煤化工行业介绍

煤化工行业介绍
煤炭是最便宜的资源，也是储量最多的矿物能源容简介：煤炭是中国的主要化石能源，也是许多重要化工品的主要原料，随着社会经济持续、高速发展，近年来中国能源、化工品的需求也出现较高的增长速度，煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。

2007年以来，在国际油价急剧震荡、全球对替代化工原料和替代能源的需求越发迫切的背景下，中国的煤化工行业以其领先的产业化进度成为中国能源结构的重要组成部分。

煤化工行业的投资机遇受到国际国内投资者的高度关注，煤化工技术的工业化不断取得突破、大型煤制油和煤制烯烃装置的建设进展顺利、二甲醚等相关的产品标准相继出台。

新型煤化工产品逐渐走向市场，并被市场接受。

2011年以来，国内新型煤化工主要示范项目先后进入商业化运行或长周期稳定运行。

2011年3月23日，国家发改委发布《关于规范煤化工产业有序发展的通知》，首次明确界定煤化工产业的准入标准，这将对产业的走向产生积极深远的影响。

煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要发展方向，这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义，中国煤化工行业未来发展前景广阔。

油价的飙升促进了煤化工的发展，目前来看煤炭仍然是相对便宜的资源。

煤化工产品较石油化工产品有相对的成本优势。

按目前已探明的石油储量和开采速度来计算，全球石油的平稳供应只能维持40多年，天然气60多年。

煤炭是世界上储量最大的矿物能源，可供人类开采400多年。

煤化工对我国有着重要的意义
我国是个贫油少气，煤炭资源相对丰富的国家。

从储量方面来看，我国2007年底煤炭储量1145亿吨，占我国能源总储量的94.6%,远高于全球60.12%的水平。

我国目前原油进口依存度高达47%左右，而且未来还将不断上升。

如此高的依存度已经威胁到了国家的能源安全。

煤化工的发展对我国有着重要的意义。

我国是全球最大的煤化工发展基地
2006年底我国焦炭产量29768.31万吨，电石产量1177.05万吨，合成氨产量4936.81万吨，甲醇产量874.7万吨均居世界前列。

近年来国际原油价格高涨，煤炭对原油等其他能源的替代效应日益明显，发展煤化工、减少原油进口依存度，正日益成为我国的战略选择。

我国正逐步发展以煤炭为主要原材料的煤化工产业，生产高附加值的煤化工产品。

1煤化工概述
经化学方法将煤炭转换为气体、液体和固体产品或半产品，而后进一步加工成化工、能源产品的工业。

主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。

煤化工产业链的延伸主要有三条：传统的焦化和电石乙炔化工、煤气化和煤液化。

通过这几条产业链，煤炭可以在石化产品、燃料油等多个领域替代石油和天然气。

三条产业链中煤化油技术壁垒最高、而煤气化应用最广泛，几乎是所有煤化工产业的基础。

1.1世界煤化工行业
煤化工开始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化工体系。

进入20世纪，许多以农林产品为原料的有机化学品多改为以煤为原料生产，煤化工成为化学工业的重要组成部分。

第二次世界大战以后，石油化工发展迅速，很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。

70年代后，石油大幅涨价，使人们又开始将能源与化工原料的视线转回到了煤，从而使煤化工技术的开发研究有了长足的进展。

油价的飙升促进了煤化工的发展，目前来看煤炭仍然是相对便宜的资源。

煤化工产品较石油化工产品有相对的成本优势。

按目前已探明的石油储量和开采速度来计算，全球石油的平稳供应只能维持40多年，天然气60多年。

可以说，世界石油能
源安全体系非常脆弱。

煤炭是世界上储量最大的矿物能源，可供人类开采400多年。

所以全球发展没化工有着重要的意义。

从全球煤化工发展状况来看，除中国外并无大规模的发展，据统计，目前全球大约有117家大型煤化工企业，现代气化炉385座，从产品类型上来看，37%是各类化工产品、36%是间接合成油、19%用于发电。

