全球轻烃裂解行业（PDH、乙烷脱氢）发展现状
主讲人：陈伟明 - IHS Markit 公司副总监
时间：2018.06.06下午
陈伟明：近几年全球对基础化工产品的投资进一步加大，我们也统计了相关潜在在建的产能，2018年中国市场将会有大量烯烃的产能投产，其中炼化一体化的装置乙烯产能达到1800万吨的规模。
乙烯未来几年新增的产能能够达到1800万吨的规模，其中丙烯也有接近800-900万吨的规模，所以从裂解装置和炼化一体化出来的烯烃产能会超过2500万吨的规模，这是未来十年的区间。CTO和MTO也有一些新的产能投放市场，不过这些装置大部分是前期规划的装置，新出来的装置相对来说比较少，比如MTO因为经济性的原因，近几年投资明显放缓，CTO面临环保上的压力比较大，整个投资的标准还是比较高的，所以这几年新批的CTO项目并不是很多，大多数在前期已经批复了一些项目。
需要留意到的是丙烷脱氢的产能不少，也有接近1000万吨的规模，这几年丙烷脱氢的利润还是比较有吸引力的，未来十年的区间炼化一体化的装置烯烃的产能占到了54%，此外CTO和MTO也有一定的比例，此外还有丙烷脱氢的装置可以达到16%，这种产能单独是丙烯的产能，CTO和MTO也都是包含乙烯和丙烯，单纯丙烯的话丙烷脱氢的产能占比还是很多的。
今天主要是分为三个部分来讲：炼化一体化装置、丙烷脱氢和乙烷裂解。
我们来看炼化一体化的装置，毕竟目前这是投资最热的一个方向。炼化一体化化工的主要产品就是乙烯，还有一些PX方面的产品。我们已经知道这几年乙烯是比较低的，虽然中国建立了大量乙烯的装置，包括CTO和MTO的装置，但这几年还是偏低，需求的增长还是比较迅速的。2017年到2018年增长不到60%，去年乙烯单体进口量是200-300万吨，乙烯的下游也是300万吨，聚乙烯甚至达到了1200万吨的规模。未来几年中国有大量新的装置投产，需求增长仍然是比较迅速的，所以到了2022年我们预计中国乙烯能够达到60%，还是偏低，仍然需要进口大量乙烯以及下游产品。
这张图展示的是炼化一体化或者裂解装置的乙烯经济性情况，柱状图是生产成本，对标的是东北石脑油裂解的经济性，桔色曲线图是乙烯的价格，成本波动是明显比较大的，2014年以后原油价格大幅度下滑，极大地拉低了裂解乙烯的生产成本，所以我们可以看到乙烯的成本或者裂解装置的生产成本大幅度下滑，下滑幅度超过50%。与此同时我们看到乙烯的价格下滑的幅度并不是特别明显，虽然也有一定的波动，不过下滑的幅度远低于生产成本，因为乙烯的市场相对来说还是偏紧张的，所以带来的结果就是乙烯的利润大幅度增长。2013年到2014年乙烯的利润大幅度增长到2017年到2018年达到700美元左右，很多裂解装置还是创了历史新高。
未来几年，乙烯装置的利润虽然有所波动，由于受到原油价格的影响，不过原来我们预计乙烯装置的利润还是比较丰厚和健康的。后面几年会有大量的装置投产，中国将会引领乙烯装置的投资，这里主要就是裂解乙烯的装置，当然还有一部分是CTO和MTO。全球范围内中国新进的乙烯产能能够占到30%，其它的市场主要就是美国，美国新增的乙烯产能也不少，按年分布的话阶段性还是比较明显的，2012年到2019年这七八年的区间新增的产能都不会太明显，大部分新规划或者在建的产能都是在2019年以后才能投产，所以我们看到2020年到2024年四五年的区间新增的产能是不少的，2024年以后新增的产能开始下滑，这也存在不确定性。如果乙烯的利润还要持续丰厚的话，不排除后面规划新增的产能更多。
