煤化工制聚烯烃产业形势分析

第34卷第6期化学工业与工程技术Vol 34 No. 62013年12月Journal of Chemical Industry & EngineeringDec, 2013煤化工技术煤化工制聚烯烃产业形势分析齐薇,孙晋东,鄢凯(中国中煤能源股份有限公司煤化工研究院,北京100120)摘要:对国内外聚乙烯、聚丙烯的产能、需求情况和不同原料路线烯烃成本、聚烯烃成本状况进行了调研。通过对产能供需预测、煤化工路线及其他原料路线的烯烃成本比较,对煤化工制聚烯烃产业形势进行了分析,指出煤制聚烯烃具有一定的发展空间,但同时也面临着挑战,需要谨慎,并对煤制聚烯烃的发展提出了几点建议。关键词:聚烯烃产能需求成本石油化工煤化工中图分类号: TQ221文献标识码:A 文章编号:1006-7906( 2013)06-0022-06Situation analysis of coal conversion to polyolefin industryQI Wei, SUN Jjindong, YAN Kai( China National Coal Group Corp. Coal Chemical Research Institute, Beijing 100120, China)Abstract : The production capacity , demand status of polyethylene and propylene at home and abroad, and the cost status of con-version to olefins ，polyolefin by different raw material route are investigated. The industrial situation of coal conversion to polyolefin isanalyzed by forecasting the capacity of supply and demand and summarizing the costs of various kinds ' raw material route conversion toolefin. It points out that the coal conversion to polyolefin has definite space, but has challenge meanwhile, need to be careful, andsome suggestions on the development of coal conversion to polyolefin are put forward.Key words :Polyolefn; Production capacity ; Demands; Cost; Petroleum chemical industry; Coal chemical industry为了推进石油替代,缓解石油供需矛盾,促进经1聚烯烃市场供 需现状及预测济社:会平稳发展,国家正积极推进新型煤化工产业1.1 世界聚烯烃产业现状及预测的发展,但同时也对煤化工行业的发展提出了很高1.1.1世界 聚乙烯产能及消费预测的要求。煤化工行业的发展要充分考虑自身的条件2012年世界聚乙烯(PE)产能为10 006万Va,和基础,做好产业布局、项目布局。煤制聚烯烃作为世界聚乙烯需求8 290万t;预计到2017年世界聚煤化工产业链的重要一部分，如何找准市场定位、收稿日期:2013-07-18。协调和统筹发展非常重要。笔者对国内外聚烯烃的作者简介:齐薇(1978- -),女,陕西宝鸡人,本科,高级工程师,现从产能需求情况及成本状况进行了调查和分析。事煤化工工程技术研究工作。E-mail: qiwei@ echinacoal. com。参考文献:[4]郑卓群,吴廷华,茆福林,等.甲醇和氨基甲酸甲酯制[1] 杨吉红.由尿素醇解制碳酸=二甲酯新技术千吨级装碳酸二甲酯的热力学分析[J].石油与天然气化工，置经济效益分析[J].化工技术经济, 2006,24(9):2005 ,34(2):87-88.33-34 ,40.[5] 张军亮,赵宁,李军平,等，尿素醇解法合成碳酸二甲.[2] 王洪波,祁增忠,夏代宽，尿素和甲醇制备碳酸二甲酯工艺模拟研究[J].