丁二烯生产技术与投资分析

丁二烯生产技术与投资分析丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体，主要用于生产顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈类橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)等多种合成橡胶以及各类树脂(ABS、SBS等)，此外，还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66(锦纶66)、1，4－丁二醇、环丁砜、农药克菌丹等有机化工产品。丁二烯的主要用途集中在合成橡胶、合成树脂、尼龙等化学品的生产。具体来说，丁二烯可以与苯乙烯共聚生产丁苯橡胶，这是一种常用的合成橡胶，具有良好的弹性和加工性能，广泛应用于轮胎、鞋底、胶管等领域。此外，丁二烯还可以与丙烯腈共聚生成丁腈橡胶，这种橡胶具有良好的耐油性和耐磨性，常用于制造油封、胶管等。在合成树脂方面，丁二烯可以与苯乙烯和丙烯腈三元共聚生成ABS树脂，这是一种坚硬且易于加工的塑料，广泛应用于电子、汽车、家电等领域。此外，丁二烯还可以通过不同的聚合反应生成其他有用的化学品。例如，与CO2通过聚合反应可以生成新型的可降解材料单体，这种材料具有良好的环保性能和应用前景。丁二烯还可以通过与其他化学品的反应，生成醇酸树脂、不饱和聚酯树脂等，这些树脂在涂料、粘合剂等领域有广泛应用。综上所述，丁二烯作为一种基础化工原料，其应用范围广泛，不仅在橡胶和塑料工业中扮演着重要角色，还在新型材料和环保材料的开发中展现出巨大的潜力。1丁二烯与丁二烯橡胶的起源丁二烯（Butadiene），化学式为C4H6，是一种无色气体，具有微弱的芳香气味。其分子结构中包含两个双键，使其在化学反应中表现出高反应活性。丁二烯是重要的有机化工原料，广泛用于生产各种高分子材料，尤其是合成橡胶和塑料。1863年，法国化学家E.Caventou通过对戊醇的热解分离出丁二烯。1886年，亨利·爱德华·阿姆斯特朗从石油的热解产物中分离出这种碳氢化合物，并将其确定为丁二烯。1910年，俄罗斯化学家谢尔盖·列别杰夫使丁二烯聚合，得到了具有橡胶状特性的材料。丁二烯工业起源于第二次世界大战前的那些年。许多参战国家意识到，在战争爆发的情况下，他们可能会被切断与由大英帝国控制的橡胶种植园的联系，因此他们寻求减少对天然橡胶的依赖。1929年，爱德华·特施库恩（EduardTschunker）和沃尔特·博克（WalterBock）在德国的IGFarben公司工作时，制造出一种可以用于汽车轮胎的苯乙烯和丁二烯的共聚物。苏联政府努力利用丁二烯橡胶替代天然橡胶，并于1930年建造了第一座试验装置，使用从马铃薯生产的乙醇。这次实验取得了成功，1936年苏联建造了世界上第一座使用石油提取丁二烯的丁二烯橡胶工厂。到1940年，苏联的丁二烯橡胶产量达到每年5万吨，成为全球最大的生产国。上世纪50年代中期，催化剂领域取得重大进展，促使改进了丁二烯橡胶的制备方法。领先的轮胎制造商和一些石油化工公司开始投资建设丁二烯橡胶工厂。随着90年代中期工艺的技术进步，丁二烯橡胶行业迎来高速发展。2丁二烯生产技术目前世界上制取丁二烯主要有2种途径：一种方法是从炼油厂C4馏分脱氢，该方法目前只在丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用；另一种方法是对乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中进行抽提(以下简称抽提法)，该方法成本较低，是目前世界上生产丁二烯的主要方法，占全球丁二烯生产能力的98%。