一、世界烯烃工业的发展态势
1． 产需齐增长 中国是净进口国
从生产格局来看，乙烯生产主要集中在亚洲、北美、中东和西欧，分别占全球总产能的35% 、22%、20%和14%。2017年世界乙烯产能1.69亿吨，产量1.51亿吨，继续呈现亚洲为主、北美次之、中东和西欧随后的格局。丙烯生产主要集中在亚洲，约占全球总产能的63%。2017年世界丙烯产能1.27亿吨，产量1.02亿吨，北美、中东和西欧合计仅占28.0%。未来，烯烃产能还将保持增长态势，乙烯新增产能主要集中在亚洲和北美（如图1所示），各增长1000万吨左右，合计占全球乙烯产能增量的81%，中东乙烯产能增速放缓，增量在200万吨左右。预计到2021年全球乙烯产能将增至1.93亿吨。丙烯新增产能主要集中在亚洲（如图2所示），增量在1500万吨左右，占全球总增量的82%，其中中国的丙烯新增产能占全球增量的49%，预计2021年全球丙烯产能将达到1.45亿吨。
从需求层面来看，聚烯烃是烯烃下游最大的衍生物，是需求的主要推动力。2017年世界乙烯消费量为1.51亿吨，其中聚乙烯约占62.0%。预计2021年世界乙烯需求将达到1.74亿吨，2026年将达到2.04亿吨。2017年世界丙烯消费量为1.02亿吨，其中聚丙烯约占67.0%。预计2021年世界丙烯需求将达到1.20亿吨，2026年将达到1.43亿吨。
从贸易情况来看，当量乙烯贸易量呈增长态势，2017年在2500万吨左右。由于乙烯单体的运输条件极为苛刻，运输费用高昂，乙烯贸易主要以乙烯衍生物的形式进行。中东和北美是聚乙烯、乙二醇等乙烯衍生物的主要净出口地区，亚洲是乙烯衍生物的主要净进口地区。丙烯贸易量呈现平缓下降的趋势，这主要是因为丙烯及丙烯衍生物的贸易集中在亚洲。中国以外的亚洲地区是丙烯及丙烯衍生物的净出口地区，中国是净进口国。随着中国丙烯、聚丙烯等丙烯衍生物自给率的提高，世界丙烯及丙烯衍生物的贸易量减少。
2． 布局大型化基地化 原料与技术多元化
烯烃工业布局进一步向大型化、基地化方向发展，产业集中度进一步提高。世界范围内，已建成的规模在百万吨以上的乙烯装置近40套，最大单系列乙烯装置规模已达150万吨，包括博禄公司在阿联酋的一套装置和2017年美国德州投产的两套装置，主要是采用乙烷为原料。乙烯厂的规模也在提高，2009年台塑石化台湾麦寮乙烯厂扩能后，乙烯产能达到293.5万吨，取代了长期居于首位的诺瓦化学加拿大若尔夫乙烯厂，跃居第一位。2014年埃克森美孚公司在新加坡裕廊岛的新建装置投产，产能增长到350万吨，又替代了台塑石化麦寮乙烯厂，如表1所列。各国的乙烯生产也呈基地化布局。美国主要集中在墨西哥湾，约占美国乙烯总产能的95%；沙特主要集中在延布和朱拜勒工业园，约占总产能的70%；日本主要集中在东京湾地区，约占总产能的60%；新加坡全部在裕廊岛；中国主要集中在“两洲一湾”，约占55%。
裂解原料进一步向轻质化、多元化方向发展。20世纪80年代，石脑油在裂解原料中的比重约为70%，90年代随着中东石化工业的发展，乙烷比重提升，到2000年，石脑油比例降至53%。近年来随着北美页岩气产量的快速增长，石脑油占比进一步下降，2016年石脑油比例降至42.6%，乙烷比例提升至36.3%，预计到2021年石脑油比例将进一步下降至38%，乙烷比例将进一步提高至40%（如图3所示）。采用不同的原料，裂解产物分布有很大的不同，以乙烷为原料，乙烯收率高达80%左右，其他副产物收率很少。而以石脑油为原料，乙烯收率在35%左右，另外还会生成丙烯、丁烯、芳烃等副产物，产品丰富。
