原油直接制化学品(COTC)市场、技术、成本、投资机会分析课件

1、投资要点化工品需求增速大于油品需求增速刺激原油直接制化学品技术发展：受经济增速、经济结构变化和新能源等因素的影响，长期来看全球石油需 求增速呈下行趋势。同时，石油消费结构发生变化，用于化工产品生产的石油占比呈上行趋势。化工产品的需求增速远大于油品需求增速是炼 油行业产品调整的源动力，是原油直接制化学品技术（COTC）诞生的根本原因。炼油技术会随着产品需求结构的变化而演化，目前中国民营大 炼化是全球最先进的一批炼厂，化工产品的收率可以达到50%以上。我国的炼化企业正从生产成品油向多产高附加值石化产品转变。原油直接制化学品技术（COTC）开始商业化：目前的炼化一体化虽然可以一定程度上提高化工品的收

2、率，但仍有提升的空间。原油直接制化学 品技术可以将化学品收率从目前的50%提升到80%，国际上代表性的技术是埃克森美孚技术和沙特阿美技术，其中埃克森美孚在新加坡已经实现 了商业化，沙特阿美技术商业化在即。此外，UOP和中石化的技术也在开发过程中。技术优势主要体现在化学品高收率带来的单吨成本降低：不同技术的优势主要体现在成本收益差，而成本和收益受到投资、原材料、主副产品 价值、公共工程、人力成本等多种因素的影响。相对于传统的石脑油裂解，COTC技术的运营成本相对较低，但是投资成本相对较高，主要是需 要一些特定的设备对原油进行前期的加工。整体来看，不论是埃克森美孚技术还是沙特阿美技术，每吨乙烯的成

3、本优势在100-200美元区间。 成本优势的来源主要是副产化工品收率较高抵偿了原材料成本。原油直接制化学品技术（COTC）将重塑石油化工行业：COTC若大规模商业化对原油、成品油、芳烃烯烃及其下游都将产生深刻的影响，具体来 看将扩大轻质和重质原油价差，减小成品油过剩的程度，改变芳烃供应结构，冲击其他烯烃生产工艺路线，利好烯烃下游的产业。投资建议：炼油化工行业的产品同质化比较严重，比拼的是成本，怎样从单位原油中生产出更多的高附加值产品是获得超额利润的关键。而原 油直接制化学品是实现这一目标的理想技术，但目前原油直接制化学品在中国还未商业化，因此当前盈利能力最强的炼化企业无疑是化工品收 率最高的民

4、营大炼化，远期来看国内的企业也大概率会逐步实现原油直接制化学品的商业化。推荐相关标的荣盛石化和恒力石化。风险提示：1）宏观经济增速回落；2）油价和原材料剧烈波动；3）项目建设进度不及预期；4）装置不可抗力；5）环保限产；6）贸易摩擦再 起反复。1目录C O N T E N T S1、化工品需求增速高于油品2、技术如何实现？3、投资&成本优势4、产业化现状及在建项目5、对石油化工行业的影响6、投资建议7、风险提示21.1：化工品需求增速大于油品需求增速刺激原油直接制化学品技术发展受经济增速、经济结构变化和新能源等因素的影响，长期来看全球石 油需求增速呈下行趋势。同时，石油消费结构发生变化，用于化

5、工产 品生产的石油占比呈上行趋势。化工产品的需求增速远大于油品需求 增速是炼油行业产品调整的源动力，是原油直接制化学品技术诞生的 根本原因。全球石油需求增速整体下滑，结构分化2014-2019年中国油品和化工品需求增速40%35%30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%柴 汽 煤 丙环 乙丁 丙 苯 纯 丙 乙 苯油 油 油 烯 氧 烯 二 烯 乙 苯 酮 二 酚 腈 丙烯 酸 烯醇烷ABS聚对 合聚 丙丙 二 成 乙 烯 烯 甲 橡 烯苯 胶PTACAGR(14-19)油品平均增速(14-19)化工品平均增速(14-19)6,0005,0004,0003,0002,0001,00

6、002016-2025年全球化工品新增需求预测（万3吨）亚洲其他国家印度中国1.2：产品需求结构的变化促进炼油技术的演化炼油的本质是把复杂大分子碳氢化合物转化为一定分子量和结构的油品和化工产品。早期的炼油以加工交通燃料和照明燃料为主，工艺 较为简单，重组分不能充分利用。随着延迟焦化和催化裂化等技术的发展，可以将渣油更多地转为为石脑油、汽油和柴油等产品。当前 的炼油基本采用炼油化工一体化的设计，可以实现油品和化工品一定程度的平衡，一体化炼厂比纯燃料型炼厂利润率可提高10个百分点 左右。但传统的一体化已经逐渐不能适应当前化工品增速和油品增速的矛盾，未来原油直接制化工品技术将发挥更多的作用。全球炼厂