石油化工. 2008 ,37: 317 ~319.酯的热力学分析[J].天然气化工, 2006,31(1):[6] 李春山,张香平，张锁江，等.加压-常压精馏分离甲75-78.醇-碳酸”中国煤化工[].化工过程[3]郑卓群 ,吴廷华,茆福林,等.尿素和甲醇制氨基甲酸学报.200甲酯体系热力学分析[J].石油与天然气化工,2004,[7]董满祥,YHCNMH G,以水时什么工，嗽比一T 脂的催化精馏过29(5):71-73.程设计[D].天津:天津大学,2007..齐薇等煤化工制聚烯烃产业形势分析.●23●乙烯生产能力将达到10903万Va,需求将达到2013年,全球聚丙烯产能将达6875万Va,产量10 066万Va。5738万Va,开工率83.7% ,需求5 738万Va"。1.1.2 世界聚丙烯产能及消费预测未来世界聚丙烯扩能主要来自中东和亚洲地2010年世界聚丙烯(PP)总产量5 673万Va，区,而世界聚丙烯需求增长则主要来自亚洲，预计需求4979万Va。世界聚丙烯生产主要集中在亚2015年世界聚丙烯需求6300万t,其中亚洲需求增洲北美、西欧和中东,消费主要集中在亚洲北美和长量约占世界需求总增量的54%。西欧,中东过剩产能主要流向亚洲和西欧。2012年至2017年世界聚丙烯产能及需求预测未来几年,世界聚丙烯仍将快速发展,预计到见表1。表12012--2017年世界各地区聚丙烯产能及需求预测万Va类别2012年2013年2014年2015年2016年2017年产能664.4634. 8651.9660.4669.9670.2美国需求589.3611.7640.3658. 9669. 9677. 1826. 8832. 1841. 3.818.1836. 2814.8西欧766. 9810.9833.5842. 3850. 4854. 02 552.62 847.53 117.93 345. 63 433. 13 433. 4亚洲2 743. 52914. 23111.03 274. 53 406. 83 503. 21.2国内聚烯烃产业现状及预测达到1 525万Va。预计2016年我国聚乙烯产能1.2.1聚乙烯将达到1778万Va,2012- -2016 年新增产能7101)2011年产能、需求与分布。截至2011年万t。其中,LDPE及EVA新增175万t, HDPE新底,我国聚乙烯产能合计1068万Va。其中,低密增190万t,LLDPE/FDPE新增345万t,新增产能度聚乙烯(LDPE)产能214.8万Va,占聚乙烯总产主要集中在HDPE和LLDPE上。根据预测,2016能的20. 1% ;高密度聚乙烯( HDPE)产能466.7万年我国聚乙烯的需求将达到1800万Va。Va,占聚乙烯总产能的43. 7% ;线性低密度聚乙1.2.2 聚丙烯(PP)烯/全密度聚乙烯( LDPE/FDPE)产能386.5万V1)2011年产能、需求与分布。截至2011年,a,占聚乙烯总产能的36. 2%(2]。2011年我国聚乙我国聚丙烯生产能力合计1 191 万Va,需求量烯需求1796. 6万t[以纯树脂计,含乙烯-乙酸乙1 409万Va,供需缺口361万Va(海关总署,2011烯共聚物(EVA)],缺口712万t。2012年需求年进口量)。国内聚丙烯生产也主要集中在中石1 915万t,增长6.6%[3。国内聚乙烯生产装置主化、中石油两大集团,其产能分别占全国聚丙烯总要集中在中石化、中石油两大集团,其产能分别占产能的44.9%和24.9%;甲醇路线生产聚丙烯产国内聚乙烯产能的57%和29.2% ,甲醇路线(神华能为138万Va(神华集团、大唐电力、宁煤集团和.及中原石化)聚乙烯产能40万t,占国内聚乙烯产中原石化均采用此工艺),占全国聚丙烯总产能的能的3.7%。我国聚乙烯生产企业情况见表2。11. 5%。国内企业聚丙烯生产情况见表3。表22011 年国内聚乙烯产能分布情况万t/a陨3 2011年国内聚丙烯产能分布情况LLDPE/企业名称产能/(万t.a")比例,%LDPE HDPEFDPE合计比例,%中国石化534.344.9143.8 245.0 220.5 609.3 57. 0中国石油296. 424. 9中国石油.46.0 159.2 106.0 311.2 29.2甲醇路线PP生产商138.011.5其他企业222. 318.神华及中原40.040. 03.7合计1 191.0100. 