我国生产丁二烯相继经历了酒精接触分解法、丁烯(烷)氧化脱氢法和蒸汽裂解制乙烯联产C4抽提分离法等3个发展时期。我国最早采用前苏联以粮食酒精作原料的酒精接触分解法生产丁二烯，该方法因工艺落后，20世纪80年代初已被淘汰。丁烯氧化脱氢法由于受原料制约，多数厂家也已经改产。目前我国丁二烯生产全部采用抽提法，其生产装置主要与乙烯装置配套，生产原料来自乙烯裂解装置副产的混合C4馏分，生产工艺包括ACN法(乙腈法)、DMF法(二甲基甲酰胺法)和NMP法(N－甲基吡咯烷酮法)3种。ACN、DMF和NMP法的原理基本相同，主要为溶剂萃取精馏，溶剂分别为乙腈、二甲基甲酰胺和N－甲基吡咯烷酮。主要生产过程为加入大量的沸点远高于C4烃的萃取精馏溶剂，使得混合C4馏分各组分间的相对挥发度显著增大，经过两级萃取精馏除去C4馏分中的丁烯、丁烷及C4炔烃，得到粗丁二烯，再经两级普通精馏除去C5、丙炔等轻重组分，最终得到丁二烯产品。2.1乙腈法（ACN法）该法由美国壳牌公司(SHELL)开发，在1956年实现工业化。目前利用ACN法生产丁二烯主要以美国壳牌公司(SHELL)、日本合成橡胶公司(JSR)和意大利SIR公司为代表。美国壳牌公司的ACN工艺以含水质量分数为10%的ACN(乙腈)为溶剂，包括萃取、闪蒸、压缩、高压解吸、低压解吸、溶剂回收等生产单元；日本JSR工艺以含水质量分数为10%的ACN为溶剂，采用两段萃取精馏，其中第一萃取精馏塔由2个塔串联而成，如下图所示。图1JSR公司节能型ACN工艺流程图意大利SIR工艺以含水5%的ACN为溶剂，采用氨洗塔、第一萃取精馏塔、第二萃取精馏塔、脱轻塔和脱重塔5塔流程，如下图所示。图2SIR公司ACN工艺流程图我国首套丁二烯ACN法抽提工业生产装置由兰州石化公司设计并于1971年投产，生产能力为1.25万t/a。随后，中国石化北京燕山石化、中国石油吉林石化、中国石化齐鲁石化等相继建成同类装置。由于我国最初设计的ACN法装置技术落后、能耗大，各企业后来纷纷进行了技术改造。ACN国产技术是以乙烯装置联产裂解C4为原料，采用含水5%~10%的乙腈作溶剂，通过两级萃取精馏和两级普通精馏分离出聚合级丁二烯产品，如下图所示。图3国产ACN工艺流程图2.2二甲基酰胺法（DMF法，又称GPB法）该法由日本瑞翁公司(ZEON)开发并于1965年实现工业化。生产工艺包括第一萃取蒸馏、第二萃取蒸馏、精馏和溶剂回收等4个工序。该工艺主要特点为蒸气压低，溶剂不易与碳四烃形成共沸物，易于精制和回收；流程无侧线，操作容易，分离效果好；但添加化学品较多，设备台数较多，占地面积大；电耗较高；溶剂毒性相对较大，不易生化处理，焦油外排污染较重。日本ZEON公司DMF工艺原则流程示意图如下图所示。图4ZEON公司DMF工艺流程图2.3N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）该法由德国巴斯夫公司(BASF)开发并于1968年实现工业化。生产工艺主要包括萃取蒸馏、脱气和蒸馏以及溶剂再生工序。该工艺主要特点是设备总台数较少，流程短，占地面积小且分离效果好，溶剂稳定性好，运转周期长，三废排放量少和综合能耗较高等。德国BASF公司NMP工艺原则流程示意图如下图所示。图5BASF公司NMP工艺流程图2.4新近开发应用的丁二烯生产新技术目前，国内外各大公司正在积极开发应用C4馏分炔烃选择加氢工艺、分壁式精馏技术以及抽提联合工艺等新工艺。2.4.1炔烃选择加氢技术美国陶氏化学公司开发了炔烃选择加氢工艺(KLP技术)，并于1984年实现工业化，该技术于1991年转让给美国环球油品公司(UOP)，并在全球范围内进行推广。此后，日本ZEON公司、法国石油研究院(IFP)等国外公司、科研机构也成功开发出自己的选择性加氢技术，目前世界上已建成多套工业装置。