世界乙烯工业新格局渐成
□ 中国石油规划总院 王金鹏
全球乙烯产能不断增长
近年来，全球乙烯产能不断增长，2011年新增产能378.5万吨，总产能达到了1.46亿吨，比2005年的1.18亿吨增长了2800万吨，年均增长率为3.7%。世界乙烯装置数量达到274座，平均规模52万吨。乙烯新增产能主要集中在亚洲地区和中东地区，2011年亚洲地区乙烯产能达到4701万吨，较2005年的3250万吨增长了1451万吨，年均增长率为6.4%；2011年中东地区乙烯产能达到2308万吨，较2005年的1069万吨增长了1239万吨，年均增长率为13.7%，成为世界乙烯产能增速最快的地区。在地区产能分布上，亚洲、北美和西欧列世界乙烯产能前三位，产能分别占世界总产能的32.24%、24.72%和17.08%。详见表1。
2011年美国依旧是世界最大的乙烯生产国，产能2759.4万吨，占全球总产能的18.93%，其次为中国和沙特阿拉伯，产能分别为1519.5万吨和1195.5万吨，分别占8.9%和8.2%（详见表2）。2011年世界前十大乙烯厂总产能为2070万吨，占世界乙烯总产能的14.2%。其中台塑石化在中国台湾省麦寮的乙烯厂为全球单厂产能最大企业，能力为293.5万吨；其次为诺瓦化学公司位于加拿大阿尔伯塔省若夫尔的乙烯厂，产能为281.2万吨。在世界排名前十位的乙烯厂见表3。
表1 2011年世界乙烯产能分布 万吨
序号 地区 2005年 2011年
1 亚洲 3249.9 4701.0
2 北美 3554.3 3604.0
3 西欧 2444.3 2490.4
4 中东 1068.9 2308.0
5 东欧 845.2 797.1
6 南美 493.8 508.4
7 非洲 166.8 169.8
合计 11823.2 14578.7
注：亚洲产能不包含中东地区
表2 世界十大乙烯生产国及其产能 万吨
排名 国家 生产能力
1 美国 2759.4
2 中国 1519.5
3 沙特阿拉伯 1195.5
4 日本 726.5
5 德国 575.7
6 韩国 563.0
7 加拿大 553.1
8 伊朗 473.4
9 中国大陆，台湾 400.6
10 荷兰 396.5
表3 世界十大乙烯厂及其产能 万吨
排名 公司名称 地点 产能
1 台塑石化公司 中国台湾省麦寮 293.5
2 诺瓦化学公司 加拿大阿尔伯塔省若夫尔 281.2
3 阿拉伯石化公司 沙特朱拜勒 225.0
4 埃克森美孚化学公司 美国得克萨斯州贝敦 219.7
5 雪佛龙菲利普斯化学公司 美国得克萨斯州斯韦尼 185.3
6 陶氏化学公司 荷兰泰尔纳曾 180.0
7 英力士烯烃和聚合物公司 美国得克萨斯州巧克力拜尤 175.2
8 等星化学公司 美国得克萨斯州Channelview 175.0
9 延布石化公司 沙特延布 170.5
10 Equate石化公司 科威特舒艾拜 165.0
原料以石脑油和天然气液体为主
由于地区资源供给不同的原因，世界各地区乙烯裂解原料差异较大。在北美和中东地区，裂解料主要为天然气液体（乙烷、丙烷、丁烷、液化石油气混合物和脱丁烷的天然汽油等，简称“NGL”）。在欧洲，裂解料主要为石脑油。在亚洲，约80%的乙烯用石脑油生产，但马来西亚和印度尼西亚因天然气资源丰富，可在很大程度上用NGL替代石脑油。中国乙烯生产主要依靠石脑油加上相当数量的轻柴油和加氢尾油。详见表4。
从全世界范围看，石脑油是最重要的裂解原料，占全部裂解料的49%；其次为NGL，约占40％，余下的约10％为轻柴油、炼厂气、煤制油所得馏分等。
表4 世界各地区采用的乙烯原料及所占比例 %
地区 NGL 石脑油 柴油 其他
非洲 26 32 - 42*
亚洲 12 78 10 -
东欧 10 75 10 5
中东 70 29 - 1
北美 76 17 4 3
大洋洲 65 18 17 -
拉丁美洲 27 70 - 3
西欧 24 65 8 3
注：*由Sasol 煤制油所得馏分。
未来发展呈现新趋势
1．中东乙烯产能将继续扩张
近年来，凭借丰富的乙烷、丙烷、NGL等轻烃资源优势和原料价格优势，中东石化产业飞速发展，已经成为国际石化产业的一支重要力量，2011年中东地区乙烯产能达到2308万吨，占世界总能力的15.8%。未来，中东地区的沙特、伊朗、阿联酋等国家仍将凭借其资源优势，继续支持本国石化产业的发展，预计到2015年中东地区乙烯能力将达到3191万吨，占世界乙烯总产能的19.5%。
中东地区的石化产业发展与其地区消费极度不平衡，产业规模庞大而消费规模低，因而中东将成为全球主要的乙烯下游衍生物的出口地区，进而对其他地区的石化产业造成压力。中东乙烯主要扩能计划见表5。
