CPCIC2018
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傅向升:一文带你看懂中国石化产业的过去、现在和未来

发布时间:2020-07-15  来源:中国化工信息周刊

 

前一阶段有金融机构约我谈谈石化产业的现状与未来,当然他们更关心金融系统在石化产业的机遇所在?当前中国石化产品市场的供需状况?以及不同所有制、不同规模、不同产业链的竞争力所在?应大家的建议,今天将部分内容加以编辑,或许有助于您了解石化产业、为您带来些许思考。

 

新中国石化产业发展的三大阶段

 

新中国石化产业的发展可概括为三大阶段:

 

第一阶段是新中国成立到改革开放,这一阶段主要是在一穷二白的基础上,如何满足农业、军工以及国民经济急需,而起步和快速建设时期。其标志就是从苏联援建我国三大化(兰化、太化、吉化)起步、到七十年代初集中引进大型石化和化肥装置,再加上我国自力更生和自主研发,用30年左右时间于七十年代末基本形成了我国石油和化学工业基本完整的基础体系。

 

第二阶段是改革开放到上世纪末或本世纪初,这是我国石化产业的快速发展时期,引进外资与自主开发并重。其重要标志就是跨国公司纷纷进入中国,约20年时间使我国石化产业发展成为成龙配套的工业体系,并奠定了我国进入世界石化大国序列的基础。

 

第三阶段就是新世纪以来的20年,是我国石化产业规模迅速扩大、结构(布局、产业、组织结构等)逐步优化、实现大踏步跨越的时期。其重要标志就是2010年我国石化产业成为世界第二大国、化工产业成为世界第一大国,由此重点实施创新驱动战略、开启了石化产业高质量发展的新征程。2019年石化产业营业收入12.3万亿元,占全国规模工业营业收入的11.6%;实现利润总额6683.7亿元,占全国规模工业利润总额的10.8%;无疑是国民经济的重要支柱产业,也是世界石化领域具有举足轻重影响力的石化大国。据欧洲化工理事会统计,2017年中国化工产业销售额1.29万亿欧元、欧洲5420亿欧元、美国4660亿欧元,明显高于欧美的总和。

 

我国作为石化大国的另一个表现是很多产品产能产量都位居世界前列,去年我国炼油能力8.61亿吨,原油加工量6.52亿吨,乙烯产量2052万吨、聚乙烯产量1745万吨,都是世界第二位;丙烯产量3288万吨、聚丙烯2348.5万吨、聚氯乙烯2010.7万吨、PX1470万吨以及纯碱2887.7万吨、烧碱3464.4万吨、电石产量2588万吨、化肥5625万吨(其中尿素2502万吨)、农药225.4万吨、甲醇产量4936万吨、轮胎产量超过8.4亿条(其中子午胎超过6亿条),染料产量占世界总产量的2/3,等等20多种主要石化产品的产能产量都是世界第一位。中国石化产业的规模约占世界总量的40%,很多跨国公司都预测中国石化产业的贡献会越来越大,2030年中国的贡献将进一步提高到50%。

 

石化工业产业链简况

 

石油和化学工业按照产品属性传统划分为无机化工和有机化工。通常情况下,我们一般以原料为主划分产业链,即通常说的煤化工、盐化工、石油化工、生物化工、磷化工,盐化工的主要代表是纯碱、烧碱、盐酸及其衍生产品;生物化工一般以粮食、生物质资源以及秸秆等废弃物为原料,经生物发酵技术获得一系列有机化学品;磷化工就是以磷矿石为资源主要生产磷酸、磷铵、磷酸盐等。100年前的世界化学工业主要以煤化工和盐化工为主,第二次世界大战以后石油化工在全球得到快速发展。

 

1 石油化工

 

通常是以石油和天然气为原料生产油品、基础有机化学品、精细化学品、合成材料(合成树脂、合成纤维、合成橡胶)的产业链。我们每天接触到,以及我们可以想象到的任何产品,都可以通过石油化工路线获得,所以石油化工是今天世界石化工业的主体,也是今天人类生活吃穿行必不可少、全球电子信息等制造业、航空航天等军事工业的依赖和保障。我国石油化工以大庆油田的发现为标志,开启了快速发展时期。真正实现规模化快速发展并形成基本完整的石化工业体系,是从上世纪七十年代初引进大型成套石化装置开始的,一直到本世纪初那段长期过程,其主要目标都是以大量增产成品油满足市场急需为主。