炔烃选择加氢技术是通过选择加氢反应将C4馏分中的乙烯基乙炔、乙基乙炔转换为丁二烯、丁烯和少量的丁烷，包括前加氢和后加氢2种工艺。该技术取消了常规的二级萃取精馏塔，C4分离流程得以简化，物耗、能耗得到降低。2.4.2分壁式精馏技术德国BASF公司开发了分壁式精馏技术，正在进行应用。分壁式精馏技术是将丁二烯生产的分离过程通过塔的分割，将流程进行缩减，从而减少设备台数，降低投资，此技术适用于规模较小的装置。该工艺原则流程示意图如下图所示。图6分壁式抽提工艺流程图3丁二烯市场分析3.1地区分布丁二烯市场地区分布不均。亚洲地区是丁二烯的主要生产和消费地区，中国、日本、韩国、印度等国家在丁二烯市场上具有较大的影响力。欧美地区丁二烯的市场份额相对较小。中国目前是全球最大的丁二烯生产地区，2022年产能占比全球29%，其次是欧盟27国、美国与韩国等地区。据统计，截止2022年底，我国丁二烯产能共计585万吨，约占全球产能的30%左右。其中中石化和中石油产能占据了大约45%；其他国企占13%；私营企业及合资企业占42%。随着国内产能的增加，丁二烯的产量亦逐年增加。2022年，中国丁二烯产量达到421万吨，产能利用率约72%。随着国内产能的增加，丁二烯的产量亦逐年增加。2022年，中国丁二烯产量达到421万吨，产能利用率约72%。国内丁二烯行业产能前三的企业分别是浙江石化、中海壳牌和镇海炼化，产能分别达到70、35和32.5万吨/年，占总产能比重分别是11.36%、5.68%和5.28%。丁二烯行业CR3超过20%，头部企业产能优势明显，CR10为44.32%，前十大企业占据总产能的半壁江山，对市场供给端影响力较大。3.2供给情况分析近年来，中国丁二烯供应量不断增加。从2020到2023年，中国的丁二烯产量将继续保持增长态势，主要得益于新产能的投入。预计，丁二烯产量贴近2300万吨，比2019年增长约11.3%。丁二烯的出口量将继续增大。从2020年至2023年，中国的丁二烯出口量将持续增加，比2019年增长约19.8%。原因在于，中国丁二烯价格优势以及出口优惠政策的推出等。  3.3需求情况分析3.3.1行业应用需求旺盛中国丁二烯的主要用途是用于涂料、压克力树脂、橡胶等行业，其中涂料行业尤为重要。同时，随着中国涂料行业技术的不断改善和发展，涂料市场对丁二烯的需求量也在长期走高，随着2020-2023年经济持续增长，未来四年丁二烯对涂料行业的应用需求将继续强劲。3.3.2新兴行业需求也不断增加目前，丁二烯也被智能电子、助力汽车、电动汽车和新能源行业广泛应用，比如用于智能汽车的四门声学模块上，需要使用丁二烯做音频管，充满氮气，以提高音质品质。根据预测，近年来新兴行业对丁二烯的需求量也将持续上扬，从2020到2023年期间，新兴行业对丁二烯需求量的提升将维持较高趋势。3.4 丁二烯行业前景分析  橡胶行业需求稳定：橡胶是丁二烯的主要应用领域之一，约占丁二烯总需求量的60%以上。随着汽车工业的发展，橡胶对丁二烯的需求仍然保持稳定增长的态势。  合成纤维和塑料行业需求增加：丁二烯行业现状分析指出随着消费者对功能性纤维和高品质塑料的需求增加，合成纤维和塑料行业对丁二烯的需求也在增加。特别是在亚洲地区，由于人口增长和消费升级的推动，这些行业的需求增长更加强劲。  油墨和涂料行业需求稳定：油墨和涂料行业是丁二烯的另一个重要应用领域，主要用于制造油墨、涂料和粘合剂等。随着建筑和装饰行业的发展，油墨和涂料行业对丁二烯的需求仍然保持稳定的增长趋势。  总体而言，丁二烯市场的前景看好，但同时也面临一些挑战。制造商需要关注市场需求的变化，积极开展研发和创新，以提高产品质量和降低成本，并不断适应环保和可持续发展的趋势。同时，加强市场监管和质量标准，也将对丁二烯行业的发展产生积极的促进作用。4丁二烯近年价格走势4.12022年丁二烯价格巨幅震荡，涨幅43%2022年国内丁二烯市场行情先涨后跌，年初震荡上行至6月中旬年内最高点12096元/吨后开始高位下滑，整体呈现上涨态势。据生意社监测，2022年1月1日国内丁二烯生产企业均价为4451元/吨，截止12月8日价格为6366元/吨，总体涨幅43%。图72022年丁二烯价格走势

