深度好文‖乙烯篇:明星产品的轮回

石化缘科技咨询 2021-02-21 12:48:08

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乙烯篇:明星产品的轮回



导读:最早接触乙烯是在98年去扬子石化实习的时候,那时期的经济环境并不好,乙烯也不是一个明星产品。乙烯真正的需求周期启动是在2003年,并在2005 - 2007年间达到了盈利的高点。随着需求上升,乙烯的规模也越来越大,以前是20万吨,现在动辄100万吨起。乙烯装置的投资巨大,100万吨乙烯需要300万吨石脑油,并有近200万吨的其他产品如丙烯、丁二烯、芳烃等;根据下游产品规划不同,新建装置多为每万吨乙烯对应0.4-0.5亿美金的投资。虽然现在炼化一体化的项目越来越多,但是能一口气把炼油、乙烯的绿地投资全部投完的难度还是很大的。因此,全球范围而言,大多数工厂的运行还是炼油和乙烯各自独立。


乙烯是石油化工行业中最重要的产品之一,下游的主要应用是聚乙烯、乙二醇、苯乙烯等。1939年英国ICI公司开始工业化生产聚乙烯,随后乙烯的下游应用也不断拓展。现代石油化学工业的发展也是围绕着乙烯产品,也许是乙烯实在是一个太重要的产品,因此对其生产、供需、贸易等进行完整的阐述是一个挑战吧。乙烯生产环节对于物料平衡的要求高,我们乐于谈论的企业流程再造、信息化软件其实在乙烯生产企业中早已配备,如:SAP、AspenPlus等。(本文作者:谢建斌)

 

一、背景


2014年四季度起,国际原油价格大幅下跌,但是乙烯却在油价下跌过程中走出了独立的行情,甚至在2015年4月份中达到近1500美金/吨CFR东北亚的价格。2016年春节过后,乙烯价格同样强势上涨。


1、乙烯的下游需求整体健康,2015-2016年的背景是,油价下跌,煤化工成本优势丧失;美国页岩气为原料的新增乙烯投产滞后;乙烯在聚乙烯为代表的下游需求旺盛。短期紧张则主要是部分装置进入检修时期,带来供应的短缺。


2、乙烯是衍生品需求量大,但是贸易量少的产品。以2015年为例,我国乙烯的产量是1714万吨,但是当量需求约3800万吨,主要是以下游产品的需求折算,如聚乙烯、乙二醇、苯乙烯等。目前而言,盈利能力较好的下游产品是聚乙烯和苯乙烯。


3、2015年我国乙烯的进口量为151.5万吨,但其中分为合约货和现货,其中以现货计价的产品量估计约30%,因此乙烯的需求量虽然很大,但是真正现货价格商谈的量也仅仅约50万吨左右。


4、乙烯的物流瓶颈很大,需要-105°C的仓储及物流,因此国内有乙烯终端接收的设施并不多。同样,乙烯船也不多,控制了乙烯的物流就控制了乙烯的贸易;这些乙烯的贸易商主要是日韩的商社如:丸红、住友、三菱、三井、韩华、三星等这些公司。乙烯的物流成本为从美国到中国的运费一般在350-500美金/吨。


5、乙烯的投资规模巨大,历史上乙烯装置与炼油装置一般为独立运行;后随着公司和资本实力的扩大,强调炼化一体,国内如上海石化、镇海、福建联和石化等都为炼油、乙烯一体化的企业,但在国际上很多是分开运行。乙烯是石油化工产品的核心,投资巨大,较新的项目如南非Sasol在美国Lake Charles的150万吨乙烯,其以乙烷为裂解原料,下游配套EO、LDPE、MEG等,总投资是89亿美金;陶氏与阿美合资的Sadara项目130万吨乙烯,以石脑油进料,共26套装置,总投资为200亿美金。


二、乙烯的生产与物料平衡


目前全球乙烯产能约为1.59亿吨,需求量约为1.4亿吨。目前乙烯生产路线中以石脑油为原料的约占58%,中东乙烷路线约占13%,北美乙烷路线约17%,中东混合路线约6%,北美混合路线约6%。

 

1、影响乙烯产量的主要变量


2015年中国的乙烯产量为1714.6万吨,假设其中以石脑油为原料的乙烯产量为1600万吨,则轻质石脑油的理论需求量为4800万吨。

 

