2018年乙烷產(chǎn)量快速增長(zhǎng)、中國(guó)乙烯需求增長(zhǎng)穩(wěn)健，當(dāng)量缺口巨大、乙烷裂解技術(shù)成熟，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始布局[圖]

    一、供給：頁(yè)巖氣革命導(dǎo)乙烷產(chǎn)量快速增長(zhǎng)但可供出口量有限

    全球新增乙烷供給主要來(lái)自美國(guó)，頁(yè)巖氣革命使其乙烷產(chǎn)量快速上漲。伴隨美國(guó)大量乙烷裂解裝置投產(chǎn)，乙烷需求端有所提升。總計(jì)有910萬(wàn)噸乙烷用于出口。但除去西歐、印度、加拿大等合約客戶外，剩余可供出口總量?jī)H為230萬(wàn)噸。受制于運(yùn)輸管道、分餾裝置、港口碼頭能力，乙烷供給未完全釋放。未來(lái)伴隨配套設(shè)施建設(shè)完成，產(chǎn)量及出口瓶頸有望得到緩解。

    1、乙烷產(chǎn)量快速增長(zhǎng)美國(guó)2020年前可供出口量有限

    全球乙烷新增供給主要來(lái)自美國(guó)。2016年世界乙烷產(chǎn)量為6603萬(wàn)噸，其中95%左右來(lái)源于天然氣凝析液(NGLs)分離。美國(guó)和中東乙烷產(chǎn)量分別占世界乙烷總產(chǎn)量的38%和36%。預(yù)計(jì)到2021年，隨著美國(guó)頁(yè)巖氣生產(chǎn)量的進(jìn)一步提升，美國(guó)和中東乙烷產(chǎn)量將分別占到全球48%和32%，資源集中度進(jìn)一步提高。

    長(zhǎng)期以來(lái)，中東依賴豐富的油田伴生氣資源，政府控制乙烷定價(jià)，使得中東乙烷脫氫裝置生產(chǎn)成本最低，利潤(rùn)最高。由于供應(yīng)端近年沒(méi)有大的新的油田項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，油田伴生氣供應(yīng)潛力殆盡。加之中東地區(qū)大量建設(shè)乙烷裂解裝置，中東已經(jīng)沒(méi)有足夠乙烷資源來(lái)支撐產(chǎn)能擴(kuò)張，所以中東乙烷基本無(wú)出口量。

    全球貿(mào)易乙烷基本上是由美國(guó)供應(yīng)。由于頁(yè)巖氣革命，美國(guó)NGL產(chǎn)量大幅提高，從中分離出的乙烷產(chǎn)量也不斷上漲。

2016和2021年全球乙烷產(chǎn)量分布

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    美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量高增長(zhǎng)帶動(dòng)NGL及乙烷高增長(zhǎng)。美國(guó)乙烷絕大部分來(lái)自天然氣處理廠將天然氣分離后得到的NGL。天然氣分為常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣，其中常規(guī)天然氣包含氣井氣和油井伴生氣，非常規(guī)天然氣包含頁(yè)巖氣和煤井氣。頁(yè)巖氣革命使美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，頁(yè)巖氣在美國(guó)天然氣總產(chǎn)量中的占比也不斷上升。一方面推動(dòng)了美國(guó)天然氣總產(chǎn)量的增長(zhǎng)，并使NGL的產(chǎn)量隨之提高，另一方面頁(yè)巖氣本身乙烷成分占比較高，因此頁(yè)巖氣革命后美國(guó)乙烷的產(chǎn)量也節(jié)節(jié)攀升。