 

自2010年起,我国石油化工真正走上了转型发展之路,其转型的思路或者说重点标志有两个,一是针对成品油市场的逐步饱和、向“少油多化”转型,二是针对柴油消费达到峰值汽油市场增速较快、由高柴汽比向低柴汽比转型,直到今天这两大趋势还在继续。

 

当前,炼化工业的企业性质看,分为央企、地炼、合资企业,以央企为主。其中,中石化占炼油总产能的34.4%、中石油占22.9%,民营炼油能力占28.9%。回看2018年以前,地炼和少数合资企业(大连西太平洋、福建联合石化)的终端产品主要以成品油为主,炼化一体化大型石化装置几乎全部在央企。

 

“十三五”后期开始,随着国家宏观调控和产业政策以及外资准入,情况在快速变化:

 

一是民营企业集中建设大型炼化一体化装置,这一方面以恒力、荣盛、盛虹等为代表;

 

二是跨国公司纷纷布局中国,这一方面以巴斯夫在湛江、埃克森美孚在惠州分别独资100亿美元建设新材料基地,这两大基地分别于去年底和今年4月份开工,还有中海壳牌三期、沙特阿美与华锦在辽东湾、利安德巴塞尔与宝来石化在辽东湾、萨比克与福海创在古雷都在规划拟建炼化一体化装置。

 

站在今天展望未来:再过5到10年中国的石化产业规模集中度、整体技术水平、石化产业布局结构和产业链结构及其全球竞争力都会有大幅度的提升。

 

2 炼化一体化装置产业链构成

 

不同规模、不同产业链的炼化一体化装置竞争力比较,重点看新建装置,因为过去以央企为代表的炼化一体化装置的产业链大多都是:进厂原料原油,出厂产品汽煤柴等成品油、基本有机化学品、聚烯烃等合成材料。

 

新建炼化一体化装置先看已全面投产的大连恒力一期:原油加工能力2000万吨/年,其主要产品年产出量:芳烃450万吨、乙烯150万吨、高压聚乙烯40万吨、乙二醇180万吨、苯乙烯72万吨、聚丙烯83万吨,还有MTBE 82万吨、烷基化油30万吨并有联产醋酸50万吨、回收硫磺65万吨;采用全加氢工艺,除2套常压蒸馏装置外,另有煤油加氢、柴油加氢、重油加氢裂化装置,都是国际先进水平的工艺技术包,其化工产品的产出率高达50.3%

 

再看去年底已投料的舟山基地一期2000万吨/年情况浙石化舟山基地规划规模是4000万吨/年炼化一体化装置,分两期建设,第一期2000万吨/年去年底投料、今年4月底已达产,主要产品年产出量:芳烃520万吨、乙烯140万吨、聚乙烯75万吨、环氧乙烷和乙二醇80万吨、苯乙烯120万吨、聚丙烯90万吨;还有烷基化油45万吨、聚碳26万吨、丙烯腈26万吨、回收硫磺48万吨、MMA9万吨,这套一体化装置除常减压装置外,另有轻烃回收、延迟焦化以及渣油加氢脱硫、蜡油加氢裂化、柴油加氢裂化、重油加氢裂化、催化汽油加氢、石脑油加氢等装置。

 

荣盛公告称:通过该基地的建设将有助于构建“原油-芳烃、烯烃-PTA、乙二醇-聚酯-化纤”一体化产业链,实现高质高效规模化生产,降低产品成本,提升竞争力。该装置化工品的产出率约55%。

 

再看一个地炼利华益集团的案例:利华益是以利津石化为核心的企业集团,兼有制药、化纤、纺织等,其核心企业石化公司很早就开始转型,在炼油装置的基础上、充分利用油头向化工转化、延长化学品产业链,充分利用550万吨/年油头强化“炼化精细化工新材料一体化”发展模式,先后建设了300万吨/年重油加氢、260万吨/年重油催化、120万吨/年连续重整、100万吨/年加氢改质、52万吨/年MTBE、4万吨/年苯酐、20万吨/年乙二醇,利用聚合级丙烯进一步发展了70万吨/年苯酚丙酮、24万吨/年双份A、13万吨/年工程塑料聚碳以及25万吨/年丁辛醇、4万吨/年新戊二醇等产品,下一步还将重点实施100万吨/年轻烃裂解、20万吨/年环氧丙烷联产45万吨/年苯乙烯、40万吨/年高性能ABS、10万吨/年PMMA等产品和新材料。这种前瞻性的结构调整、技术升级和转型思路,使得企业的竞争力不断提升去年集团实现收入910亿元,利润46.5亿元,其中化工部份实现收入799.2亿元,利润39.9亿元,也为地炼企业探索了转型升级之路、提供了借鉴。

