干货|世界炼油工业及我国烯烃产业的全景图

作者:李雪静,刘海霞 文章来源:中国石油和化工网,化工在线,”石油和化工园区,流程工业“编辑整理发布。 发布时间:2016-07-06
虽然短期内的低油价可以使炼油行业提高开工率,利润增加,但从中长期来看,由于全球经济复苏疲弱,油品需求增速放缓,炼油能力过剩加剧,前景并不明朗。2015年,全球经济增速缓慢,国际原油刷新近7年低点,石化行业整体陷入低谷,经历了十几年以来最乱的阶段,中国烯烃产业的大变革时代正在来临。

世界炼油工业加速调整升级

当前正处于世界经济复苏疲软,石油需求增速放缓,国际油价大幅下跌,产业转型升级加快的复杂时期,全球炼油行业的发展也呈现出一系列新动向和新特点。

产业集中度进一步提高

全球石油供需态势的宽松和石油需求中心的转移,推进了炼油布局的加速调整。分地区来看,炼油能力的发展并不平衡,北美、欧洲和亚太地区呈现差异化发展态势。近年来全球新增炼油能力绝大部分位于亚洲和中东。美国炼油能力出现明显增长态势,亚太地区中发达国家的炼油能力正在下降,而其中的新兴经济体则在增长。据美国《油气杂志》统计,全球炼油总能力增长已趋缓,2015年达到44.74亿吨/年,比2014年略增1.73%。分地区来看,亚洲、北美、西欧、中东、非洲地区炼油能力小幅上涨,只有东欧、南美地区有所下降。亚太地区仍为全球炼油能力最大的地区,达到13.17亿吨/年,较上年增长近2600万吨/年,占世界总能力的份额达到29.4%。北美地区炼油能力达10.82亿吨/年,比2014年增长300万吨/年,份额24.2%;西欧地区炼油能力为6.75亿吨/年,比2014年增长900万吨/年,份额为15.1%。

预计未来世界炼油工业的发展重心将加速向具有市场优势和资源优势的地区转移。预计到2020年底,还将有2.5亿~3亿吨/年的新增炼油能力投产,将主要集中在亚太、中东和北美地区。需要引起注意的是,全球炼油能力已出现过剩,尤其随着中东、亚洲一些大型炼油项目的投产,亚洲地区炼油企业将面临更加激烈的市场竞争,炼油能力将严重过剩。许多项目投资计划并不能如期实现,取消和延期的可能性很大,炼油企业将面临更加激烈的市场竞争。

世界炼油工业继续向规模化发展,产业集中度进一步提高。根据业内著名咨询公司Solomon对世界最佳炼厂的评估数据,世界最佳大型(燃料型)炼厂的典型平均指标如下:原油加工能力2235万吨/年,减压蒸馏845万吨/年,焦化250万吨/年,加氢裂化170万吨/年,催化重整335万吨/年,催化裂化570万吨/年,柴油加氢处理640万吨/年。

据美国《油气杂志》统计,2015年全球炼油能力比2014年增长1.72%,达到44.74亿/年;共有炼厂634座,比2013年减少12座;炼厂平均规模达705.6万吨/年,规模进一步扩大。同时炼厂大型化、超大型化的趋势仍在持续。规模在2000万吨/年以上的炼厂达到30家,其中有20家位于亚洲和中东。

印度信诚工业公司贾姆纳格尔炼油中心总炼油能力达到6200万吨/年,是世界最大炼油基地。2015年,中国石化的茂名石化、镇海炼化,中国石油的大连石化的炼油能力均已超过2000万吨/年,跻身世界最大炼厂之列。为持续降低成本,提高资源的综合利用效率,炼油装置在向大型化方向继续发展。例如,世界最大的常压蒸馏装置已达到1800万吨/年规模,催化裂化、催化重整、加氢裂化、加氢处理、焦化装置最大规模也分别达到1000万吨/年、425万吨/年、400万吨/年、650万吨/年、810万吨/年。我国2014年9月下发的《石化产业规划布局方案》对新建炼油项目能力也提出了明确要求,单系列常减压装置原油加工能力要达到1500万吨/年及以上,单厂原油加工能力可达到4000万吨/年以上,要求按照炼化一体化、装置大型化的原则建设新炼油项目。预计随着欧美等地区炼油业务调整重组导致的一些中小型炼厂的关闭,以及中东亚洲部分大型炼油项目的投产,全球炼厂规模和装置规模还将进一步扩大。

