中国丙烯行业发展分析：供需格局好，原料轻质化进程加快，PDH产丙烯份额逐步提升[图]

    一、丙烯供需格局好，原料轻质化大势所趋

    丙烯是重要的化工原料。丙烯是最重要的石油化工产品之一，不仅拥有多元化的生产工艺，也具有丰富的下游产业链条，近年来，伴随着下游产品聚丙烯、环氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸及酯等产品的发展，丙烯作为这些大宗化学商品的主要原料，也得到了快速的发展。

    （一）、全球丙烯供需情况分析

    世界丙烯供需基本平衡，2018年世界丙烯产能为1.4亿吨。2010-2017年，全球丙烯产能需求复合增速均为4%左右，全球丙烯处于弱平衡状态。2018年全球产能达到1.4亿吨，产能增速约为4.5%。2018年全球丙烯需求达到1.1亿吨，17、18年全球丙烯需求增速分别为3.9%、4.5%；装置开工率继续小幅回落，2018年丙烯装置开工率约为78.3%。

    丙烯新增产能主要来自亚太。从地域上来看，亚太、北美、西欧一直以来是丙烯的主要生产和消费地，但近来亚太地区产能增速明显快于北美及西欧。2017年，亚太地区已集中了全球52%的丙烯产能，而2010年这一数字仅为32.1%。2016-2017年全球丙烯产能增速约为4%，产能的增长主要来自亚洲：2017年全球丙烯产能增加了554万吨/年，其中亚太增加432万吨/年，中东增加了72万吨/年，北美增加了54万吨/年，其它地区丙烯产能的小幅下降。

世界丙烯产能变化情况

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    相关报告：智研咨询发布的《2019-2025年中国初级形状的聚丙烯行业运营态势及未来发展趋势报告》

    全球乙烯产能持续增长，中国丙烯产量居世界之最。截至2017年底，全球丙烯产能为11562万吨/年，同比提高5%，其中亚太地区产能占比54%，欧洲/中东/非洲地区产能合计占比28%，其余17%为美洲产能占比。2017年全球丙烯产量为10438万吨，同比提高5%。中国是全球丙烯产量最大的国家，占全球产量的27%，东亚、西欧和北美地区丙烯的产量分别占16%、14%和14%。2017年全球丙烯行业开工率处于高位，总体达到90%。

2017年全球丙烯产能分布（万吨/年）

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2017年全球丙烯产量分布

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2017年全球各地区丙烯消费量占比

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2017年全球丙烯消费结构情况

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    2019年全球丙烯新增供给小于新增需求，未来2-3年保持高景气度，丙烯行业持续看好。2019年全球丙烯增量主要体现在PDH和蒸汽裂解，未来除CTO/CTP有些许增量外，PDH逐步成为丙烯产能主要增长来源。总体来看，未来3年全球丙烯需求维持500万吨/年的增幅，丙烯处于供不应求的阶段，行业保持高景气度。

全球丙烯新增供给、需求（百万吨）

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    （二）、中国丙烯供需情况分析

    自2010年以来，我国丙烯的需求呈现加速态势，表观消费量快速增长。2017年我国丙烯表观消费量高达3148.8万吨，同比提高11.5%。丙烯下游的主要产品有聚丙烯PP、环氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸和辛醇，2017年它们的消费量占比依次是71%、7%、6%、4%、4%。可见，丙烯最重要的用途依然是生产聚丙烯，其次是作为生产环氧丙烷、丙烯腈和丙烯酸的重要原料。

2017年我国丙烯消费结构情况

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    目前，生产丙烯的工艺有三条路线，一是“石油-石脑油”裂解后得到丙烯，国内90%的丙烯产能来源于此。二是煤制烯烃制取MTBE和丙烯。三是丙烷脱氢制丙烯（CTO—PP），是最具竞争力的生产工艺。

    2018年丙烯产能扩张脚步依旧向前，丙烯的产量将会明显增加，但就可贸易量来看，仍是比较有限，2018年丙烯市场虽产能、产量都有所增加，但丙烯自用量的增加或明显多于可贸易量，对目前市场的供应缺口弥补有限。

    2018丙烯产能达到3870万吨。国内丙烯产能从2009年的约1600万吨增至2017年的约3500万吨，年复合增速12.5%；产量从2009年的约1265万吨增至2017年的约2850万吨，年复合增速11.5%，开工率由2013年的70%逐步回升至2017年的79%；表观需求量从2009年的约1400万吨增至2017年的约3140万吨，年复合增速11.1%。丙烷供需较为平衡，然而丙烯市场仍存在一定的缺口：2017年我国丙烯净进口量约310万吨，丙烯对外依存度为10.23%，下游衍生品丙烯当量缺口约920万吨。2017年扩产速度趋缓，新增产能仅171万吨，增速仅有4.7%，而产量增幅明显，整体开工率回升至83%。2017-2018年中国丙烯产能增长586万吨/年，2018年底达到3870万吨/年，需求保持相对平稳，2018年中国丙烯表观需求为3527万吨。