    2017年美國(guó)天然氣總產(chǎn)量為33.36萬(wàn)億立方英尺，相比2007年增長(zhǎng)了8.69萬(wàn)億立方英尺，年均復(fù)合增長(zhǎng)率3.07%，而同期頁(yè)巖氣年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了25.32%，頁(yè)巖氣在天然氣總產(chǎn)量中的比重也由8%提高到了57%。相比常規(guī)天然氣而言，頁(yè)巖氣的濕氣含量更高，這意味著市場(chǎng)上天然氣產(chǎn)量的增長(zhǎng)導(dǎo)致NGL(NaturalGasLiquid，天然氣凝液)的產(chǎn)量增加。過(guò)去十年美國(guó)NGL產(chǎn)量增長(zhǎng)率達(dá)到了112%，翻了一番，而同期天然氣產(chǎn)量的增長(zhǎng)率為35%。天然氣中乙烷的含量為1.5%到9.0%，典型情況下為4.2%。美國(guó)頁(yè)巖氣主要產(chǎn)地如馬塞勒斯、尤蒂卡、貝肯、奈厄布拉勒、巴內(nèi)特等地的頁(yè)巖氣中乙烷的含量均超過(guò)10%，高于常規(guī)天然氣。頁(yè)巖氣產(chǎn)量高增長(zhǎng)也帶動(dòng)了乙烷的增長(zhǎng)。

美國(guó)天然氣產(chǎn)量（萬(wàn)億立方英尺）

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美國(guó)NGL產(chǎn)量及增速（千萬(wàn)億英熱）

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美國(guó)部分地區(qū)頁(yè)巖氣組成（百分比）

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    美國(guó)乙烷產(chǎn)量及出口量不斷上升。2014年后美國(guó)乙烷產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，其中2014年、2016年和2017年的增長(zhǎng)率均超過(guò)10%。到2017年美國(guó)乙烷產(chǎn)量達(dá)到142萬(wàn)桶/天（2945萬(wàn)噸/年），其中124萬(wàn)桶/天（2572萬(wàn)噸/年）用于乙烯生產(chǎn)，18萬(wàn)桶/天（373萬(wàn)噸/年）出口，而生產(chǎn)潛力為208萬(wàn)桶/天（4314萬(wàn)噸/年），過(guò)剩乙烷能力為66萬(wàn)桶/天（1369萬(wàn)噸/年），只能回注到天然氣管道作為燃料燒掉。到2019年，美國(guó)乙烷產(chǎn)量將達(dá)到191萬(wàn)桶/天，乙烷消費(fèi)量達(dá)到160萬(wàn)桶/天。2017至2019年為新裝置建成投產(chǎn)的高峰期，而2020年只有一套新裝置建成。結(jié)合未來(lái)幾年美國(guó)新建乙烷裂解裝置的規(guī)劃情況，雖然宏觀需求可能下滑，但預(yù)計(jì)2020年美國(guó)乙烷裝置負(fù)荷將會(huì)提升，產(chǎn)量和消費(fèi)量的增速相比2019年略有上升，分別假設(shè)為15%和10%，屆時(shí)美國(guó)乙烷產(chǎn)量將達(dá)到220萬(wàn)桶/天（4563萬(wàn)噸/年），消費(fèi)量將達(dá)到176萬(wàn)桶/天（3650萬(wàn)噸/年），預(yù)計(jì)2020年美國(guó)將可有910萬(wàn)噸乙烷用于出口。

美國(guó)NGPL產(chǎn)量及構(gòu)成預(yù)測(cè)（百萬(wàn)桶/天）

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美國(guó)乙烷產(chǎn)消量逐漸增加（百萬(wàn)桶/天）

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乙烷出口量快速增長(zhǎng)

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    2020年前除合約外美國(guó)剩余出口量有限。目前美國(guó)出口乙烷的方式有兩種:一是通過(guò)跨國(guó)的Vantage管線和MarinerWest管線向加拿大等周邊國(guó)家出口；二是通過(guò)由SunocoLogistics公司運(yùn)營(yíng)的位于美國(guó)東北部的MarcusHook終端和由Enterprise公司運(yùn)營(yíng)的位于墨西哥灣區(qū)的Morgan'sPoint終端以航運(yùn)的方式向歐洲、印度等國(guó)家/地區(qū)出口，兩個(gè)終端合計(jì)出口能力約550萬(wàn)噸/年。目前主要供應(yīng)英力士、印度信誠(chéng)、北歐化工和沙比克等公司，在沒(méi)有新建出口終端的前提下，預(yù)計(jì)2020年美國(guó)將向歐洲出口乙烷290萬(wàn)噸，向印度出口150萬(wàn)噸，向巴西和其他國(guó)家出口60萬(wàn)噸，此外還將通過(guò)管道向加拿大出口180萬(wàn)噸。剩余可供出口包括中國(guó)在內(nèi)其他國(guó)家總量為230萬(wàn)噸（根據(jù)前面預(yù)測(cè)2020年可供出口量910萬(wàn)噸，減去要出口的680萬(wàn)噸）。