0其他25.0 62.5 20.0 107.5 10. 1注:其他企业指中海壳牌.华锦集团、台朝石化宁波、绍兴三圆石214.8 466.7 386.5 1 068.0 100. 0化等。中国煤化工2)未来几年国内聚乙烯产能增长及需求预2)未来MHCNMHG加及需求预测。根据预测,到2014年,我国聚乙烯生产能力将测。根据预测,到2015年我国聚丙烯生产能力将.24●化学工业与工程技术2013年第34卷第6期达到1830万Va。2000--2010年,中国聚丙烯需口304万t/a(开工率按85%计);但2016年以后求保持了年均10%的增长速度,国内供需缺口一供需缺口将逐年减小。直较大。伴随着国内经济的稳步增长,未来需求量1.3 我国煤制烯烃项目情况仍将保持上涨走势,预计到2015年,中国聚丙烯市我国已投产及规划煤制烯烃项目情况见表4场需求1860万Va,产能与需求基本持平,市场缺(不完全统计)。表4我国煤制烯烃项目情况烯烃规模/产品与产能/规模合计/序号企业名称地点(万t.a"')技术投资/亿元(万t●a~)项目进展(万t.al)1神华包头煤化工内蒙50DMTO 170PE 30,PP 30投产有限公司中原石化河南20SMTOPE 10,PP 10大唐多伦煤化工1期1期甲醇167,PP 投产46MTP1期1802期46;2期甲醇333规划92神华宁煤集团宁夏MTP1701期甲醇167,PP522期.总26052;总能力 252可行性研究2005兖矿集团榆林80125甲醇240,烯烃80-期甲醇投产30中原大化集团鹤壁150烯烃60,PP 60一期甲醇投产中煤陕西榆林能DMTO215在建源化工有限公司PE30,PP30.8中煤蒙大新能源化工有限公司蒙华能源有限50 MTO 100甲醇180,烯烃60公司10榆林神华能源有限公司甲醇400,烯烃150可行性研究神华新疆能源有新疆58烯烃68山东神达化工有13山东烯烃40延长中煤榆林能PP 60,PE 60,2期14靖边DMTO 384烯烃1001期120青海盐湖工业股青海.DMTO 200丙烯40,PVC 200可行性研究份有限公司宁波禾元化学有16宁波PP 30 ,MEG 50中石化集团和河南煤业集团合资SMTO 170烯烃30,PP 30可研陕西蒲城清洁能源18陕西烯烃60化工有限责任公司.中石化贵州织金贵州SMTO 160烯烃6中国煤化工煤电一体化浙江兴兴新能源嘉兴DMTO 60甲醇18MYHCNMHG-期在建.科技公司甲醇180 ,烯烃60.齐薇等煤化工制聚烯烃产业形势分析●25●续表4序号企业名称地点烯烃规模/技术投资/亿元产品与产能/项目进展规模合计/(万t.a-' )(万t●a)(万t.a-')中天合创能源有内蒙120SMTO 210甲醇420,烯烃120申 报待批限公司中石化和皖北煤淮南50有报道电集团合资2:国电中石化宁夏宁夏能源化工有限公司24山东阳煤恒通化山东10UOP烯烃40,PVC,EO工股份有限公司.若上述项目都顺利投产,则在2016年后中国煤释放,必将使聚烯烃的市场竞争更加激烈。制烯烃项目的烯烃规模将高达1728万V/a,且大部2不同原料路线竞争 力的差异分烯烃又都将转化为聚烯烃。目前报道的烯烃项目2.1 2005- 2015 年全球乙烯原料构成有超过200万Va的规模,则在2016年后国内甲醇从全球范围来看,石脑油作为乙烯原料仍占据路线制烯烃的规模合计将达到国内聚烯烃规模主导地位。全球乙烯原料构成见表54)。(3608万Va)的53%左右,甲醇路线聚烯烃产能的表52005- -2015 年全球乙烯原料构成万Va年份国家或石脑油凝析油瓦斯油液化石油气乙烷煤基甲醇合计地区数量比例,%数量比例,%数量比例,%数量比例,%数量比例,%数量比例,%美国2800 9. 36002.08002.61800 6.0 2500 8.38 500欧洲6200 20.5602.0 1 0003. 3800 2. 6200 0. 7-8 800中东2005非洲0 0.0.4001.311003.6-2 300亚洲8400 27.82000.713004.3200 0. '500 1. 710 600小计18 20060.3 1 4004.6 3100 10.3 3200 10.6 4 300 14. 230 200美国3200 8. 3701.818004.727007.09 100欧洲6300 16. 