国内丙烯产能产量及开工情况

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    丙烯产能产量双提升，总体开工率上行。数据显示，我国丙烯产能连续九年稳步提高，丙烯产量随之增加。2017年我国丙烯总产能约3422万吨/年，同比增长156万吨/年（+5%）；产量2839万吨，同比增长305万吨/年（+12%）；开工率达到83%，同比提高5个百分点。

2009-2017年我国丙烯供需平衡表

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    截至2018年6月，中国共有164家企业生产丙烯，年产能共计达到3765万吨，华东地区是国内丙烯产能最集中的地区，占比为26%，其次为山东、西北，占比分别为18%、15%；而华东、山东、西北同样为国内丙烯消费最集中的地区，占比分别为27%、18%、15%。产能与消费的地域分布高度一致，丙烯产品得以就近得到有效消化。

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    2017-2018年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。截止2017年底，中国石油基路线丙烯占丙烯总产能的59.1%；煤化工路线丙烯产能占比由2013年10.8%提升到了25.6%；丙烷脱氢路线丙烯产能由2013年3.3%提升到了2017年的15.3%。2017年我国新增丙烯产能328万吨，2018年新增产能286万吨。

国内各工艺产能变化

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国内丙烯产能结构变化

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2017中国烯烃新建项目

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2018中国烯烃新建项目

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    2017年我国丙烯产能将达到3,502万吨，未来五年（2017-2021）年均复合增长率约为9.52%，2021年将达到5,040万吨。

2017-2021年中国丙烯产能走势预测

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    （三）、丙烯主要下游产品聚丙烯发展情况

    聚丙烯是丙烯最大的下游产品。丙烯消费下游构成较为稳定，聚丙烯是最主要的丙烯下游产品。2010年全球丙烯产品中约64%的产品用于生产聚丙烯，到2017年全球丙烯产品中，聚丙烯的消费比例达到了65.4%，比例仍在不断提高。

全球丙烯需求结构（百万吨）

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2017年丙烯下游消费结构

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    2018年全球聚丙烯需求增速加快，开工率提高：2018年全球聚丙烯需求为7339万吨，同比增长4.7%，增速较2017年提高0.7个百分点，由于能力增长低于需求增长，开工率有所提高。2010-2017年间，全球聚丙烯供应复合增速为4%，需求复合增速约4.5%，2017年全球聚丙烯开工率达到88.5%。

全球聚丙烯供需状况

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全球聚丙烯开工率提高

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2017全球聚丙烯产能分布

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    全球聚丙烯产能增量主要集中在中国，原因是未来3年中国PDH产能的投产，随之配套下游聚丙烯产能。全球聚丙烯需求增量维持在400万吨/年左右，2019年新增供给仍小于新增需求，看好“丙烯-聚丙烯”产业链。

不同区域聚丙烯产能增长情况（百万吨）

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    我国内聚丙烯产能消费稳步上涨。2010-2017我国聚丙烯产能复合增长率为10.2%，需求增长为7.8%，产能增长高于需求，然而2017年我国聚丙烯产量和需求仍有约450万吨缺口。2017我国丙烯酸消费增速10.2%，需求增长迅速，而同期产能增速有所放缓为5.3%。2018年全国聚丙烯产能为2573万吨/年，产量为1960万吨，国内聚丙烯进口量在400万吨，需求为2580万吨。

2017年中国丙烯主要下游产品供需形势（万吨）

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中国丙烯下游产品年均增长率

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我国聚丙烯供需状况

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    我国内聚丙烯自给率逐步上升。2010-2017我国聚丙烯开工率基本保持在80%左右，12-14年有所提升，14-16年又下降至12年水平，2017年有所提升，至82.1%。聚丙烯自给率稳步上升，2017年我国聚丙烯自给率达到81%。未来随着下游消费的提升和我国PDH产能的陆续投产，聚丙烯缺口尤其是高质量聚丙烯缺口将逐步缩小。

我国聚丙烯开工及自给情况

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    聚丙烯作为丙烯第一大下游产品，聚丙烯价格与丙烯价格走势基本上一致。