7、加工方案随产品需求结构而演化（%）石化产品轻馏分其他重馏分1009080706050403020100第一节：化工品需求增速高于油品41.3：中国民营大炼化是当前全球最先进的一批炼厂浙江石化、恒力石化、东方盛虹和目前正在推进的裕龙石化体现了当前全球炼油的最高水平。前三家炼油企业采用的是最大化芳烃的生 产方案，为其下游的PTA企业供应原料。中国石油和中国石化传统炼油厂的对二甲苯产量基本不会超过5%，而民营大炼化的对二甲苯产量 基本在15-20%之间。裕龙炼化由于没有下游PTA，把对二甲苯的产量设计为12%，白油产量较高是裕龙炼化区别于浙石化和恒力的重要特点。民营大炼化和传统炼厂产品结构差异0%1

8、0%20%30%40%50%60%70%80%100%化工品+其他炼油产品对二甲苯成品油第一节：化工品需求增速高于油品0%2%4%6%8%10%12%90%14%16%050100150200250汽 航 柴 对 白 碳 油 煤 油 二 油 四甲苯MEG纯 苯SM二 甲 苯EOC5抽 丁 环 光 邻 其 余 二 氧 亮 二 他 油 烯 丙 油 甲烷苯裕龙石化产品设计方案（万吨）产量占比51.4：炼化领先企业的化工品收率已经达到50%以上芳烃/烯烃及其下游产品和特种油品（例如高牌号润滑油基础油和白油）是炼化产品系列中附加值较高的部分，成品油、燃料油、高硫石油 焦、普通石腊和沥青等产品是炼化产品中

9、附加值较低的部分。传统的两桶油炼厂（即便是化工型炼厂）成品油的收率较高，比如茂名石化 的2000多万吨的一次加工能力配套100万吨的乙烯，成品油、燃料油和沥青等常规炼油产品的总收率高达77%；中石油大连的炼油产品收率（不含基础油和石脑油）大约为83%。而目前已经投产和在建的大炼化项目，其芳烃和烯烃收率显著高于行业均值，油品收率显著低于行业均值，大炼化整体的化工产品收率大约为50%左右。我国的炼化企业正从生产成品油向多产高附加值石化产品转变。目前最大化化工品代表性企业的化工品收率6项目炼油能力（万吨）PX产能（万吨）乙烯产能（万吨）化工品大致收率（%）投资（亿美元）投产时间恒力石化2000450

10、150421142019年5月浙石化一期2000400140451202019年底浙石化二期2000480140501202021年上半年恒逸文莱800150-35352019年底盛虹炼化1600280110501102021年下半年裕龙炼化一期2000200300501802022-2023年沙特阿美/Sabic2000-300452002025年第一节：化工品需求增速高于油品2.1：全球关键炼油技术基本掌握在石油公司和炼油技术公司手中加氢裂化主要掌握在雪佛龙、UOP、壳牌、IFP和中石化；催化重整主要掌握在UOP、IFP，中石化是全球第三个掌握催化重整技术的公司；催化裂化技术主要掌握在CL

11、G、中石化、KBR等手中；延迟焦化主要掌握在美孚、UOP、CLG等手中。加氢裂化催化重整催化裂化延迟焦化第二节：技术如何实现？72.2：埃克森美孚技术对 流 换 热 器闪 蒸 罐裂 解 反 应 段闪 蒸 罐裂 解 反 应 段原油热原油重组分重组分轻组分蒸汽蒸汽乙烯丙烯碳四芳烃乙烯丙烯碳四芳烃常规炼厂2014年埃克森美孚公司在新加坡建成了全球首套商业化原油直接裂解制乙烯装置，乙烯产能为100万吨/年。该工艺绕过炼油过程，将原 油直接供给裂解炉，并在裂解炉对流段和辐射段之间加入一个闪蒸罐。主要工艺过程为：原油在对流段预热后进入闪蒸罐，气液组分分 离，气态组分进入辐射段进行裂解，液态组分则作为炼厂原

