中国丙烯将占全球32%，丙烯产业如何向下游布局？

中国丙烯将占全球32%，丙烯产业如何向下游布局？
丙烯产业发展现状及趋势分析
陈永利1，陈浩2，郭振宇2
(1.中国海洋石油集团有限公司；2.中海石油宁波大榭石化有限公司)
摘要：丙烯是重要的石油化工产品之一，也是三大合成材料的基本原料，是聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸等大宗化工产品的主要原料。

近年来，随着煤制丙烯和丙烷脱氢等新兴生产工艺的迅速发展，蒸汽裂解及催化裂化等传统工艺也有新增产能，丙烯供应扩张速度不断加快，未来原料多元化依然是主流发展方向。

供应增加的同时，下游产能也将继续释放，丙烯市场供需缺口依然持续存在，但呈现逐年缩减的趋势。

未来丙烯行业利润水平依然较高，不过盈利能力有小幅下降的可能，下游利润水平可能出现分化。

关键词：丙烯原料多元化下游产品
丙烯是石油化工的基础原料之一，它主要通过催化裂解、蒸汽裂解、丙烷脱氢、煤制烯烃等工艺制取。

丙烯在进行聚合、烃化(烷基化)、水合、氧化、氯化、氨氧化、羰基化以及齐聚等反应后，可以得到一系列重要的丙烯衍生物[1]。

2018年，中国丙烯产能保持快速扩张态势，总产能36.2Mt/a，产量达31.4Mt/a，分别比2017年增长5.5%，9.2%；当量消费量为40.1Mt，比上年增长7%。

丙烯供应侧自给率达78.3%。

中国丙烯行业已连续多年产量、当量消费全球第一。

2018年中国丙烯产能、产量、消费量分别占全球的27.0%，27.2%和35.0%。

2019年上半年，丙烯供需延续近年来持续增长的趋势，新增产能多以新兴工艺为主。

随着浙江卫星、南京诚志、久泰能源及大连恒力等企业新增产能及装置扩能，截至2019年6月底，国内丙烯总产能增长至37.75Mt，总产量16.18Mt，同比增幅为9.89%。

未来5年丙烯产能增长来源地主要在中国，中国丙烯产能份额将由27%上升至32%。

1、原料多元化带来竞争主体的变化
1.1 原料多元化趋势
传统石油路线的催化裂化和蒸汽裂解联产仍是国内丙烯生产的主流[2]，但以煤/甲醇为原料的煤制烯烃(CTO)/甲醇制烯烃(MTO)路线和以丙烷为原料的丙烷脱氢(PDH)路线发展迅速。

2010年以来，国内煤/甲醇制烯烃和丙烷脱氢等新型原料路线迎来快速发展，丙烯产业呈现蓬勃发展势头，目前仍处于产能持续扩张阶段。

未来新增产能以蒸汽裂解和丙烷脱氢为主。

2019年国内丙烯工艺路线格局见图1。

图1 2019年国内丙烯工艺路线格局
1.2 竞争主体多元化趋势
近年来国内丙烯生产行业主体多元化发展趋势明显，特别是新型煤化工和丙烷脱氢等技术路线的发展，为大型炼化企业以外的实体大量进入丙烯生产行业创造了有利条件。

从产能格局看，虽然中石化、中石油仍保持行业领导者地位，但市场控制力显著下降，2019年上半年两大集团合计占全国丙烯总产量的44%，而神华、延长、东华能源、万华化学等新原料路线企业开始在市场中扮演重要角色。

2019年国内丙烯生成企业构成见图2。

图2 2019年国内丙烯生产企业构成
2、丙烯增产技术分析
2.1 催化裂解技术
目前国内炼油厂催化裂化(FCC)装置通过调整原料、催化剂、操作条件可达到增产丙烯目的。

如采用深度催化裂解，还可以进一步提高丙烯收率，国内具有代表性的是催化裂解(DCC)工艺技术。

DCC是中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院开发的以重质烃为原料、以丙烯为主要目的产品、副产轻芳烃的化工型炼油工艺技术。

该技术突破了常规催化裂化工艺的限制，丙烯收率为FCC的3倍以上。

该技术在1990年进行了首次工业试验，1991年通过中石化组织的鉴定，1994年开始进行产业化技术转让，是国际首创、独立开发、拥有自主知识产权的炼油化工成套技术。

目前有6套DCC装置(含增强型催化裂解DCC-PLUS)正在工业运
转中，单系列最大规模为沙特Petro Rabigh公司的4.6 Mt/a装置，国内规模最大的是大榭石化3期2.2 Mt/a DCC装置。