經(jīng)由美國(guó)兩大出口終端的乙烷出口合約（萬(wàn)噸）

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    2、頁(yè)巖氣革命導(dǎo)致乙烷價(jià)格下跌運(yùn)輸分餾能力成為瓶頸

    頁(yè)巖氣革命后，乙烷價(jià)格持續(xù)走低。美國(guó)是世界上最大的乙烷生產(chǎn)國(guó)，也是唯一的乙烷出口國(guó)。美國(guó)乙烷主要來(lái)自濕天然氣經(jīng)過(guò)天然氣廠分離后得到的天然氣液（NGL,Naturalgasliquids）和原油開(kāi)采副產(chǎn)的凝析油經(jīng)過(guò)煉廠處理后得到的液化煉廠氣（LRG,Liquefiedrefinerygases），其中前者貢獻(xiàn)了絕大部分。自2010年以來(lái)，美國(guó)NGL產(chǎn)量幾乎翻了一番，超過(guò)了天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)率，并創(chuàng)下了2017年370萬(wàn)桶/天的年度記錄。由于頁(yè)巖氣產(chǎn)量不斷增加，同時(shí)受管道運(yùn)輸中乙烷比例不能超過(guò)12%的限制，美國(guó)乙烷產(chǎn)量也持續(xù)提升。并且乙烷相對(duì)較低的熱值及沸點(diǎn)使其作為液化燃料無(wú)法與丙烷和丁烷競(jìng)爭(zhēng)，分離費(fèi)用也降低了其作為管道氣的吸引力，乙烷自身產(chǎn)量又高于其它NGL組分，其供給過(guò)剩的情況日益凸顯。這導(dǎo)致美國(guó)乙烷價(jià)格在2011年底開(kāi)始下降，并且在2013年至2015年由于乙烷產(chǎn)量超過(guò)消費(fèi)量，乙烷價(jià)格一度低于天然氣價(jià)格，直到隨后乙烷需求增加價(jià)格才逐漸回升至2016年平均150美元/噸和2017年平均184美元/噸。2018年6月份開(kāi)始乙烷價(jià)格受供需影響迎來(lái)一波大漲，目前處于高位回落階段。

美國(guó)乙烷與原油、天然氣價(jià)格走勢(shì)

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2010-2018年乙烷天然氣價(jià)差（美元/百萬(wàn)英熱）

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    2018年中游限制及需求拉動(dòng)導(dǎo)致乙烷價(jià)格上漲，目前處于高位回落階段。自2014年年中以來(lái)，美國(guó)乙烷的月均價(jià)通常低于25美分/加侖，今年5月份26.14美分/加侖的均價(jià)是過(guò)去12個(gè)月的典型價(jià)格。然而從6月開(kāi)始美國(guó)乙烷的價(jià)格不斷飆升，9月21日一度上漲到58.14美分/加侖，9月均價(jià)達(dá)到52.64美分/加侖，較5月均價(jià)大幅上漲101%。但到11月份，乙烷價(jià)格又跌到30美分/加侖，近半年內(nèi)波動(dòng)劇烈。通過(guò)庫(kù)存與價(jià)格的走勢(shì)圖可以看出，庫(kù)存與價(jià)格呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。年初至九月份伴隨乙烷裂解裝置需求上升，庫(kù)存不斷下降，價(jià)格也節(jié)節(jié)攀升。9月份之后需求下滑導(dǎo)致庫(kù)存開(kāi)始上升，價(jià)格也跌回低位。

2018年美國(guó)乙烷價(jià)格及庫(kù)存走勢(shì)