 

所以我们通常说:世界石化产业的发展实践证明,规模集中度越高盈利能力越强,所以一般都是向大型化、园区化、一体化方向发展;就路径来看、也是当前我国石化产业和市场需求的现状告诉我们,产业链越长盈利能力越强,因为上游是原材料、中段是成品油和基础化工品为主、增值增效集中在下游的烯烃深加工、芳烃深加工及其高端精细化学品、功能化学品、高端材料等产品,这是终端、是盈利点所在。

 

所以很多跨国公司进入中国主要是针对中国市场、重点是发展这些终端和高端石化产品,大家熟悉的杜邦、陶氏、朗盛、索尔维、赢创、三菱、旭化成、阿科玛、帝斯曼等都是如此,最近的代表就是巴斯夫在湛江、埃克森美孚在惠州分别投100亿美元建新材料基地,也是这样的布局方案。

 

3 特别提一下天然气化工

 

这是与石油化工相伴而生的,在产品上也是互为补充的。当前世界最成熟也是经济竞争力最强的以天然气为原料的两大产品链:一是天然气为原料经合成气到合成氨成熟的化肥产业链,二是经合成气到甲醇及其下游的碳一化工产业链,最具代表性的属甲醇羰基化制甲酸(甲酸甲酯、DMF、碳酸二甲酯等)、醋酸(醋酸乙烯、醋酸酯、醋酸纤维素等),甲醇制甲醛进而生产工程塑料聚甲醛,这都是今天世界上大规模生产、技术成熟、经济性强的产业链。当前,正在研发、也是我们最期待成功的就是天然气制烯烃,现正在研发的两种工艺:一是天然气经合成气制烯烃,二是天然气直接制烯烃,都已取得实验室阶段性成果,这是未来一个重要的方向。

 

4 近年来必谈的现代煤化工

 

现代煤化工是相对于传统煤化工而言,传统煤化工一般包括:以煤为原料的电石.乙炔化工产品链,以煤为原料的甲醇—碳一化学产品链,以及大家熟悉的煤气化合成氨—化肥产业链。现代煤化工是指以煤为原料采用先进技术和加工手段生产替代石化产品和清洁燃料的产业。我国是因为资源禀赋属多煤缺油少气,石油天然气的对外依存度又不断攀升,从深化能源革命出发和国家能源战略安全考虑,形成了今天世界领先的现代煤化工产业。

 

最初开展升级示范的有煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇,后来又开展了煤制芳烃、煤制乙醇等研发。尤其是在“十三五”期间,按照《现代煤化工产业创新发展布局方案》布局的内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东、新疆准东4个现代煤化工产业示范区的产业化和升级示范,现代煤化工技术取得突破性进展,煤制油、煤制烯烃、煤制芳烃等一些关键技术的水平已居世界领先地位,并积累了非常宝贵的工程化、产业化经验和实际运行数据,为我国深化能源革命、强化能源安全战略以及煤化工与石油化工的互补与协同发展积累了经验。

 

到2019年底已建成9套煤制油、4套煤制气、32套煤(甲醇)制烯烃、24套煤制乙二醇示范装置;形成煤制油总产能921万吨/年、产量745.6万吨,煤制气产能51亿立方米/年、产量43.2亿立方米/年,煤(甲醇)制烯烃产能1582万吨/年、配套聚烯烃产能1393万吨、产量1277.3万吨,煤制乙二醇产能488万吨/年、产量313.5万吨。

 

3

石化产业几个关注点简析

 

交谈过程中,多数人对石化产品市场供需状况、石化产业发展趋势、未来成长性等都予以比较高的关注度:

 

1 石化产品市场供需分析

 

