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需求快速增长 丙烯供应紧张成定局

[ 2005-05-26 ] 来源于: 中国化工信息周刊20期

    丙烯及其衍生物系列报道之一
    编者按:近几年,受下游衍生物快速增长的驱动,全球丙烯需求量大幅攀升,年均增长率达到4.9%,打破了传统的以乙烯为中心的烯烃供需格局。2004年全球丙烯供需缺口约21万t,预计供不足需的态势将持续到2010年。我国每年需进口大量丙烯及其下游衍生物,2004年仅下游衍生物净进口折合丙烯的消费量在600万t以上,预计到2010年我国丙烯供需缺口将达到825万t,届时还将有大量的丙烯衍生物进口。丙烯已成为全球瞩目的焦点,“丙烯中心”的概念正在形成。本刊将从本期起陆续对丙烯及其衍生物聚丙烯、丙烯腈、丁辛醇、环氧丙烷、环氧氯丙烷、乙丙橡胶、丙烯酸及酯等产品的产业和市场情况进行报道,与大家共同关注丙烯产业链的发展。
    丙烯是产量仅次于乙烯的最重要的基本有机原料之一,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等化工产品。目前丙烯主要的生产工艺有两种:一是来自蒸汽裂解制乙烯的联产;二是来自炼厂催化裂化装置的排放气。2004年全球丙烯大约有61%来自乙烯装置联产,35%来自炼厂副产,3%来自丙烷脱氢,其他工艺约占2%。
    近年由于全球丙烯需求快速增长,传统的乙烯联产和炼厂回收丙烯的产量难以满足需求,因此新的丙烯生产技术引起了广泛的关注,如复分解方法(用乙烯和丁烯生产丙烯)、深度催化裂化、高碳链烯烃裂解和用甲醇制烯烃等。预计今后丙烯工业将会呈现乙烯联产丙烯的比例下降,炼厂副产丙烯比例增加的趋势。与此同时,由于一些大型甲醇生产装置的陆续建成,甲醇制丙烯有可能成为第3种稳定的丙烯来源。
    全球丙烯市场特点及发展趋势
    1.市场呈供不足需态势
    受下游衍生物需求快速增长的驱动,近年丙烯消费量大幅提高,打破了传统的烯烃供需格局。1999~2004年间,全球丙烯需求量年均增长4.9%,超出了乙烯3.7%的年均增长率,详见表1。为满足下游强劲的需求,全球丙烯生产企业尽力在增加产能的同时努力提高装置开工率,2004年全球丙烯产能7502万t/a,产量6489万t,开工率为86%,但需求量高达6510万t,供需缺口约21万t。在今后5年中,丙烯产能还会继续高速发展,增长速度甚至会超过前几年。预计到2009年,世界丙烯产能将新增1964.1万t/a,达到9466万t/a,年均增长率为4.8%,开工率进一步提高至88%,届时,下游行业对丙烯的需求将达到8309万t,市场供应仍处于紧张状态。
    2.北美和西欧产业发展速度趋缓,亚洲和中东地区增长迅速
    亚洲、北美和西欧一直是世界上最集中的丙烯生产和消费地区,2004年这3个地区的产量和消费量均占世界总量的88%。但从近年的发展趋势看,由于北美和西欧产能和需求的增长速度都明显低于世界平均水平,占世界丙烯市场的比重正在逐渐下降,和1999年相比,2004年2个地区产能占世界总产能的比例下降了3个百分点,为53%;需求占世界总产能的比例下降了6个百分点,为51%。见表2。
    与此相反,亚洲和中东在世界丙烯市场却扮演着越来越重要的角色,尤其是中东地区,1999~2004年产能和需求的年均增长率分别达到17.8%和14.8%。亚洲地区则为世界丙烯需求增长最快的地区,1999~2004年间近一半的需求增量来自亚洲地区。新增的丙烯能力也主要集中在亚洲和中东地区,这两个地区的新增产能占全球新增总能力的76%。新增丙烯主要来自新建乙烯装置联产及炼厂副产,此外,还有越来越多的丙烷脱氢制丙烯生产装置将会陆续在亚洲投建。
    3.贸易量有限
    由于丙烯易燃,贮运条件苛刻,很多地区没有适合的设备来承接船运丙烯,加之高额的运费使得船运丙烯成本居高不下,下游衍生物生产企业一般不愿跨海进口丙烯,所以贸易量很小,每年的丙烯贸易量仅占其产量的7%左右。
    目前最大的丙烯贸易区为西欧,2004年达到240万t以上,但大都为区内的贸易流,如英国、葡萄牙、挪威等国的丙烯出口到德国以及比、卢、荷经济联盟,出口到西欧以外的丙烯数量很少。北美出口丙烯,但由于港口限制,每年出口量仅50万t左右。亚洲每年的丙烯缺口在40万t左右,主要依靠北美地区的出口资源补充。