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    乙烷價(jià)格上漲的主要原因之一是管道和中游分餾能力的限制。天然氣工廠生產(chǎn)的NGPL（乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷和戊烷等純度產(chǎn)品的混合物）被稱為Y級(jí)。管道將Y級(jí)運(yùn)輸?shù)椒逐s器，分餾器將混合物分離成純度產(chǎn)品。雖然天然氣的生產(chǎn)和加工（以及隨后的Y級(jí)生產(chǎn)）在地理上分散在美國(guó)各地，但將NGPL分離為純度產(chǎn)品的能力高度集中在德克薩斯州墨西哥灣沿岸。將天然氣工廠的Y級(jí)長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)降驴怂_斯州墨西哥灣沿岸的分餾器管道收取的費(fèi)用通?；诋a(chǎn)品數(shù)量和運(yùn)輸距離。因此，當(dāng)管道容量受到限制時(shí)，托運(yùn)人將優(yōu)先考慮最高價(jià)值產(chǎn)品的運(yùn)輸，特別是長(zhǎng)距離運(yùn)輸。乙烷現(xiàn)貨價(jià)格雖然大幅上漲，但仍低于NGPL的其他組分，這限制了乙烷的管道運(yùn)輸。此外低油價(jià)導(dǎo)致上游生產(chǎn)商和運(yùn)營(yíng)商減少對(duì)中游基礎(chǔ)設(shè)施的財(cái)政支出，因此，2016年至2017年美國(guó)沒(méi)有增加NGL分餾能力。

    另外一個(gè)原因是乙烷需求的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致庫(kù)存下降。2017年至今美國(guó)共有四套乙烷蒸汽裂解裝置投產(chǎn)，新增乙烯產(chǎn)能超過(guò)500萬(wàn)噸/年，導(dǎo)致了乙烷需求的大幅增加。乙烷庫(kù)存自年初開(kāi)始持續(xù)下滑，9月份達(dá)到最低位4500萬(wàn)桶，價(jià)格也上升至52美分/加侖。10月后庫(kù)存上升導(dǎo)致價(jià)格暴跌。9月底過(guò)后乙烷價(jià)格一路狂跌至31美分/加侖，一方面由于德克薩斯州MontBelvieu地區(qū)蒸汽裂解裝置的大面積停工暫時(shí)減少了對(duì)乙烷的需求，庫(kù)存也從4500萬(wàn)桶上升至4700萬(wàn)桶。另一方面全球乙烯價(jià)格大幅下行，倒逼上游原料乙烷價(jià)格下降。

    從長(zhǎng)期看，由于裂解裝置投產(chǎn)的周期性，預(yù)計(jì)2020年后裂解裝置產(chǎn)能的增速將逐步放緩，而隨著分餾裝置的陸續(xù)上線，中游的壓力也將減小，2020年德克薩斯州新增分餾能力將達(dá)到45萬(wàn)桶/天。屆時(shí)美國(guó)乙烷的供應(yīng)能力將再次超過(guò)需求，從而導(dǎo)致乙烷價(jià)格承壓。

2017年至今美國(guó)投產(chǎn)的乙烷蒸汽裂解裝置

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2019-2020年美國(guó)計(jì)劃建成的分餾塔

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    3、乙烷庫(kù)存仍然較高

    頁(yè)巖氣革命使美國(guó)乙烷產(chǎn)量不斷提高，但美國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)乙烷的需求沒(méi)有及時(shí)跟上，自2014年后美國(guó)乙烷的產(chǎn)量增長(zhǎng)率就一直高于消費(fèi)增長(zhǎng)率，同時(shí)出口能力也受到出口設(shè)施較少的限制，這導(dǎo)致2012年后美國(guó)乙烷庫(kù)存迅速攀升。雖然美國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)乙烷的利用也在不斷開(kāi)發(fā)，但庫(kù)存仍然較大，因此美國(guó)也在尋求出口。自2012年起，美國(guó)乙烷庫(kù)存水平持續(xù)攀升，且增速較快，2016年乙烷庫(kù)存達(dá)到4335萬(wàn)桶，2017年更是進(jìn)一步增加到5278萬(wàn)桶，同比增速21.75%。預(yù)計(jì)2018年隨著新建蒸汽裂解裝置的投產(chǎn)以及出口的增加會(huì)大幅下滑至4783萬(wàn)桶，由于乙烷產(chǎn)業(yè)中游限制短期內(nèi)不會(huì)有太大改善，因此2019年庫(kù)存將繼續(xù)下滑，但下滑幅度較小，預(yù)計(jì)屆時(shí)庫(kù)存為4728萬(wàn)桶。相對(duì)而言庫(kù)存仍然維持在4500萬(wàn)桶的高位之上。

