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“四分天下”：丙烯产业发展新格局

中国页岩气网讯：未来我国丙烯产业将形成以蒸汽裂解和催化裂化为主的传统副产工艺、丙烷脱氢工艺、煤化工工艺和进口丙烯及衍生物“四分天下”的格局，影响这一格局最大的因素是新兴工艺的兴起。

丙烯是重要的烯烃产品，用量仅次于乙烯，除合成聚丙烯外，还可制成环氧丙烷、丙烯腈、异丙醇、苯酚/丙酮、丙烯酸及其脂类等众多下游产品，正逐步取代传统的钢铁、木材、棉制品等。据美国CMAI（化学品市场协会）数据显示，目前全球丙烯产能9762万吨，产量7856万吨，开工率80%。预计2012~2016年丙烯产能年均增速为4.1%，产量年均增速为4.6%，开工率持续提高。

中国丙烯市场增速世界第一

目前丙烯下游三大主要的消费领域中，聚丙烯占68%，环氧丙烷占8%，丙烯腈占7%，未来5年这一比例不会有大的变化。预计2012~2016年丙烯需求年均增速为4.4%，大于产能增速，供需偏紧的局面还将持续。主要由于近年来大部分新建的乙烯装置已不再沿用石脑油裂解工艺，采用乙烷裂解工艺，不再副产丙烯，导致丙烯产能增长滞后。

我国2011年共有70多家丙烯生产企业，生产能力1622万吨，约占世界产能的17%，产量1468万吨。丙烯生产主要集中在中国石化和中国石油两家公司，表观消费量为1643万吨。2012年，丙烯净进口量176万吨，同比增长15.8%，主要来自韩国、日本和我国台湾，占总进口量的91%；进口加权平均价格从2011年的9562元/吨降至8890元/吨（不含增值税），呈量增价跌的态势。若计算各种衍生物，丙烯2011年当量消费量达到2450万吨左右，自给率仅60%，另有40%需要进口，主要是以聚丙烯的形式进入。

工业和信息化部发布的《烯烃工业“十二五”发展规划》中提出，2012~2015年，我国丙烯当量消费量年均增速为5.4%。按此计算，2015年丙烯当量消费量将达到3024万吨，比2011年增长574万吨。中国丙烯及下游衍生产品市场正处于成长过程中增长速度世界第一，市场容量居世界第二位，正在发展成为世界石化产品市场中心。

新兴工艺挑战传统工艺垄断地位

丙烯传统生产工艺主要包括两种：一是作为蒸汽裂解装置的副产物；二是作为催化裂化装置的副产物，两者都受制于主产品的生产。全球以这两种方式生产的丙烯产能占总产能比例已从2001年的97%下降至目前的88%左右。目前乙烯裂解装置仍是第一大丙烯来源。在使用石脑油作为原料的情况下，丙烯产量相当于乙烯的50%~65%。

据CMAI预测，2012~2016年丙烯消费量增速高于乙烯0.2%左右，乙烯裂解工艺占比不断下降。而北美页岩气革命导致的北美裂解原料轻质化，更使得丙烯产量增速进一步下滑。虽然中东正在经历原料重质化的过程，裂解丙烯产量增速将有所提高，但其作用也将被北美裂解原料轻质化带来的影响所抵消。因此，未来全球范围内乙烯裂解装置副产丙烯增速十分有限。催化裂化装置所产丙烯一般作为本厂小聚丙烯装置原料，丙烯产率在4%~6%之间，生产受制于成品油产量。在全球成品油需求增速长期稳定在1%~2%的情况下，产能不足显得更为严重。在两大传统方法扩产受阻的情况下，开发多产丙烯工艺，是解决目前丙烯供需紧张问题的一条出路。

在新兴方法中，对深度催化裂化、低碳烯烃裂解、烯烃复分解、甲醇制烯烃、丙烷脱氢这五种方法研究较多。根据SRI（斯坦福研究院）统计，不包括深度催化裂化在内，目前全球此类多产丙烯技术约占丙烯产量的7%，其中4%来自丙烷脱氢，3%来自烯烃复分解。这五种方法中，低碳烯烃裂解技术尚不成熟，难以大规模应用。深度催化裂化可以将传统催化裂化的丙烯产率从4%~6%提高到至25%，其缺点是降低汽油收率，生产成本增高，且其本质上仍属于副产技术，仍然受制于炼厂新增产能的限制。烯烃复分解存在生产成本过高的问题，且其原料可得性不佳，依赖廉价乙烯。甲醇制丙烯原料来自煤或天然气。由于我国天然气资源短缺，且大多位于西部地区，因此气基甲醇制丙烯在我国没有竞争力。

综合上述分析，我们认为丙烷脱氢和煤基甲醇制丙烯是未来最有发展前景的多产丙烯技术。丙烷脱氢具有技术成熟、产品质量好、转化率高、副产物少等优点，主要缺点是国内丙烷尚不能满足加工要求，原料多需要通过进口。煤基甲醇制丙烯优点在于可以利用我国丰富而低廉的煤炭资源，但也有副产品多、水资源消耗过大、产品质量较差、运输不便等缺点。