4700 1. 8900 2.3900 2. 3200 0. 59 00020101000 2. 600.012003.125006.54 700亚洲11900 31.0 150 0.4 2500 6. 5500 1.3500 1. 3小计2240058.415504.0410010.7440011.5590015.438 350美国3900 8.5700 I. 58001. 718003.927005.900.09900欧洲730015.95001.110002.2800 1. 7200 0. 400.0980020152000 4. 400.020004.430006.60 0.0 7000中国煤化工亚洲13500 29.5 100 0.2 2 500 5. 5700 13.9 19 100JMYHCNMH G小计2670058.313002.843009.4530011.6Utoul7UMow3.9 45 800.●26.化学工业与工程技术2013年第34卷第6期中东地区乙烷价格低廉,但新建乙烷裂解装置大,但美国乙烯原料受益于中东和加拿大西部的低的陆续投产以及经济衰退期间原油产量的削减,导价进口及页岩气的开采,在出口中仍具有竞争优势。致乙烷供应不足;液化石油气( LPG)和石脑油在乙亚洲和西欧是全球乙烯生产成本最高的地区[5]。烯原料中的比例不断提高,石化产品的成本优势有2.2 石油化工烯烃成本与煤化工烯烃成本随原料所降低,其轻质原料仍保持较高比例;乙烯装置在原价格变动分析料成本和乙烯收率方面仍保持强的竞争力。美国乙针对原油和煤炭价格对烯烃成本的影响情况进烯原料主要是乙烷和石脑油,近年乙烷价格波动较行了测算与数据对比,结果见表6。表6烯烃成本随 原油及煤炭价格变动情况原油价格/(美元.桶")煤炭价格/(元.")项目30100120400500600烯烃成本/(元.")8 6009 50010 50012 7006 0006 5007 000注:数据以某石化厂烯烃运行成本和煤制烯烃运行成本为模型测算。由表6可见:对比煤化工与石油化工，当国际油表7聚烯烃成本构成价在80~120美元/桶、煤炭价格在400~600元/t.所占比例,%的区间内波动时,煤化工的烯烃成本比石油化工烯内容石油化工煤化工烃成本低较多,成本竞争优势明显。从长期看,原油价格将继续维持在80 ~ 120美元/桶区间波动,因此主材料费用80~90!5 ~30煤化工的低成本优势将会延续。辅助材料费用0.515 ~202.3 中东乙烷法、美国页岩气路线的烯烃生产成本变动减副产品-8~-10-14~-161)中东乙烷法:中东地区乙烷价格根据所在国成本燃料、动力费用5~10.10~15家不同其定价有一定差异,平均在37~99美元/1,工资及福利2~4对应的乙烯平均成本在300美元/t左右;同期中国石脑油乙烯成本1 370美元/t。制造费用(折旧、2)美国页岩气:根据美国EIA数据,2012年1修理费及其他)月天然气气价仅95x10~3美元/m'(大致相当于人民固定管理费用22 ~962 ~47币0.6元/m')。未来5年内,业内预测价格将保持销售费用在158x10~美元/ m'以下(大致相当于人民币1元m'),其经甲醇制烯烃的生产成本在4000元/t投资利息左右。烯烃的生产成本要比煤化工路线低。2.4聚烯烃产 品成本分析2)世界主要地区聚烯烃生产成本:中国、美国1)成本构成:工业化聚烯烃生产成本主构成项和中东地区聚乙烯和聚丙烯生产成本对比见表8和见表7。表9。表8中国、美国、中东地区聚乙烯生产成本对比美国中国中东中东(50%乙烷中东(50%乙烷(石脑油)(煤炭)(纯乙烷)+50%丙烷)+50%石脑油)(凝析油)PE生产成本1 300~1 350 1 350~1 400 1 050~1 100 300 ~350400 ~450880 ~ 930500 ~550表9中国、美国、 中东地区聚丙烯生产成本对比美元/t由表8可见:中国和美国聚乙烯生产成本基本类别相当,中东聚乙烯(纯乙烷)的生产成本仅有中国石丙烯价格1 700~1 750 1 500~1 550 1 300~1 350油路线产品的2“7几石脑油为中国中国煤化工PP生产成本1900~1950 1650-1 700 1 500~1 550 .石油路线产出料生产的聚乙烯生产成本CNMHG注:1)数据计算以2011年3季度抗冲共聚产品为依据。