聚丙烯-丙烯价格价差

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    二、丙烯成本优势及中国PDH项目发展情况

    （一）、蒸汽裂解副产丙烯收率及PDH收率情况分析

不同原料制丙烯收率

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    PDH技术主要有UOP公司的Oleflex技术和Lummus公司的Catofin技术，两者的主要区别在于脱氢和催化剂再生。UOP技术采用的铂系催化剂具有高活性、高选择性和低磨损率，使用寿命较长，但价格偏高，一次装置投资约1亿元人民币，UOP技术产量稳定性较高，较好地适应各种类型的丙烷原料；Lummus技术采用的铬系催化剂价格便宜且选择性更高，丙烯收率略高于UOP技术，但是催化剂使用寿命不如UOP。

    （二）、原料轻质化进程加快，PDH产丙烯份额逐步提升

    全球丙烯的工业化生产工艺主要有炼厂二次加工重（渣）油的催化裂化法、石脑油裂解法、PDH、甲醇制烯烃（MTO/MTP）和烯烃歧化法等。随着北美页岩油气开发，近两年及今后一段时期，全球各地区采用传统裂解和FCC装置的丙烯份额均有所下降，而PDH所产丙烯份额逐步提升，预计全球PDH丙烯份额将由目前的10%提高至13%左右。

    1、美国丙烯产量及增量主要来源情况

    美国乙烯更多原料来源于乙烷，石脑油蒸汽裂解制乙烯产量减少导致副产丙烯减少，美国汽柴油利用率加大导致炼油厂催化裂化副产丙烯减少。未来美国丙烯增量主要来自新增PDH产能。

美国丙烯供给结构

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美国PDH产能预测（万吨）

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美国丙烷脱氢开工计划一览（单位：万吨）

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    2、中国PDH项目发展情况

    蒸汽裂解和催化裂化长久以来一直是丙烯最主要的生产来源，近年来全球丙烯需求增长迅速，但传统工艺生产的丙烯难以跟上需求快速增长的步伐，而随着我国成品油消费结构由柴油消费为主转向为以汽油消费为主，石脑油加工走汽油路线将逐步成为大势所趋，蒸汽裂解原料供应将受到影响，而丙烷脱氢等新工艺的比重不断增加，从2001年的不足3%上升到2017中国丙烯供应（百万吨）

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    随着2013年天津渤化15万吨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2018年550万吨的PDH产能，已经占据全球PDH产能的50%。卫星石化已于2018年12月29日完成试生产备案，公司PDH二期45万吨产能已符合生产要求，具备投料试生产条件。预计到2020年，我国PDH产能总计达843万吨，用于生产丙烯的原料丙烷消费为1181万吨。

中国PDH产能汇总

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    3、丙烯最主要成本及PDH成本情况分析

    PDH盈利能力强：从中国的PDH成本模型来看，原料是最主要的成本，项目的盈利关键是稳定、低廉的原料。而丙烷价格由于燃料性质存在价格上限，且未来与石脑油价差仍会扩大，因此在成本上占据绝对优势。通过成本模型测算得到，以786美元/吨左右的丙烷价格、1176美元/吨的丙烯价格，中国PDH的单吨净利在1050元人民币左右，100万吨对应净利为10.5亿元，经济性可期。

丙烯-丙烷价格价差图

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PDH成本拆分

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    PDH装置相对其他路线具备成本优势：从完全成本看，甲醇制烯烃（MTO）面临极大生存压力，煤到甲醇再到烯烃三个环节中，MTO成本受到原料甲醇影响较大，煤制烯烃（CTO）成本则相对稳定。PDH成本跟随丙烷价格走动，回溯历史成本曲线，PDH成本相对MTO和CTO有较强的成本优势；与石脑油的相对成本比较取决于油价，在高油价时PDH相对石脑油路径成本优势显著，在低油价下PDH和石脑油路径不相上下。2017年，在原油价格为54.3美元/桶的情况下，石脑油裂解的丙烯完全成本为5000元/吨，甲醇制烯烃为7000元/吨，煤制烯烃为5480元/吨，PDH为5085元/吨。即使在低油价下，PDH相对于石脑油也具备竞争力，比CTO具备一定成本优势，相对于MTO具有巨大优势。

2017年各丙烯路线成本比较

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各路线生产丙烯成本比较（美元/吨

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丙烯主要生产原料价格波动（美元/吨）

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    4、不同工艺生产丙烯经济性对比

    不同工艺原料原油价格关联性分析。煤、甲醇、丙烷和原油，这四大原料制烯烃的竞争力很大程度上取决于其烯烃生产的完全成本（含财务费用和折旧）。石脑油是炼油的主要产品之一，石脑油的价格与原油密切相关，石脑油制烯烃的成本取决油价。丙烷主要来自于天然气副产，也有部分产于炼油。作为重要的能源产品，丙烷（LPG）的价格和油价也会联动。而甲醇在中国之外主要以天然气为原料生产，煤和天然气一样，对运输条件要求很高，不同区域价格差别很大，因此煤和甲醇的价格与国际油价关联性较弱。