炼油毛利率回升

2015年,受益于原油价格下跌,油品需求上升,炼厂开工率开始走出低谷,全年炼厂平均开工率达到84%,比上年提高1个百分点,其中北美炼厂开工率基本稳定在87%左右,西欧和亚太OECD国家炼厂开工率大幅上升,分别从2014年的79.4%和77.4%上升到85.2%和81.7%;亚太非OECD国家炼厂开工率为81%。

随着原油市场风险经过释放,原油价格下降对下游的成本利好开始显现,全球大部分地区炼油毛利出现回升,但各地区的炼油毛利增幅有明显分化。其中西北欧地区毛利大幅回升,西北欧加氢裂化型炼厂(加工布伦特原油)的年均利润达到7.55美元/桶,增幅为125%,达到自2008年以来的最高值;美国的炼油毛利延续从2011年之后持续上涨走势,尤其是墨西哥湾地区因为加工原油成本低,利润得以大幅提高,2015年炼油毛利高达9.5美元/桶,而同期美国中部地区加工WTI原油的裂化型炼厂的利润增长到16.98美元/桶。亚洲炼厂的利润也出现回升,但由于产能过剩严重,竞争激烈,上涨幅度较低,新加坡加工迪拜原油的加氢裂化型炼厂的利润达到6.19美元/桶,是全球三大炼油中心中最低的。

业界人士认为,虽然短期内的低油价可以使炼油行业提高开工率,利润增加,但从中长期来看,由于全球经济复苏疲弱,油品需求增速放缓,炼油能力过剩加剧,在世界多数地区,炼厂不可能持续出现在2005年前后炼油业黄金时期的高达86%开工率和10美元/桶以上的高额利润。美国以外的其他地区炼厂,短期可以受益于低油价,但中长期前景并不明朗。可以确定的是,未来3~5年油价仍将维持在低水平,这对炼厂是利好。但随着中国经济增速放缓,中东和中国柴油出口增加,中东和亚洲炼厂加工能力提升,石油市场上的原油过剩将转变为油品过剩,将使炼油毛利承压,只有具有低成本和运营灵活优势的炼才厂能得以生存和发展。

清洁燃料质量标准升级提速

随着社会公众环境意识的不断增强,车用燃料升级换代速度加快,总体来看,车用燃料的质量趋势是向高性能和清洁化方向发展。汽油要求低硫、低烯烃、低芳烃、低苯和低蒸汽压;柴油要求低硫、低芳(主要是稠环芳烃)、低密度和高十六烷值,尤其是降低柴油硫含量将成为炼油业最大的挑战。

全球炼油行业历来视欧美的油品标准为标杆,代表了清洁油品质量的发展方向。绝大多数国家的标准也是参照欧美标准而定。美国目前在执行中的清洁汽油的标准是硫含量不高于30微克/克,欧洲标准是硫含量不高于10微克/克。美国和欧洲的清洁柴油标准硫含量分别是不高于15微克/克和10微克/克。

最近几年,在全球范围,主要国家的油品标准升级速度都在加快。如美国环保局2014年3月宣布,从2017年起,美国清洁汽油的含硫量标准将从目前的30微克/克降低到10微克/克。欧洲委员会也要求欧盟成员国生产含硫量接近零的汽油。日本目前限制汽油硫含量为10微克/克。亚洲发展中国家的清洁燃料标准也在奋起追赶世界领先标准,印度提出在2017年4月起执行相当于欧4的BS4清洁燃料标准(硫含量不大于50微克/克),到2020年要跳过相当于欧5的BS5标准,直接执行相当于欧6的BS6标准(硫含量不大于10微克/克),计划投入45亿美元用于炼厂油品质量升级。我国的油品质量升级换代也在全面加快,目前正在执行国4汽油标准和国4车用柴油标准,到2017年1月起在全国范围执行国5车用汽柴油标准。其中东部地区的标准实施更是提前执行,目前正在抓紧制订国6汽、柴油国家标准,力争2016年底颁布并于2019 年实施。

