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煤制烯烃现状及发展趋势分析 煤制烯烃产业全析及未来格局展望

更新时间:2024-04-13 15:00:53

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作者:油市小蓝莓

观点小结

❖煤制烯烃:我国制烯烃工艺按原料不同可分为三种,分别为油头工艺、气头工艺和煤头工艺。煤头工艺主要以CTO为主,收率较高,可达85%以上。目前DMTO工艺应用最为广泛,占比近半成,该工艺甲醇转化率接近100%,烯烃选择性达90%以上。

❖国内煤制烯烃情况:2020年已投产煤制烯烃产能共1590万吨左右,2010年-2020年平均产能增速为44%,其中2014-2016年间煤制烯烃装置迎来了大量投产。从产能分布来看,主要集中在西北,占比66%左右;从原料来源来看,自配甲醇的装置占比76%,外购甲醇占比24%。

❖MTO头寸思考:由于实际MTO工厂的产品组成复杂,因此PP-3*MA去判断工厂实际利润及停工与否是不严谨的。MTO利润与甲醇价格负相关,且弹性由甲醇提供,与PP价格相关性相对较弱。另外,由于理论与现实利润仍有差距,且各装置抗风险能力不一,当理论利润亏损超过500元/吨附近时,MTO工厂才会有较大规模的停车;另外,当出现亏损停车后,利润也并不一定会迅速回升。

❖未来展望:回顾历史,今年MTO利润情况与17年相似,而我们所推算的平衡表11-12月仍会维持去库,因此01的结构仍将保持现货升水,MTO的利润较难有大幅上行。从未来的上下游投产计划及碳中和政策来看,上下游的新增产能都会有所收缩,但PP端的增速会大于甲醇,因此MTO未来仍以压缩利润的方向为主。

煤制烯烃简介

煤制烯烃占比第二,收率较高

我国制烯烃工艺按原料不同可分为三种,分别为油头工艺、气头工艺和煤头工艺,其中油头工艺是最常见的生产方式主要使用石脑油或柴油,通过裂解和催化裂化得到烯烃,由于会产生较多的副产物,此种方法收率较低。

煤头工艺主要以CTO为主,收率较高,可达85%以上。另外,也可通过外采甲醇制烯烃,成本主要受甲醇价格延续;气头工艺主要由乙烷、丙烷等轻烃原料裂解得到烯烃,收率较高可达80%以上。

数据来源:隆众、金联创

煤制烯烃基本概念

煤制烯烃CTO,其流程主要包括煤制甲醇和甲醇制烯烃,CTO(Coal to Olefin)的主要流程为:

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则统称MTO(Methanol to Olefin),当其产物仅为丙烯时则称为MTP(Methanol to Propylene)。而上游未配套煤制甲醇的装置,也可以通过直接外购甲醇的方式,即MTO/MTP来生产烯烃。

数据来源:隆众、金联创

煤制烯烃工艺

正如前文介绍,煤制烯烃主要分为煤制甲醇和甲醇制烯烃,前者属于传统煤化工,工艺差别不大,而甲醇制烯烃则是近些年来较新的技术,工艺路线也各有不同。甲醇制烯烃的基本反应过程是甲醇首先脱水为二甲醚(DME),二甲醚再脱水生成低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯),少量低碳烯烃以缩聚、环化、 烷基化、氢转移等反应生成饱和烃、芳烃及高级烯烃等。

目前具有代表性的甲醇制烯烃技术主要包括:由UOP(美国公司)和Hydro(挪威公司)共同开发的UOP/Hydro MTO工艺,德国Lurgi公司的MTP工艺,中国科学院大连化学物理研究所的DMTO工艺,中国石化上海石油化工研究院的SMTO工艺,神华集团SHMTO工艺,清华大学的循环流化床甲醇制丙烯(FMTP)工艺等。

数据来源:隆众、金联创

DMTO为我国主要生产工艺

DMTO工艺是中国科学院大连化学物理研究所(简称大连化物所)于2004年完成技术开发,并于2006年完成工业试验。该工艺甲醇转化率接近100%,烯烃选择性达90%以上,2010年8月,采用DMTO工艺的全球首套百万吨级工业化装置——神华集团内蒙古包头煤制烯烃项目建成投运。在DMTO工艺基础上,大连化物所进一步开发了DMTO-Ⅱ工艺,可以将C4组分回收裂解再利用,将单耗下降至2.67,烯烃收率提高10%。

目前从已投产的装置来看,DMTO应用最为广泛,占比近半成。

数据来源:隆众、金联创

国内煤制烯烃情况

煤制烯烃产能持续增长

2010年随着首套商业化煤制烯烃装置神华包头的投产,国内煤制烯烃投产逐渐拉开序幕。

2014-2016年间煤制烯烃装置迎来了大量投产,尤其是2014年迎来成倍的增长。2010年-2020年平均产能增速为44%,近些年来有所放缓,截止2020年已投产煤制烯烃产能共1590万吨左右。

数据来源:隆众、金联创

煤制烯烃产能集中在西北地区

从国内煤制烯烃产能分布来看,与甲醇产能分布类似,主要集中在西北煤炭资源较为丰富的地区,西北占比66%左右;其次是华东沿海的外购甲醇制烯烃企业,主要依靠进口甲醇作为原料,占比25%。

