煤化工煤制乙二醇行业展望报告Word下载.docx

1、目前全球乙二醇有多种生产工艺，我们按大类可以分为两种，即乙烯制和煤基合成气草酸酯制，前者根据乙烯来源的不同又可以分为石脑油裂解制乙烯、乙烷裂解制乙烯（石油伴生气、页岩气）和煤制甲醇制乙烯，而后者煤基草酸酯制目前则多用于中国。图1：乙二醇产业链图我国乙二醇进口量大，对外依存度高。截止到2016年，我国共拥有乙二醇产能约824万吨，共生产乙二醇528万吨，其中煤制乙二醇约95万吨，同时进口量为757万吨，进口依赖度高达59%图2：我国乙二醇表观消费量、进口量及对外依赖度（单位：万吨）表1：生产乙二醇各技术路线比较 1.1传统的石脑油、天然气制乙二醇路线 传统的石脑油路线生产乙二醇以乙烯为原料分两步

2、：第一步是乙烯氧化制环氧乙烷，第二步是环氧乙烷水合生成乙二醇，目前该路线的主要技术被美国科学设计公司（SD）、英荷壳牌公司（Shell）和美国联碳公司（UCC，后被美国Dow公司收购）所垄断。而工业生产乙烯的原料主要包括石脑油、乙烷、丙烷、LPG、柴油等，目前美国和中东的乙烯生产主要以天然气中的乙烷、丙烷等轻质原料为主，中国的乙烯工业主要以液态石脑油等重质原料为主，从乙烯来源的经济性考虑，轻质原料的乙烯收率更高。 （1）石脑油乙烯制环氧乙烷再制乙二醇路线工业化应用最广，该法工艺流程长、水耗高，乙烯氧化制环氧乙烷的选择性较低，环氧乙烷水合副产物较多，分离精制工艺复杂，能耗大，该工艺路线完全依赖于

3、石油，竞争性随原油价格涨跌而波动。 （2）乙烷乙烯制环氧乙烷再制乙二醇路线成本竞争力较强，该工艺先采用乙烷裂解生产乙烯，再通过环氧乙烷水合生产乙二醇，这是北美及中东地区生产乙二醇的主要方法。依赖廉价的原料乙烷，该路线具有较强的成本竞争力，主要面向中国等亚洲市场出口。HeaderTable_Typ eTitle 化工系列报告三：何惧短期油价低位，煤制乙二醇三大逻辑值 图3：传统石脑油生产乙二醇路线 综合来看，以石脑油生产乙二醇路线技术最为成熟，应用最广，但缺点也十分明显，非常依赖石油图4：2015年世界各乙二醇技术产能占比 图5：国外具有代表性的催化水合技术 1.2创新的煤制乙二醇路线 煤制乙二

4、醇是以煤炭为原料，通过气化生成合成气后再制得乙二醇，主要的工艺技术路线有三种： 图6：煤制乙二醇基本工艺路线（1）一步合成路线，以煤气化制取合成气（CO、H2），再由合成气一步直接合成乙二醇，此技术的关键是催化剂的选择，目前美国联碳和日本住友等公司在对此技术进行研发，但在相当长时间内难以实现工业化。（2）煤制甲醇路线，以煤制取合成气后，然后合成制得甲醇，经甲醇制烯烃（MTO）得到乙烯，再由传统的石油路线从乙烯生产乙二醇。如宁波富德能源公司外购180万吨/年甲醇制烯烃项目中，30万吨乙烯即用以生产50万吨乙二醇，项目已于2013年成功投产。（3）草酸酯路线，以煤为原料得到合成气以后，再分离提纯得

5、到CO和H2，其中CO通过催化偶联合成草酸酯，再与H2进行加氢反应制得乙二醇，同时该法还可以得到其他具有经济价值的草酸、草酰胺、碳酸二甲酯等副产物。该工艺流程短、中间环节少、成本低，是国内关注度最高的煤制乙二醇技术。目前国内宣布掌握该项技术的包括福建物构所、丹化集团、河南煤业集合体、天津大学、惠生工程、华本能源集合，华东理工大学、上海浦景、淮化集团集合体，华谊集团，上海戊正，日本高化学代理的宇部兴产、东华工程集合体等。图7：煤经甲醇制乙二醇路线图8：煤直接合成乙二醇路线和草酸酯路线从草酸甲酯路线来看，各家工艺的差异主要源于催化剂的不同以及单耗的差异，催化剂的不同以及反应条件的差异（反应压力、反