丙烷脱氢。丙烷催化脱氢生产丙烯技术是在异丁烷脱氢生产异丁烯技术的基础上发展起来的，随着丙烯需求和价值的不断增长，装置规模的大幅提高，丙烷催化脱氢技术已成为有吸引力的技术。建设丙烷脱氢装置的决定性因素主要取决于能否获得具有经济性的低价丙烷。世界上现有20套运行中的丙烷脱氢装置，主要集中在中东与东亚地区，我国尚没有此类装置投产。自2006年以来，随着丙烯需求与乙烯需求增速差的持续高企，丙烷脱氢项目投资明显加快。随着美国页岩气的开发，美国未来天然气凝析液（NGL）供应量将出现较快的上升。而与此同时，液化石油气（LPG）消费量在下降，这个缺口将导致丙烷供给过剩，压低全球丙烷价格。届时，丙烷脱氢装置经济性将得以凸显。

煤基甲醇制丙烯。目前，煤基甲醇制丙烯工艺主要是通过煤制合成气，合成气经由甲醇制备乙烯、丙烯的工艺，突破了石油资源紧缺、价格起伏大的限制。在煤制烯烃技术方面，中国科学院大连化物所的DMTO技术和中国石化上海石油化工研究院的S-MTO技术，都已工业化或正在进行工业化装置建设。2005年中国科学院大连化物所成功开发出煤制烯烃技术，并于2006年4月建成一套50吨/日甲醇装置。上海石化院研究新型SAPO-34分子筛催化剂取得成功，甲醇转化率大于99.5%，（乙烯+丙烯）选择性大于81%，（乙烯+丙烯+丁烯）选择性大于91%。2011年，使用该技术的河南中原石化60万吨/年工业装置建成投产。

近年来，我国煤制烯烃行业发展迅速。2010年，世界首套MTO装置在我国神华包头煤化工工业园投料成功；同年，神华宁煤MTP装置投产；2011年，大唐多伦MTP 装置和中原石化60万吨/年MTO工业装置相继投产。但是，其对水耗、能耗、环境容量等硬性要求和国家发改委的谨慎态度，大大提高了煤制烯烃发展的门槛，前景谨慎乐观。

未来我国丙烯产业呈现原料多元化发展格局

预计未来3~5年，我国丙烯产业将形成以蒸汽裂解和催化裂化为主的传统副产工艺、丙烷脱氢工艺、煤化工工艺和进口丙烯及衍生物四分天下的格局，影响这一格局最大的因素是新兴工艺的兴起。《烯烃工业“十二五”发展规划》中提出，2015年烯烃原料多元化率将达到20%以上。为实现国内丙烯产业科学、稳健发展，建议坚持技术经济比较法，做到有序规划，合理投资，因地、因时制宜，走出一条适应中国国情的丙烯原料多元化道路。

我国目前准备兴建的煤制烯烃项目比较多，据不完全统计，已经通过媒体报道的煤制烯烃项目超过15个，总丙烯产能超过516万吨。这些项目如果全部投产，将对国内丙烯市场产生很大冲击。但我们认为这些项目多数仍然处于论证阶段，考虑到水资源的紧缺和国家发改委的限制，多数产能都难以最终投产。预计2015年煤制烯烃项目能够形成有效供应量的只有200万吨左右。

未来五年，我国规划的丙烷脱氢项目共14个，规划产能762万吨。考虑原料供给瓶颈，预计2015年，丙烷脱氢总产能将达到300万吨；假设开工率为90%，产量为270万吨。

至于两大传统丙烯来源，主要看乙烯和成品油增速以及相应增产手段。虽然“十二五”规划中乙烯产能增长速度达到10%左右，但在中东和北美廉价乙烯的冲击下，预计乙烯产量增长速度将低于此速度，为7%左右，再考虑1%的增产，预计裂解丙烯自然增速将达8%。催化裂化丙烯主要看成品油产量增长，预计2015年国内成品油产量将达到3.1亿吨，对应复合增速为4%，再考虑到1%的增产措施，得到催化裂化丙烯增长率为5%。

在进口量保持不变的情况下，2015年我国丙烯将出现138万吨左右的过剩供给。若进口量继续上升，过剩将更加严重。因此到2015年，四种生产工艺之间的竞争将会变得比较激烈。从目前的情况来看，虽然蒸汽裂解和催化裂化不单独核算收益，但是考虑到未来我国乙烯产业受到美国页岩气廉价原料冲击，盈利状况可能较差，以及炼油产能扩张较快的因素，传统方式最有可能成为市场的边际供应者。

其他装置则需要看当时的原料和市场状况。不同来源地的进口丙烯衍生物面向客户不同，档次区分度较高，高端产品根据客户需求定制，供应量较少，供需关系稳定，进入门槛高。低端大宗品产品通常比拼价格和供应量，未来竞争将异常激烈。在煤炭丰富地区发展煤制烯烃项目，在当前油价高企的年代极具成本优势，但一次性投资大，建设周期长，同时受制于产品质量，基本以低档产品为主。丙烷脱氢产品档次较高，若能获取低成本原料，将具有独特的竞争优势。发展丙烷脱氢制丙烯需考虑建在具有港口码头和物流优势的沿海地区，进口丙烷原料价格的波动，也会影响企业的利润水平。丙烷和丙烯的吨价差达到400美元以上，丙烷脱氢制丙烯才会产生较好的经济效益。目前很多企业都在争项目，可能会出现“一窝蜂”现象，导致丙烷的原材料短缺、价格上涨，最终使企业利润减少。我们预计由于原料供给瓶颈和装备制造商产能的不足，多数产能将出现一定的延期，实际产能可能更低。

在未来丙烯原料多元化背景下，市场竞争将日趋激烈，引导国内丙烯产业科学有序发展、防止盲目扩张十分重要。

（作者单位：中国石油石油化工研究院）

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