中国丙烯行业PDH工艺产能分析及盈利能力分析

中国丙烯行业PDH工艺产能分析及盈利能力分析

1、丙烯生产工艺多样化，PDH项目发展迅速

传统工艺丙烯供给下滑，PDH项目为绝佳替代途径。丙烯是重要的石油化工中间体，其重要性仅次于乙烯,广泛用于生产聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸、环氧丙烷等有机原料。截至2017年底，全球丙烯产能达到1.26亿吨，主要分布于亚洲、北美、欧洲、中东地区。中国为最大丙烯产能国，产能占比28%，合计3476万吨。

2010年页岩气革命以前，传统的催化裂化和蒸汽裂解为制备丙烯主流方法。但裂解原料的轻质化直接影响了丙烯的供应。采用石脑油蒸汽裂解时，乙烯和丙烯的产量比例在3：1到2：1之间，每生产1吨乙烯，则会有0.3到0.5吨副产物丙烯。而采用乙烷制乙烯后，每生产1吨乙烯，则仅有0.025吨副产物丙烯。随时间推移，通过传统工艺得到的副产物丙烯供给不足，从而推动了目标性生产（OPP，Onpurposeproduction）丙烯工艺和项目的发展。

目前国内丙烯生产工艺主要有四种，其中传统工艺催化裂化和蒸汽裂解仍然占据主导地位，占比64%。中国根据富煤少油缺气的国情，近年大力发展煤制烯烃和丙烷脱氢(PDH)项目，占比分别达到22%和14%。大型煤化工企业规划的产能多为煤制一体化装置，中间品甲醇和烯烃全部用于生产聚乙烯或聚丙烯。而沿海地区如江浙、福建地区由于进口便利，则选择PDH项目。

《2020-2026年中国丙烯行业产业运营现状及发展战略研究报告》数据显示：相比较而言，PDH工艺原料单一流程短，具备一定的环保及成本优势。从最近几年的我国投放的PDH装置进行利润测算来看，PDH的利润一直处于较高位置，吨盈利在1000元人民币以上。PDH作为成熟技术，利用丙烷做原料制备丙烯的收率超过80%，对传统工艺有很好的替代作用，是解决丙烯产量不足问题的绝佳途径。

1990年，第一套PDH装置在泰国投产，此后国内外陆续有30多套装置投产。2012年以前投产的装置全部在国外，自此以后PDH产能较多在中国释放。目前国内有8套丙烷裂解装置和4套混烷裂解装置，产能各为461万吨和53万吨，世界总产能超过1200万吨。

目前中国烯烃扩能仍主要依赖煤化工和PDH路线。石化原料多元化是国家石化政策重点推进方向。2013年天津渤化第一套PDH装置成功试运行，标志着我国PDH进入一个崭新的开端，从2014年154万吨PDH装置横空出世，到2019年有超过600万吨的PDH产能，已经占据全球PDH产能的50%。截止2019年下半年，丙烯最大的来源途径仍然是催化裂化，占到丙烯产能的31%左右；煤制烯烃产业近年来发展迅猛，占比由2013年11%提升到了27%，已经超过蒸汽裂解排名第二；蒸汽裂解工艺占到丙烯产能的25%，位列第三；丙烷脱氢（PDH）工艺虽然占比不高，但是发展势头迅猛，从2013年天津渤化第一套PDH装置占到3%左右，提升到2019年的17%。

国内PDH原料端丙烷依赖进口，价差维持高位。2011-2013年，原油价格高企，其下游产品丙烷和丙烯价格均处于高位，丙烯盈利状研究源于数据况较好。伴随原油价格在2014年大幅下滑，丙烷和丙烯价格也迎来大跳水。与此同时，国内PDH产能迎来大幅扩张加剧了丙烯盈利下滑。从原料供应端来看，PDH产能投放使得2014-2016年丙烷进口增速分别为86.9%、72.0%、71.0%。大量廉价的进口丙烷为丙烯的盈利修复带来可能。2016年初受供需关系向好拉动，PDH盈利回升，价差高点时超过4000元/吨。我国丙烷进口来源主要为中东和美国，2017年中东地区占比超过60%，美国占比为25.84%。PDH装置对丙烷的纯度要求较高，国外PDH装置都采用湿性油田伴生气为来源的高纯低硫丙烷为原料。我国湿性油田伴生气资源较匮乏，且炼油的副产品液化气除含有丙烷外其它杂质含量较高，质量上无法满足PDH工艺原料要求。目前市场上预期中国对美国丙烷加税会严重影响PDH盈利情况，我们认为，丙烷与乙烷不同，美国不是单一选项，即使加税真正落地对原料端有一定冲击，但相关企业可以通过增加其它国家采购量来降低风险。以卫星石化为例，目前丙烷主要来自中东，成本端受到冲击较小。

2、PDH生产丙烯成本具备优势将维持较好盈利

低廉的原料价格是PDH工艺高盈利的关键。PDH工艺中原料丙烷的成本占比达68%，构成PDH原料的主要部分。按丙烷的来源划分，前三大分别是美国页岩气、中东油田伴生气、亚太地区炼厂气，三者在全球供应的占比分别为30.68%、21%和21.91%，合计占到全球供应的73%，2010年之后，美国页岩气产量快速增加，带动全球LPG产量快速增加，同时在2015年后丙烷供给量超过美国需求量，2020年美国丙烷产量预计174万桶/天，产量仍持续扩张，丙烷价格持续承压。

当前时点PDH工艺制备丙烯成本最低，MTO最不具备优势。以不同原油价格进行测算，可以得到相对应的丙烯出厂成本。原油价格为50、60、70、80美元/桶时对应的丙烯成本分别为4981、5733、6485、7237元/吨。以该成本作为基准，扣除其它费用分别测算则可得相对应的煤、丙烷及甲醇价格。在目前时点来看，动力煤价格为600元/吨左右，不含税价为517元/吨左右，高于原油价格为60美元/桶时对应的价格；丙烷为450美元/吨左右，不含税价为3100元/吨左右；低于原油价格为60美元/桶时对应的价格。甲醇价格2500元/吨左右，不含税价格2155元/吨，高于此区间对应价格。因此，在当前时点下PDH盈利能力最优，油制丙烯次之，外购甲醇不具备竞争优势。我们预测未来油价将在55-70美元之间波动，基于此计算