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石化行业发展态势与竞争策略研究

2021-12-04

北京石油管理干部学院学报 2021年1期
关键词:乙烯发展

胡 杰

面对百年未有之大变局和中国人民追求美好生活的新需要,石化行业要做的工作还有很多,也面临不少困难和挑战:发展不充分的突出问题尚未解决,发展质量和效益还不高,创新能力不够强,实体经济水平有待提高。特别是严重的结构失衡,需要进行深刻的调整和优化。

一、中国石化行业现状及发展趋势

石化行业的燃料消费已接近峰值,但随着生活水平提高及高新技术产业兴起,以碳氢化合物为基础的材料和化工产业有着巨大的发展空间。石油消费将逐步从燃料向化工原料及高分子材料领域发展。

(一)成品油供应过剩矛盾进一步加剧

供应层面,近年来我国炼化产能迅速扩张,供应能力持续上升,随着恒力石化、浙江石化、辽宁宝来利安德巴赛尔等大型炼化项目的投产,成品油供应总量急剧增加,市场竞争主体更加多元化。我国原油一次加工能力已由2009 年的4.77 亿吨猛增至2019 年的8.63 亿吨,增幅和年均增速分别高达81%和6.1%。原油加工量由2009 年的3.75 亿吨增至2019 年的6.03 亿吨,增幅和年均增速分别为61%和4.9%。

需求层面,国家鼓励发展新能源汽车,逐渐减少燃油车的使用量。另外,随着5G 通讯技术的普及应用,汽车自动驾驶技术日渐成熟,正在从L2、L3 向L4、L5 过渡,汽车驱动系统逐渐从热机驱动向电驱动发展。这些因素都促成了我国成品油消费需求增速的下降。成品油表观消费量由2009 年的2.07 亿吨增至2019 年的3.30 亿吨,增幅和年均增速分别为59%和4.8%。2019 年我国炼厂开工率由2009 年的78.6%下滑至69.9%,远低于全球炼厂平均开工率(83%左右)。2020 年受全球经济衰退、我国经济放缓的影响,市场需求萎缩,供需矛盾加剧,炼油企业生存状况恶化。

(二)乙烯下游产品净进口量呈减少态势

2019 年我国乙烯产能为2865 万吨/年,预计到“十四五”末,将超过5000 万吨/年,产能增幅和年均增长率分别高达74.5%和9.7%。2019 年,我国乙烯表观消费量约2721 万吨/年,当量消费量约4900 万吨/年,仍需大量进口乙烯的下游衍生物,如聚乙烯进口1610 万吨,乙二醇进口893 万吨,苯乙烯进口280 万吨。未来几年,随着我国经济增速放缓,以及乙烯下游再生料替代、材料间替代、库存和贸易因素影响,预计2019-2025 年当量消费增速将下滑至4.8%左右,2025 年乙烯下游衍生物的净进口量将下降至2000 万吨左右。

(三)丙烯将逐渐呈现供需平衡甚至本土供应过剩的局面

2019 年我国丙烯产能为3987 万吨/年(非石油基路线产能占到38%左右),预计到“十四五”末,我国丙烯总产能将达6000 万吨/年,产能增幅和年均增长率分别高达50.5%和8.5%。2019年,我国丙烯产量约3230 万吨/年,当量消费量约4000 万吨/年,除进口286.6 万吨的丙烯外,还进口了500 多万吨的丙烯下游衍生物,其中聚丙烯的净进口量482 万吨,环氧丙烷净进口量24.5 万吨,丙烯腈净进口量26.6 万吨。预计到2025 年丙烯下游除难以替代的高端产品外,市场将逐渐呈现供需平衡甚至本土供应过剩的态势。

二、中国石化行业的内在矛盾及竞争态势

经过多年发展,中国的石化工业已经基本形成了配套完善的产业体系,但是以乙烯为龙头的下游石化衍生物市场仍然有很大的市场空间,尤其是在石化产品的高端、精细化和差异化方面与世界发达国家相比仍然存在着巨大的差距。