2022年丁二烯整体市场价格重心较以往有所回升，丁二烯年度市场价格变化主要受供需基本面及其他因素共同作用导致，其中供需基本面是影响全年价格变化的主要驱动因素。年内国际原油市场价格震荡走高，且外盘价格大幅上涨带动国内丁二烯市场价格上涨明显；价格涨至高点后，下半年随着下游成本承压，难以持续跟进高价原料，部分下游厂家出现降负减产现象，需求端对价格支撑减弱，同时部分丁二烯新增产能持续释放，市场货源充裕，供应端亦难有支撑，丁二烯价格持续下行。图8丁二烯2020-2022年价格走势4.22023年价格宽幅震荡，涨幅18%2023年，国内丁二烯行情宽幅震荡，大体呈“M”型走势。据生意社数据统计，2023年丁二烯年底价格为8575元(吨价，下同)，较年初的7241元上涨了18.42%，位居涨幅榜前列。图92023年丁二烯价格走势生意社丁二烯分析师范婷璐：价格呈“M”型走势2023年，丁二烯两次价格高点分别出现在2月下旬及11月中旬，其中2月下旬的9887元为全年价格最高点，最低点为6月底的5817元，最大振幅为41.16%。2023年丁二烯价格在1～2月份和7～11月处于上行通道，在3～6月和12月处于下行通道，全年呈现涨多跌少局面。具体来看，2023年1～2月，受装置集中检修及强需求预期支撑，丁二烯价格从年初的7241元上涨到年内最高点9887元，涨幅为36.5%。但由于需求实际恢复进程缓慢，丁二烯价格在2023年3月出现明显下滑，6月刷新年内新低为5817元，跌幅达41.2%。2023年7～11月，随着丁二烯下游行业盈利改善，开工率提升，叠加合成橡胶期货在2023年9月上市后接连涨停，对丁二烯市场气氛提振明显。截至2023年11月中旬，丁二烯价格持续上涨到9546元，成为年内第二个高点，较这一波上行起点5817元上涨了63.2%。2023年11月下旬，随着丁二烯供应量陆续恢复且需求整体表现一般，丁二烯价格弱势下跌。但临近2023年年底时，丁二烯行情窄幅回暖至8575元，较这一波起点9546元下跌了10.2%。金联创分析师张秀平：供需博弈仍是主因纵观2023年，供需博弈仍是影响丁二烯价格波动的主要因素。2023年1～2月，丁二烯市场强势高开。这主要基于对装置检修计划的预期较强，中石化积极调涨，竞拍货源大幅加价成交，且韩国装置检修导致供应面出现缺口，国内货源屡传出口消息，商家对外盘行情存看涨预期，提振市场报盘推涨。2023年3～6月，由于丁二烯的下游顺丁橡胶装置意外停车，需求面表现疲软，叠加广东石化及海南炼化丁二烯新增产能陆续释放，供需矛盾加剧。同时由于欧洲、美国、东南亚等地区货源供应较为充裕，大量进口货源以相对优势价格冲击国内市场，导致丁二烯行情意外急速走跌，因此2023年6月末，市场逐步呈现筑底态势。2023年7月，由于国际原油价格逐步震荡走高，同时日本石脑油价格跟涨，成本面强势拉动丁二烯价格。2023年8～9月份，石油裂解装置因成本问题有降负现象，且受台风天气影响远洋货源到港，从而导致供应面减量。叠加丁二烯橡胶期货走势强劲，提振国内市场，同时外盘价格坚挺，国内货源陆续出口。综合因素作用下，2023年10月下旬开始丁二烯市场持续强势上涨，至11月中旬达到年内第二个高点。2023年12月，由于北方及华南地区货源充裕，叠加丁二烯进口船货到港预期，供应面增加明显，丁二烯行情弱势下行。但随着部分装置临时停车，丁二烯供应缩减提振市场业者心态，行情跳涨后趋于平稳。隆众资讯丁二烯分析师王春燕：下游需求不足拖累消费近年来，丁二烯下游的顺丁橡胶、丁苯橡胶行业产能均有小幅增量。