我国石化产品总体看是“一边过剩,一边短缺”,具体说就是“低端过剩,高端短缺”,细分看则是基础化学品过剩、功能化学品短缺,具体体现:化肥、纯碱、烧碱、硫酸、农药、涂料、橡胶制品等这些传统基础化学品过剩严重,例如化肥去年产量5625万吨,而国内表观消费量约5100万吨;钾肥43%的用量靠进口,过剩最严重的是氮肥和磷肥,去年氮肥产量折纯3577万吨,消费量只有3007万吨,磷肥产量1211.7万吨,而国内需要量只有765万吨,所以去年出口化肥折纯量1119.5万吨(占总产量的20%),其中氮肥出口601万吨、占产量的16.8%,磷肥出口470万吨、占产量的38.8%;农药去年产量225.4万吨、出口146.8万吨,出口占65%;成品油去年产量超过3.6亿吨,而国内表观消费量只有3.1亿吨,所以去年出口高达5537.6万吨,比上年度增加20.2%,这是基础化工产品过剩的状况。

 

而化工新材料、专用化学品、高端膜材料、高端纤维材料有大量靠进口,每年都花费大量外汇,造成贸易逆差一直居高不下。去年进口量大的石化产品有有机化学品6085万吨、用汇551亿美元,合成树脂3366.8万吨、用汇481亿美元。其中聚乙烯进口1666.8万吨、同比增长18.8%、用汇171亿美元,聚丙烯进口349万吨、同比增长6.4%、用汇40亿美元,还有聚碳进口159.9万吨、同比增长12.8%、用汇38.7亿美元,乙丙橡胶进口192万吨、同比增长10.8%、用汇24亿美元,丁苯橡胶进口50万吨、丁二烯橡胶进口20万吨、丁基橡胶进口24.7万吨,还有乙二醇进口994.7万吨、用汇59.7亿美元。

 

化工新材料2018年总的消费量3410万吨、总的自给率约65%,其中工程塑料消费548万吨、自给率56%,高性能纤维消费8万吨、自给率50%,高端膜材料消费60万吨、自给率67%(其中纳滤膜85%靠进口、电驱动膜85%靠进口、医用膜90%靠进口),电子化学品消费90万吨、自给率67%,关键是进口部分都是技术要求更高、性能更高端的产品。

 

2 石化产业最新的创新及关注点

 

一是烯烃原料的轻质化,二是原油直接制化学品。

 

烯烃原料轻质化主要得益于北美页岩气革命的成功,烯烃新增产能当中,丙烯多以丙烷脱氢工艺,乙烯主要是乙烷裂解路线,传统的石脑油裂解制烯烃的占比正逐年下降。

 

目前乙烷裂解制乙烯已占全球总产能的36%,未来10年将提升到40%以上,从地域来看:中东乙烷为原料占比最高67%,北美占52%,亚太和西欧都在30%左右;国内已建成投产的丙烷脱氢制丙烯装置有12套,合计产能461万吨/年;我国申报拟建的乙烷裂解项目多达20多个,已开工建设只有2个

 

埃克森美孚的原油直接制化学品新工艺,在新加坡裕廊岛的一套100万吨/年装置是全球唯一的一套工业化装置,已经运行了6年,因原料不同其化学品产出率50%~70%不等。去年6月份跟沙特阿美北京研发中心交流时,也了解到他们与清华大学也正在合作开发原油直接制化学品的技术,在我国成品油市场饱和、而高端石化产品短缺的产业结构来看,这项技术更具有先进性与竞争优势。

 

另一个关注的热点是生物基和生物降解材料,这是解决当前塑料污染问题和未来资源枯竭问题的重要途径。尤其是新的限塑政策的实施,这不仅是未来发展的重要趋势,也是当前全球关注的热点和进步很快的一个重要领域。我国最早产业化的生物法高分子材料是聚丙烯酰胺经国家科技攻关、由上海农药所研发成果,在胜利油田、北京等地首先实现产业化,比原来的化学法有着更多的优点和竞争优势,在三次采油和水处理行业获得广泛应用。

 

中科院长春应化所、过程所、化学所、上海有机所、成都有机所以及南京工业大学、北京化工大学、南开大学等单位,都在生物化工的技术与工程方面都取得了很多成果。近几年我国及全球生物技术进步很快,生物可降解材料也取得明显进展,我调研过的海正生化的聚乳酸、凯赛科技的尼龙56都已实现产业化。在东源科技调研时了解到正在开发丁二酸丁二醇酯;带队访问三菱公司时看到了他们开发成功的生物法聚碳酸酯工程塑料,其光学性能优于双酚A型PC,并已做成汽车全景天窗。

 