6、应温度）会影响各中间产物的收率，进而最终影响乙二醇的单耗。目前来看日本宇部的技术在综合性能上较为优异，产品质量受认可程度较高，在其他条件相同下成本相对较低，其他工艺技术则各有特色，综合成本较为接近。当然，工艺技术只是决定成本的一个方面，其他如配套资源优势、装置开工情况、人工折旧、运费等都会影响乙二醇的最终成本。表2：国内草酸酯路线不同工艺技术比较 二、成本测算：煤制乙二醇具有一定优势 乙二醇的生产工艺根据原料不同，分为石油路线和煤基路线两种。目前工业化的石油路线，大都是通过乙烯合成环氧乙烷再水合生产乙二醇，有竞争力的路线主要有：中东石油伴生气的乙烷制乙烯、北美页岩气的乙烷制乙烯、东北亚地区石脑

7、油裂解制乙烯。煤基路线则以廉价的褐煤为原料开辟出一条全新的乙二醇生产工艺，各工艺路线的成本测算如下： 2.1石油制乙二醇路线成本 所有石脑油路线都会经过中间乙烯阶段，再由乙烯制得环氧乙烷，直接加压水合生产乙二醇，平均每生产1吨乙二醇需要0.65吨乙烯，乙二醇的成本差异主要源自乙烯的来源不同。综合来看，该路线具有投资低、公用工程消耗少等优点，以年产40万吨的乙二醇装置为例，总投资约20亿元。该路线中乙二醇生产成本最高的是我国的石脑油路线，其次是北美页岩气路线，中东油田伴生气目前成本最低。 石脑油制乙二醇成本：约为5600元/吨 我国乙二醇生产路线主要以石脑油裂解制乙烯为主，石脑油是炼油的主要产品

8、之一，因此石脑油的价格与原油价格密切相关，石脑油乙烯制的成本主要决定于油价。根据我们测算，当WTI油价在55美元/桶左右时，我国东部地区以进口石脑油裂解生产乙烯的成本约为5500元/吨，综合考虑公用工程消耗和折旧等，乙二醇的生产成本约为5600元/吨。当WTI油价在40美元/桶时，乙烯的生产成本约为4800元/吨，对应我国东部地区乙二醇的生产成本约为5200元/吨。表3：石脑油路线制乙二醇成本构成天然气制乙二醇成本：中东伴生气4500元/吨、北美页岩气4800元/吨我国进口乙二醇主要来源于中东和北美，这两个地区70%的乙烯产量都以天然气作为原料。中东凭借廉价的油田伴生气中的乙烷、丙烷为原料生产

9、乙烯，在国际市场上拥有极大的成本优势。但是近年来中东廉价乙烷等轻质原料日益短缺，中东各国新增乙烷配额又相当有限，因此乙烷的价格已经涨至2美元/MMbtu（约99美元/吨），乙烯的生产成本约为2400元/吨。即使如此中东地区的乙二醇生产成本也是全球最低的，包含折旧仅为3600元/吨左右。但是考虑到中东地区乙二醇终端产品运输到我国华东地区需要承担不菲的运费和关税，合计约900元/吨，综合考虑中东乙二醇的成本约为4500元/吨。北美地区页岩气储量丰富，近年来受益于页岩气革命，天然气产量得到大幅提升，目前北美天然气的价格在3.3美元/MMbtu左右，对应乙烯的生产成本为3300元/吨，测算得下游乙二醇

10、的生产成本约为4200元吨，算上运到华东地区的运费、关税（合计约600元/吨）等，北美乙二醇的综合成本约为4800元/吨，仅次于中东地区。2.2煤制乙二醇路线成本由于我国特殊的贫油、少气、富煤资源禀赋，一方面使得我国油制乙烯法制乙二醇产能增幅有限，另一方面极大地促进了我国开发煤制乙二醇技术与项目的积极性。目前以煤为原料制合成气再生产乙二醇主要有两条工艺路线，一是以合成气制甲醇再制乙烯，通过乙烯法路线生产乙二醇；二是通过合成气分离提纯，将CO催化偶联合成草酸酯，再通过草酸酯加氢制得乙二醇，目前这两条工艺路线均已实现工业化生产。煤经甲醇制乙二醇成本：7400元/吨从投资门槛上看，国家发改委已明令禁