(一)结构性短缺与过剩矛盾并存

一方面乙烯产能不足,当量消费缺口较大:虽然预计到“十四五”末,我国乙烯产能将超过5000万吨/年,但2025 年乙烯下游衍生物的净进口量仍然有2000 万吨左右。另一方面,在乙烯下游衍生物领域存在严重的低端产能过剩,而高端自给率又严重不足的供给侧结构矛盾,无法满足市场需求。占60%~70%的低端化工产品出现产能过剩,如通用合成橡胶、PTA、丙烯酸等细分领域的产能利用率均不足70%。但是在高端领域,2017 年的总体自给率仅为64%,其中高端聚烯烃自给率仅为47%、工程塑料自给率为52%。石化产品在高端和细分领域的市场空间仍然十分巨大。

(二)中国石化市场将迎来全面竞争时代

由于中国石化市场存在着巨大发展空间,吸引了世界资本的目光,近年来,中国石化行业的投资热潮不减,市场参与主体呈现多元化。

一方面,美国和中东国家,凭借原料成本的绝对优势,将加大向中国的出口力度。美国在2022年前还将新增乙烯产能700 万吨/年。同时,巴斯夫、埃克森美孚等世界顶级石化企业已宣布在中国独资建设石化项目。随着中美贸易摩擦的持续,也将促进外商加大在中国独资建厂的力度。

另一方面,国内企业加大投资力度,不同行业、不同所有制企业纷纷涉足石化领域。国有企业加大规模化基地化布局。中国石化“十三五”投资2000 亿元,优化升级茂湛、镇海、上海和南京四大炼化基地;中国石油也积极打造广东石化炼化一体化基地和榆林、塔里木两个乙烯基地。行业外民营企业争相涉足石化投资。一是传统的化纤龙头企业凭借其在纺织市场强大的控制能力,向原料产业延伸,并形成从炼油到化纤产品的完整产业链,在芳烃产业链上占据了优势。另外,他们全部在沿海建厂,占据了海上原油运输和靠近发达市场的供应链优势。二是许多业外企业,兴起了进口乙烷、丙烷,靠乙烯裂解、丙烷脱氢及下游配套建设聚乙烯、聚丙烯装置,形成短流程、低成本的竞争优势,抓住时机抢占沿海发达市场。

煤化工进入调整期。基于我国能源安全及以煤为主的资源禀赋特点,国家鼓励发展煤制油、煤制烯烃等关键技术,煤制烯烃产业得到了长足的发展,总体处于世界领先水平,成为我国烯烃及下游产业的一支有生力量和竞争主体。由于油价长期低迷,限制了煤化工的盈利空间,使得煤化工进入了较长时间的调整期,但长远看煤化工仍将继续发展。

三、石化行业的发展动力及路径

(一)乙烯产能向北美和亚太集中,裂解原料趋向轻质化和多元化

在资源和市场驱动下,投资主要集中在中国、美国、印度等。由于美国页岩气开采的成功,副产大量的廉价乙烷,为建设以乙烷为原料的乙烯装置提供了可靠的资源保障,另外,美国在基础设施完善后还可向中国等亚洲市场出口乙烷,2018 年世界乙烷裂解所占比例为40%,预计到2022 年占比将接近53%。

而中国和印度依靠庞大的人口和日益繁荣的经济,支撑起了巨大的消费市场,不仅为本国石化产业发展提供了巨大的消费市场,也为美国、中东等资源国提供了出口市场。由于中国已形成了比较完备的石化产业体系,随着人民生活水平的提高和消费升级,必然带动中国化工产业链向高端、精细化和差异化方向发展。

(二)中国建设现代化强国,带动化学品需求持续增长

中国将实行以国内循环为主,国内国外双循环协调发展的经济发展战略,实现到2035 年基本建成社会主义现代化强国的目标,必将引领世界经济克服当前疫情影响进入新的发展周期,特别是一带一路战略将拉动沿线国家的经济增长,都为石化产业发展提供了广阔的市场空间。预计2019-2035年,全球聚合级乙烯、聚合级丙烯、苯、PX、甲醇、氯碱等基础化学品的需求增量将达2 亿吨。