除了进一步降低车用汽柴油中的硫含量,降低航煤和船用燃料的硫含量也正在成为一些国家和国际组织推进的油品质量标准升级的内容。虽然航空煤油的标准允许硫含量可高达3000微克/克,实际市场销售的产品远优于这一限制,普遍在1000微克/克左右。全球地区间已经讨论了要同步减少航煤的硫含量到更低的水平,初步计划在工业化国家或地区,航煤的硫含量将减少到350微克/克,2025年进一步减少到50微克/克。允许发展中国家可稍后一段时间遵循同样的路径来实施这个航煤降硫计划。国际海事组织(IMO)加强了对海上船舶排放的强制性限制规定,要求2010年7月开始在排放控制区行驶的船用燃料油硫含量从1.5%(质量分数)减少到1.0%(质量分数),从2015年1月起,进一步降至0.1%(1000微克/克);从2012年1月1日起,在世界范围内,船用燃料油硫含量上限从4.5%降低到3.5%,目前硫含量平均值为2.7%~2.8%,到2020年1月(或2025年)进一步减少到0.5%(质量分数),彻底消除高硫船用油市场。我国已提出尽快修订出台船用燃料油强制性国家标准,新标准中的硫含量指标将明显降低,在世界大部分地区,降低航煤和船用燃料的硫含量也将是大势所趋。

科技创新向分子化、智能化方向发展

炼厂大型化和装置规模化的趋势,对炼厂整体技术水平和运营管理的要求也在迅速提高,尤其是对一些超大型炼厂和新建大型炼厂来说,为充分发挥规模效益,有效利用资源,必须从总体上合理布局装置结构,采用先进技术,提高经济效益。以世界最大的印度贾姆纳格尔炼油中心为例,该厂拥有众多世界级规模的炼油装置,包括常减压、催化裂化、延迟焦化、重整,以及烷基化等装置,炼油主体装置基本采用世界领先技术,UOP公司负责该厂总体优化方案设计,凭借全球一流的炼油技术和合理的装置结构,该炼厂检修少、运行周期长,实现了开工率和企业盈利连续多年位居世界前列。

现代炼油技术经过近百年的发展,已能够满足装置大规模生产的要求,主要加工过程的基本技术原理近几十年来没有发生革命性、突破性的改变。受加工原料质量的变化、市场对产品需求的变化,以及日益严格的环保要求的驱动,技术创新焦点集中在传统的清洁燃料、重油加工技术的更新换代,以及传统技术与各种高新技术的集成应用上,未来的技术将更多地向着多学科集成、综合一体化解决方案发展。将先进的制造模式与网络技术、大数据、云计算等数据处理技术相融合的信息管控技术,在炼厂生产和经营管理中的应用越来越广泛,智能化、数字化炼厂将是炼油行业发展的必然趋势。

未来炼油企业将以物联网和无线网络为基础,通过智能数据处理,实现全流程优化和实时优化,极大地提升炼厂的经济效益和整体竞争力。2015年1月,我国政府发布《原材料工业两化深度融合推进计划》,提出要加快建设石化智能工厂示范工程,充分运用物联网、大数据等信息技术,突破一批石化智能制造关键技术,全面提升石化企业感知、预测、协同、分析、控制和优化能力。中国石化在智能炼厂的建设方面走在了国内前列,在燕山石化、镇海炼化、茂名石化、九江石化4家企业进行了智能炼厂建设试点。4家试点企业的先进控制投用率提高10%左右,生产数据自动数采率提升10%~20%,均在90%以上;外排污染源自动监控率达到100%;生产优化由局部优化、离线优化逐步提升为一体化优化、在线优化。“十三五”期间,我国石化业将按照“中国制造2025”和“互联网+”行动计划,加快推进两化深度融合,力争完成8~10家炼化企业智能工厂示范建设,进一步提升企业数字化、自动化、智能化水平,促进企业生产方式、管理方式和商业模式的创新,为炼化企业持续健康发展注入新动力。