11、止建设50万吨/年以下煤经甲醇制烯烃项目，而50万吨/年以上项目投资额巨大，典型的180万吨煤制甲醇制烯烃总投资额在200亿元左右。如果以外购甲醇为原料，投资门槛可以降低很多，若以外购甲醇2300元/吨测算，每3吨甲醇生产1吨乙烯，再通过乙烯法生产乙二醇，此工艺路线乙二醇的生产成本约为7400元/吨，远高于其他乙二醇生产路线，无任何成本优势。草酸酯路线制乙二醇成本：5200元/吨左右相比煤经甲醇制乙二醇，草酸酯路线的生产成本要低很多。一般年产30万吨的乙二醇项目投资额在50亿元左右，该路线每生产一吨乙二醇大概需要6.7吨煤（5-8吨，视煤质而定），煤炭可使用廉价的褐煤或长焰煤。我国乙二醇项目大

12、部分集中在煤炭资源富集的西部地区，其中内蒙古、新疆、陕西合计占总产能的53%，而我国乙二醇的主要消费市场却集中在华东、华南等地。综合考虑我国东、中、西部褐煤到厂价格和终端产品运送到华东地区的运费等因素，我们测算得西部地区乙二醇的生产成本最低，平均水平约为5100元/吨（包含到华东地区运费），其次中部地区的生产成本约为5200元/吨，较高的东部地区乙二醇成本约为5400元/吨。表4：内蒙古地区草酸酯路线制乙二醇成本构成 2.3油煤比处于低位下煤制乙二醇仍具一定优势 煤制乙二醇成本位于中等，相比国内石脑油和甲醇制具有成本优势。我们测算得国内西部煤制乙二醇的生产成本约为5100元/吨，要高于中东乙烷

13、和北美页岩气路线，但煤制乙二醇在我国仍有广阔的发展空间，其原因在于我国国产乙二醇中以石脑油和甲醇为原料的路线长期占比在80%以上，煤制乙二醇相比石脑油和甲醇制仍具有明显的成本优势。此外，5100元/吨只是平均水平，配套煤炭资源、规模扩大、开车提升情况下煤制乙二醇成本仍有较大下降空间，如新疆天业集团以电石炉尾气为原料生产乙二醇，不需要昂贵的煤气化和空分装置，其乙二醇的生产成本较平均水平还能再降低20%左右。 表5：国内煤制乙二醇产能情况 图9：各路线生产乙二醇成本比较（单位：元/吨） 油煤比处于历史低位，煤制乙二醇对原料涨价容忍度更高。目前油煤价格比处于历史低位，这也导致煤制乙二醇竞争力有所削弱

14、，但从长期来看，油价再大幅下滑难度较大，而煤制乙二醇成本较石脑油路线对原料涨价的容忍度更高。煤制乙二醇中成本占比最高的是煤炭，占总成本的20%左右， 以内蒙古地区褐煤价格170元/吨测算草酸酯路线合成乙二醇的成本约为5100元/吨，当褐煤价格上涨47%到250元/吨时，煤制乙二醇的成本提升约550元/吨，为5650元/吨，基本和目前石脑油制乙二醇的成本相当。若石脑油制乙二醇成本提升550元/吨，我们测算WTI油价只需上涨约37%，因此煤制乙二醇成本不仅低于石脑油路线，而且对原材料价格上涨的容忍度也更高。图10：油煤价格比处于历史低位表6：煤制乙二醇（草酸酯）对原料涨价容忍度更高三、供需结构：国

15、外供给放缓，下游需求稳定3.1全球乙二醇供给放缓近些年全球乙二醇产能扩张放缓。全球乙二醇产能扩张速度在2010年达到顶峰，增速达到14.6%，随后几年里乙二醇的产能增速逐渐放缓，基本维持在4%附近，2016全球乙二醇产能在2999万吨左右,产能增速为3.7%。装置开工率方面，在2007-2010年由于受到金融危机和产能增长过快的双重影响，有所下降，随着2011年后经济复苏装置开工率有所回升，近年来基本保持在88%左右的水平。消费端来看，2016年乙二醇表观消费量为2634万吨，增速为3.6%。我们预计2017到2020产能和消费量基本保持在3%左右的增长速度，2020年以后增长幅度将会进一步放缓，预计年均增长率为2%。图11：全球乙二醇产能、产量情况（单位：万吨） 图12：全球主要地区乙二醇产量、消费量（单位： 世界乙二醇生产能力主要集中在中东、东北亚和北美地区，2016年这三个地区乙二醇产量分别为930万吨、923万吨、373万吨，