从工艺路线来看，蒸汽裂解工艺仍是乙烯生产的主流工艺，约占乙烯总产能的97%，煤（甲醇）制乙烯从无到有，目前占2.7%左右，预计到2021年将下滑至2.5%左右。原油直接裂解制乙烯技术也实现了工业化，埃克森美孚在新加坡建成了首套装置，产能为100万吨。主要工艺改进是在对流段和辐射段之间加了一个闪蒸罐，原油经过对流段预热后进入闪蒸罐，气液分离，气相进入辐射段进行裂解，液相作为炼厂原料或直接卖出。沙特阿美公司也拥有原油直接裂解制乙烯技术，但与埃克森美孚公司技术完全不同。其工艺过程是原油直接进入加氢裂化装置，脱硫并将高沸点组分转化为低沸点组分；之后经过分离，轻组分进入蒸汽裂解装置，重组分进入沙特阿美自主研发的深度催化裂化装置，最大化生产烯烃。但该技术还停留在设计阶段，沙特阿美和沙比克计划合资建设一体化项目，预计2024年投产。另外中国沈阳化工和中煤榆林采用重油催化热裂解技术（DCC/CPP）各建有一套工业化装置。
还有一些技术，由于工程化或经济性问题尚未实现工业化。包括石脑油催化裂解制乙烯；以甲烷为原料，通过氧化偶联（OCM）法或一步法无氧制取乙烯；以生物质乙醇为原料经催化脱水制取乙烯；以天然气、煤或生物质为原料经由合成气通过费-托合成（直接法）制取乙烯等。总体上来看乙烯生产技术进一步向多元化方向发展。
丙烯生产路线的多元化趋势也比较明显。来自蒸汽裂解装置的丙烯比例由十年前的2/3降至2017年的50%，来自催化裂化的比例由十年前的1/3降至2017年的29%，来自传统路线的丙烯比重大幅下降，而来自专产丙烯装置的丙烯比例显著提高，其中丙烷脱氢占比为9%，煤（甲醇）制丙烯比例为3%，高苛刻度催化裂化占4%，还有5%来自于烯烃歧化等其他专产丙烯装置。未来来自专产丙烯装置的比例还将提升。
不同地区、不同原料、不同的工艺路线，烯烃的生产成本差别也很大。低油价下亚洲石脑油裂解制乙烯成本显著下降，与北美和中东乙烷裂解制乙烯的现金成本差距缩小，由2012~2014年的600~900美元/吨缩小至近年的200~300美元/吨。但中东和北美的乙烷裂解制乙烯成本仍处于绝对优势，这主要由中东和北美的乙烷原料价格决定的。中国的煤制乙烯成本不受油价波动影响，低油价下处于相对较高的位置。低油价下石脑油裂解副产丙烯与丙烷脱氢都处于低现金成本优势地位，约550美元/吨。煤制丙烯和烯烃歧化路线处于中间水平，外购甲醇制丙烯的成本很大程度上取决于甲醇的市场价格，低油价下MTO、MTP装置陷入困境。总体来看，低油价利好石脑油制烯烃产业发展，全球乙烯裂解装置开工率和利润率均保持较高水平。特别是石脑油裂解装置开工率2017年达到了94%左右，与高油价时期相比，增长显著（如图4所示）。2017年世界石化行业总利润超过2000亿美元，其中烯烃工业利润占到66%。2018年，随着烯烃新增产能投产和原油价格缓慢上行，预计烯烃利润会受到一定挤压，但影响不会太大，仍处于较好水平。
二、我国烯烃工业呈现五大特点
产能继续保持快速增长。中国烯烃工业起步于上世纪60年代，发展非常迅速。乙烯产能从2000年的442.2万吨增长到2017年的2346.5万吨，是仅次于美国的世界第二大乙烯生产国，占全球乙烯产能的13.8%。预计到“十三五”末，乙烯产能将超过3200万吨。从生产路线来看，非传统路线的乙烯占比从2010年的3%增长到2017年的18%，预计到2020年将有所下滑（如图5所示）。丙烯产能增长更快，从2002年的502万吨增长到2017年的3396万吨，来源也更多元化，其中来自于煤（甲醇）化工的产能超过了800万吨，来自于丙烷脱氢装置的产能约550万吨，非传统路线的产能占到了40%左右，预计到“十三五”丙烯产能达到4200万吨，非传统路线占比还将保持在40%左右（如图6所示）。
当量进口量仍较大。尽管供需缺口较大，在经济全球化的今天，是否能拥有这部分市场，还取决于竞争力的强弱。2017年，乙烯产量1824万吨，当量消费量约为4250万吨，仍需进口大量的聚乙烯和乙二醇等乙烯下游衍生物。预计到2020年仍需进口2000万吨左右的乙烯下游衍生物。丙烯产量2736万吨，当量消费量约为3468万吨，缺口700多万吨，除进口310万吨的丙烯外，还需进口400多万吨的丙烯下游衍生物。预计到2020年仍需进口700万吨左右的丙烯及下游衍生物。