美國(guó)乙烷庫(kù)存（百萬(wàn)桶）

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    二、原料輕質(zhì)化趨勢(shì)明顯乙烷需求提升

    乙烷在世界乙烯原料構(gòu)成中的比例逐年上升，預(yù)計(jì)將由2016年的36%增長(zhǎng)到2021年的41%。乙烷裂解制乙烯相比其他工藝具有乙烯收率高，成本低等優(yōu)勢(shì)，未來(lái)美國(guó)將有大量新增裂解裝置投產(chǎn)，帶動(dòng)乙烷需求增長(zhǎng)。而國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了乙烷裂解制乙烯項(xiàng)目潮，但目前項(xiàng)目進(jìn)展順利、乙烷供給有保障的只有新浦化學(xué)和衛(wèi)星石化。

    1、世界乙烯原料輕質(zhì)化趨勢(shì)明顯

    2016年，世界乙烯原料構(gòu)成中乙烷占總量的36％，而石腦油占42％。到2021年，乙烷將占到近41％;石腦油將下降至37％。乙烷的使用量將以每年約6％的平均速度增長(zhǎng)，而石腦油的使用量在2016-21年期間每年僅增長(zhǎng)0.9％。當(dāng)前亞太和西歐地區(qū)的乙烯原料仍以石腦油為主，而北美和中東地區(qū)則是乙烷占據(jù)主導(dǎo)地位。由于美國(guó)頁(yè)巖氣革命導(dǎo)致乙烷過(guò)剩，乙烷價(jià)格持續(xù)走低，促使美國(guó)、加拿大加大了對(duì)乙烷裂解制乙烯裝置的建設(shè)，同時(shí)美國(guó)乙烷出口的增加，也推動(dòng)了亞太和西歐乙烯原料輕質(zhì)化進(jìn)程。

2016和2021年世界乙烯原料構(gòu)成

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2017年世界主要地區(qū)乙烯原料構(gòu)成

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    乙烷裂解工藝成熟，乙烯收率高。乙烷裂解制乙烯技術(shù)已在全球成功應(yīng)用多年，著名乙烯技術(shù)專利商如Lummus、S&W、Linde、TPL/KTI等公司，以及中國(guó)寰球工程公司、中國(guó)石化工程建設(shè)公司等，都具有成熟可靠的乙烷裂解制乙烯技術(shù)。目前乙烷裂解制乙烯裝置主要集中在美國(guó)、加拿大、中東和西歐，生產(chǎn)商主要有埃克森美孚化學(xué)公司、INEOSAmericas公司、SweenyTexas公司等。乙烷裂解工藝的乙烯收率可高達(dá)77.73%，遠(yuǎn)高于石腦油等其他原料工藝的乙烯收率，裂解所得的其他產(chǎn)品如丙烯、碳四、裂解汽油的收率低于其他原料。原料由輕到重（依次為乙烷、丙烷、石腦油、柴油），乙烯產(chǎn)率逐漸下降，裂解副產(chǎn)物增加，而生產(chǎn)每噸乙烯所需的原料量增加?？梢?jiàn)乙烷裂解路線的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較單一，非常適宜用于多產(chǎn)乙烯。

不同裂解原料的產(chǎn)品分布（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，%）

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    2、中東和美國(guó)為消費(fèi)大國(guó)