全球以煤气化为核心的现代煤化工产能年均增长5%，略高于化工行业平均3.6%的水平。

1.2我国的煤化工行业
1.2.1煤化工对我国有着重要的意义
我国是个贫油少气，煤炭资源相对丰富的国家。

从储量方面来看，我国2007年底煤炭储量1145亿吨，占我国能源总储量的94.6%,远高于全球60.12%的水平；从能源消费上来看，2007年底我国煤炭消费量1131.4(百万吨油当量)，占能源总消费量的75.37%，也远高于全球32.53%的水平。

目前，我国是全球最大的煤化工发展基地，2006年底我国焦炭产量29768.31万吨，电石产量1177.05万吨，合成氨产量4936.81万吨，甲醇产量874.7万吨均居世界前列。

近年来国际原油价格高涨，煤炭对原油等其他能源的替代效应日益明显。

同时考虑到我国多煤少油的自然禀赋条件，发展煤化工、减少原油进口依存度，正日益成为我国的战略选择。

我国正逐步发展
以煤炭为主要原材料的煤化工产业，生产高附加值的煤化工产品。

06年底我国发布《煤化工产业中长期发展规划征求意见稿》，征求意见稿称，2006年至2020年，中国煤化工总计投资1万多亿元，其中装备费用占50％，技术费用占10％。

1.2.2制约我国煤化工发展的因素
1 水资源
水资源是煤化工产业发展的重要制约因素，我国水资源远低于世界平均水平。

主要煤炭产地人均水资源占有量和单位国土面积水资源保行量仅为全同水平的1／10。

大型煤化工项目年用水量通常高达儿千万立方米，吨产品耗水在10吨以上，相当于一些地区十几万人口的水资源占有量或100多km3国土面积的水资源保有量。

一些地区大规模超前规划煤化工项目．会打破本地区脆弱的水资源平衡．直接影响当地经济社会平稳发展和生态环境保护。

由于地理、气候等客观原因，我国水资源的分布严重不均，水资源的跨区域调蓄和配置有许多困难。

各地大批煤化工项目投产后，所用水的机井将会越打越深，随着用水由行政调控向市场配置的转变，超定额用水将被层层加价，用水费用将会越来越高，而且还可能会面临“水荒”。

从水资源分布来看，山西、宁夏不太适合大规模发展煤化工产业。

新疆、内蒙古、陕西发展较好。

2煤炭资源：
尽管中围足世界煤炭资源大网，煤炭储量丰富、品种齐全。

但是我国煤炭以低变质煤为主，优质煤和适合煤化工煤并不充足。

每一种煤化工工艺对煤种都有特殊要求．如水煤浆加压气化工艺对煤质的主要要求：发热量达25.121 MJ／kg(一般的炯煤)，越高越好：灰熔融温度FT在1300℃为宜，过高或过低都不利于气化：煤灰含量不得高于15％～20％，越低越好。

灰含量每增加l％，则氧耗增加0.7％一0.8％，煤耗增大1.3％～1.5％，生产成本大幅度上升，同时增加三废治理的工作量。

世界煤炭资源中，褐煤占1／3以上。

在硬煤(烟煤和无烟煤)资源中，炼焦煤还不到资源量的1／10，我国炼焦煤资源量约占世界炼焦煤总资源量的13％，可采储量约占16.5％，焦煤储量并不丰富，而且分布不均匀。

特别是肥煤和瘦煤储量很少，不能满足生产的需要。

2005年主焦煤和肥煤缺口达2000万吨，预计2010年缺口达4000万吨左右。

3环境：
煤炭中含有2000多种化合物，由于现有技术的局限，在煤化工生产中，这2000多种物质中回收比例不高，这些本身是有用的资源以废物的形式排放，变宝为害，污染环境。