2．北美页岩气开发将成为乙烯产能增长新动力
近几年，随着水平井和多层压裂、清水压裂、重复压裂及最新的同步压裂等页岩气开采技术的突破，美国页岩气产量快速增长，2010年美国超过俄罗斯成为世界最大的天然气生产国。2011年美国页岩气产量达到1800亿立方米，占当年美国天然气总产量的27.6%，随着美国页岩气开发力度的不断加大，预计到2030年这一比例将提高至55%。
随着天然气供应的飞速增加和成本下降，美国石化业竞争力得以恢复，据美国化工理事会(ACC)的评估：当油气价格比在6∶1或7∶1以上时，天然气生产乙烯就具有价格优势。根据美国能源信息署（EIA）的数据，美国油气价格比在2011年约为28∶1。据化工咨询公司IHS专家称，美国按2011年市场价格测算，乙烷制乙烯的现金成本是2498元/吨，石脑油制乙烯的成本是6545元/吨，由此来看，美国乙烷裂解制乙烯比石脑油裂解路线具有明显的成本优势。（注：油价指每桶的价格，天然气价格是每百万英热单位的价格。按热值计算，一桶原油的热值大约为6百万英热单位，相当于160立方米的天然气）。
随着美国页岩气产业的快速发展，其乙烷、丙烷及天然气凝析液的产量不断增大，这为北美乙烯产业提供了大量优质裂解原料，雪佛龙菲利普斯、陶氏化学、台塑、萨索尔和壳牌等多家公司纷纷宣布扩建或重启乙烯生产装置。据不完全统计，到2018年，美国将新增乙烯产能733万吨，新建装置主要采用乙烷为原料。详见表6。
据美国化学资源公司（CMR）的报告称，美国2010年聚乙烯产量约1750万吨，出口量约260万吨，预计到2020年出口量将增加一倍。届时凭借成本和技术优势，北美地区乙烯及烯烃下游产品给世界带来的新冲击将不亚于中东地区。
3． 中国煤制烯烃产业将成为乙烯工业新亮点
近年来，中国煤制烯烃产业取得了较快发展，目前国内已建成投产煤经甲醇制烯烃装置3套，包括神华包头项目，年产乙烯和丙烯各30万吨；神华宁煤项目，年产丙烯52万吨；大唐多伦项目，年产丙烯46万吨。另建成投产甲醇制烯烃目1个，即中石化中原乙烯年产20万吨烯烃项目。上述项目合计甲醇制烯烃产能为178万吨。
同时，目前国内有多套装置由地方发改委核准后已经开始建设，如宁波禾元化学有限公司60万吨甲醇制烯烃项目（预计2012年底建成投用）、延长石油靖边油气煤盐综合利用项目、延长石油靖边油气煤盐综合利用项目（一期煤制烯烃产能为60万吨）和陕西蒲城清洁能源化工公司年产68万吨烯烃的煤制烯烃项目等，预计未来仍将有煤制烯烃项目陆续上马。
据测算，在当前100美元/桶上下的油价水平下，石油路线聚烯烃的成本在11100元/吨左右，与此成本水平相当时，煤制烯烃工艺对应的煤价高达943元/吨，此煤价显著高于当前乃至考虑一定涨价因素后的国内中西部地区的煤价水平。因此，煤制烯烃路线的低成本优势将会对石脑油裂解路线造成一定的冲击。
表7为世界乙烯供需预测。“十二五”期间，随着中东、东亚和北美乙烯产能的扩建，预计到2015年，世界乙烯将出现1900万吨的过剩产能，世界平均开工率为88.4%；到2020年，随着世界经济的不断发展和乙烯产能扩建的放缓，乙烯装置平均开工率将会达到94.02%，但传统石脑油路线乙烯装置由于成本劣势，开工率将在平均值以下。
表5 中东乙烯主要扩能计划 万吨
国家 企业 产能 投产年份
伊朗 Kavian 公司 120.0 2013
伊朗 Gachsaran公司 100.0 2014
伊朗 Ilan石化公司 24.5 2012
沙特 Kayan公司 120.0 2012
沙特 沙特聚合物公司 120.0 2012
卡塔尔 QAPCO 30.0 2014
阿联酋 博禄公司 120.0 2014
表6 北美乙烯扩建计划 万吨
企业 产能 地点 投产年份 备注
雪佛龙菲利普斯 120 德克萨斯 2017 乙烷为原料
陶氏化学 230 路易斯安那 2018 重启2009年关闭的哈恩维乙烷裂解
装置，并新建乙烷裂解装置
台塑石化 80 德克萨斯 2017 乙烷为原料
萨索尔 140 路易斯安那 2017 乙烷为原料
壳牌 120 弗吉尼亚 2017 乙烷为原料
西湖化学 20 路易斯安娜 2014 在原有两套装置基础上改扩建，乙烷裂解
巴塞尔 22.7 德克萨斯 2016 在原有两套乙烷裂解装置基础上改扩建
合计 732.7
表7 世界乙烯供需预测 万吨
年份 2010年 2015年（预测） 2020年（预测）
产能 14179 16434 18385
消费量 12290 14531 17286
供－需 1889 1903 1099
开工率/% 86.90 88.40 94.02