中国目前以石脑油为原料的乙烯产能约为1900万吨,煤化工方面是至2014年底,我国已经有7套煤制烯烃和9套甲醇制烯烃投产,其中乙烯产能222万吨,丙烯产能429万吨。由于从2014年四季度起,原油价格快速下跌,以煤化工为原料的乙烯成本居高,不具备竞争力。

 

影响乙烯产量的主要变量有:

 

1)、原料的轻重,如凝析油代替石脑油;或夏季时期液化气(丙烷、丁烷成分)的价格低,部分代替石脑油混合进料等。


2)、裂解深度、乙烯/丙烯比的调整。


3)、烯烃转化装置OCU等。


4)、物料平衡mass-balance:如苯乙烯、乙二醇装置的运行对裂解乙烯龙头装置的影响等。


5)、副产品如丁二烯、碳五的经济性等。

 

对于中国的乙烯生产商而言,由于传统的考核是以开工率为目标,因此多配置聚乙烯等为乙烯的主要下游,对应工艺简单、易存储、下游应用市场大。后随者合资企业如扬子巴斯夫、上海赛科、中海壳牌等进入,下游逐渐配套起苯乙烯、乙二醇等液体产品。目前为止,乙二醇、苯乙烯仍是一体化乙烯厂盈利较好的产品。

 

图1:乙烯主要产业链

 
                       

 2、乙烯的生产成本假设


1)、中东地区由于原先配额的乙烷价格较低,后逐渐上调至2美元/百万英热,但未来中东乙烷的产量增长放缓,且新建的乙烯装置多以混合进料为主。


2)、美国乙烷在2008年曾达到21.5美元/百万英热(约1058美元/吨)的高点,后随着页岩气革命,产生更多的副产乙烷,目前价格仅约2.5美金/百万英热。


3)、乙烷制乙烯的投资及生产成本较低;煤化工的投资成本最高;石脑油居中。


4)、由于乙烯的运输瓶颈,当美国与东北亚地区的乙烯价差超500美金/吨时,可以产生套利空间。

 

图2:乙烯主要生产成本假设(仅供参考)

 


 

3、乙烯的商品量及贸易量


全球的乙烯需求量约为1.42亿吨,估计贸易量约900万吨。对于中国而言,2015年中国乙烯的进口量为151万吨,我们认为这些等同于国内的贸易量。但是考虑到合约、现货比例,估计其中的现货占40-50万吨,撬动国内3800万吨当量需求的价格杠杆。

 

根据2015年的国内乙烯进口地可以看出,乙烯的需求主要是在江苏、浙江、天津三个地区。其中江苏的乙烯下游并没有在乙烯园区进行配套,因此进口量大。主要产品是以苯乙烯、环氧乙烷、氯乙烯VCM为主。

 

由于短期苯乙烯的盈利情况良好,因此能够接受乙烯的高价格,但是对于外购乙烯生产环氧乙烷、氯乙烯的企业而言,成本难以转嫁。

 

图3:乙烯进口量及国内主要商品量需求

 



三、乙烯的上下游关系


1、乙烯与石脑油


当前油价下行,煤制烯烃没有成本竞争力,而乙烷的区域性较强,因此乙烯的价格及盈利主要是受石脑油的影响。


1)、石脑油的价格走势与原油相关性高,一般维持在8-10倍的关系(桶/吨)。


2)、石脑油分为轻石脑油、重石脑油,重石脑油用于芳烃重整生产PX,轻石脑油是裂解乙烯的原料。


3)、石脑油除了与化工品的需求相关之外,供给端影响较大的变量就是柴汽比的调整。

 

自2000年以来,乙烯的盈利高峰,一个是在2005-2007年间,另一个是在2014-2016年间。


2005-2007年间:下游需求良好,以乙二醇、苯乙烯为代表的需求旺盛。


2014-2016年间:油价下跌,煤化工竞争力下降;需求端最主要是来自于聚乙烯,主要原因为:农膜、网购包装等材料对聚乙烯的带动;价格下降,回收料使用的减少。

 

图4:乙烯盈利以及与石脑油关系

 
 