12、料或者直接卖出。与传统的石脑油裂解工艺相比，每生产1吨乙烯可净赚100200美元，特别是在东南亚等石脑油价格较高的地区更具有溢价优势。缺点是只能加工轻质原油（塔皮斯轻质），重组分仍需处理。第二节：技术如何实现？埃克森美孚原油直接制化学品技术简图轻组分埃克森美孚原油直接制化学品技术主设备82.2：埃克森美孚技术产品收率和传统石脑油裂解对比埃克森美孚新加坡炼厂产品结构中乙烯占到26%，丙烯占到16%，所占的比例略低于传统的石脑油裂解，但是由于化工品收率很高，从绝对量来看，有更多的原油被转化为化工品。根据IHS咨询公司的信息，化学品收率大约76%左右。从结构上看原油直接制化学品的燃料油产量远高于传统

13、石脑油炼厂，主要是因为原油进料比石脑油进料含有更多的重组分所致。埃克森美孚新加坡乙烯厂产品结构跟传统石脑油裂解厂的产品对比（产品占比的倍 数）乙烯26%丙烯16%甲烷10%燃料油8%裂解汽油8%乙烷3%丁二烯5%苯6%C5双烯 烃3%甲苯3%异丁烯3%其他9%0.0090.501.001.502.002.503.003.504.00燃 料 油乙 烷丁 二 烯苯甲 苯C5双 烯 烃乙 烯丙 烯异 丁 烯裂解 汽 油甲 烷第二节：技术如何实现？2.3：沙特阿美技术深度FCC装置乙烯 丙烯 碳四裂解汽油 燃料油LPG蜡油/渣油烯烃汽油（脱硫）原油API=43加蒸产氢蒸石脑油汽品裂裂化产物馏裂裂解气分

14、化解离LPG焦化石油焦技术路线分两步进行，第一步是原油处理 阶段：原油被送往加氢处理工厂，进行加 氢精制和加氢裂化。第二步经加氢处理后 的原油被送往蒸汽裂解装置生产石化产品。与Axens公司和Technip FMC合作开发CCTC工艺。以沙特阿美在高苛刻度流化催化裂 化方面取得的成功为基础，在高温流化床 反应器中对原油进行催化反应生产化学品。与Siluria合作开发Oxidative Coupling of Methane技术 (OCM)，可以把甲烷转化 为C2烯烃。整体的化学品收率可达到70%-80%。第二节：技术如何实现？沙特阿美技术原理102.3：沙特阿美技术产品收率和传统石脑油裂解对比

15、沙特阿美技术产品结构中，乙烯大约占20-30%，丙烯大约占10-15%，其余还有较大比例的燃料油和裂解汽油，裂解汽油可用于提取芳烃。沙特阿美技术分为有焦化装置和无焦化装置，有焦化装置的情况下，燃料油会大为减少而生产石油焦，同时焦化装置出产的焦化石脑油 和蜡油等也相应提高了烯烃裂解原料的输入量。沙特阿美技术产品收率（左：无焦化 & 右：焦 化）沙特阿美技术与传统石脑油裂解的对比（产品占比的倍数）乙烯25%燃料油23%丙烯12%裂解汽油10%甲烷10%丁二烯5%其他6%丁 烯 苯4% 3%乙烷 丙烷1% 1%乙烯27%丙烯14%燃料油12%裂解汽油11%甲烷11%其他8%4%丁二烯5%4%3% 1

16、%丁烯 石油焦 苯 丙烷乙烷0%9.008.007.006.005.004.003.002.001.000.0011燃 料 油丙裂丁乙甲丙其丁苯乙 烷解二烯烷烯他烯烷汽烯第二节：技术如何实现？油备注：取沙特阿美两类产品收率（本页左图）的均值2.4：UOP零燃油炼厂技术（目前无商业化装置和示范装置）UOP目前的增产化学品技术路线包括：采用 UOP C3 Oleflex技术以丙烷定向生产丙烯， 以及采用UOP MaxEne吸附分离技术优化蒸 汽裂解原料并生产乙烯。对于丙烷有限的 炼厂，可通过外购LPG以实现世界级的C3Oleflex装置生产。考虑到C3 Oleflex生产丙烯的效率更高，丙烷进料将

17、优先供应C3Oleflex，随后才是蒸汽裂解装置。UOP认为从技术上可将燃料产量降至为接近 零，实现汽油和LPG零生产，并将石化产品 产量提高至80（烯烃和芳烃）甚至更多。 其核心技术是UOP Uniflex MC技术。UOP零燃油炼厂技术设想单吨毛利第二节：技术如何实现？122.5：国内的原油直接制化学品技术正在发展中石化重质油增产化学品技术的思路为：用减压渣油临氢热裂化（RMAC）技术（处理高残炭、高金属含量的劣质原料）代替原流程的焦化技术， 解决高硫石油焦无法完全自用和焦化污染的问题；催化裂解（DCC）技术可多产低碳烯烃；LTAG技术可有效调节柴汽比并可增产BTX芳烃。中石化重质油加工技