(三)并购重组活跃,全产业链发展趋势明显

2018 年,全球石化行业并购交易额约6300 亿美元,占全球总交易额的20%。国际上,陶氏杜邦2017 年合并后成为全球最大化工企业,2019 年重组后的陶氏杜邦按专业分拆成了3 家企业。沙特阿美以691 亿美元收购全球第二大市值化工企业SABIC 公司70%的股份,实现从油气勘探开发到石化产品的全产业链发展。在中国,传统的化纤龙头企业如恒逸、恒力、桐昆、盛虹、荣盛,凭借其在化纤领域的强大市场控制力,开始向原料产业延伸,形成了从炼油、芳烃到化纤产品的完整产业链。

(四)产品的绿色化、精细化、差异化、定制化成为主流

从化工行业近期发展趋势看,产品的绿色化、高品质和精细化、差异化的趋势愈加明显。以塑料为例,将由大宗的聚乙烯、聚丙烯向高端的热塑性弹性体、茂金属聚烯烃、超高分子量聚乙烯/聚丙烯以及工程塑料如尼龙、聚酯和更高端的用于电子信息、新能源汽车的工程塑料如PEEK、PI、PEI、LCP、PPS、PMMA、PC、耐高温尼龙等领域拓展。也可利用传统化工原料,发展可降解的绿色塑料如PBAT、PBS 等,用于一次性包装等用途,化工行业将适应新经济的消费潮流,开发绿色化、精细化、差异化、定制化的新产品。

(五)原料来源更加多元,生产技术趋于多元化

化工原料生产技术更加多元化:未来原油直接制烯烃、芳烃,甲烷直接制乙烯、合成气制乙烯,CO2化工利用,生物基高性能材料等技术逐渐成熟。

乙烯生产技术:蒸汽裂解仍将是主流技术,未来将向低投资、低能耗、提高对原料的适应性和延长运行周期的方向发展。乙烯原料将进一步向轻质化、多元化方向发展,乙烷在乙烯原料中的比例进一步增大,石脑油所占份额逐年下降。丙烯生产技术:仍然以蒸汽裂解、催化裂化为主,但PDH、MTO 技术发展迅速,未来会形成蒸汽裂解、催化裂化、PDH 和MTO 共存的局面。

配套的低成本化工原料生产技术也在不断进步。例如,裂解馏分加氢系列催化剂:随着乙烯、丙烯生产工艺多元化,将提供定制化解决方案。α-烯烃生产技术:根据市场导向,升级催化剂和工艺,开发可灵活调控的乙烯选择性齐聚技术,为聚烯烃的共聚单体和高档合成润滑油提供不同碳数的优质α-烯烃原料。

(六)大型化、基地化、一体化成为发展趋势

《石化产业规划布局方案(修订版)》作出三大领域、七大基地的总体规划布局,集中了全国70%的炼油能力和55%的乙烯能力。19 家炼化一体化企业,合计炼油能力为2.46 亿吨/年、乙烯能力为1524 万吨/年,石化产能将更加集中,实现园区化、基地化和一体化发展。园区化有利于保证产业链完整,有利于资源和副产物高效利用,降低企业公用工程和安全、环保成本,已成为新建石化企业的必然选择。

(七)环保法规日趋严格,绿色低碳成为发展方向

国家发布相关行业政策法规,规范产业健康有序发展:发布《石化和化学工业发展规划(2016—2020 年)》《关于促进石化产业绿色发展的指导意见》《石化产业规划布局方案(修订版)》等。

安全环保执法与监督日趋严格,企业面临的环保与安全生产压力加大:气十条、水十条、土十条、新《安全生产法》、新《环境保护法》等出台,排放标准更高、监管更严。

响水事件直接引发全国范围开展安全生产大检查,导致染料行业等化工原材料价格上涨,间接推动我国化工行业供给侧改革,对化工行业整合发展影响深远。

(八)信息化、智能化与化工技术融合支撑产业升级

《关于石化产业调结构促转型增效益的指导意见》《石化和化学工业发展规划(2016 ~2020)》提出,扩大石化产业智能制造试点范围、推动新一代信息技术与石化工业深度融合。