这是炼化一体化和乙烯装置分布的情况，这里列出了独立的乙烯装置，此外还有一些轻烃裂解装置，比较多的部分是炼化一体化的装置，比如中石化的装置。很明显，大部分还是以炼化一体化为主，独立的需要通过外购石脑油或者LPG情况的乙烯装置也不少，红色的部分我们也看到是一些轻烃裂解装置，比如大家关心的平行裂解和乙烷丙烷裂解，所以总体新增的产能不少，大部分是炼化一体化装置的产能。
在此之前我们来看丙烷脱氢和轻烃裂解的情况，就是从LPG供需情况说起。这张图展示的是全球LPG的产量变化，2010年到2025年十五年的区间我们看到全球LPG的产量增长是非常明显的，2010年大概2.5亿吨的水平到2017年已经增长到了3亿吨，而且还在进一步增长。这里我们可以看到增长最明显的就是蓝色的柱状图当中所示的北美LPG产量，增量还是比较明显的，所以是全球LPG增量的驱动力，到了2017年已经达到6600万吨的水平，预计到2021年是接近8000万吨的水平，增量还是非常明显的。
这里主要的是丙烷和丁烷，需求同样增长比较迅速，增长最明显的就是亚洲的部分，实际上市场最大的份额就是中国市场正在推动对全球LPG的需求，到了2017年已经达到了1.2亿吨的水平，增量还在进一步增加，预计到2021年可以达到1.4亿吨的水平。民用气的增长很快，但是对化工的应用还是驱动力更强一些，这里包括丙烷脱氢和混合烃脱氢，轻烃裂解装置等等，所以对LPG的需求也是比较多的。
我们分开来看丙烷和丁烷的情况，左边是丙烷需求的情况，右边是丁烷需求的情况。可以看到丙烷和丁烷的全球市场需求增量都是非常明显，其中我们看到丙烷需求的增长会更快一些，需要留意到一个区别，丙烷的驱动力主要是来源于化工，就是橙色的部分，丁烷的增量主要是来源于紫色部分的柱状图，就是民用气的需求增长更为明显一些，所以对全球LPG需求来说，特别是丙烷和丁烷，化工方面的需求还是有点区别。
刚才看到北美LPG的供应量正在增加，但美国那边的丙烷自身的需求是有限的，我们知道那边是有丙烷脱氢的装置，但也就那么几套，可能还有一点轻烃裂解，主要还是乙烷裂解。北美对项目投资吸引力最大的还是乙烷相关，投资对LPG裂解或者丙烷裂解的力度相对不是很大，更多的都是需要进行出口。这几年美国丙烷市场出口还是比较明显的，几年前不到个位数的量到2017年已经达到了接近3000万吨左右的水平，增量还在进一步增加，这里对中国出口增加是最明显的，预计到2021年、2022年可以达到1200万吨的水平，受到了沿海地区丙烷脱氢装置的发展以及轻烃裂解装置的发展，预计到2022年和2025年美国出口达到1400万吨的规模，增量还是比较明显的。
中国进口同样也是比较明显的，但美国不是唯一的来源地，中国一直以来从中东那边进口丙烷比较明显，占据了主要的市场份额，不过这几年由于美国丙烷供应过剩比较明显，中国加大了对美国丙烷的进口，我们看到到了2017年和2018年从中东进口的丙烷和从美国进口的丙烷差距已经非常小了，未来几年随着从美国进口丙烷的量进一步加大，有望能够超过中东那边的进口量。其中我们看到国内的需求很明显，目前民用气还是为主的，占到大多数，化工方面已经达到了40%左右的水平，并且占比市场份额还在进一步增加，预计几年以后可以解决大量的丙烷脱氢装备投产，需求占比能够达到接近50%左右的水平。
