乙烯是世界上產量、消費量最大的化學產品之一，被譽為“石化工業之母”。乙烯生產能力是衡量一個國家石油化工發展水平的重要標誌之一。
乙烯生產工藝概述
乙烯的工業製備方法一般分為石油路線和非石油路線兩大類。
石油路線乙烯工藝
1）管式爐蒸汽裂解；
2）石腦油催化裂解；
3）重油催化裂解；
4）原油直接裂解；
5）加氫裂化蠟油和瓦斯油。
非石油路線乙烯工藝
1）乙烷裂解；
2）煤（甲醇）制乙烯；
3）乙炔加氫；
4）合成氣制乙烯；
5）生物乙醇脫水制乙烯；
6）甲烷制乙烯。
截止2018年，世界乙烯總產能約1.78億噸，主導工藝為蒸汽裂解和石腦油催化裂解，產能佔比超過95%。其中，乙烷裂解工藝以裝置投資低、產品方案簡單、成本低、乙烯收率高等優勢，產能佔比約48.3%，主要集中在北美和中東具有乙烷資源的地區。煤（甲醇）制乙烯工藝產能佔比約3%，主要集中於中國。
國內乙烯行業發展現狀 乙烯產能、產量穩步增長
我國乙烯產能長期位居世界第二，僅次於美國。2018年我國乙烯總產能達到2505萬噸，較2008年增加了1493.1萬噸，年均複合增速達9.4%。2018年我國乙烯總產量達到1841萬噸，較2008年增加了815.4萬噸，年均複合增速6%。見圖1。
自2008年以來，乙烯行業產能利用率逐年下降，到2018年產能利用率降至73%，除受國際環境的影響之外，國內部分設備老舊、運營成本高、效率低、行業集中度低、分佈不均衡等也是制約因素。
乙烯裝置以蒸汽裂解為主
截至2018年，我國共有乙烯生產企業46家，投產乙烯裝置共58套，合計總產能2505萬噸/年。其中：蒸汽裂解制乙烯裝置33套，生產能力1812萬噸/年；重油催化熱裂解裝置2套，生產能力45萬噸/年；煤/甲醇制乙烯裝置23套，生產能力648萬噸/年。裂解路線乙烯總產能1857萬噸/年，佔國內乙烯總產能比例為74.1%。
煤/甲醇制乙烯快速增長
我國能源稟賦“富煤、貧油、少氣”，煤炭資源儲量位居世界第三，煤炭產、銷量世界第一；但原油、天然氣對外依存度分別超70%、40%，且長期居高不下。在此背景下，我國走出了獨具特色的煤/甲醇制乙烯路線，併成為現代煤化工的六大路線之一。
2010年，全國第一套煤頭乙烯裝置、神華包頭DMTO項目投入運行，2014-2016年產能進入爆發期，目前共投產23套、總產能648萬噸/年，單套產能由小到大覆蓋10-12-13-16-17-20-27-30-33-37-60萬噸/年不同級別（見表1）。2017-2018年國內新增乙烯產能全部來自煤/甲醇路線。
截止2018年，煤/甲醇制乙烯產能佔比已達到25.6%。近年大量煤制乙烯裝置建成投產，新增產能大幅增加，但由於國際油價下跌，煤制烯烴的經濟效益相對於蒸汽裂解失去成本優勢，煤化工裝置紛紛降負技改，也是拖累行業整體產能利用率下行的因素之一。
乙烷裂解制乙烯無實質進展
我國目前還沒有投產的乙烷脫氫裝置。根據公開資料顯示，2017-2018年國內在建、擬建乙烷裂解制乙烯項目超過10家，規模超2100萬噸/年（見表2），合計需求乙烷超過 2700 萬噸/年；其中鎖定上游乙烷資源的企業 4 家，鎖定乙烷量805 萬噸。烯烴原材料輕質化路線趨勢如火如荼。
根據 IHS 數據分析，預計到2025 年美國乙烷總產量為5300 萬噸，除滿足自身需求外，能用於出口的乙烷約1350萬噸，其中加拿大、西歐與印度有大約500萬噸合約，出口餘量僅 850萬噸。
目前，貿易摩擦、關稅保護等因素影響下，乙烷裂解項目的長產業鏈、基礎設施薄弱等特性導致上述項目進展更為緩慢。
乙烯消費長期供應不足 乙烯產能、產量增速滯後於國內經濟增速
2008-2018 年我國 GDP 的增長近 3 倍、年均複合增速 10.9%。同期乙烯產能增速為 9.4%、產量增速 6.0%，均低於經濟增速。