2023年丁二烯主要下游消费量在358.48万吨左右，环比增幅10.50%。尤其丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)行业2023年度消费量由此前的不足50万吨增长至88万吨左右，2023年环比增幅达33.19%，并在2023年跃居丁二烯下游第二大消费领域。2023年，丁二烯主要下游行业利润整体表现为先涨后跌，9月以后产业链利润逐步向上游转移。根据上下游产品主流牌号及主要代表价格数据核算，截至2023年12月底，ABS行业利润持续近半年倒挂且幅度不断加深，甚至部分时间点单吨利润倒挂幅度高达千元左右，难以支撑丁二烯行情继续上行。合成橡胶行业则结束了自2023年6月份以来的高利润状态，11月开始呈现倒挂状态。受产品自身盈利能力差别影响，丁二烯主要下游产品产能利用率涨跌互现。由于ABS快速扩能带来的供求关系转变较为明显，行业利润长期承压，产能利用率下滑至75%以下。整体来看，随着下游行业产能利用率逐步下降，下游行业对原料丁二烯的消费量也随之下降。4.32024年近期价格走势进入6月份，国内丁二烯市场涨势明显加快，用扶摇直上来形容丁二烯涨势一点也不为过。丁二烯自身供应偏紧，加上6月份以来顺丁橡胶期货价格大涨带动，丁二烯价格仿佛插上了翅膀，冲破下游的束缚，价格一路涨至近两年新高。5月中旬开始，由于看空预期不敌供应偏紧现实，丁二烯价格止跌上行。进入6月份国内市场供应紧张局面并未缓解，尤其是华东地区，港口库存低位，可售量有限，华南地区可售现货资源亦不多，导致部分连云港货源南下，对山东市场补充量减少。而北方市场来看，随着山东及东北部分顺丁橡胶装置重启，东北及山东厂家可外销现货量亦出现减少，现货供应量收紧对价格支撑相对明显。与此同时，6月6号开始，顺丁橡胶期货价格开始拉涨，单日涨幅最高达1000点以上，对丁二烯市场提振明显。自身供应量相对有限情况下，主要下游产品期货价格快速上行给丁二烯价格安上了翅膀，对丁二烯价格上涨带动作用尤为明显。截至6月12日，丁二烯山东市场送到价格在13550-13600元/吨，较上月底价格上涨13.6%；江浙市场送到价格在13600-13700元/吨，较上月底上涨13%。图102023-2024年丁二烯价格走势进口数量有限+国产货源供应量偏低，供应端对价格支撑持续偏强自3月份开始，国内丁二烯进口量出现一定下滑，对国内市场难有明显补充。由于远洋货源运输成本增加及欧洲地区供应减少等影响，上半年远洋货源对亚洲市场补充极为有限。而东南亚地区部分丁二烯装置开工亦不正常，流入东北亚数量亦有所减少，尤其是流入中国丁二烯数量明显下滑。整体来看进口货源补充量较去年出现一定下滑，导致华东地区港口库存持续偏低，市场可流通现货量极其有限。据卓创资讯监测数据显示（见图11），华东地区商业罐库存水平自5月份以来已创近几年新低，尤其是6月初数据来看，罐区几无丁二烯库存可言。图11丁二烯华东商业罐库存情况国内供应端来看，裂解装置开工负荷不高、部分装置意外停车以及部分检修装置重启时间延后等，均导致国内丁二烯供应量不足。目前裂解装置主产品依旧延续亏损，国内部分规模较小裂解装置开工不佳。就6月份国内装置开工情况来看，上海石化一套、齐鲁石化一套、茂名石化一套、中韩乙烯一套、独山子石化、卫星连云港石化、福建联合、上海赛科一套、浙石化2#丁二烯装置分别有计划内外的检修，导致国内丁二烯供应量延续处于相对低位。据卓创资讯统计数据来看，6月份国内丁二烯产量或延续34万吨左右，较上月提升极其有限，供应端持续偏紧对丁二烯价格支撑明显。顺丁橡胶期货上行再一次带动丁二烯价格重心走高去年8月底顺丁橡胶期货价格涨停，带动丁二烯价格单日涨幅高达6%。今年6月7日，受顺丁橡胶期货大涨影响，丁二烯市场价格单日涨幅高达5%，亦是年内目前单日涨幅之最，丁二烯此两次单日涨幅较大行情均受顺丁橡胶期货走势带动明显。