截至2022年底,中国新增乙烯规模达到565万吨/年,总计乙烯规模达到4933万吨/年。而截至2022年底,美国新增3套乙烯装置,新增规模在430万吨/年,美国乙烯产能在4482万吨/年。可见,目前中国乙烯生产能力已经超越美国,成为全球最大的乙烯生产国。
据相关数据统计,2022年,中国新增5套乙烯装置,分别是:
卫星石化二期125万吨/年轻烃裂解项目
广东石化120万吨/年石脑油裂解项目
东明石化100万吨/年轻烃裂解项目
海南炼化100万吨/年石脑油裂解项目
镇海炼化100万吨/年轻烃裂解项目
而截至2022年底,美国新增3套乙烯装置,分别是:美国BayportPolymers公司在阿瑟港新增100万吨乙烷制乙烯装置,属于道达尔/诺瓦化学/北欧化工合资企业。美国壳牌石油在宾夕法尼亚州新增一套150万吨乙烷装置,其中包括150万吨乙烯和160万吨聚乙烯装置。另外,美国GulfCoastGrowth公司在阿瑟港新增180万吨乙烷装置,是由美孚/沙比克合资的企业。
乙烯被称为决定化工产业生产水平的关键指标,乙烯生产规模,决定了丙烯、丁二烯及相关芳烃类产品的生产规模。另外,乙烯规模决定了基础化工原料的规模,也同时制约着化工产业链的下游产品延伸。可以说,乙烯对于中国80%及以上的化学品生产及产业链延伸,都具有举足轻重的影响。
对于中国来说,中国乙烯产能规模的增长,是带动东北亚总体产能增长的主要动力。迚入21世纪,中国乙烯产能有两轮集中投放期:2005-2006年和2009-2010年,主要是由于在国内需求增长下,三桶油炼厂迚行扩产。1999年到2008年十年间,我国乙烯产能仍435万吨增长至998.5万吨/年,到2009年年底全国乙烯产能首次突破千万吨大兲,达到1177.8万吨/年,稳居世界第二位。
从2011年之后,由于油价持续高位,以及对于原油话语权失控,导致中国对于能源安全的考虑程度日益提升,从2011年开始,中国出现了众多以煤炭、甲醇为原料的乙烯生产,掀开了中国乙烯生产供应多样化的篇章。
2010年,中国第1套煤制乙烯装置——内蒙古神华包头煤化工有限公司60万吨/年煤制乙烯项目投入商业化运营,标志着我国已实现煤基甲醇制烯烃技术的工业化应用。2011年,我国首套20万吨/年甲醇制乙烯项目(中原石油化工有限责仸公司)投产,2014—2016年是我国煤制烯烃项目的投产高峰期。
截至2022年底,我国煤制烯烃生产能力超过1100万吨/年,成为全球最大的煤基烯烃生产国家。
未来5年内,在中国和美国乙烯项目如期投产前提下,中国依旧是全球最大的乙烯生产国家,并且美国规模较中国差距将会越发扩大。
一、乙烯产业链
乙烯生产工艺流程可分为三类:煤制烯烃(CTO/MTO)、石脑油蒸汽裂解、乙烷裂解。乙烯下游产品包括聚乙烯(PE)、乙二醇、环氧乙烯、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)等,这些衍生物的主要下游产品有塑料、纤维、橡胶等合成材料以及表面活性剂、黏合剂、涂料等,最终应用于包装、农业、建筑、电子电器、机械和汽车等行业。
二、全球乙烯市场竞争格局分析
1、全球格局
据统计,2021年全球新增乙烯产能达1385.4万吨/年,新增乙烯产能的67%来自中国;韩国一批乙烯装置集中投产,新增乙烯产能近200万吨/年。
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。
2、中国格局
截至2021年底,中国石化拥有蒸汽热裂解制乙烯装置16套,分属11家直属企业和5家合资公司,总乙烯公称设计能力12480kt/a。乙烯年末产能与年初相比,增加1000kt/a,其中中沙(天津)石化乙烯装置完成扩能改造,产能增加200kt/a;古雷石化乙烯项目投产新增产能800kt/a。
截至2021年底,中国石油下属7家炼化企业共有15套乙烯生产装置,乙烯公称设计能力为7410kt/a。乙烯年末产能与年初相比增加1400kt/a,其中兰州石化长庆乙烷制乙烯项目投产乙烯新增产能800kt/a,独山子石化塔里木乙烷制乙烯项目投产乙烯新增产能600kt/a。
三、中国乙烯生产工艺现状分析
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%,其他生产路线占比6.6%。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。
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。
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。据不完全统计,目前我国在建或拟建CTO/MTO项目新增烯烃产能约2010万吨/年,其中新增乙烯产能约850万吨/年。
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。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。