我们知道丙烷价格受到原油价格的影响比较明显，我们也把原油价格放在一起进行对比，实际上折成热值单位的话是差不多的，2006年或者2005年之前丙烷和原油的走势还是比较明显的，之后慢慢地就会脱离原油价格的走势，特别是美国现货的丙烷价格，我们看到2010年以后美国丙烷的价格明显要低于其它区域的现货价格，之后这个趋势一直维持到了现在，未来几年丙烷的价格虽然还是受到原油价格的影响占大多数，由于美国要加大出口，所以价格往往是低于其它市场的价格，考虑到运费的因素，实际上把美国丙烷的价格放在相对低位。
新建的项目也确实比较多，可能还有一些遗漏，因为这几年丙烷脱氢的项目非常多，目前已经有很多装置运营，原理也都是一样的，目前有12套，大部分都是位于沿海地区，总的产能已经达到520万吨左右的水平，此外还有9套装置在建，很多都是一些大的项目，大概还有8-9套装置规划，未来五到十年新增的丙烷脱氢装置还是很多的，肯定归进一步带动中国对丙烷的进口。
丙烷脱氢装置的经济性情况我们也有所了解，因为经济性受到原料的影响比较明显，丙烷的季节性又相对明显一些，冬季的时候价格往往要高于夏季的价格，所以我们看到过去几年丙烷脱氢装置受到季节性的影响。为了缓和季节性的影响，现在国内有些企业渐渐地建立了很大的地下冻库，提高了他们原料丙烷的储存能力，这样可以有效降低丙烷价格波动带来的风险，从而进一步提高经济性和效益。
总体而言，过去几年丙烷脱氢的利润还是很不错的，并且未来几年整体经济性还是比较可观的。不过还有一个问题，过去几年我们看到丙烷脱氢装置往往开工率并不是非常理想，有些装置还是很不错的，我们跟踪了开工率的情况，平均不到80%，因为新建的丙烷脱氢装置往往需要一段时间生产，也会有些不可预料的问题，这个不是国内存在的，比如美国陶氏去年也是新的丙烷脱氢装置停了很长时间后来才重启的。
轻烃裂解是和丙烷脱氢产生一定的竞争，就是原料端产生一定的竞争。这里我们跟踪的是石脑油裂解或者成本的对比，LPG是50%的丙烷50%的丁烷，最近几年大部分石脑油裂解还是占据明显优势，也可以理解东北亚是以石脑油裂解为主，每年都有一定的时间段，LPG裂解出现了一定更好的经济性。今年原油价格的上涨推涨了石脑油价格，但相对来讲丙烷价格的上涨幅度没有那么大，所以我们看到LPG裂解的经济性今年也会进一步体现出来，这也是比较有意思的。
我们看到了这几年的一个趋势，就是国内进一步加大LPG的进料，体现的是中国整个裂解乙烯装置的原料进料的占比，绿色的部分占大多数的是石脑油裂解，其它的灰色部分是丙烷和丁烷，其中大部分是LPG，未来几年我们预计随着更多的轻烃裂解装置的投产，灰色部分的占比会进一步增加，因为沿海地区现有的装置对LPG裂解已经产生了一些浓厚的兴趣，比如镇海炼化、赛科和中石化的装置，提高了轻烃裂解的能力。需要留意的是，新建的装置也有意加大LPG的裂解，包括华泰轻烃裂解装置，所以后面几年我们预计轻烃裂解的占比还会进一步增加，我们也需要进一步关注会给丙烷脱氢带来什么影响。
不同的轻烃裂解进料乙烯的收益是不一样的，乙烷是最轻的原料，大致1.3吨的乙烷裂解可以得到1吨乙烯，乙烯的收益率大致77%-80%左右，如果是用丙烷的话大概是1.24：1，石脑油就是3.2：1，重质石脑油大概是3.5，轻柴油就是4.7，所以原料不断加重，乙烯的收益率要不断降低，反过来说，原料不断加重的情况下副产品的收益率也会不断增加，比如石脑油裂解的话会有很多非常有价值的碳似，包括甲苯等等这些很有价值的副产品，所以不同的裂解原料对轻烃收益率是不一样的，不仅地区对尽调的关注度也是不一样的。