2.2 蒸汽裂解技术
蒸汽裂解是目前生产乙烯和丙烯最重要的工艺，石油烃类在高温( 750 ℃以上) 和水蒸气条件下发生分子链断裂和脱氢反应，并伴随少量其他反应，以制取乙烯、丙烯等低分子烯烃。

蒸汽裂解的反应设备一般为管式加热炉，原料和水蒸气经预热后进入加热炉炉管，高温下发生裂解，通过急冷装置和深冷分离装置获得产品。

蒸汽裂解是乙烯、丙烯等低分子烯烃的主要生产方法，是石油化工的基础。

蒸汽裂解技术的目的是生产乙烯，丙烯作为乙烯生产的副产品。

原料相对分子质量越大, 丙烯收率越高。

2.3 煤制烯烃技术
CTO工艺需要依托丰富的煤炭资源形成从煤炭到聚烯烃的产业链一体化格局。

MTO通常是CTO工艺中的一环且位于煤制甲醇装置下游，也可直接外购甲醇进行烯烃生产，但当甲醇价格较高时，该路线往往盈利性较差。

CTO流程包括煤制甲醇和甲醇制乙烯。

CTO主要工艺流程为：煤→合成气→甲醇→烯烃。

由煤生产甲醇的技术称为CTM(Coal to Methanol),而由甲醇生产烯烃的技术统称为MTO(Methanol to Olefins)，当其产物仅为丙烯产品时则称为MTP(Methanol to Propylene)。

今年上半年，久泰能源、南京诚志各有一套300 kt/a MTO装置投产，MTO和MTP项目主要集中在东部沿海地区，装置开工率受下游产品配置影响较大。

国内CTO/MTP丙烯装置共11套，合计丙烯产能4.57 Mt/a。

CTO/MTP项目集中在西部内蒙古、陕西、青海、新疆等地，下游配置以聚丙烯PP和聚乙烯PE为主，大宗牌号，产品质量稳定，低成本竞争策略明确。

国内CTO和MTP生产情况见表1，在建和拟建CTO和MTP项目见表2。

表1 国内CTO和MTP生产情况
表2 国内在建和拟建CTO和MTP项目
2.4 PDH技术
PDH是将丙烷经过催化反应脱氢制丙烯，同时副产氢气，该反应是可逆的强吸热过程，可在高温和相对低压时获得合理的丙烯收率[3]。

国内首套600kt/a的PDH装置于2013年建成投产，2014—2016年，PDH产能取得较大增长。

自2017年以后，仅东明石化的混烷脱氢装置投产运行，暂无新装置投产，出现了难得的空档期。

但近两年投建热情并未减退，2019年2月，卫星石化二期450 kt/a PDH装置投产，5月大连恒力1.3 Mt/a C3/C4混合脱氢装置(500 kt/a PDH 800 kt/a BDH)投产，国内PDH总产能达到6 085 kt/a。

PDH装置主要集中在东部沿海地区，下游配套比较丰富。

近两年利润较好，不同规模的PDH装置在较宽价差范围内均能体现出较好的经济性，但是规模大于450 kt/a的PDH装置对抗经济风险的能力显著优于较小规模PDH装置。

未来国内规划多套PDH装置，规模均在450 kt/a以上。

国内企业PDH生产情况见表3。

国内在建和拟建PDH 项目见表4。

表3 国内企业PDH生产情况
表4 国内在建和拟建PDH项目
2.5 烯烃转化技术
烯烃转化技术由其他烯烃生产轻质烯烃，目前主要有两种技术：即烯烃歧化(OCT)和烯烃裂解。

烯烃歧化是以乙烯和丁烯为原料生产丙烯。

烯烃裂解是以重质烯烃为原料裂解制乙烯和丙烯。

烯烃转化工艺往往与以上所述的其他烯烃生产技术相结合在一起，从而提高了轻质烯烃产物的收率，并最大限度提高丙烯产量[4]。

不同生产工艺下，丙烯收率情况见表5[5]。

表5 丙烯生产工艺与收率情况
2.6 不同生产工艺成本预测
未来几年国际油价大方向以看涨为主，主要是因为经济增速有持续改善的预期，通胀形势将会逐步改善，进而油价看涨。