美国、德国、日本、英国、荷兰、巴西等发达国家和生物资源丰富的地区,都高度重视并加快生物降解材料的研发、产业化和应用。杜邦公司研发的生物法1,3-丙二醇,在田纳西州已建成生产装置,其产品进而生产PTT聚酯短纤维,已在服装、住宅地板、运动用品等方面应用,产量在不断扩大;杜邦公司研发的另一个生物材料是与ADM公司合作的呋喃二羧酸甲酯,是以果糖为原料,不仅比石化工艺易得,而且作为PET的替代品其阻隔性能更优。帝斯曼公司和法国一家公司共同开发生物基丁二酸,2014年以来一直在运行。还有微生物发酵合成聚羟基脂肪酸酯以及生物可降解聚酰胺、聚氨酯、聚酯等产品都已取得较好效果并获得比较广泛的认可。

 

3 未来最强劲的增长点在化工新材料

 

化工新材料通常指工程塑料、特种工程塑料、高性能纤维、功能性膜材料,有的把聚氨酯材料、氟硅材料、高端聚烯烃、电子化学品也包括在内。五大工程塑料:聚酰胺、聚甲醛、聚碳、PBT、聚苯醚;五大特种工程塑料:聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮。随着技术的进步和不断创新,尤其是特种工程塑料的种类近几年得到拓展,品种和性能都不断增强。

 

化工新材料因其质量更轻、性能更优异、功能性更强,尤其是技术要求和技术含量更高,化工新材料及其改性材料或复合材料,一直是一个国家化工技术水平的重要体现,又加上具有传统化工材料以及金属材料都不具备的更优异的特性,已经成为世界各国高端制造业不可或缺的重要配套材料。汽车的轻量化、特别是新能源汽车和无人驾驶技术的发展,民用客机的大型化、譬如A380、梦幻787以及我们的C929等;电子信息、人类宇宙探索和太空行走、国防军工的隐形技术、航母潜艇等深海远洋,都离不开化工新材料为之配套。

 

美欧日等发达国家及其全球化工50强的跨国公司,都把化工新材料作为发展重点,很多知名跨国公司把化工新材料作为转型的首选。最典型的是陶氏杜邦的发展以及近年的合并与再拆分,去年4月1日拆分的新陶氏定位为新材料为主业;杜邦自成立以来的218年,在19世纪完成了由火药公司向化学品公司的转型,20世纪实现了由化学品公司向材料科学的转型,去年6月1日拆分的新杜邦定位是特种化学品,其主导产品也属于我们所称的新材料领域。

 

三菱化学重点发展、摆在首位的是功能材料包括高功能薄膜、工程塑料、碳纤维及其复合材料、锂离子电池材料等。

 

三井化学的核心业务也是功能性材料,其茂金属聚合LLDPE和HDPE以及聚氨酯材料等都居世界领先水平,三井化学把未来研发的重点也放在新材料领域。

 

跨国公司都把在中国的发展定位在新材料领域,还有旭化成、阿科玛、朗盛、索尔维等公司的重点也都是新材料。我国作为制造业大国,对化工新材料的市场需求大,而我国化工新材料产量和种类都难以满足我国高端制造业的实际需求,所以化工新材料一直是石化领域的发展重点。

 

4 原油价格对经济及石化产业链的影响

 

原油价格是最捉摸不定的,今年3月初因为OPEC+继续减产协议谈判未果,石油战阴云密布, 一夜之间原油价格断崖式下跌, 3月6日油价创下20年来单日最大跌幅,后来一路下跌、低位时破20美元/桶,更令人咂舌的是4月20日纽约油价收盘时跌幅超过300%、出现了-37.63美元/桶的怪事。于是乎巴菲特在5月3日董事会上说:自己对油价的判断出现了错误。但基本规律是:油价总是波动的,一是原油已经不完全是一个大宗商品,更多体现的是金融属性,二是原油价格的波动受供求关系的影响在减弱,而受地域政治、局部战争、大国博弈等因素的影响在增强。

 

多年的趋势来看原油价格的高低甚至成为经济的晴雨表,似乎原油价格高位运行的时候一般全球经济也处在景气周期的高位,而原油价格下行或处在低位时,全球经济也呈现下行或低迷状态,所以原油价格成为经济界和经济人士预判经济趋势的一个重要因素。

 

对石化产业来说,原油价格与下游化工产品以及合成材料有着正相关关系,基本规律是原油价格高位石化产品及合成材料价格也处高位、原油价格低位石化产品及合成材料也处低位,这只是基本规律、不是100%重合,因为传导性的滞后是正常现象。

 

来源:中国化工信息周刊
作者:傅向升

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