据山西省《循环经济发展规划》(2006—2010)中指出山西省焦炉煤气年排放量约120亿m3，排空量多达80亿m3，利用率仅33％左右。

2003年我国有近4000万吨是土焦生产。

土焦、改良焦生产焦炭仅占煤炭价值的1／3，有2
／3的煤气、焦油等宝贵资源都作为“污染物”排放掉了，且出焦率不足70％。

仅此2003年中，炼焦行业就多排放烟尘8万吨，多产生二氧化硫13.3万吨。

焦化废水产生量大，以年产100万吨焦炭为例：焦化废水产生量为45 m3／h。

正是环境成本的居高不下，加之相关国家严历的环境政策的巨大压力，不少发达国家的许多焦化厂已被迫关闭，世界焦炭生产及污染负荷不少转移到了我国，我国还没有从技术，资金，政策法规等方面做好防治人规模发展焦炭生产所带来的环境污染问题。

1.2.3我国煤化工政策
我国煤化工政策主要精神是稳步推进产业发展，不断发展煤化工产业，以缓解石油供应的紧张局面；科学制定发展规划，促进煤炭区域产销平衡，鼓励煤炭资源接续区煤化工产业发展，适度安排供煤区煤化工项目的建设，限制调入区煤化工产业的发展；统筹煤与相关产业的发展，特别是与水资源的协调发展。

煤化工业要坚持循环经济的原则，走大型化、基地化的路子，发展开放式的产业链条；安全发展，认真进行安全风险评估；加强自主创新，坚持以我为主的自主创新政策，加大政策支持力度，鼓励设备国产化。

2煤化工主要子产业链分析
2.1炼焦产业链
炼焦行业指主要从硬煤和褐煤中生产焦炭、焦炉煤气、煤焦油、粗苯等副产品的炼焦炉的操作活动。

焦炭是最主要的产品。

根据炼焦最终温度，有高温炼焦（900～1100℃）、中温炼焦（660～750℃）和低温炼焦（500～580℃）通常指高温炼焦。

产品包括：
（1）焦炭。

炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色金属冶炼工业，少量用于制取碳化钙（目前主要是中温炼焦产品蓝碳）、二硫化碳、元素磷等。

在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。

焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。

（2）煤焦油。

焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用（3）焦炉煤气。

焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；焦炉煤气是重要的气体燃料。

（4）粗笨。

粗苯是煤热解生成的粗煤气中的产物之一,经脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合物，其中以苯含量为主，称之为粗苯。

炼焦行业的盈利状况主要取决于焦炭产品。

近年来，世界钢铁工业持续高发展，尤其是中国钢铁工业的快速增长，对焦炭的需求日益增加，受需求的拉动，全球焦炭产量增加。

而我国是焦炭生
产大国，国内焦炭行业更是盲目扩张，焦炭市场逐渐显现出供大于求的局面。

根据国家统计局提供的数据，2007年我国焦炭产量32894万吨，占全球产量50%以上，连续多年成为全球第一生产大国。

国内焦炭的价格在过去的一年里上涨了100%以上，其主要原因是由于上游原料炼焦煤资源紧缺以及运输的困难和价格的不断上涨，推动了焦炭价格的攀升。

预计未来两年焦炭价格由于成本推动价格仍将会维持较高水平，但由于供过于求行业盈利状况仍将很难改观。

建议关注拥有焦煤资源的上市公司，这些上市公司可以避免原料价格上涨的影响。

2.2电石化工产业链
电石化学名称为碳化钙，分子式为CaC2，是由生石灰和含碳原料(目前主要是兰碳)在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成的。

2007年电石产量1482万吨，比2006年同期产量增长了18.43％；电石产量的75％左右用于PVC的生产，供需关系受PVC所左右。

电石行业目前也属于供过于求的状态，其价格在蓝碳、白灰推动下逐步上涨。

我国电石企业规模小，技术装备落后。

为进一步遏制当前电石行业盲目投资，制止低水平重复建设，规范电石行业健康发展，促进产业结构升级，发改委07年底公布了《电石行业准入条件2007年
修订版》，08年4月发布了《电石行业清洁生产标准》，我们认为新政策将有助于淘汰落后产能，并遏制电石行业的盲目扩张，
电石水解后的产品是乙炔，乙炔是制取很多化工产品的原料，在原油价格持续走高的情况下，乙炔化工产品具有较大的成本优势。