18、术第二节：技术如何实现？133：技术优势主要体现在化学品高收率带来的单吨成本降低不同技术的优势主要体现在成本收益差，而成本和收益受到投资、原材料、主副产品价值、公共工程、人力成本等多种因素的影响。相 对于传统的石脑油裂解，COTC技术的运营成本相对较低，但是投资成本相对较高，主要是需要一些特定的设备对原油进行前期的加工。 整体来看，不论是埃克森美孚技术还是沙特阿美技术，每吨乙烯的成本优势在100-200美元区间。成本优势的来源主要是副产化工品收率 较高抵偿了原材料成本。投资对比（10亿美金）ExxonMobil技术成本对比（元/吨）0.000.501.001.502.002.503.003.5

19、0ExxonMobil阿美0.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.00900.00分摊固定成本 公共工程折旧摊销直接固定成本 原材料-副产品1,000.00900.00800.00700.00600.00500.00400.00300.00200.00100.000.00折旧摊销直接固定成本分摊固定成本公共工程第三节：投资&成本优势沙特阿美技术成本对比（元/吨）144：ExxonMobil项目是全球唯一运营项目，惠州项目顺利推进商业化装置为新加坡埃克森美孚乙烯工厂，广东惠州项目已开工；沙特阿美在日本有示范装置，中东有项目计划（2000

20、万吨加工能力）；印度信实在印度贾姆纳格尔（Jamnagar）也正在开展COTC项目前期工作。惠州项目一期拟建一套120 万吨/年乙烯装置及其下游产品生产装置，二期建设第二套120万吨/年乙烯装置及下游产品生产装置。拟建设 施主要由工艺装置、公用工程设施及辅助设施、储运设施等由3部分组成。工艺装置拟建12套，主要包括原油脱盐、乙烯裂解、低密度聚 乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、丁二烯抽提、芳烃拍提、丁烯-1、裂解汽油加氢、二异丁烯、化工清洁燃料、硫磺回收联合装置等。沙特阿美项目基础信息沙特阿美项目主装置预算200亿美元状态FEED（暂缓）地点沙特Yanbu预期时间Q2, 2014 Q4, 202

21、5信息更新2020年9月FEED和PMC 承包商KBRKelloggBrown&RootWood 集团合同日期2020一季度原油一体化蒸馏减压装置加氢裂化蜡油加氢渣油催化裂化蒸汽裂解聚乙烯装置聚丙烯装置丁二烯抽提芳烃装置惠州项目主装置15原油脱盐乙烯裂解低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯聚丙烯丁二烯抽提芳烃拍提丁烯-1裂解汽油加氢二异丁烯化工清洁燃料硫磺回收联合装置第四节：产业化现状及在建项目5：COTC技术的大规模商业化将重塑石油化工行业COTC技术大规模商业化对石油化工行业的影响第五节：对石油化工行业的影响COTC技术原油市场油品市场化工品生产芳烃市场烯烃市场煤化工目前COTC技术局限于处理轻质

22、原油，将扩大轻质原油和重质原油的价差两桶油：大规模使用COTC技术势必挤压成本不占优势的老旧传统炼厂民营大炼化：目前民营大炼化的化学品收率是40-50%，处于目前的领先水平，短期不会受到负面影响减缓成品油过剩的局面，降低成品油出口压力，有利于成品油盈利水平的提升化工产品的生产更具有灵活性，供应将更为宽松COTC技术三种芳烃的比例有所不同，将对纯苯、甲苯和对二甲苯市场施加结构性影响将对烯烃生产形成冲击，利好烯烃的下游行业COTC运营成本较低，跟煤化工具有相似性，将对煤化工产业链形成冲击炼油企业16176：投资建议：推荐化工品收率高的炼化企业炼油技术会随着产品需求结构的变化而演化，当前全球化工产品的需求增速远大于油品需求增速是炼油行业产品调整的源动力，目前的炼化一 体化虽然可以一定程度上提高化工品的收率，但仍有提升的空间。原油直接制化学品技术可以将化学品收率从目前的50&提升到80%，国际上代 表性的技术是埃克森美孚和沙特阿美，其中埃克森美孚在新加坡已经实现了商业化，沙特阿美技术商业化在即。此外，UOP和中石化的技术也 在开发过程中。相对于传统的石脑油裂解，COTC技术的运营成本相对较低，但是投资成本相对较高，主要是需要一些特定的设备对原油进行前期的加工。整体 来看，不论是埃克森美孚