从煤制烯烃装置原料来源来看,自配甲醇的装置占比76%,外购甲醇占比24%。

数据来源:隆众、金联创

外购甲醇装置对供需影响较大

煤制烯烃装置分为CTO、MTP、MTO,其中CTO装置由于流程大都从煤制甲醇开始,不需要外采甲醇,其上下游检修一般也是同步进行,但有时也会存在上下游错开检修的情况。

而国内MTP装置由于产品比较单一,成本竞争力不强,外采甲醇大多处于长期停车的状态。最后是MTO装置,由于MTO需外采甲醇,年需求量在1240万吨左右,其开停车对于甲醇需求影响较大。

数据来源:隆众、金联创

MTO头寸思考

PP-3MA价差与实际利润有差别

我们交易的大都是PP-3*MA这个头寸,其实这只是一个简单的价差,虽然这个价差与实际利润走势较为一致,但是实际MTO工厂的产品组成都较为复杂,因此拿PP-3*MA去判断工厂实际利润及停工与否是不严谨的。

数据来源:隆众、金联创、知网

MTO利润弹性与甲醇价格更相关

MTO利润与甲醇价格负相关,且弹性由甲醇提供,这点从MTO需求占比可以印证,甲醇制烯烃占甲醇下游约52%的比重,而外购甲醇的MTO年需求量也能占到整体需求的15%左右,因此利润对于MTO需求的影响,会直接反馈到甲醇价格本身,而由于需求占比较大,对于甲醇价格的影响也较大。

数据来源:隆众、金联创、知网

MTO利润与PP关系相对较弱

MTO利润与PP价格正相关,但PP由于煤制烯烃工艺产能占比较仅为28%,相对于油制偏少,因此利润仅能影响PP约28%的产能,其利润对于PP价格的传导关系并未有甲醇端影响大。

数据来源:隆众、金联创、知网

“亏损” 是否会停车?“停车” 是否会使利润回升?

从MTO利润历史数据来看,亏损超500元/吨附近的情况一共出现过五次,分别为17年12月、18年5月、20年2月、20年12月以及21年9月,其中17年11月、18年5月以及21年9月亏损均超过了1000元/吨。

从亏损及停车的时间点来看,理论与现实利润仍有差距,我们所推算的理论利润亏损超过500元/吨附近时,MTO工厂才会有较大规模的停车;另外,当出现亏损停车后,利润并不一定会迅速回升,以今年为例,MTO利润在5月份-8月份就在-500元/吨附近,也有沿海MTO装置陆续检修,但煤炭推动甲醇价格上涨,使得MTO利润继续走低,并在10月份创出历史极值。

数据来源:隆众、金联创

各MTO装置抗风险能力不一

数据来源:隆众、金联创

未来格局展望

当下MTO利润情况与17年相似

目前MTO利润情况与17年较为相似,伴随着基差走强,利润被打到历史极值后迅速回升,当时也有沿海装置降负荷。但17年库存水平位于历史低位且11-12月持续去库,库存支撑下,基差又随之走强,MTO利润又回落。

从利润与基差图中可以发现,利润与基差成反向关系,目前港口现货有支撑,随着01盘面下跌转为盘面贴水现货,且从我们推算的平衡表来看,虽不会达到17年的水平,但11-12月仍会维持去库格局,因此我们认为甲醇仍会维持偏强的盘面贴水结构,而MTO的利润很难有明显上行。

数据来源:隆众、金联创、知网

现有规划产能来看,甲醇增速大概率要小于PP

从未来甲醇、PP及C/MTO投产增速来看,甲醇及PP增速均有明显下滑,但煤制烯烃产能有所上升,甲醇在经过21年产能大幅扩张后,预计投产高峰已逐步进入尾声,但PP端的投产仍在继续,明年从MTO装置来看,天津渤化60万吨、新疆广汇20万吨、甘肃华亭20万吨有投产预期,因此从大方向来看,预计MTO利润后期的方向仍以压缩为主。

数据来源:隆众、金联创、知网

碳中和背景下,新建煤化工项目将受限

在整个碳中和大背景下,未来煤化工项目审批将愈发艰难。10月9日,国家发改委发布了《市场准入负面清单2021版》,清单中对6项列入了禁止准入,其中新建煤制烯烃、新建煤制对二甲苯(PX)项目,由省级政府按照国家批准的相关规划核准;新建年产超过100万吨的煤制甲醇项目,由省级政府核准,其余项目禁止建设。而11月11日,内蒙古自治区人民政府办公厅印发自治区“十四五”应对气候变化规划的通知中也有提到,“十四五”时期,自治区不再审批焦炭(兰炭)、电石、聚氯乙烯(PVC)、合成氨(尿素)、甲醇、乙二醇、烧碱等新增产能项目。

另外,从煤制烯烃及石脑油制烯烃能耗对比来看,煤制烯烃的单位能耗约为石脑油路线的6.5倍,高耗能使得未来新建装置受批概率较小。

数据来源:隆众、金联创、知网

END

转载自 :天风期货研究所

本文就为大家讲解到这里,希望对大家有所帮助。

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