我们来看一些原料供应端的情况，包括天然气丁烷、丙烷和乙烷这几个主要的产品，实际上也是从页岩气分离出来的，美国那边有大量的湿气，还有丰富的天然气凝析液（NGL），由于化工的需求推动了NGL产量的增长，2017年已经达到了400万桶/吨左右的水平，大部分是绿色的乙烷以及丙烷，分别是150万桶和140万桶左右的水平，相差不是很大，未来几年还会进一步增加，增量还是比较明显的，主要还是受到化工的驱动。
乙烷的需求分为化工、出口以及当天然气，前几年很多乙烷由于供应过剩相当于直接回注天然气，这个部分相当于浪费掉了，这几年我们看到回注的需求明显萎缩，因为化工的需求还是比较强劲的，出口的需求也是比较强劲的，美国那边不断地往欧洲、印度甚至考虑往中国出口乙烷，所以出口量也在逐步增加，整体来说美国乙烷的需求增长还是比较明显的，乙烷的需求或者市场的竞争后面也会越来越激烈，肯定会推动乙烷的价格上涨。
美国的乙烷肯定是满足本土的需求为主，这两年已经有一些大的乙烷裂解装置投产，但还有一些在建的项目或者概率非常高的项目，我们也是统计了未来四年左右到2021年，这样的话肯定会进一步推动乙烷的需求，所以对乙烷价格的带动也会非常明显。我们知道2005年之前乙烷的价格和天然气价格走势还是比较一致的，和原油的走势也是比较一致的，换成热成单位都差不多，但是2005年以后天然气供应过剩过于明显，但乙烷的价格逐步脱离天然气价格，2006年到2012年左右区间我们看到乙烷价格是高于天然气的，不过在那之后乙烷价格已经大幅度下滑了，因为乙烷供应产量逐步起来，原料价格开始出现下滑，过去几年乙烷价格和天然气价格相关度并不是很大，直到去年一些新的大乙烷项目投产以后价格开始重新高于乙烯。
未来几年乙烷的价格到底怎么走，很大一部分还是取决于供需的基本情况。美国乙烷能不能满足这么多的裂解装置投产需求，还有能不能满足出口的需求，所以我们也是在考虑这个问题，乙烷的价格肯定是要上涨，到底是上涨到什么位置？我们从长期来看实际上是给乙烷价格设置一个天花板，这个天花板就是亚洲石脑油裂解的成本，一旦美国乙烷价格运到中国，成本高于市场裂解的成本，当然可能就会导致结果乙烷过不来，这样乙烷的价格就会出现下降，我们是以亚洲市场为裂解的成本给美国乙烷价格设置一个长期的天花板价格。底部价格也是和美国竞争，因为美国那部分很多乙烯的装置实际上有一部分，很多装置实际上是盯着装置经济性，一旦这种经济性优于乙烷裂解就会适量加大，这样会给乙烷的价格带来一定影响，从而压低乙烷的价格。
目前为止美国只有两个码头可以出口乙烷，一个位于美国东北部，另一个位于美国南部，美国位于德州的出口能力相对来说比较大一些，大概有410万吨左右的水平，东北部码头的出口能力相对来说要小一些，大概是140万吨的水平，两个加起来不足600万吨，背景图所示的是出口能力的情况，柱状图是几个欧洲国家以及印度和南美那边对美国乙烷锁定的情况，可以看到柱状图近几年增长还是比较明显的，最初是往欧洲出口，慢慢地加大了对印度的出口，后来巴西那边投产以后也需要乙烷，这样留有一部分往巴西和南美，柱状图这边增长还是比较明显的，到了2018年到2019年朗阁码头90%的出口能力已经被锁定了，富余的出口能力并不是太多，纯出口能力差不多也锁定了，一旦投产可能剩下的那部分也已经停板了。