    乙烷具有化工原料和燃料的雙重屬性，作為化工原料，乙烷幾乎完全被用于生產(chǎn)乙烯。從乙烷消費(fèi)的地區(qū)結(jié)構(gòu)來(lái)看，中東和美國(guó)由于是乙烷的最主要產(chǎn)地，因此其消費(fèi)量也占了全球消費(fèi)量的大部分。以2016年為例，中東和美國(guó)消費(fèi)乙烷分別占全球總量的36%和33%，而全球總消費(fèi)量約6603萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)2021年前全球乙烷需求量年均增速為6.5%，其中美國(guó)與西歐的增長(zhǎng)率將達(dá)到10.5%，中東由于富含乙烷和其他輕烴的油田伴生氣資源在逐漸減少，此外近年來(lái)大量建設(shè)乙烷裂解裝置，加速了資源消耗，預(yù)計(jì)未來(lái)消費(fèi)量增長(zhǎng)率為4%。按此趨勢(shì)，2021年美國(guó)乙烷消費(fèi)占全球總量將上升至43%，而中東將下滑至29%。

2016和年2021世界乙烷消費(fèi)占比

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2017-2020年美國(guó)乙烷裂解裝置投產(chǎn)情況

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    3、中國(guó)乙烯需求增長(zhǎng)穩(wěn)健，當(dāng)量缺口巨大

    乙烯是中國(guó)需求量最大的烯烴之一，是合成塑料、合成纖維和合成橡膠的基礎(chǔ)原料，乙烯工業(yè)是一個(gè)國(guó)家石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最重要的標(biāo)志。其下游主要有聚乙烯(細(xì)分為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯)、苯乙烯（聚苯乙烯、丁苯橡膠和ABS的原料）、環(huán)氧乙烷（乙二醇的原料）、PVC、乙丙橡膠、EVA和直鏈阿爾法烯烴（用作共聚單體、表面活性劑、合成潤(rùn)滑油的生產(chǎn)）等，乙烯的下游衍生物應(yīng)用的領(lǐng)域異常廣泛，包括汽車、建筑、物流、農(nóng)業(yè)、日用容器、服裝鞋子、電力線纜、家電和醫(yī)療等等，所以其需求的增長(zhǎng)跟國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的增長(zhǎng)息息相關(guān)。

    過(guò)去十年我國(guó)的乙烯表觀消費(fèi)快速增長(zhǎng)，從2008年的1096萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2017年的2143萬(wàn)噸，年均復(fù)合增長(zhǎng)率8%，大致與GDP平均增速同步。在國(guó)內(nèi)乙烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，LLDPE約占總消費(fèi)量的28%、HDPE約占24%、LDPE約占12%、環(huán)氧乙烷/乙二醇約占19%、苯乙烯約占8%、PVC約占5%。

乙烯表觀需求增長(zhǎng)（單位：萬(wàn)噸）

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2017年乙烯當(dāng)量需求（單位：萬(wàn)噸）

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    預(yù)計(jì)2018-2020年，乙烯下游中增長(zhǎng)較快的將是PVC、苯乙烯和HDPE，增速均在8%以上，顯著快于其他衍生物的增速。目前乙烯下游衍生物大量依賴進(jìn)口，其中乙二醇、LDPE和HDPE的自給率最低，分別為42%、48%和49%，2017年中國(guó)聚乙烯進(jìn)口量1179萬(wàn)噸，乙二醇進(jìn)口量超過(guò)800萬(wàn)噸，乙烯單體進(jìn)口量215萬(wàn)噸。雖然2017年我國(guó)乙烯表觀消費(fèi)量約2143萬(wàn)噸，但基于乙烯下游衍生物進(jìn)口量折算得到的乙烯當(dāng)量需求量在3900萬(wàn)噸左右，當(dāng)量缺口達(dá)2000萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)到2025年國(guó)內(nèi)乙烯當(dāng)量缺口仍將在1600萬(wàn)噸以上，這為我國(guó)發(fā)展乙烷裂解制乙烯提供巨大的市場(chǎng)空間。

乙烯下游應(yīng)用

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乙烯下游需求增長(zhǎng)（2018-2020）

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    三、乙烷裂解技術(shù)成熟，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始布局