大型化、一体化、基地化趋势显现。随着我国新建大型乙烯装置的投产以及对原有装置的改扩建，蒸汽裂解乙烯装置的平均规模不断提高，达到了63.6万吨（不含北京东方乙烯等停车未启装置），与2008年相比，提高了40%，同时也高于世界平均规模（58.5万吨）。其中单套规模达到80万吨以上的装置有13套，与2008年相比，增加了9套。2015年国家发改委印发的《石化产业规划布局方案》对今后一个时期的石化产业布局进行了总体部署，要求新建乙烯项目布局在七大石化产业基地，按照炼化一体化、装置大型化的要求建设，乙烯装置年生产能力达到100万吨以上。
市场竞争主体多元化趋势更加显著。随着扬巴一体化、中海壳牌、中沙天津石化、福建联合石化、中韩石化等合资企业乙烯项目的投产，以及神华包头、中原乙烯和宁波禾元等煤（甲醇）制烯烃项目的投产，我国乙烯市场已形成以央企、合资企业、煤（甲醇）制烯烃企业和进口商四大供应系统为源头的格局。随着市场的进一步开放，民营企业、地方企业将参与国内乙烯下游产品市场竞争，将逐步形成煤化工、民营石化企业、地方石化企业与中国石油、中国石化、中国海油、中化集团等国有大型石化企业和进口产品多主体互动的市场格局，对宏观政策、市场规范、标准体系等方面都将产生重要的影响。
裂解原料轻质化、优质化步伐加快。低油价下，石脑油生产烯烃具有更大的优化空间。炼化结构调整使更多的低成本优质原料进入乙烯裂解装置。还有一些项目计划采用外购乙烷、液化石油气为原料，如浙江卫星石化、烟台万华等。近年来，各乙烯生产企业在强化油田轻烃、凝析油，炼厂轻烃等轻质优质原料的组织利用方面也有很大进步，占比呈逐年增长态势，2017年达到25.7%。
三、从大国向强国存在哪些挑战？
总体来看，我国烯烃工业正在快速发展，正由烯烃生产大国向烯烃生产强国的目标加速前进。但同时也面临着诸多挑战。
北美新增化工产能陆续释放，将加剧中国化工市场的竞争压力。2009年以来，随着页岩气的大规模开发，美国天然气价格下滑至3美元/百万英热单位左右，乙烷原料成本优势显著。在盈利驱动下，美国兴起裂解装置投资热潮，2017年共有3套新建裂解装置投产，合计产能为355万吨，这是美国自2002年以来首次投产新建裂解装置。未来几年，美国还将有多套新建裂解装置投产（如表2所列）。乙烯产能的大量释放意味着下游衍生物产能的快速增长。2018年北美聚乙烯产能过剩超过450万吨，同期中南美洲聚乙烯供需缺口较大，北美过剩产品将流入中南美。然而2020年随着南美供需缺口的减少，美洲地区过剩量将达到300多万吨，北美生产商必将参与亚洲市场的竞争。2017年美国有两套丙烷脱氢装置投产，新增丙烯产能150万吨，2018年还将有新建丙烯装置投产，市场将呈现供大于求态势，生产商考虑出口以解决本土供应过剩的局面。低成本天然气原料大大提升了北美地区乙烯、丙烯及下游衍生产品的出口竞争力，影响全球的贸易和市场价格。
中东乙烯工业发展步伐放缓，下游产品仍具最强成本优势。随着中东建设成本的提高及天然气价格的上涨和资源的短缺，2011~2016年中东乙烯产能增长率降至3.6%。如果考虑到中东动荡的政治局势及其他不确定因素，在建石化项目可能将继续拖延，预计2016~2020年产能年均增长率进一步降至2.6%。尽管乙烯工业发展步伐放缓、原料价格上涨1.3倍，中东仍然是全球乙烯生产成本最低的地区，依然保持绝对的竞争优势，对我国乙烯下游产品市场的冲击仍在继续。
中国民营企业大举进军石化产业，影响力不断攀升。中国民营企业在聚酯和合成纤维领域已成为主力军。不仅如此，一些实力雄厚的大型民营企业还在向产业链上游进军，借助炼化一体化项目打造原油-对二甲苯-对苯二甲酸-聚酯-涤纶长丝-化纤制造全产业链。其中最受关注的是浙江石油化工有限公司在舟山的大型炼化一体化项目。该项目于2017年5月8日得到浙江省发改委正式核准批复，项目分二期建设，每期规模为2000万吨炼油、400万吨对二甲苯、140万吨乙烯及下游化工装置。项目总投资1730.9亿元，建设工期为2017~2021年。其中一期工程已于2017年7月开工，计划2018年底投产。另外，盛虹集团在江苏连云港石化产业基地的炼化一体化项目也正在进行核准前公示，项目规划总规模为1600万吨炼油、280万吨对二甲苯和110万吨乙烯及游化工装置。恒力石化2000万吨炼化一体化项目也已进入建设安装阶段。这些项目不仅起点高，具有合理的布局、规模效益、先进的技术、优化的产品方案，最大限度地发挥炼化一体化优势，而且机制体制灵活、动作快，项目建设周期短、市场反应敏捷。