我国电石主要用于生产聚氯乙烯，约占消费量的75%以上，生产金属切割用的乙炔类产品约占10%，其余用于生产氯丁橡胶、聚乙烯醇（PVA）、石灰氮及衍生物等产品。

国内电石化工的上市公司主要有PVC、PVA、BDO三类。

电石法主要要处理电石渣处理的问题，目前国内的用电石的化工公司电石渣主要靠通过掺在周边水泥厂等消化。

2.2.1 BDO子行业
2.2.1.1 BDO简介
1，4-丁二醇（BDO）是一种重要的有机化工及精细化工原料，是生产聚对苯二甲酸丁二醇脂（PBT）工程塑料、PBT纤维、四氢呋喃（THF）、聚四亚甲基乙二醇醚（PTMEG）、γ－丁内酯、聚氨酯人造革、聚氨酯弹性体和聚氨酯鞋底胶的主要原料。

2.2.1.2 BDO生产工艺生产BDO的工艺
路线有很多种，多达17种以上，但是已经实现工业化生产的主要包括下面几种主要的工艺路线：（1）Reppe法；（2）丁二
烯法；（3）丁烷/顺酐法；（4）环氧丙烷/丙烯醇法。

其主要的反应流程如下图所示。

国外顺酐法生产BDO工艺技术路线占多数,技术先进。

顺酐法的起始原料为正丁烷，由正丁烷生产顺酐，顺酐生产BDO。

正丁烷原料主要来源于油田伴生气、炼油厂副产和大型乙烯联合装置。

我国资源少、价格高，而且一次性投资大。

Reppe法生产BDO，主要原料是电石(乙炔)、甲醛和氢气。

我国电石生产量居世界第一，有充足的资源；甲醛由甲醇生产，甲醇资源易得，且甲醇生产甲醛工艺成熟、投资少,极易建设；氢气资源可由各种含H2的驰放气回收利用，投资少，成本低。

自2004年起，石油价格一直在高位运行，以石油产品为原料的BDO生产成本居高不下，而以煤或天然气为原料生产的乙炔成本受国际油价波动的影响较小，因此在高油价影响下Reppe法BDO生产成本较低，具有较强的产业竞争力。

2.2.1.3 BDO现状及未来趋势
全球BDO生产厂商不多，07年底的总产能约160万吨，整体产能有过剩（主要是欧美地区），开工率在75～80%左右，其中前三大厂商分别是BASF、利安德和ISP公司，其产能分别有47.5万吨、18.8万吨、16万吨，合计占总产能的52%。

我国是BDO全球最主要的净进口地区,从2001年到2007年期间进口依存度都超过了45％,07年底BDO产能14.5万吨左右。

产量12万吨左右，消费量达到22万吨左右，进口依存度达到了45%，产能还有很大的扩张潜力，目前行业正处在逐步替代进口的过程中。

受下游工程塑料、聚氨酯、氨纶等行业的推动我国BDO 行业未来两年需求预计将保持15%以上的增长。

供给方面来看，由于较大的市场空间，未来两年BDO产能扩张较多，据统计。

来两年将新增产能27.5万吨左右。

我国BDO供求将趋于平衡，预计10年左右我国BDO将转为净出口国。

由于较大的成本优势，我国BDO的产量占世界的比重也将会逐步的提高。

今年以来，由于下游行业的低迷，产能扩张较多，BDO 价格出现了下跌的态势，而上游原料电石、顺酐等在成本推动下价格持续走高，BDO厂商盈利能力出现了下滑。

整体来看，未来两年，BDO行业由于成年本走高，以及产能扩张较多行业整体盈利能力将难以好转，给予BDO子行业“中性”的投资评级。

2.2.2 PVA子行业
2.2.2.1简介
PVA化学名称为聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，英文缩写为PVA），PVA由醋酸乙烯（VAC）经醇解聚合而制成，通常为白色粉末。