    4.生产能力日趋集中
    全球石化企业间的兼并和重组风潮使得丙烯的产能分布愈发呈现集中化的趋势。2004年世界丙烯产能达到7482万t/a,前15家企业产能就占了世界丙烯总产能的54%。2004年全球最大的丙烯生产企业为埃克森美孚公司,产能582.5万t/a,其次为壳牌公司,两家产能之和占全球总产能的15%。
    5.聚丙烯在丙烯下游需求结构中比例继续上升
    聚丙烯是丙烯最大的消费领域,2004年有60.7%的丙烯用于生产聚丙烯。随着聚丙烯的用途越来越广,需求量越来越大,今后对丙烯的需求量将以年均5.7%的速度增长,消费量占丙烯总消费量的比例将进一步提高。预计到2009年,全球约有5212万t丙烯用于生产聚丙烯,占其需求总量的比例将升至62.7%。
    丙烯腈是丙烯的第二大衍生物,2004年有9%的丙烯用于生产丙烯腈。由于丙烯腈主要下游产品——腈纶的消费增长缓慢,因此对丙烯腈的需求增长放缓,预计到2009年,其在丙烯消费结构中所占比例将下降至8.5%。
    丙烯的第三大衍生物为环氧丙烷,2004年有7.1%的丙烯用于生产环氧丙烷。2004~2009年间,其消费年均增长率4.1%。到2009年,环氧丙烷耗丙烯量约561万t,占总需求量的6.7%,在丙烯消费结构中的比例略有下降。2004、2009年全球丙烯消费结构预测见表3。
    从各区域丙烯消费结构发展趋势看,稍有不同。至2009年,北美和西欧聚丙烯消费量所占比例分别增长1.5个和3个百分点,消费量达1025万t和1112万t;而亚洲聚丙烯消费比例将有小幅下降,消费量为1977万t,由2004年的66%下降为63%。详见图1。
    我国丙烯市场现状及预测
    我国有60多家丙烯生产企业,其中大部分为炼厂丙烯生产企业,乙烯蒸汽裂解生产丙烯的厂家相对数量较少,但生产规模较大。我国丙烯生产企业一般都建有下游配套装置,商品量很少。2004年,我国丙烯产量在10万t以上的企业有18家,产量达到419.8万t,占总产量的64%,以乙烯及炼厂共有型生产企业为主。2004年我国主要丙烯生产企业产量统计见表4。
    自东方乙烯划归燕山石化后,燕山石化超过上海石化成为我国最大的丙烯生产企业,2004年该厂产量达60.7万t,占全国总产量的9%;其次是上海石化,产量达52.6万t,占8%;扬子石化位居第3位,产量为43万t,占7%。
    我国的炼油厂副产丙烯比例明显高于世界平均水平,约占总产量的45%,这主要是由于我国的炼油厂基本为全流程深加工型炼厂所致。
    2005年,随着扬巴公司60万t/a和上海赛科90万t/a乙烯装置的建成投产,加上现有乙烯装置的挖潜工作完成,全国乙烯装置联产丙烯的能力将增加约140万t/a,乙烯装置联产丙烯能力将达470万t/a,同期,炼厂丙烯的产出也在逐步提高。预计到2005年年底,我国丙烯生产能力将达到818万t/a,乙烯联产丙烯占丙烯总供给的比例有所提高。2005~2010年,我国将新增大型乙烯装置2~3套,炼厂丙烯能力也将继续扩大。预计到2010年,乙烯联产丙烯能力约722万t/a,丙烯总产能将达到1080万t/a。
    1. 丙烯需求增速超过乙烯
    进入20世纪90年代以后,随着石油化学工业的快速发展,我国丙烯产量有了大幅度增长。“九五”期间,丙烯产量年均增长率高达17.9%,2004年产量达到651万t,同比增长7%。与此同时,下游衍生物对丙烯的需求量也同步快速增长,年均增长率高达17.2%。2003年表观消费量突破600万t,增长到633万t,2004年达到673万t。
    下游需求的强劲增长使得我国丙烯供需缺口扩大,进口量增加很快。2000年丙烯进口量首次突破10万t达到16.9万t,到2002年已接近30万t。受此影响,我国丙烯自给率近几年有所下降,从1997年的99.6%下降到2002年的94.8%。但近两年,在国内企业大力增产丙烯的情况下,丙烯自给率明显回升,2004年为96.8%;进口量也相对下降,2004年仅进口了21万t。
    与国际市场发展趋势相似,近年我国丙烯发展速度也逐渐超过了乙烯。2000年丙烯需求量首次超过乙烯,达到499万t,之后一直保持在乙烯之上。1995~2004年,丙烯的产量和消费量的年均增长率分别达到13.7%和13.8%,比乙烯分别快了2.4和2.5个百分点。估计这一发展趋势在短期内还会持续。见表5。