    蒸汽裂解是目前生產(chǎn)乙烯、丙烯、丁二烯和芳烴的主要工藝之一，商業(yè)化歷史悠久、技術(shù)成熟，在全球范圍內(nèi)裝置眾多。蒸汽裂解可適用的原料范圍非常廣泛，主要包括乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、石腦油、常壓柴油甚至減壓蠟油和減壓渣油，裂解爐既可以單組分進(jìn)料也可以混合進(jìn)料。其基本原理是原料跟蒸汽通過(guò)管式裂解爐在高溫下使長(zhǎng)鏈大分子斷裂生成低分子烯烴和烷烴原料成分對(duì)于產(chǎn)物的組成影響巨大，一般來(lái)講原料越輕，乙烯產(chǎn)量越高同時(shí)重組分產(chǎn)物越少，相應(yīng)的工藝流程越簡(jiǎn)單，所以投資也相對(duì)越少。

不同原料的乙烯收率和相對(duì)投資

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    乙烷蒸汽裂解制乙烯技術(shù)的核心是裂解爐技術(shù)及其改進(jìn)與完善，目前國(guó)際上主要的技術(shù)包括Lummus公司、KBR公司、Technip公司、Linde公司和中石化。當(dāng)前乙烷裂解裝置和混烷裂解裝置主要集中在北美和中東等乙烷資源豐富的地區(qū)。國(guó)內(nèi)因?yàn)橐彝橘Y源缺乏的原因，還缺少商業(yè)化的乙烷裂解裝置，但未來(lái)三年國(guó)內(nèi)多個(gè)乙烷裂解項(xiàng)目將陸續(xù)投產(chǎn)。

2017年全球乙烯原料結(jié)構(gòu)

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2017年乙烷/混烷裂解裝置地區(qū)分布（單位：套）

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    截止目前我國(guó)共有15個(gè)乙烷裂解項(xiàng)目（包括混烷裂解），投資方既有中國(guó)石油等國(guó)企也有社會(huì)企業(yè)（新浦化學(xué)、衛(wèi)星石化和萬(wàn)華化學(xué)等），中石油的乙烷裂解項(xiàng)目主要采用自有油氣田生產(chǎn)的乙烷原料，而社會(huì)企業(yè)的主要原料來(lái)源為進(jìn)口美國(guó)乙烷。

國(guó)內(nèi)乙烷裂解項(xiàng)目

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    全球乙烷主要由中東和美國(guó)提供。美國(guó)和中東乙烷產(chǎn)量分別占世界乙烷總產(chǎn)量的38%和36%。但近年來(lái)中東地區(qū)富含乙烷及其他輕烴的伴生氣資源逐漸減少，乙烷產(chǎn)量逐漸降低，加之中東地區(qū)大量建設(shè)乙烷裂解裝置，所以中東乙烷基本無(wú)出口量。因此全球貿(mào)易乙烷基本上由美國(guó)供應(yīng)的。由于頁(yè)巖氣革命的成功，近些年美國(guó)乙烷的產(chǎn)量連年增長(zhǎng)，2017年美國(guó)乙烷實(shí)際產(chǎn)量約在17.11百萬(wàn)桶/天左右，除了增加對(duì)西歐和印度的乙烷出口量，中國(guó)巨大的潛在乙烷市場(chǎng)也是美國(guó)開(kāi)始拓展的方向。2017年11月，美國(guó)總統(tǒng)特朗普訪華期間，中美企業(yè)簽訂了多個(gè)油氣產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)領(lǐng)域合作的協(xié)議，涉及金額超過(guò)1500億美元。其中，除了廣受關(guān)注的液化天然氣貿(mào)易合同外，中美簽訂的金額為260億美元的《乙烷購(gòu)銷協(xié)議》也具有標(biāo)志性的意義，這是美國(guó)向中國(guó)出口乙烷的首個(gè)貿(mào)易合同。乙烷既可以作為裂解原料來(lái)生產(chǎn)乙烯，又可以回注到天然氣中作為燃料出售，因此乙烷兼具化工原料和燃料雙重屬性。頁(yè)巖氣革命后美國(guó)乙烷產(chǎn)量激增，但乙烯裝置擴(kuò)能有限而無(wú)法消耗巨大的乙烷增量，2012年后乙烷庫(kù)存劇增致其脫離原油價(jià)格影響，燃料屬性占據(jù)主導(dǎo)地位，價(jià)格與天然氣趨于一致。