但油价的涨幅依然有限，或者长周期谨慎看涨油价走势，难有实质反弹的行情。

在这种情况下，传统生产工艺石油制丙烯成本将长期维持相对低位，利润状况相对良好。

新兴生产工艺来看，煤制烯烃方面，供需矛盾逐步缓解的情况下，煤炭价格继续上涨空间不足，煤制烯烃盈利能力依然较强。

不过，丙烷价格有持续回升的预期，因此丙烷脱氢成本将继续增加，与油制丙烯相比优势并不明显。

甲醇制丙烯方面，在甲醇价格持续高位的情况下，甲醇制丙烯仍将处于持续亏损的局面，亏损幅度难以减小。

在未来很长一段时间内，丙烯整体仍将维持盈利状态，但盈利水平或将小幅下降。

3、丙烯下游产业分析
随着国内居民消费结构的不断升级，对丙烯各类深加工产品的需求将不断增长，丙烯下游产品众多，主要可以分为两大类。

第一大类为聚丙烯，分为聚丙烯粒料和聚丙烯粉料，聚丙烯在丙烯下游消费中的占比超过60%,因此占据最主要的地位；第二大类为化工类产品，主要产品有环氧丙烷、丁辛醇、丙烯酸、丙烯腈、丙酮及环氧氯丙烷等[6]。

2019年上半年，丙烯实际需求量达到18.2 Mt。

图3为2019年上半年丙烯消费结构分析,从消费结构上看，2019年上半年较2018年变动不大，聚丙烯依然是最主要的下游产品，需求量依然高达69%。

化工类下游需求分布依然较为分散，占比几乎无变动。

图3 2019年上半年丙烯消费结构分析
丙烯及下游产品产能扩张依然是大趋势，整体行业体量将持续扩大[7]，不过丙烯及下游产品所面临的共同问题是供需缺口的持续缩小，尤其是终端下游需求萎缩，将对上下游产品带来较大压力。

作为丙烯生产企业来说，一方面可以选择与下游企业签订长约，保证货源销售的稳定；另一方面，对于新投产的丙烯企业来说，应延长下游产业链，多元化发展，提升灵活性，分散风险，提高竞争力。

2018年丙烯下游
产品市场供需状况分析见表6。

表6 2018年丙烯下游产品市场供需状况分析
根据市场供需分析，丙烯下游产品未来供需均有不同的增长，但苯酚丙酮、丙烯酸及酯、丁辛醇产品市场已经或即将出现过剩；聚丙烯市场需求仍有缺口，呈现普通牌号过剩、专用牌号供应不足的结构性短缺，但其市场基数大且作为合成树脂产品在牌号差异化发展方面的潜力较大，从技术和市场层面看可操作性较强；丙烯腈市场需求仍存在一定缺口，随着市场需求加大，仍将长期处于供不足需的状态；环氧丙烷市场近五年其产能增长较缓，在未来较长一段时间将处于供不足需的状态。

4、结论
中国烯烃行业“十三五”规划中指出，到2020年，中国丙烯产能将力争达到42.5 Mt，产量也将达到35.0 Mt，丙烯自给率达到92%，未来国家仍将鼓励丙烯装置的投建，提升国内丙烯自给率。

与此同时，进口丙烯市场份额将被持续挤占，进口丙烯量将显现持续下降的趋势。

因此在政策方面给予一定的支持，将对中国丙烯产能的持续增加起到良好的支撑作用。

未来原料多元化依然是丙烯产业发展的主流方向，新增产能多以蒸汽裂解、新型煤化工和丙烷脱氢为主。

大型炼化企业
以外的实体大量进入丙烯生产行业，并不断提升市场控制力。

在丙烯供应持续扩张的同时，下游产能也将继续释放。

未来丙烯新增产能大都有配套下游装置，其中以聚丙烯为主。

化工类下游产品中，虽然部分产品已供应过剩，但新产能依然源源不断，环氧丙烷、丁辛醇、丙烯腈、丙酮等扩能势头不减。

预计到2022年，丙烯下游实际需求量将达到42.0 Mt。

丙烯多元化依然是主流发展方向，延伸产业链、提高抗风险能力能够促进整个行业的健康运行。

未来丙烯行业利润水平依然较高，不过丙烯盈利能力有小幅下降的可能，下游利润水平可能出现分化。

参考文献：
[1] 郑轶丹.“四分天下”:丙烯产业发展新格局[J].中国石化,2013(5):27-29.
[2] 赵文明,张倩.丙烯国内市场发展趋势及原料多元化对市场的影响[J].化学工业,2013,31(11):1.
[3] 薛祖源.丙烯生产技术现状分析与前景展望[J].上海化工,2014,39(10):23-28.
[4] 沈菊华.国内外丙烯生产发展概况[J].化工科技市场,2005(11):18-22.
[5] 瞿勇,胡云光,林衍华.丙烯增产技术开发进展及前景分析[J].石油化工技术经济,2004(5):46-51.
[6] 王卅.我国丙烯下游产业产品市场情况[J].化工进展,2014,33(9):2517-2520.
[7] 肖冰.中国丙烯工业未来发展趋势[J].当代石油石化,2013,21(4):4-9.。