以计划决策优化、生产过程优化为代表的智能化推动着石化行业高质量转型发展。中国石化已完成燕山石化、茂名石化、镇海炼化、九江石化四家智能化试点企业的建设。

(九)实现产业和产品循环,践行可持续发展

发挥聚烯烃材料耐腐蚀、使用寿命长、可回收加工的特点,开发管材、大型中空容器、车用料等使用周期长和可回收利用的系列产品。

开发废塑料回收再利用技术:我们正在开展烯烃的极性共聚研究,通过杂烯烃与极性单体的共聚,不仅可将廉价的杂烯烃转化为高附加值极性聚合材料,用于聚烯烃与极性材料的改性剂,还可将废旧回收塑料进行改性升级,实现物理回收利用。另外,我们也在开展废旧聚烯烃的裂解技术研究,通过回收烯烃单体,实现废旧塑料的化学回收。

开发CO2化工利用技术,生产可降解塑料,开发生物基高性能材料和可降解石油基材料等都可用于一次性用途,减少白色污染,实现对传统合成树脂的替代。

四、依靠创新发展提升产业竞争力

习近平总书记指出,攀登世界科技高峰的必由之路是自主创新,所有企业都要朝着这个方向努力奋斗。创新驱动是未来中国迈向现代化强国的根本动力,也是企业发展壮大、提升竞争力的核心手段。目前,中国科技贡献率不足60%,而发达国家已达到80%。国家已制定了创新驱动发展战略纲要,2035 年中国要跻身世界创新国家前列,意味着科技贡献率要超过70%,我们还有很长的路要走和很艰巨的任务要完成,尤其是面临着油品生产过剩、大宗化工商品也即将进入产能过剩的形势,如何提升企业竞争力,是我们无法回避的问题。

(一)响应国家创新要求,推动能源、材料领域突破发展

2012 年11 月,以习近平同志为核心的党中央提出“创新驱动发展战略”,2016 年5 月中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》,提出战略目标分三步走:到2020 年进入创新型国家行列,到2035 年跻身创新型国家前列,到2050 年建成世界科技创新强国。明确了信息、智能绿色制造、安全清洁高效现代能源体系、生态环保、智慧城市和数字社会等九个重点领域的技术发展方向。提出氢能、燃料电池等新一代能源技术,纳米、石墨烯等新材料技术等引领产业变革的颠覆性技术。提出强化原始创新,围绕涉及长远发展和国家安全的“卡脖子”问题,加强基础研究前瞻布局,加大对材料、能源、信息等领域攻关力度,实现关键核心技术安全、自主、可控。

(二)加强园区化建设,集约化发展,提升企业抗风险能力

为引导化工行业健康有序发展,工信部相继印发了《关于促进化工园区规范发展的指导意见》《关于推进城镇人口密集区危险化学品生产企业搬迁改造的指导意见》《关于促进石化产业绿色发展的指导意见》等系列文件,要求新建项目和区外企业必须搬迁入园。园区化有利于资源充分利用和合理配置,有利于园区产业链的完整性建设和副产物的高效利用,降低企业公用工程、安全环保和管理服务成本,提升抗风险能力。

(三)推进自主创新,助力化工行业高质量发展和企业转型升级

1.创新发展模式,加强政策制度建设,建立行业高质量发展体系。从本质安全和环保可靠性、产业布局合理性、产品高端化和技术先进性,以及创新能力、经济效益、国际竞争力等方面,进行全面系统评估,严格产业准入条件,严控新建项目,从源头避免低水平重复建设。

2.创新发展手段,加快数字化转型、智能化发展,助力化工行业高质量发展。随着5G 和AI 技术的快速推进,必将带来化工行业的科技和产业发展模式的创新。数字化和系统优化将推动供应链管理和核心装置优化,发掘出巨大的创效潜力,是传统企业转型升级的技术利器。

3.创新研发模式,加强应用基础研究,提倡学科交叉和官-产-学-研-用有机联动。国家层面要做好共性技术攻关和前瞻性、战略性技术储备,为重大关键技术突破和工业化应用奠定基础。加快科技管理部门职能转变,统筹发挥好我国科技队伍的作用,组织大学、科学院和企业科研院所协同创新,共同发力。