PVA是一种用途相当广泛、性能十分良好的水溶性高分子聚合物，需求遍及纺织、建材、医药器械、食品包装、办公用品及卫生材料等。

从中国PVA的主要下游需求领域来看，其主要消费领域包括涂料与粘合剂、纺织浆料、纸张增强剂、维纶。

2.2.2.2 PVA生产工艺
根据醋酸乙烯的合成方法，聚乙烯醇的工艺路线可分为乙炔法和乙烯法两种，乙炔法又分为电石乙炔法和天然气乙炔法，国际上生产PVA的工艺路线以石油乙烯法占主导地位，占总生产能力的70%左右。

由于技术难度较大，生产工艺流程长、生产复杂、技术和管理不容易把握，因此PVA行业进入壁垒较高。

我国先后共出现了13家生产企业。

2.2.2.3行业现状及趋势分析
目前PVA全球产能120万吨左右，PVA的产能分布呈现集中化的特点，其中亚洲、美国以及西欧的总产能占到全球的95%以上。

全球七大PVA厂商的总产能达61.5万吨，占全球总产能50%左右。

我国目前PVA产能55万吨左右，2007年PVA产量约54.2万吨，占全球总量的42%左右，而国内消费量约56.5万吨，行业处
于供略小于求的状态。

但由于国内PVA产品差别化率偏低，常规产品竞争激烈而部分规格产品市场需求缺口依赖进口弥补。

国内PVA厂商主要采取电石乙炔法生产，13家聚乙烯醇生产企业中有10家为电石乙炔法，仅有3家采用天然气乙炔法和石油乙烯法。

每吨PVA耗电石2吨左右，电石占PVA成本的50%—60%，在国际原油、天然气价格上涨的情况下，国内产品具有较大的成本优势。

今后几年世界涂料需求将以每年3.2%左右的速度增长，亚洲和其他新兴市场将以5-6%的速度增长。

由于中国建筑业的发展，未来几年对涂料和粘合剂的需求量将以每年11-12%左右的速度增长。

因此，将为PVA打开广阔的市场空间。

同时，由于我国电子、造纸、医药、精细化工等行业的稳步发展，也将进一步推动PVA的需求空间。

总体来看，未来两年PVA将保持7%以上的增长。

整体来看，由于原料走高，以及产品差别化程度较低，给予行业整体“中性”的投资评级。

但是公司间差异较大，可以重点关注电石自给率较高的公司以及产品差别化程度较高的公司的投资
机会。

2.2.
3.1 PVC简介
聚氯乙烯（PVC）用途主要分两大部分：一是软制品，主要包括电线电缆、各种用途膜、人造革、鞋料、玩具、涂层；二是硬制品，主要包括各种型材、板材、管材、硬片、瓶等。

2.2.
3.2 PVC生产工艺
目前PVC的主要生产方法有乙烯法和电石法两种，乙烯法生产的PVC杂质少，品质较好，但成本较高，受原油价格波动影响较大，而电石法生产的PVC杂质较多。

目前全世界乙烯法生产工艺约占90%，电石法约占10%。

我国煤炭和石灰石储量丰富，而石油价格相对较高，PVC生产以电石法为主，2006年我国采用电石原料路线的PVC产量约为584.04万吨，占总产量的70.9%，采用乙烯及其他原料路线的产量约为239.8万吨，占总产量的29.1%。

每吨PVC耗电石1.5吨左右，电石占PVC生产成本的70%，在原油价格上涨的情况下，电石法具有成本上的优势，目前来看，电石PVC企业比乙烯法PVC企业成本低500元左右。

电石法PVC主要占据管材、型材等中低端领域，而乙烯法PVC则占据透明制品、高档膜料等高端领域，并且双方在电缆料、软板市场展开激烈的竞争。

产品品质，成为制约电石法PVC进军高端市场的主要原因。

2.2.
3.3现状及未来趋势
2006年全球PVC产能4050万吨左右，产量3300万吨左右。

欧洲、北美和中国是世界PVC三大产区，其产能分别占全球总产
能的27%，24%，24%。

从需求来看，全球PVC市场美国占25%，其受次级债影响PVC需求将会减少，但占全球市场份额58%的亚太地区以及新兴市场，受益于城镇化的全面建设，PVC需求仍呈高速增长，据CMAI预计未来5年内全球PVC需求有望以4%的速度增长。