    2017年以后隨著美國(guó)乙烷裂解裝置的投產(chǎn)，乙烷的石化原料屬性開(kāi)始顯現(xiàn)，但目前仍是燃料屬性占主導(dǎo)，因此美國(guó)國(guó)內(nèi)乙烷價(jià)格一直比較低迷。根據(jù)我們的分析，2021年之前美國(guó)乙烷的產(chǎn)量增速將遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)需求增速，再加上目前的回注量隨著亞洲乙烷裂解項(xiàng)目的投產(chǎn)將轉(zhuǎn)化為新的出口資源，我們預(yù)計(jì)隨著美國(guó)本土新增乙烷裂解產(chǎn)能逐漸釋放，未來(lái)價(jià)格將有所上漲，將在一定程度上體現(xiàn)其石化原料屬性，但仍然不足以對(duì)中國(guó)乙烷裂解造成威脅。

美國(guó)原油和天然氣價(jià)格（單位：$/mmbtu和$/bbl）

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美國(guó)乙烷和天然氣價(jià)差（美元/mmbtu）

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    跟國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的石腦油裂解制乙烯和煤制烯烴相比，采用進(jìn)口美國(guó)乙烷作為乙烷裂解的原料具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，將極大地改變乙烯產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局，提高國(guó)內(nèi)乙烯和乙烯衍生物的競(jìng)爭(zhēng)力。乙烯的全生產(chǎn)成本包括原材料成本、副產(chǎn)品收益抵扣、公共工程（水、電、燃?xì)獾龋?、固定成本（工資、設(shè)備維修維護(hù)、工廠管理費(fèi)用）、折舊。我們以2018年11月份的原料價(jià)格為基準(zhǔn)，對(duì)我國(guó)煤制烯烴（CTO）、進(jìn)口甲醇制烯烴（MTO）、石腦油制烯烴、進(jìn)口美國(guó)乙烷制烯烴等四種不同原料制烯烴路線的全生產(chǎn)成本進(jìn)行測(cè)算對(duì)比，主要的假設(shè)如下：1）乙烯產(chǎn)能/烯烴產(chǎn)能設(shè)為150萬(wàn)噸/年；2）原油、石腦油、乙烷、煤炭和進(jìn)口甲醇分別采用布倫特原油、CFR東北亞、美國(guó)MB、山西長(zhǎng)焰煤坑口價(jià)和甲醇CFR主港價(jià)格。所有價(jià)格均不含增值稅；3）暫無(wú)乙烷進(jìn)口貿(mào)易，乙烷關(guān)稅按照20%計(jì)算。美國(guó)-中國(guó)運(yùn)費(fèi)假設(shè)為100美元/噸；4）美元人民幣匯率采用6.95。

2018年11月乙烷裂解制乙烯成本（單位：元/噸）

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乙烷裂解相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)分析（單位：元/噸）

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    結(jié)果表明：乙烷裂解制乙烯的成本優(yōu)勢(shì)明顯，當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境下生產(chǎn)成本大約比石腦油路線低3000元/噸、比煤制烯烴低350元每噸、比進(jìn)口甲醇制烯烴低4000元/噸。當(dāng)前油價(jià)和煤價(jià)下即便乙烷價(jià)格翻番，成本仍然遠(yuǎn)低于石腦油路線和進(jìn)口甲醇路線。預(yù)測(cè)2021年美國(guó)乙烷價(jià)格有可能達(dá)到318美元，在此價(jià)格下中國(guó)進(jìn)口美國(guó)乙烷裂解制乙烯仍然比國(guó)內(nèi)石腦油路線成本低。

    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢網(wǎng)發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)乙烷行業(yè)市場(chǎng)深度監(jiān)測(cè)及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》