    2. 聚丙烯在消费结构中占主导地位
    2004年我国丙烯下游衍生物共消耗丙烯673万t,用于制造聚丙烯的丙烯消费量约占总消费量的73%;用于生产其他化工产品的丙烯消耗量占27%。2004年,全国聚丙烯产量达475万t,约消耗丙烯494万t,较2003年增加50万t。丙烯腈是丙烯第二大衍生物,2004年,全国丙烯腈产量约71万t,消耗丙烯83万t,占丙烯总消费量的12%。环氧丙烷是丙烯的第三大衍生物,2004年,全国环氧丙烷约消耗丙烯38万t,占丙烯总消费量的6%。丁、辛醇也是丙烯的主要衍生物之一,2004年两者共消耗丙烯43万t,占丙烯总消费量的6%。用于生产其他化工产品如苯酚、丙酮、丙烯酸等的丙烯约为16万t,占丙烯总消费的2.4%。详见图2。
    此外,由于中国经济的快速增长,对丙烯下游衍生物的需求十分旺盛,而国内供应无法满足这些需求,因此每年需进口大量丙烯下游衍生物,2004年这些下游衍生物净进口折合丙烯的消费量在600万t以上。
    预计2005年全国丙烯表观消费量将达到792万t,2010年将达到1049万t,2005~2010年消费年均增长率为5.8%。聚丙烯依然是丙烯最重要的衍生物,其消耗的丙烯占丙烯总需求量的比例今后还将进一步提高。为满足腈纶装置及ABS装置需求,国内将继续扩大丙烯腈能力,其丙烯消耗量仍将在丙烯消费结构中保持较高比例。此外,环氧丙烷/聚醚、苯酚/丙酮、丁/辛醇需求增长速度略快于其他丙烯衍生物,其消耗的丙烯占总需求量的比例将持续提高。
    3.未来丙烯供需矛盾依然突出
    2005~2010年间,我国丙烯生产能力年均增长率达5.7%,但同期下游装置对丙烯的需求年均增长速度将达到5.8%,丙烯资源供应略显紧张。从当量需求来看,丙烯供需矛盾十分突出。2005~2010年间,丙烯当量需求的年均增速达到7.6%,超出丙烯产能的增长速度。预计到2010年,我国对丙烯的当量需求将达到1905万t,供需缺口825万t,届时还将有大量的丙烯衍生物进口。详见表6。
    发展建议
    今后几年无论是全球还是中国都保持着对丙烯旺盛的需求,虽然目前世界很多公司已在丙烷脱氢、烯烃转化等丙烯增产技术上有了一定的突破,但短期内仍难改变丙烯供应紧张的局面。因此,针对我国的实际情况,建议丙烯工业从以下几个方面发展:
    1.转变传统的以乙烯生产为主导的“乙烯中心”观念
    调整乙烯/丙烯的生产构成,适时引入“丙烯中心”的概念,根据各地市场的具体状况在老装置改造、新装置建设过程中,逐步形成可同时满足乙烯和丙烯供需要求的“乙烯中心”、“丙烯中心”并存的格局。通过加大乙烯装置增产丙烯的力度来增加丙烯的产量,并进一步提升聚丙烯产品的质量等级,从而促进聚丙烯工业的发展。
    2.打破原有自给自足的市场供应状态,使丙烯供应充分市场化
    目前炼厂产丙烯大都为炼油厂自用或厂间互供,且供货价格较低,而聚丙烯却价格很高、经营利润相对丰厚,以至于各炼油厂纷纷自建小聚丙烯装置。炼油厂丙烯生产的现状提示我们,今后应注重考虑炼油厂丙烯供应的市场化问题,以促进炼厂丙烯增产和合理利用丙烯资源动力的形成;改造和调整炼油厂生产结构,使之形成与市场需求相匹配的短流程浅加工和长流程深加工型炼油厂并存的炼油生产结构,以提高炼厂丙烯生产的集中度、有效利用和促进炼油厂丙烯增产技术的发展。另一方面,也要适时地研究开发、引进、改进炼油厂增产丙烯技术,以不断提高丙烯产量和质量。
    3.加强对甲醇制丙烯的技术研究
    近年国内不断有新建甲醇装置的报道,预计到2010年,我国甲醇能力有望达到1400万t/a,需求量将达到1231万t。因此,我们应充分利用丰富的甲醇资源,努力开发甲醇法生产丙烯的技术。甲醇制丙烯技术一旦实现规模化生产,不但可以提高我国甲醇装置经济效益,同时可以缓解丙烯供应紧张的矛盾,达到双赢的目的。
表1  1999~2004年世界乙烯与丙烯供需年增多增长率
      %
产品名称
       产能     产量
      实际消费量
  乙烯
          3.3     3.5
          3.7
  丙烯
          4.2     5.1
          4.9
表2  1999~2004年世界主要地区丙烯供需变化情况
       万t