(四)依靠技术创新满足国家战略需求,实现自我超越

为实现中国跻身世界创新国家前列的奋斗目标,中国将以5G 通讯为代表开展新基建项目建设,将引领新能源汽车、自动驾驶技术、充电桩等快速发展。人工智能的发展也将加快传统产业与智能化、数字化、物联网和大数据的融合发展,实现产业升级。国家将推动以京津冀、长三角、粤港澳大湾区为代表的大城市群建设,以此为动力实现经济增长翻番的目标,将重点发展城际轨道交通和城市基础设施建设,如地铁、城铁、给排水、电力、燃气等设施。疫情也催生了医疗卫生体系,尤其是卫生防疫体系的快速发展,为医疗防护产业发展提供了广阔空间。东西部电力供需不平衡,超高压输变电技术及智能电网的建设,为高端绝缘材料和电容器等贮能技术发展提供了新的发展机遇。氢能产业的快速崛起,需要布局转移部分石化制氢能力,建设加氢站为氢燃料电池汽车提供合格的精制氢源。

五、石化产业发展的具体策略建议

(一)完善顶层设计,优化产业布局

以远洋石油运输为代表的沿海炼化产业布局占据了原料运输成本低、原油采购机制灵活和下游靠近发达市场以及人才聚集的天时、地利、人和的条件,是产业布局的最优选择。

其次,在我们现有炼化生产基地快速发展优势产品,扩大市场占有率,也是优先选择方向。

此外,借助消费市场转型升级创造的高品质产品的需求空间,将传统行业产品生产线如聚酯、尼龙等借助新技术实现更新升级,开发高端、差异化系列产品,提升竞争实力,实现供给侧的结构改革。

(二)提升原油资源利用效率,降低化工原料成本

有条件的沿海炼厂,可建设大型原油贮存设施、配套,以原油调和及供应链计划优化手段,实现油品组分的合理利用和原油成本的有效控制。炼化一体化企业,应根据原油性质进行合理利用。如石蜡基原油,在常压蒸馏后不进行二次加工,直接将柴油及以上轻质原料进行切割,分别由气体/液体炉裂解制乙烯;将常压重油经重油催化裂解装置生产轻质烯烃和烷烃(烷烃供乙烯装置做原料)、轻质油品(含烯烃)回炼再多产低碳烯烃;采用乙烯裂解炉管涂层技术,减少结焦延长运行周期,并可利用廉价原料;推广裂解优化技术,提高裂解原料的利用效率。上述技术组合能有效拓展烯烃的原料范围,提高油品利用效率,降低乙烯生产能耗。

(三)改造传统技术提升产品档次,向高端、精细化产品要效益

生产企业应立足自身的技术优势,提升产品性能和品质,实现附加值的提升。如利用我们在共聚单体α-烯烃上的技术优势,攻关改进己烯/辛烯联产技术,推广三元共聚聚乙烯技术,攻关釜式淤浆己烯共聚聚乙烯技术等;发挥聚丙烯产品种类丰富、应用领域多的优势,拓展新的高端应用,如医用、智能电网用、5G 和新能源车应用等,弥补我们抗冲共聚产品比例低的短板;在茂金属、超高分子量聚乙烯/聚丙烯等领域进行攻关,实现产品升级换代;开展聚烯烃溶液聚合技术攻关,向热塑性弹性体领域进军;在工程塑料领域,进行原料单体攻关,降低生产成本,下游发展高端聚酯、耐高温尼龙等。在芳烃领域,重点发展苯、苯乙烯的下游衍生物,如高端ABS,乙烯—苯乙烯间规共聚物和高端合成橡胶产品。利用传统化工原料生产绿色可降解塑料,解决一次性包装的白色污染问题,重点发展PBAT、PBS 等产品。

市场洪流浩浩汤汤,打败你的不是你的对手,而是时代变迁。石化行业发展要适应新基建和大城市群建设的国内需求,要以人才选聘和培养为第一要务,依靠自主创新突破核心技术,使化工产品技术迅速向高端化、精细化、工程材料化方向发展,在此基础上,加快产能建设和构建产业基地。此外,依托中国石油在原油产业链和资金方面的优势,通过资本运作手段,快速获得关键技术,切入新的领域,建设完整的产业链,实现在先进材料领域的新突破,占有市场和保持技术的持续领先。

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