此轮价格上涨主要也是根据供应端收紧逻辑，近期由于丁二烯价格高位，顺丁橡胶整体开工负荷不高，导致供应量处于偏低水平，而目前又临近老仓单注销节点，吸引资金的关注。截至6月13日收盘，合成橡胶期货主力2407收于16555，涨840。虽现货价格跟进暂有限，但是期货价格的明显走高对丁二烯市场气氛提振明显。短时间供应难有明显补充，丁二烯价格或偏强震荡为主6月下半月来看，国内丁二烯供应量补充或相对有限，供应端对价格支撑或依旧偏强。华东地区福炼丁二烯装置陆续恢复正常，但是浙石化2#装置下半月计划检修，且华南有两套装置亦或在7月份有检修计划，预期或提前释放消化。北方市场来看，东北厂家可外放量减少，且华锦7月份开始有检修计划，预期亦将提前释放。山东民营顺丁橡胶装置开车，可流通现货量亦不多。连云港装置目前一套尚未重启，重启时间或在6月下旬，月内对北方市场亦难有补充。整体来看，市场可流通现货量亦不多，供应端依旧存在较强支撑。随着丁二烯价格逐渐走高，氧化脱氢装置盈利情况可观，后期需关注氧化脱氢装置开工情况。进口市场方面，本周陆续开始有部分7月份货源的招标，目前中国丁二烯价格高位背景下，亦需关注部分进口货源流向情况。5丁二烯供应及产能增速分析由于非石脑油等重质原料制乙烯的裂解装置一般不需要配套碳四抽提丁二烯装置，因此全球乙烯与丁二烯产能增速出现背离。根据路孚特的数据，预计到2027年全球乙烯产能将达到2.5亿吨，2024-2027年复合增速为2.7%；预计到2027年全球丁二烯产能为1980万吨，2024-2027年复合增速为0.9%，仅为全球乙烯产能增速的三分之一，到2027年全球丁二烯产能预计同比2026年持平。我们认为，随着全球乙烯原料的轻质化，导致丁二烯组分偏多的混合碳四产量无法跟随增长，即也不需要配套更多的抽提装置，这导致全球丁二烯产能增速放缓，丁二烯橡胶成本端支撑逐步增强。近期，随着全球丁二烯供应持续偏紧，丁二烯价格不断走强，推动丁二烯橡胶期货主力合约BR2407创下上市新高，盘中一度上涨至16715元/吨。根据上述内容，丁二烯是制成丁二烯橡胶唯一的原材料，丁二烯橡胶供应端的驱动往往来自于丁二烯供应变化。丁二烯占丁二烯橡胶加工成本约80%左右，是丁二烯橡胶成本端定价的重要因素。其他费用包括溶剂油、催化剂等辅助材料。每吨丁二烯橡胶辅助材料的费用在300-400元/吨；人工费用在2200-2500元/吨。即丁二烯橡胶的生产成本大约=丁二烯现货价格*1.02（单耗）元/吨+2500元/吨。图12丁二烯橡胶生产工艺流程5.1丁二烯供应端的“副产品”属性丁二烯为烯烃类化合物，即通常所说的“三烯”（乙烯、丙烯、丁二烯）之一，属于于石油化工产品。在乙烯裂解的过程中会生产出部分混合碳四（C4），再将C4通过抽提蒸馏提取，再生产出丁二烯。而在现代化工工业中乙烯一体化装置比较常见，乙烯一体化装置是指将乙烯的生产和其它化学品或石化产品的生产过程整合在一起的装置。这种一体化设计通常包括乙烯生产单元以及与乙烯相关的下游加工单元，这其中就包括了C4抽提丁二烯的装置。而同时，在乙烯裂解的产物中，C4的组分一般在10%左右，因此C4以及丁二烯在乙烯裂解的过程中为副产品。这就导致了C4抽提丁二烯装置的利润对乙烯一体化装置的综合利润水平影响很小。因此，丁二烯的供应（或者说C4抽提丁二烯装置的开工率）一般不会取决于自身装置的利润水平，往往取决于乙烯一体化装置的综合利润水平（或者说乙烯裂解价差与开工情况）。图13丁二烯生产流程工业上丁二烯的生产工艺主要分为两大类：一类是将C4馏分进行提纯，通过蒸馏处理得到高纯度的丁二烯产品；另一类是将C4馏分进行脱氢处理，通过消除反应生成丁二烯。这两种工艺所使用的原料也不同。最常规的提纯方法是萃取蒸馏。萃取蒸馏首先进行萃取，在反应体系中加入一种萃取剂，该萃取剂对某一种组分有很大的溶解度，从而实现分离提纯。