分子炼油”也正在成为炼油技术的新的发展趋势。该技术突破了传统炼油技术对原油馏分的粗放认知和加工,从体现原油特征和价值的分子层次上深入认识和加工利用原油,通过从分子水平分析原油组成,精准预测产品性质,精细设计加工过程,合理配置加工流程,优化工艺操作,使每一个石油分子的价值最大化。尤其是随着现代网络技术、大数据处理技术、精细分析检测技术的突飞猛进,分子炼油正在从概念、理论走向实践。埃克森美孚最先应用分子炼油的模式来运营管理其炼厂,积极实施分子管理项目,利用其专有的原油指纹识别技术,分析不同原油的分子结构,建立相应的反应动力学模型,并进一步与计划优化系统、生产调度和实时优化系统相结合,从炼油过程整个供应链着手,对炼油过程进行整体优化,实现最大化生产高附加值产品。通过分子管理,该公司下游业务获益超过7.5亿美元/年。中国石化的镇海炼化应用自主开发的计划优化模型和流程模拟模型,导入分子管理理念,通过优化原油资源和能量配置,实现了炼油及乙烯整体效益最大化的目标。

随着网络技术、分析检测技术等相关技术的进一步发展,分子炼油技术在炼油行业将获得更为广泛的应用。

我国烯烃产业大变革时代来临

2016年乃至未来几年,烯烃产业及下游需求将会随着产能扩增及产业调整等逐渐趋于平衡。

2015年,全球经济增速缓慢,国际原油刷新近7年低点,石化行业整体陷入低谷。烯烃作为最基础的化工原料,原料成本支撑不振,终端需求疲软,自身产能扩张,在诸多利空施压下亦未能幸免,经历了十几年以来最乱的阶段,烯烃产业的大变革时代正在来临。

2016年是“十三五”开局之年,国内外经济趋势性和周期性变化因素相互交织,国内经济下行压力依然较大,结构性矛盾将相当突出。对于烯烃行业亦是充满挑战的一年,宏观经济不给力,国际原油在供应过剩压力下预期仍较悲观,加之烯烃产业自身的供需压力,预计市场仍难处顺境。

烯烃市场经历暴涨暴跌

2014年四季度以来国际原油价格大幅跳水,2015年下半年继续走低至近7年低点。国内烯烃价格因此亦不再平淡,用暴涨暴跌、惊心动魄来形容,一点不为过。

乙烯方面,以CFR东北亚为例,2014年9月25日,CFR东北亚乙烯价格1555美元/吨,是2008年以来的最高点,但此后随着油价的暴跌,至2015年1月25日,CFR东北亚乙烯价格直线跌至870美元/吨,跌幅44.1%。2015年内,一方面受装置集中检修供应缩紧利好,另一方面受原料不断走低且终端下游利润亏损抵触利空,多空相互博弈下,亚洲乙烯价再大涨大跌,年内高低差价641美元/吨,波幅达44.5%。

丙烯方面,以山东丙烯市场价为例,2014年丙烯价格主要以10000元/吨为基准上下波动,2015年丙烯价格较往年完全不在同一水平线,上半年以7000元/吨为基准震荡,而下半年以4500元/吨为基准震荡,年内价格总体以下跌为主,高低差价4250元/吨,波幅达52.5%。

不可否认,原油作为目前烯烃最主要的原料,两者相互依赖支撑,同呼吸共命运,共同受难,无一幸免。

供需基本面决定烯烃市场走向

2015年烯烃产业整体运行低迷,其自身的供需基本面也起了决定作用。“十二五”以来,国家审批通过了一系列新兴烯烃项目,其中煤制烯烃及丙烷脱氢项目表现尤为突出。

我国富煤贫油的能源供应特点,烯烃原料轻质化等政策导向,烯烃供不应求的供应格局,以及较高的利润,激发了一大批新兴煤制烯烃产能的出现。据中宇资讯统计,从2010年我国神华宁煤第一套MTP(甲醇制丙烯)装置建成投产以来,截至2015年底,我国煤/甲醇制烯烃装置共19套,产能总计770万吨。而丙烷脱氢项目,从2013年天津渤化第一套PDH(丙烷脱氢)装置投产以来,截至2015年底,我国丙烷/混烷脱氢装置共8套,产能总计395万吨。CTO/MTO及PDH工艺在全国烯烃产能占比中分别为17.2%和8.8%。我国烯烃生产原料多样化、生产工艺三足鼎立的局面愈加明显。