乙烯自給率逐年下
乙烯自給率由 2008 年的93.6%下降至 2018年的 87.7%。如圖 2。乙烯的表觀消費量年均複合增速為 6.7%。說明雖然國內每年投產的乙烯產能在不斷增長，但下游需求端眾多，需求動力充足。
乙烯當量消費量長期對外依存度高
因為乙烯易燃易爆、沸點低，進口量相對較小。但乙烯作為石油化工最基本的原料之一，下游衍生物眾多，如聚乙烯、環氧乙烷/乙二醇、苯乙烯、氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物 （EVA） 等。評價國內乙烯的實際市場容量一般採用“當量消費量”，當量消費量=產量+淨進口量 （進口量-出口量） +下游產品淨進口折算量。
圖3中乙烯的當量消費量從 2008 年的 2104 萬噸至 2017 年達到4108 萬噸，年均複合增速達7.7%。自給率近 10 年均未超過 50%。
2018 年，受益於全球主要經濟體經濟穩定增長；國內“三去一降一補”、廢舊塑料進口禁令、煤改氣等政策利好疊加，乙烯下游行業逐步復甦、生產積極性顯著提高，但國內乙烯當量進口規模繼續上升逼近 2400 萬噸，保持高增長態勢。
2018 年我國聚乙烯產量為1309.9 萬噸，淨進口量 1379.7 萬噸，表觀消費量2689.6 萬噸，自給率 48.7%；乙二醇、苯乙烯和EVA 自給率分別為 47.3%、71.2%、37.5%。自給率較上年均有所上升，但仍在低位徘徊，見圖 4。
發展趨勢展望 國際乙烯產能持續提升，以乙烷裂解為主
IHS 預計到 2020 年，美國乙烷裂解制乙烯產能佔比將超過 80%。卡塔爾、伊朗、阿曼、沙特等中東國家，在建項目也是以乙烷為原料，新建項目集中在混合原料裂解、甚至採用原油直接制化學品。
國內乙烯產能加速釋放
原先我國主要由中國石化和中國石油兩大公司生產乙烯，近年來逐步向民營資本放開。2019-2020年，包括恆力石化、浙江石化、遼寧寶來等大型民營煉化項目陸續投產試車，新增產能390萬噸/年，屆時乙烯行業民營資本份額將從不到 10%躍升至 20%以上。“十三五”期間，盛虹煉化、古雷石化、北方華錦、中科煉化、中海油惠州等項目或新增乙烯產能 490 萬噸/年。
由於西部地區煤價較低，即便是國際油價最低的 2016 年，煤化工項目仍保持較高的利潤率，隨著油價重心上移，國內煤/甲醇制系統項目迎來建設、投產高潮，預計 2019-2023 年山西焦化、中科東潤、青海大美、南京惠生等項目或新增乙烯產能 490 萬噸/年。
國內乙烷裂解短期難以形成規模
乙烷裂解在中東、北美、西歐等地區投運產能超過 6000 萬噸/年，技術和工藝上基本不存在風險。但是，乙烷原料只有美國出口，來源唯一；需配套專用的管道、碼頭、VLEC 運輸船、進出口設施等；貿易體系尚在完善，產業鏈容錯性能薄弱。
原材料更加多元化
由於車用汽油需求增速趨緩，為減少柴油產出，部分企業通過改造提高了柴油裂解的比例；中東國家、國內部分企業和研究機構也在開發不飽和烴類直接裂解技術，減少原料加工環節、降低成本。雪佛龍、殼牌、巴斯夫、中科院大連物化所等一直在開展以甲烷直接制乙烯的研究。
綜上，我國乙烯行業仍處於總量不足和機構性短缺並存的階段，一定週期內供需矛盾依然突出。東部地區石化產品產業鏈、貿易體系相對完善，部分企業已開展產業鏈延伸，向附加值高的環節進行拓展。而中西部地區新建、改擴建項目如何選擇工藝及下游產品方案，需要在戰略層面予以重視，高度重視品種、牌號差異化、高端化發展，保障企業、產品的競爭力。
素材來源 | 國際石化和能源縱橫
校對丨江愛群
美工 | 江愛群
技術顧問 | 李德旭
文章審核 | 張娜
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