    甲醇制烯烃MTO和甲醇制丙烯MTP对比分析。MTO工艺生产丙烯的成本低于MTP，究其原因，MTO的烯烃规模稍大、甲醇单耗低于MTP。从投资角度看，在这些工艺中，MTP装臵单位烯烃投资额最高，因而单位烯烃的折旧和其他固定成本也最高。传统石脑油裂解路线可变成本较高，远高于其他路线。因此，原料成本高是裂解工艺成本高居不下的主要原因。而MTP、MTO路线虽然固定成本要高于石脑油蒸汽裂解路线，但原料成本低的优势足以使其生产成本具有竞争力。

不同路线下烯烃价格平衡情况

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    PDH路线成本优势显著。丙烷脱氢装臵流程简单、单位烯烃投资额低、产品相对单一、丙烯产量大、副产品附加值高，因此成本也较低。2018年以来，布伦特原油均价在70美元/桶附近，即当动力煤在360元/吨，甲醇在2300元/吨，PDH丙烷在5517元/吨时，煤制烯烃、甲醇制烯烃和PDH三者成本竞争力相同。2018年以来，动力煤价格始终高于600元/吨，平均价格约633元/吨；甲醇价格一直高于2500元/吨，平均价格约2949元/吨；而丙烷的出厂平均价格为4476元/吨，远远低于5517元/吨。由此可见，PDH路线原料成本明显低于其他两种方式，具有较大的竞争优势。

2017年以来布伦特原油价格走势（美元/桶）

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2017年以来动力煤、甲醇、丙烷价格走势（元/吨）

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    丙烯-丙烷价差处于高位，行业景气为PDH提供发展空间。随着近年来丙烯需求量的增大，丙烷脱氢（PDH）工艺将逐渐彰显优势。以丙烷制丙烯原料丙烷的费用约占PDH总成本的90%，丙烷和丙烯的价差决定了该方法的经济性，而且PDH工艺所使用的丙烷大部分依赖国外进口。数据显示，从2017年1月1日至2018年7月31日，国内丙烯-1.2*丙烷的平均价差为377美元/吨，高价差使得丙烷脱氢PDH项目能够维持较高收益。2017年来，丙烯价格稳中有增，截至2018年7月底，丙烯价格达1090美元/吨，同比增长25%；丙烯-1.2*丙烷价差自2017年来持续扩大，虽在2017年底稍有回落，然而自2018年初价差又进一步扩大。2018年7月底价差达到365元/吨，同比增长9%，目前价差仍维持相对稳定的状态。近年来，国内丙烯产量和消费量持续攀升，预计丙烯行业高景气度或将促进PDH装臵的投资建设，为PDH的发展提供空间。

2017年以来布伦特原油价格走势（美元/桶）

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2017年以来动力煤、甲醇、丙烷价格走势（元/吨）

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    各种工艺成本对比分析。对比下图中生产丙烯的三种工艺成本曲线，不难发现，甲醇制烯烃MTO工艺的成本最高，PDH工艺和石脑油蒸汽裂解工艺的成本在2017年比较接近，但从2018年初开始分化，PDH工艺逐渐显现成本优势。2018年上半年，PDH工艺生产丙烯的平均成本为5638元/吨，大幅低于MTO成本8702元/吨、蒸汽裂解成本6381元/吨。2018年6月，这三种工艺的平均生产成本同比均有增加，PDH和蒸汽裂解工艺成本同比增幅较大，分别为28.2%和38.9%；MTO工艺成本同比增幅次之，为26.3%。

不同工艺生产丙烯成本走势（元/吨）

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    各种工艺毛利对比分析。MTO工艺和蒸汽裂解工艺的盈利能力在逐步下降，而PDH工艺盈利能力在逐渐转好。自2018年1月份起，PDH工艺的成本优势进一步扩大；2018年上半年PDH工艺生产丙烯的毛利润和毛利率的平均值分别为1243元/吨和22.1%；相比之下，MTO工艺的毛利润和毛利率的平均值维持负值，且在加剧恶化，2018年6月份MTO工艺毛利润同比下降88.8%，毛利率也同比下降了6.8个百分点。

    相对传统石脑油路线，PDH将带来较高利润率。以北美为例，一套60万吨/年的PDH按5.5亿美元，折旧按20年计算，北美PDH项目的税前利润大约为500美元/吨，净利率更是接近30%，而石脑油制丙烯净利率不到10%。由此可见，PDH盈利能力非常可观，可带来较高的投资回报率。

不同工艺生产丙烯毛利率走势（元/吨）

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不同工艺生产丙烯毛利率走势

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