随着市场需求增速放慢和老装置淘汰，欧、美、日等发达地区氯碱产业发展方向将是总产能下降，但集中度进一步提高。

由于亚洲对氯产品和烧碱需求非常旺盛，大部分新建装置分布在亚洲，其中中国将占最大份额，未来几年全球新增PVC产能中，中国将占70％。

2003年聚氯乙烯反倾销和原油价格上涨导致电石法聚氯乙烯比较收益的提高导致国内电石法聚氯乙烯产能快速扩张。

2003年，国内聚氯乙烯产量为424万吨，表观消费量为642万吨，自给率为66.04%；至2007年，国内聚氯乙烯产量达到949万吨，4年间复合增长率达到22.31%，远远超过同期表观消费量11.13%的年均复合增长率，行业处在逐步替代进口的过程。

受益于城镇化的全面建设，我国PVC未来两年需求仍有望保持10%的增长，供应方面来看2008、2009年全国有望再增加产能约250万吨，200万吨，远超过100万吨左右的需求增长量，预计2009年国内产量将超过需求量，由于我国电石法价格优势，未来PVC 产品将通过出口消耗过剩产能，同时整个行业也将面临重新洗牌。

价格方面PVC价格同比上涨了1000元以上，价格的上涨主要是由于原料成本提高推动的，企业盈利状况并没有出现改观。

目前，东部地区电石法生产企业与乙烯法生产企业，处境十分艰难，（ROE仅为1%左右），随着产业政策的不断深入，部分公司必将被淘汰出局；而西部地区煤炭电力资源丰富，且局部过剩，价格相对低廉，其将凭借其资源优势、规模优势将通过低成本扩张，不断扩大市场份额，提高行业的集中度。

由于成本持续走高、以及国家产业政策的不断深入，我们给予氯碱行业“中性”的投资评级。

虽然行业发展不容乐观，但是具有资源优势、规模优势、产业链较完整的公司，这些公司将受益于行业整合，通过低成本扩张，不断扩大市场份额，我们可以重点关注这些公司的投资机会。

2.3煤气化产业链
煤气化是指以煤为原料生产合成气（一氧化碳和氢气）的过程。

我国是世界上煤气化技术应用最多的国家，煤气化在我国的应用已有一百多年的历史。

目前全国有近万台气化炉在运行，其中90%中小企业采用的气化技术是常压水煤气发生炉，其它其化技术还有固定床Lurgi炉、湿法进料气流床Texaco炉和干法进料气流床Shell炉。

通过引进国外技术和设备，固定床、流化床和气流床煤炭气化技术均已得到应用，相继引进和签约了20余套大型Lurgi、Texaco和Shell气化装置，煤炭地下气化也得到了一定程度的推广和利用，大型工业化试验正在进行。

目前新建项目已很少采用固定床
气化装置。

我国目前采用煤气化技术大都用来生产化工合成气和城市煤气、近年来有用于多联产的规划。

各种煤气化工艺都有其一定的适用煤种，对煤的各项指标有一定的要求，不可能有万能炉取代所有工艺。

我国煤炭资源分布范围宽，煤种广，各企业应按就近不同煤炭资源条件(产量、煤种、煤价、运距等)，根据本企业的生产规模、产品要求，选择不同的气化工艺作详细的技术经济比较，然后再从中择优选择。

从合成气的下游来看，目前主要的产品是合成氨和甲醇。

合成氨要压缩成液体进行运输，产品存在一定的运输半径。

大多数合成氨产品只是一个中间产品，合成氨目前主要下游是尿素。

2.3.1尿素子行业
2.3.1.1简介
尿素CO(NH2)2亦称脲,是主要的氮肥品种，占我国氮肥总消费量的60％以上，而世界上大多数国家发达国家的氮肥消费基本全是尿素。

尿素相对其它氮肥的优势在于含氮量高，不会在土壤中残留酸根，长期使用不会使土壤变质和结块，因此也是最受欢迎的氮肥之一。

尿素的含氮量高达46.65％，而碳铵、硫铵和硝铵的含氮量分别为29.17％、21.23％和17.5％，且使用后会造成土壤硬化和酸化，影响土壤的质量，同时，因为硝胺是炸药的主要成分，因此国家已经限制其生产。