石油化工行业周报：从生产成本出发，展望丙烷脱氢工艺的发展趋势

行业及产业 行业研究/行业点评 证券研究报告 石油石化 2022 年 03 月 21 日 从生产成本出发，展望丙烷脱氢工艺的发展趋势 看好 ——石油化工行业周报(2022/3/14—2022/3/20) 证券分析师 宋涛 A0230516070001 songtao@swsresearch.com 联系人 宋涛 (8621)23297818×7505 songtao@swsresearch.com 本期投资提示： ⚫ 从生产成本出发，展望丙烷脱氢工艺的发展趋势。全球来看，丙烯的生产路线主要包括催化裂化（FCC）、蒸汽裂解、煤制烯烃（CTO）、重油催化裂解（DCC）、甲醇制烯烃（MTO）以及丙烷脱氢制烯烃（PDH）。其中， PDH 装置已成为丙烯制备的主要路径，且具有长期成本优势。目前，我国已投产 PDH 装置达到 19 套，产能约为 1004 万吨/年。目前 PDH 的发展趋势有：1）单套装置规模化；2）外购原料为主，大炼化自身也配套，完善氢气利用；3）混合脱氢；4）氢气综合利用。 ⚫ 美国原油库存回升，钻井数减少，炼厂开工率上升。美国商业原油库存(不含石油战略储备) 4.16 亿桶，比前一周增长 434 万桶，原油库存比过去五年同期低约 12%；美国汽油库存总量 2.41 亿桶，比前一周下降 361 万桶,汽油库存与过去五年同期持平；馏分油库存 1.14 亿桶，比前一周增加 33 万桶，库存量比过去五年同期低约 16%；丙烷/丙烯库存下降 222 万桶。美国石油战略储备 5.76 亿桶，下降 198 万桶。美国商业库存总量下降 358 万桶。美国炼厂加工总量平均每天 1560.1 万桶，比前一周上升 22.4 万桶；炼油厂开工率 90.4%，比前一周增长 1.1 个百分点。上周美国原油进口量平均每天 640 万桶，比前一周增加 8 万桶。3 月 11 日美国原油产量为 1160 万桶/天，较前一周环比持平，比一年前增加 70 万桶/天。3 月 18 日美国采油钻机 524 台，较上周环比减少 3台，年增加 206 台。 ⚫ 乙烯、丙烯、PX-PTA-聚酯产业链止涨转跌。东北亚乙烯价格止涨转跌，至 3 月 17日，乙烯 CFR 东北亚收于 1300 美元/吨，环比下跌 60 美元/吨。周内国内乙烯产量79.37 万吨，周环比下跌 2.46%。东北亚丙烯价格止涨转跌，至 3 月 17 日，丙烯 CFR中国收于 1190 美元/吨，较之前一周同期下跌 85 美元/吨。下游相关产品，聚丙烯、正丁醇、辛醇、环氧丙烷和丙烯酸亦是全线弱势走低。PX 价格走势止涨转跌，至 3 月 17日，亚洲 PX 市场收盘价 1135.67 美元/吨，周环比下跌 241.33 美元/吨。周内中国 PX平均开工率 79.63%，亚洲平均开工率 74.31%，国内开工率周环比下降。自 2022 年 1 月 24 日开始，增加福建联合 15 万吨 PX 装置，中国产能 3174 万吨，亚洲 6768.2 万吨。 PTA 价格走势止涨转跌，至 3 月 18 日周内，华东地区 PTA 现货周均价为 5832.6元/吨，周环比下跌 421.4 元/吨。周内国内 PTA 产量为 102.14 万吨，较之前一周下跌0。46%。下游聚酯周产量 119.52 万吨，较之前一周下降 0.43%。至 3 月 17 日江浙地区化纤织造开工率为 66.86%，周环比上升 0.20 个百分点。 ⚫ 投资分析意见：1）从竞争力、盈利稳定性、产能投放一体化的大炼化角度，重点推荐荣盛石化、恒逸石化、恒力石化、东方盛虹、桐昆股份。2）乙烷制乙烯的成本优势，及丙烯产业链受益角度，重点推荐卫星化学。3）油价反弹、煤化工成本优势和长期成长性，重点推荐宝丰能源。4）油价大幅上涨的弹性，同时从海外上游缩减资本开支、国内加大能源安全保障角度，建议关注中国石油、广汇能源、中海油服、海油工程、新奥股份、中油工程、博迈科等。 ⚫ 风险提示：地缘政治影响；石油及化工品价格波动；经济下行风险；全球疫情影响。 股票报告网 行业点评 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第2页 共24页 简单金融 成就梦想 1．观点及推荐 从生产成本出发，展望丙烷脱氢工艺的发展趋势 PDH 装置已成为丙烯制备的主要路径。全球来看，丙烯的生产路线主要包括催化裂化（FCC）、蒸汽裂解、煤制烯烃（CTO）、重油催化裂解（DCC）、甲醇制烯烃（MTO）以及丙烷脱氢制烯烃（PDH）。炼厂催化裂化副产和石脑油蒸汽裂解是丙烯生产的最原始方式，这两种方式下，工艺流程长、能耗高，但丙烯仅作为收率低的副产出现。其中，丙烷脱氢是 On-purpose 的工艺，一般生产一吨丙烯需要 1.2 吨丙烷，少量副产氢气，是近年来快速发展并成为丙烯供应有效补充的工艺路线。丙烷脱氢是强吸热反应，提高温度和降低压力有利于脱氢反应的进行以提高收率，商业化的反应温度在 500-680 度范围内，压力在负压和微正压之间。由于是高温反应，副产一些轻烃和重烃；而热分解在催化剂上容易结焦，降低反应活性，因此需要频繁的催化剂再生和复杂的反应器设计。目前成熟的应用技术包括 UOP 的 Oleflex 工艺、Lummus 的 Catofin 工艺、以及 Uhde 的 STAR 工艺等。工艺的主要区别在于催化剂、反应器设计和催化剂的再生方法。 PDH 路径长期仍具有成本优势。从制备丙烯原材料成本端来看，MTO 成本长期处于高位，CTO 成本具备显著优势，PDH 成本与石脑油成本不相上下。但 2020-2021 年，煤炭价格拉升至高点，CTO 的工艺路线成本快速上升，与 PDH 和石脑油路径相比并不再具备明显优势。除此之外，PDH 制丙烯途径的流程最短且投资成本、运营成本最低，同时原材料丙烷供应充足，长期来看具备了较强的成本优势。 图 1：各丙烯生成路线的直接原料成本（元/吨） 图 2：不同原料路线的丙烯生产成本假设 资料来源：EIA，申万宏源研究 资料来源：EIA，申万宏源研究 PDH（丙烷脱氢）是成熟的生产工艺，在 90 年代实现商业化。根据我们不完全统计，2020 年底全球丙烷脱氢 PDH 装置共计约近 40 套，产能 1724 万吨/年，约占全球丙烯产能的 12%。目前，我国已投产 PDH 装置达到 19 套，产能约为 1004 万吨/年。根据统计的在建 PDH 项目来看，2022-2024 年期间我国仍将有超过 1000 万吨/年的 PDH 产能投放。美国作为 PDH 技术、原料、市场的发祥地，但是目前仅有三套 PDH 装置。海外在建项目整体投资及运行成本远高于国内。国内最早的天津渤化 60 万吨/年 PDH 项目 2013 年10 月投产运行后，近年来快速发展。目前 PDH 的发展趋势有： 股票报告网 行业点评 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第3页 共24页 简单金融 成就梦想 1. 单套装置的规模化：海外原有装置多在 40 万吨/年