     
          产     能
     
     
       需     求

     
     
     
       增量占世界
     
     
        增量占世界
地区  增长率/%   增量   比例/%   增长率/%   增量    比例/%
亚洲     5.5    569.6    40.6
      6.9     668.9     48.5
中东    17.8    151.2    10.8     14.8
      94.8
      6.9
北美     3.4    341.5    24.4
      2.8     224.2     16.3
西欧     2.7    215.2    15.3
      2.7     200.6     14.5
其他     3.3    124.6     8.9
      7.8     190.5     13.8
合计     4.2   1402.1   100.0
      4.9    1379.0    100.0
表3   2004、2009年世界丙烯消费结构预测
       万t

     
     
     
      2004年
     
     
       2009年
主要应用领域  消费量   所占比例/%     消费量   所占比例/%
聚丙烯
        3950.0     60.7
         5212.0
      62.7
丙烯腈
         587.4
      9.0
          708.6
       8.5
环氧丙烷
       459.3
      7.1
          560.7
       6.7
异丙苯
         382.2
      5.9
          502.2
       6.0
丙烯酸
         228.9
      3.5
          310.7
       3.7
其 他
          902.5     13.9
         1015.0
      12.2
合 计
         6510.3    100.0
         8309.2     100.0
表4 2004年我国主要丙烯生产企业产量统计     万t
企业名称
        产量
       原料来源
上海石化
        52.6    炼厂及乙烯装置
扬子石化
        43.0    炼厂及乙烯装置
燕山石化
        60.7    炼厂及乙烯装置
吉林石化
        27.7    炼厂及乙烯装置
大庆石化
        29.6    乙烯装置
齐鲁石化
        27.6    炼厂及乙烯装置
镇海炼化
        22.2    炼厂
抚顺石化
         6.5    炼厂及乙烯装置
茂名石化
        17.9    炼厂及乙烯装置
兰州石化
        23.3    炼厂及乙烯装置
大连石化
        10.4    炼厂
广州石化
        20.5    炼厂及乙烯装置
高桥石化
        15.6    炼厂
独山子石化
      11.2    炼厂及乙烯装置
安庆石化
        13.3    炼厂
天津石化
        15.5    炼厂及乙烯装置
武汉石化
        12.3    炼厂
金陵石化
         9.9    炼厂
其他
     
      232.1
全国合计
       651.9
  
表5  1995~2004年我国丙烯/乙烯的供需现状比较
        万t

     
     
         产量
     
      进口量
          消费量

     
         丙烯     乙烯    丙烯    乙烯    丙烯    乙烯
1995
          205.8   239.7     4.3     1.2   210.1   240.9
1996
          256.6   303.7     3.3     0.0   259.9   299.9
1997
          314.6   358.5     2.2     0.0   315.8   355.0
1998
          328.2   377.2     6.8     3.9   335.0   380.4
1999
          392.9   434.8     9.6     3.7   402.5   438.5
2000
          482.6   470.0    16.9     8.9   498.9   478.9
2001
          477.9   480.7    27.1     7.4   504.8   488.1
2002
          544.5   541.4    29.7     8.5   574.2   547.3
2003
          593.2   611.8    22.6     4.7   615.8   613.3
2004
          651.9   626.6    21.3     6.8   673.2   631.2
1995~2004年   13.7    11.3    19.5    21.3    13.8    11.3
增长率/%
       
表6 2005~2010年我国丙烯供需预测
        万t/a
年   份
          2005   2010    年均增长率/%
能   力
     
      818   1080
        5.7
下游装置需求/万t  792   1049
        5.8
当量需求/万t     1323   1905
        7.6

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