧乙烯型非离子表面活性剂(如脂肪醇聚氧乙烯醚)等的完整产业链，不断向下游拓展，丰富产品种类。 EG发展趋势：延伸产业链，布局多产品交叉生产 EG是乙烯的第二大应用领域，2016?2021年，随着多个大型煤化工项目和炼化一体化项目相继投产，EG产能逐年提升，2021年总产能为2145.2万吨/年。 近年来，EG产能持续增长，下游需求却有所放缓，产能过剩情况将愈加明显。 从消费端来看，我国EG主要用于生产聚酯，占EG消费结构的比例超过90%，消费领域相对单一，存在下游产业链短、产品结构雷同、低价竞争严重等问题。 未来，应通过产业链延伸，加大在不饱和聚酯树脂、润滑油、增塑剂、非离子表面活性剂以及涂料、油墨等行业的应用开发力度，逐渐改变用途单一的局面，形成从生产到应用的产业链，提升产品附加值，以化解市场风险。 SM发展趋势：产能大幅扩张，下游产业稳中向好 SM下游主要用于生产苯乙烯聚合物以及各类离子聚合物，如可发性聚苯乙烯(EPS)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈?丁二烯?苯乙烯三元共聚物(ABS)、不饱和聚酯树脂(UPR)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯类共聚物(SBC)等产品，其中EPS、PS和ABS三者占据国内SM消费量的70%以上，产品多用于家电、电子设备、汽车、房地产等行业。 近年来，随着国内大型炼化一体化下游配套SM装置投产，以及环氧丙烷/苯乙烯单体(PO/SM)联产项目激增，SM产能呈现持续增长态势。 从消费端看，三大下游市场中，仅ABS行业维持高开工率，难以消化SM新产能带来的供给增量，致使SM受供需矛盾与成本支撑的多空影响，市场行情呈区间震荡走势。 从终端市场看，国内受新冠疫情影响，“宅经济”带动小家电的销量大幅增长。同时，国外疫情形势依然严峻，防疫产品和部分家电出口超预期，拉动了SM产业链的需求增长，盈利情况明显好转。 PVC发展趋势：品质和环保齐头并进 PVC是我国第一大通用型合成树脂材料。凭借其突出的性能价格比，广泛应用于工业和日常生活用品中，具有优异的耐磨性、阻燃性、耐化学腐蚀性和电绝缘性等特点。 PVC的生产主要有两种制备工艺： 一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭和原盐。国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，主要以电石法为主，生产过程中需消耗大量淡水资源，存在能耗高、污染大等瓶颈问题。 二是乙烯法，主要原料是石油。国际市场上主要以乙烯法为主，具有产品质量优、工艺先进、更加环保等特点，未来具备替代电石法的潜力。 中国是世界上PVC的最大生产国，同时也是消费大国，国内市场处于产能过剩的状态。 在当前全球范围内实施以塑代钢、以塑代木战略，减少对矿产资源及木材消耗的背景下，PVC树脂获得了巨大发展，下游应用市场不断拓宽，在塑料型材、医用输血管、输血袋、汽车、发泡材料等产品领域应用广泛。随着中国城镇化进程加快和居民生活条件改善，社会对环保的期望值和要求不断提高，PVC行业下游已进入品质和环保的激烈竞争阶段，应用领域不断拓宽，多元化发展趋势明显。 其他产品发展趋势 乙烯其他下游产品，如乙酸乙烯、聚乙烯醇、乙烯?乙酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯?乙烯醇共聚物、乙烯?丙烯酸共聚物、三元乙丙橡胶等，目前占比较小，应用前景相对稳定，当前看不到应用领域急剧扩展的前景，也看不到被大量替代的威胁。国内高端聚烯烃产品普遍受限于国外技术壁垒，如乙烯?α?烯烃(1?丁烯、1?己烯、1?辛烯等)共聚物，国产技术尚未成熟，具有较大发展空间。 全球乙烯市场前景展望 1、市场价格将高位宽幅震荡，油基乙烯毛利承压 高油价下世界乙烯价格将保持高位震荡，世界化工品需求复苏预期放缓，乙烯需求增速放缓，乙烯装置平均开工率将维持在86%左右。欧洲来自俄罗斯的石脑油进口量将减少，乙烯装置开工率可能下降，欧洲和亚太地区乙烯毛利继续承压;美国乙烯出口量将继续增加，乙烯开工率和毛利有望保持较高水平。 2、经济新形势和供应本地化使乙烯扩张潮转移至中国 聚乙烯行业的发展是驱动世界乙烯产品消费增长的主要动力。世界经济新形势和供应本地化趋势令美国新建乙烯扩张浪潮转向消费市场集中的中国。疫情影响下，大范围封锁对世界供应链安全产生重大影响，导致世界化工业正将投资转向本地化供应，对区域性的化学品投资具有重大影响。在美国或者中东地区利用原料优势建设裂解厂生产聚合物并远距离出口，不符合这种新模式。未来随着美国国内和世界需求继续增长，过剩产能可能会再次被消化，为新增产能腾出空间。但新增产能远不会回到曾经预计的规模。 3、低碳乙烯生产成为未来发展方向，乙烯行业竞争加剧 原油蒸汽裂解制乙烯是将原油直接转化为乙烯、丙烯等化学品，将大大缩短生产流程，降低生产成本，同时大幅降低能耗和碳排放。埃克森美孚公司和中国石化已经掌握这项低碳技术，中国石化计划利用原油蒸汽裂解直接制乙烯技术建设百万吨乙烯项目，2021年11月中国石化的原油催化裂解直接制乙烯技术实现了世界首次工业化应用。 陶氏化学正在推进更加环保的乙烷脱氢(EDH)技术将乙烷转化乙烯，与壳牌合作开发电裂解技术(利用可再生电力加热蒸汽裂解)，以期大幅降低现有裂解装置的碳排放。 低碳乙烯技术将成为新建项目首选。未来几年，亚太、中东地区一些主要以生产乙烯等化工品为目标的炼化项目相继建成投产，与传统路线制乙烯项目相比具有很强的规模和成本优势，乙烯产业竞争将加剧。
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发表于 2023-1-10 13:55:23