2、乙烯下游产品分析


由于乙烯的物流门槛高,乙烯的下游投资规模也较大,因此整体的下游产品都比较健康。近年来,以聚乙烯、苯乙烯、乙二醇为代表的下游产品盈利情况也较好。


1)、聚乙烯:乙烯最大的下游应用。今年来聚乙烯的需求结构良好,我们认为主要由于农膜的需求量大、网购带来聚乙烯包装材料的需求、价格下跌后回收料使用的减少等因素。


2)、乙二醇:主要下游是聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶、包装材料(BOPET)等,中国经济对于涤纶纤维的需求量大。中国的乙二醇进口量大,2015年达873万吨,进口依存度超70%。未来乙二醇的不确定性主要来自于中国的煤制乙二醇的产能释放。


3)、环氧乙烷:这里指除乙二醇外商品量的环氧乙烷,主要下游是表面活性剂、醇醚、乙醇胺等。由于前几年环氧乙烷的市场较好,很多工厂把用于乙二醇的量减少,用于生产商品量环氧乙烷HPEO。由于乙烯价格居高,外购乙烯的HPEO厂商盈利较弱。


4)、苯乙烯:主要用于合成塑料PS、ABS;发泡材料EPS;不饱和树脂UPR等。苯乙烯由于投资规模较大,门槛较高,今年来盈利一直较好。中国同样是苯乙烯的进口大国,2015年进口374万吨,对外依存度约40%。


5)、其他较有前景的乙烯下游主要是α烯烃、超高分子量聚乙烯等。

 

图5:乙烯的下游需求结构

 


 

四、未来供需格局假设


2014年,世界乙烯装置已达到293座,平均规模为52.4万吨;美国仍是全球乙烯的最大生产国。

1)、需求角度:假设当前全球的乙烯需求为1.4亿吨/年,如需求与GDP增速同步,则对应300-400万吨的年新增需求。而2016年低油价背景下煤化工的竞争力丧失,全球范围内主要新增产能来自Sadara的130万吨产能,伊朗Kavyan II的100万吨产能等,预计整体仍然紧缺。


2)、供应角度:由于美国页岩气革命带来乙烷副产品的量的增加,未来美国也规划了近1000万吨的乙烯产能,这些产品的大概率会在2017-2020年间投产,但集中投产的概率较小,预计未来市场仍能够逐步消化。

 

图6:全球主要乙烯生产国

 
 

图7:全球主要乙烯投产项目

 


五、周期的轮回


相对于需求端与GDP增速的同步,乙烯的周期性更主要的是受供给端产能集中投放的影响。在2009 – 2012年间,中东乙烯的大量投产对价格的影响较大,如:卡塔尔RLOC 130万吨乙烯、沙特SHARQ 120万吨乙烯、阿联酋博禄二期 140万吨乙烯、沙特Saudi Polymers122万吨乙烯等;同时中国也有天津乙烯、镇海、独山子等数套大型装置投产,直至2014年市场开始重新短缺。

 

未来影响乙烯供需格局的可能性有:

 

1)、供给端的未来受美国页岩气低成本乙烯的冲击,但是大概率项目的投产进度会推迟;且产能投产的进度会均衡,有利于对市场的消化。


2)、伊朗解除制裁后,乙烯产能的释放与出口冲击。


3)、如油价上涨,国内的煤化工竞争力体现,有可能会有价格的冲击。


4)、进口乙烷制乙烯。2013年Evergas公司宣布与英力士公司(Ineos)签订为期15年的租约,从2015年开始从美国“MarinerEast”项目运输乙烷原料至欧洲,成为全球第一份美国乙烷出口合同。未来国内也有可能通过进口乙烷来生产乙烯。 (石化缘整理)

 

作者介绍:

谢建斌,《证券市场周刊》2015年第九届水晶球卖方分析师石油化工行业第三名;近11年化工实业,5年证券行业从业经验。2014年8月至今就职于川财证券研究所;2011年4月-2014年8月于东方证券研究所;实业曾就职于中化国际(控股)股份有限公司、中海壳牌石油化工有限公司、阿克苏诺贝尔涂料等公司。具有多年大宗化学品贸易、销售、市场分析等经验。手机:18918378230;邮箱:xie.jianbin@hotmail.com;微信:robin023624。


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