之后，将其他混合物再进行蒸馏提纯，分离出其他组分。目前，由于技术成熟与安全性、分离效率、经济成本等因素，全球主要的丁二烯生产工艺为抽提蒸馏法（ExtractiveDistillation）。表1丁二烯主要生产工艺丁二烯的生产工艺都是以混合碳四作为主要装置进料，而混合碳四一般缺乏公开的贸易流通环节（即没有混合碳四的市场价格），原因如下：①混合碳四是由多种碳氢化合物（如丁烯、丁烷、异丁烯等）组成的复杂混合物，其成分和比例难以保证稳定性和一致性，这使得其难以作为统一产品在市场上进行交易和使用；②混合碳四中的各种成分具有不同的化学性质和应用用途，需要根据具体需求进行进一步分离和加工才能得到单一化学品，因此难以直接用作标准化产品；③由于复杂的组成和需求不确定性，混合碳四的处理成本较高。这包括分离、纯化和处理残留物等环节，使得在市场上的竞争力受到限制；④工业上对混合碳四的需求相对有限，大多数工业应用需要的是其中的特定成分或单一化合物，而不是整体的混合碳四。⑤缺乏统一的规范和标准化处理方法，使得混合碳四难以形成广泛接受的市场定价和交易模式。因此，混合碳四通常是作为化工生产中的中间产物或副产品，直接配套有对应的下游装置，再加工成相关产品对外销售，而不是作为一个单独的商品在市场上流通（也有部分企业会对外销售/采购混合碳四，这部分企业数量较少）。混合碳四指含有四个碳原子的烃类混合物，饱和烃有正丁烷和异丁烷，烯烃则有1-丁烯、2-丁烯（顺、反-2-丁烯）、异丁烯和丁二烯四种，此外还有乙基乙炔（1-丁炔）、2丁炔、丁二缺乙烯基乙炔四种炔烃。混合碳四由于异构体种类众多，因而不同源头（即乙烯裂解装置的原料）的混合碳四组份也有较大差异，常见的混合碳四以及对应组分如下。表2不同生产来源下混合碳四组分常见的乙烯裂解装置原料有石脑油、乙烷、煤/甲醇、LPG和粗柴油，以上原料在乙烯裂解的过程中都会出现混合碳四。不难发现，不同原料下的混合碳四组分差异，尤其是丁二烯的组分差异较大。只有石脑油和粗柴油裂解制乙烯副产的混合碳四中丁二烯组分较高，而由于粗柴油裂解制乙烯的经济性、裂解难度、乙烯收率等问题，导致使用粗柴油裂解制乙烯的装置偏少。因此，前文中提到的用于丁二烯抽提的混合碳四，主要是石脑油蒸汽裂解制乙烯副产的混合碳四，一般也只有进料为石脑油的乙烯裂解装置才会配套碳四抽提装置。至此，我们已经将丁二烯的供应溯源至乙烯裂解环节。丁二烯的化工品属性导致其供应环节相对复杂，在这里简单做一个逻辑上的推导。在各生产环节装置没有变化的情况下，改变丁二烯当期供应的路径或许是：石脑油裂解制乙烯开工率（一体化装置综合利润，再追溯需要评估乙烯裂解价差变化的驱动或者当下的基本面是否需要给乙烯裂解利润）变化→混合碳四产量变化→丁二烯产量变化。图14石脑油裂解乙烯开工及中国丁二烯产能利用率（%）5.2乙烯原料轻质化背景下，丁二烯产能增速放缓进入新世纪以来，全球乙烯原料的多元化、轻质化趋势明显。轻质原料如乙烷和丙烷相比于重质原料如石脑油、柴油等，更为经济且生产效率更高。乙烷和丙烷主要来源于天然气和页岩气的分离过程，而这些气体资源近年来在北美地区（特别是美国）由于页岩气革命的推进而变得更加丰富和廉价。根据EIA的数据，预计2024年美国乙烷日产量维持在271万桶，预计2025日产为276万桶，美国乙烷产能释放速度放缓，但仍有增量。伴随着美国乙烷产量的持续增长，近两年来，乙烷价格保持在18美金/加仑左右，而乙烷等轻质原料裂解生成的乙烯收率较高，使得其相比于石脑油裂解乙烯具有明显的成本优势。根据相关数据测算，乙烷裂解制乙烯的完全成本大约为572美金/吨，相对的，石脑油裂解制乙烯的完全成本大约为1003美金/吨。美国页岩气革命驱动的乙烷供应增加，带来的乙烷价格低位运行，呈现为乙烷裂解制乙烯的成本远低于其他原料。图15美国乙烷