中国煤化工进入调整期，但对石油基烯烃的影响仍在继续。自首套煤制烯烃装置于2010年在神华包头煤化工公司投产以来，煤化工发展迅速，截至2017年底，乙烯总产能达到453万吨，丙烯总产能达到800万吨。随着原油价格下跌、国内环保标准不断提高，以及水资源等问题，煤制烯烃/甲醇制烯烃项目失去优势。尽管目前处于在建和规划阶段的项目产能超过1000万吨，但在低油价下，能够按期投产的产能比例很小。同时，我们要注意到，煤制烯烃成本受油价波动影响很小，在35~55美元/桶低油价下，石油烯烃成本优势明显、盈利空间较大，而煤制烯烃也能实现现金盈亏平衡；油价在65～75美元/桶时，煤制烯烃成本与石脑油制烯烃成本相当，具有较好盈利水平。另外，煤制烯烃企业在努力扩大下游聚烯烃产品种类，例如中天合创12万吨釜式法LDPE可生产高VA含量EVA。因此，无论从产能增长还是产品结构方面，煤制烯烃都产生了影响，值得高度重视。
石化产品需求持续增长，更加注重产品质量、性能和品种。我国乙烯下游产品市场一方面面临中东低成本石化产品的冲击，另一方面高端市场又主要由欧洲、日本、美国等进口产品占领。随着新增产能的投产，将呈现同质产品拼成本、差异化产品拼高端的局面，竞争日趋激烈，对产品的质量、品种和功能都将有更高、更新和更细化的要求。对于石化产业而言，必须进一步强化自主创新和科技成果的转化能力，从追求量的增长到追求质的提升和结构的优化调整，从而提高市场反应和创效能力，实现企业增效。
四、提高竞争力的举措
优化产业布局。布局尽量做到一体化、基地化。通过物料互供和公用工程共享，使资源得到充分优化配置和合理利用，从而降低运营成本，实现集约化经营。布局时不仅要综合考虑资源和市场优势，更要注重物流条件对竞争力的影响。因为随着烯烃产业的发展，各区域市场趋向饱和，产品更多地要销往区外甚至海外。另外，可考虑向有资源优势和市场优势的海外转移。如在中东或北美布局天然气制甲醇项目或丙烷脱氢项目作为国内装置的原料，或者顺应“一带一路”倡议特别是中亚布局天然气制甲醇到烯烃项目，降低原料成本。
加快结构调整和升级改造。石脑油裂解制烯烃工业在中国历经50多年的发展，不断完善成熟，从过去的增量为主进入做优存量、做强增量的深度调整期，一些盈利性差的装置将被淘汰。煤（甲醇）化工、丙烷脱氢企业还处于发展阶段，需不断完善技术和提升装置运行水平，转变过去粗犷发展模式，重视节能环保、创新建设运行模式、细化原料加工路径、提高资源利用率、降低成本。下游产品方案设计要力求差异化、高端化，同时石脑油制烯烃、煤制烯烃要充分利用副产物多样化的优势，做好碳四、碳五和芳烃的综合利用，提升竞争力。
加强两化融合。利用大数据、云计算等新一代信息技术，加快结构调整、提质增效的改革进程。利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务，提高生产过程可控性、减少生产线人工干预，以及合理计划排程。借助能源互联网和供给侧改革，精准对接消费市场需求，主动掌握前沿信息，加强与销售公司、终端用户战略合作，最大限度捕捉机会利润，提高供给质量与效益。
坚持科技创新。加强前瞻性、战略性和基础性的课题研究与技术攻关，做好技术储备、提供创新引领。重视天然气高附加值利用，加强甲烷制乙烯和合成气制烯烃的研究开发投入，力争催化剂等核心技术的突破和解决工程技术问题，早日实现工业化应用。创新开发高端产品，如高性能树脂、特种橡胶及弹性体、高性能纤维及其复合材料、功能性膜材料等。
走绿色可持续发展道路。一系列的环保政策法规要求我们必须重视环保、节能、减排、节水等环节，要突破一些制约行业绿色发展的技术瓶颈，以适应未来更为苛刻的环保要求。同时发达国家不断提高绿色壁垒，逐步限制高排放、高环境风险产品的生产与使用，对我国石化产业参与国际竞争提出了更大挑战。