山加此成)时成牛的%,成本优势2)PP生产工艺选取UNIPOL。非常明显。.齐薇等煤化工制聚烯烃产业形势分析●27●对于聚丙烯,美国目前丙烯成本高,因此属于高的核心技术,也没有自己成熟的聚烯烃产品销售渠成本生产国。中东虽然资本成本溢价高于美国海湾道和产品销售技术服务队伍,在竞争过程中必将受沿岸地区,但仍然是综合成本最有优势的地区,中国到种种制衡，因此煤炭企业需保持谨慎态度,正视发的建设成本和人工成本最低。展煤制聚烯烃所面临的客观环境,尽快采取必要的3煤化工制聚烯烃产 业形势分析措施弥补短板,保障煤制聚烯烃行业的健康发展。1)煤化工聚烯烃产品进人市场有空间。4)煤制聚烯烃产业发展建议。建议煤制聚烯2012-2016年,国内经甲醇路线制聚烯烃装置将大烃项目开车初期以生产大宗料为主,缩短试生产和规模建成投产,中国聚烯烃产业多元化格局会初步工艺探索周期,待装置平稳运行后,采取以下措施:显现,虽然大规模产能增加会加剧聚烯烃市场竞争，- -是对聚烯烃产品结构进行优化,包括准确定位、细但国内需求缺口仍将高达579万Va,煤化工聚烯烃分市场，避免与中东产品的正面冲突,寻找生存空产品在2016年大规模投产后仍将有足够的市场容间,扬长避短,提高专用高端料市场份额;二是加强量来消化这部分增长的产能;煤制烯烃路线的聚烯管理,建立自己的产品销售渠道,逐步掌握聚烯烃市烃成本与目前国内占主导地位的传统石油化工聚烯场运行规律,培养产品应用加工研究与售后技术支烃成本相比,具有成本优势,国外中东乙烷和美国页持队伍,把握市场引导的主动权;三是在进一一步扩大岩气制烯烃虽然具有较强的成本竞争优势,但受各聚烯烃生产规模的同时,充分吸取煤化工先行者的种因素影响,不会对我国聚烯烃行业造成冲击。经验和做法,对聚烯烃生产工艺进行优化,突出下游2)聚烯烃通用料市场竞争将更加激烈。国内产业链的特色，规避国际低成本的石化产品竞争。已经确定的经甲醇路线制聚烯烃装置,其生产工艺同时,尽可能以满足区域市场需求为出发点,发展高几乎全部采用UNIOPL气相法和INNOVENE气相端专用料树脂产品,要与大规模、短流程的基础石化法,产品结构及性能相同，聚烯烃产能释放主要集中产品方案有所区别,体现差别化发展特色。在高密度聚丙烯(HDPE)、线性高密度聚丙烯(LL参考文献:DPE)和拉丝级等通用型聚丙烯产品,势必会造成通用料市场竞争激烈。[1] 高春雨.国内外聚丙烯工业发展趋势[ R]//全国间歇3)煤制聚烯烃行业也受到威胁,需保持谨慎。法聚丙烯年会报告。北京:中国石化经济技术研究从国际烯烃不同生产路线产品占比构成来看,石油院,2011.化工路线相比甲醇制烯烃.乙烷法等路线仍占主导2] 孙伟善.前行中的中国聚烯烃产业[C]//第17届全球聚烯烃与弹性体大会( FLEXP02010).北京:中国石地位,但国际油价持续高位徘徊,已大大削弱了石油油和化学工业协会,2010.化工制烯烃的竞争力。在中东低成本乙烯和煤经甲[3] IHS化工(中国有限公司).中国聚烯烃周报2012醇制烯烃的双重压力下,石油化工下游产品將被迫[R].北京:中国煤化工杂志,2012-08 -24.降低销售价格,预计石油化工会长期徘徊在亏损边4] 王红秋、世界乙烯工业发展现状与展望[J]. 国际石缘,在国内会迫使以中国石化为代表的传统石油化油经济,2010( 10) :51-56.工路线生产商发力进人煤化工领域。煤炭生产企业5] 钱伯章.中国乙烯工业市场和原料分析[J].中外能与中国石化等传统生产商相比,煤炭企业没有自己源,2011,16(6):62-72.节能减排，催化剂大有可为.据报道,全球18种重要的化学品[乙烯、丙烯、聚乙烯、聚丙烯、甲醇、乙二醇、环氧乙烷、氨、苯酚、对苯二甲酸对二甲苯、氯乙烯、丙烯晴、己内酰胺、苯乙烯、环氧丙烷、BTX(苯、甲苯、二甲苯)和异丙苯]生产所.需能源占化工行业能源需求的80%,所产生的CO2排放量占化工行业温室气体排放总量的75%。据预计，如果它们生产过程中使用的催化剂和相关工艺能够得以改善,到2050年,每年可节约13x101J的能源消耗,减排1x10° t的CO2当量。据弗里多尼亚集团的研究报告显示中国煤化工高达163亿美元,其中化工行业用催化剂约占75% ,炼油行业用催化剂占25%。JYCHCNMH(o的化学生产过程使用催化剂,以提高生产效率。生产效率的提高,意味着人们可以民主M文的产品。基于此,业内人士普遍认为催化技术的改进对于化工行业的节能减排至为重要。.