然而,烯烃新产能的激增,不仅带来国内供应格局的变化,同时在低油价下,负面影响也凸显,MTO及PDH企业纷纷陷入“囧”境。2015年国内烯烃价格异常走低,甚至跌破2008年经济危机时期的低价。而原料甲醇及丙烷等虽亦有相应下跌,但较烯烃跌幅小。外采原料的烯烃企业,成本压力激增,尤其是下半年,大幅亏损成为常态。西北地区MTO企业盈利情况尚可,因为其煤炭/甲醇为自有,或者就近采购,成本相对较低,而且其产业结构相对完善,除烯烃以外,亦配套有聚烯烃装置,低烯烃成本反令聚烯烃实现高利润,因此烯烃、聚烯烃产业相互扶持,利润相互平衡,总体压力不大。但华东等地完全依靠外采原料的MTP及PDH企业,压力就相当突出。2015年下半年, MTP工艺每吨平均亏损760元,PDH工艺每吨平均盈利70元;9月~12月MTP工艺每吨平均亏损1000元左右。这无疑对刚开工的企业是当头一棒,单纯MTP装置全部停工,PDH装置亦大幅降低开工率,更令其他正在建设及待建的相关企业备受打击。后期新装置是否要如期投产?待建项目是否要如期建设?煤制烯烃行业是否如当初预期可观?企业是否要完善产业链?一系列问题需业者深思。

烯烃产业相关下游亦是几家欢喜几家愁。从需求量来看,2015年国内乙烯下游产能增长490万吨,但实际表观消费量1900万吨,比上年增长仅1.1%。而丙烯下游产能增长660万吨,表观消费量2250万吨,比上年增长仅4.4%。总体来看,2015年烯烃需求增速放缓。虽烯烃下游同样处在不断扩能中,但多数产业面临产能过剩,利润亦逐渐压缩。其中乙烯下游环氧乙烷、乙二醇,丙烯下游丁辛醇、丙烯酸等均长时间亏损,行业开工率减低至60%左右。而苯乙烯、聚丙烯及环氧丙烷等个别下游产品,恰恰在原料大跌的环境下占据上风,行业利润下降局面得到扭转,出现了近几年来不曾有的好光景。

然而,国内烯烃需求面总体仍存有较大压力。一方面,国内烯烃供应增加,令需求心态变化,买方逐渐占据主动,对原料打压情绪上升;另一方面,下游产能过剩压力下,行业开工不足,且利润压缩,自然将对原料形成拖累。

烯烃产业将寻求新的平衡

尽管目前我国烯烃产业正经历着重重考验与阻碍,但产业发展脚步仍不会就此停歇。虽然目前市场行情低迷,工厂生产利润一再压缩,但国内烯烃产能仍将快速扩张,尤其煤/甲醇制烯烃及丙烷脱氢项目这两种新工艺,还会有较大发展。据中宇资讯预测,未来两年传统油制烯烃新建产能寥寥,但至2018年,我国甲醇制烯烃工艺的烯烃产能将达到1773万吨/年,丙烷脱氢工艺的丙烯产能亦将增加到600万吨/年左右。届时国内烯烃供应缺口得以弥补,在产能过剩局面下,烯烃产销模式及供需格局如何变化,将值得思考。

在烯烃相关下游需求方面,随着新增烯烃产能而来的下游产能亦将不断壮大,其中甲醇制烯烃项目多配有PP/PE装置,而丙烷脱氢项目亦多配有PP、丙烯酸、丁辛醇、环氧丙烷等丰富下游装置。据中宇资讯统计,2016年,乙烯下游产品扩能约1000万吨,丙烯下游产品扩能约550万吨。与国内烯烃相比,下游需求亦步亦趋跟进,因此短时间内国内烯烃商品供应仍存在一定缺口,但该缺口将逐年缩小。同时,国内经济发展增速趋缓,在终端需求跟进不足制约下,下游市场压力不减,这对烯烃市场发展有相当大的制约作用。

展望2016年乃至未来几年,我国烯烃产业及下游需求将会随着产能扩增及产业调整等逐渐趋于平衡,未来产业发展的压力将随机遇和挑战一同来临。产业自身在发展中寻求平衡为主导,同时亦需关注国家经济政策等方面的引导,以及原油等基础能源、大宗商品的市场环境变化。烯烃产业结构多样化、产能扩增与调整必是大势所趋,中国烯烃产业大变革时代已经到来。

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