未来国内还有一些规划的原料装置投产，关键的问题就是乙烷，美国乙烷目前是有的，关键是出口配套和物流配套目前还没有跟上，所以大量的规划项目都是在沿海地区，我们统计了10套装置，还有2套是在西北，主要是用自身的乙烷，所以不在这里进行讨论。这些装置全部都是想从美国那边进口乙烷，可以肯定的是美国那边没有那么多乙烷可以供应，一半的项目最后也不会落地，10套项目的分布非常广，从东北到华南，沿海地区基本全部覆盖了，很多投资者之前并不是从事化工石化行业，聚能在东北做的是机械设备的企业，和石化行业根本没有任何关系。
总的乙烯产能规划项目达到了1600万吨的规模，看起来确实很大，这样的话需要2000万吨左右乙烷的需求，也就是美国那边需要从中国出口2000万吨才能满足这种裂解装置，目前来说是不可能的。虽然各个企业都是非常靠谱，信心满满地说我的项目肯定没有问题，说的肯定是比较容易的，还是要看实际的情况。
为什么要建乙烷裂解？现在投资成本确实是比较低的，因为要建乙烷裂解的话不用建电厂，国内投资建一套乙烷裂解只有美国那边50%-60%的资本支出，要把乙烯关注好就可以，不用那么多的产品，这样的话也不用那么多技术授权，所以整体的资本支出比较小一些。乙烯的收益率是最高的，中国市场乙烯的自给率是偏低的，这样可以充分满足中国乙烯的市场自给率，利润确实也比较丰厚，工艺和技术确实没有什么问题，因为裂解装置和裂解工艺比较成熟，技术工艺风险还是偏低的，规模效益非常明显，单套规划可以达到120万吨甚至180万吨，同样也有很多劣势，高度依赖美国进口的乙烷，进口的风险是非常大的，比如中美贸易摩擦和未来潜在摩擦。选址也是非常局限的，不像MTO和CTO，选址还是要在沿海地区。
目前最大的风险就是美国乙烷上涨的风险，一旦上涨成本就会非常被动，经济性也会非常被动，很多企业说可以通过一些常规的锁定保证供应量，价格还是要有一定的波动，一旦价格产生波动的话风险还是非常大的。按照乙烯的角度来看产品过于单一也是一个优势，从抗风险的角度来看可能会变成一种劣势，因为没有其它的副产品，没有丙烯和芳烃共同来抵抗这种潜在的风险。此外还需要和一些其它的厂家进行竞争，特别是欧洲和印度，印度和美国也有锁定，美国也有仓储管道，战略还是做得非常不错，低油价环境下石脑油裂解的竞争力还是比较不错的，乙烷裂解的产品肯定货币要和石脑油进行竞争。最大的局限性就是物流配套，目前来说美国那边只有两个码头具备出口能力，90%或者100%的出口能力已经被产业锁定，剩下这儿多的中国企业想建成乙烷裂解的话必须要有相关的物流配套，也需要一些管道、码头和储罐，不是说做就可以做的，美国那边很多管道和储罐的建设环评都是比较严苛的。
我们这里列出了东北亚石脑油裂解的经济性和成本，美国乙烷运到日本和亚洲的成本情况，以及丙烷运过来的成本情况。这里现货价格本身受到了中东丙烷价格的影响，受到美国丙烷价格的影响，包括亚洲本身需求的影响，对比下来我们看到如果乙烷裂解在国内还是有一定的竞争力，推动石脑油的价格上涨和成本，假设目前有这样一套乙烷裂解装置，成本竞争力还是有的。2019年以后我们预计原油价格是会回落的，在这种情况下2019年石脑油裂解或者一体化装置竞争力又要重新恢复，2020年左右石脑油价格还会进一步上涨，这里同样有IMO国际海事组织对燃料油使用有一定的规定，间接推动石脑油的价格上涨，从而推涨石脑油裂解的成本，2020年石脑油裂解成本会高于乙烷和丙烷裂解成本。
总体而言，未来几年乙烷裂解和丙烷裂解的成本和石脑油相差还不是很大，这是从经济性来看，整套装置还要考虑很多因素，特别是供应端的潜在风险。
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