上周乙烯與石腦油價(jià)差跌至近六年來的低點(diǎn)；同時(shí)如果以石腦油裂解乙烯的綜合價(jià)差，考慮到丙烯、丁二烯、純苯等產(chǎn)品的收率，價(jià)差為負(fù)，為近五年來的低點(diǎn)。從乙烯規(guī)模化后的成本降低，以及下游產(chǎn)品設(shè)置不同，我們認(rèn)為不能簡(jiǎn)單以價(jià)差來衡量乙烯裝置的盈利情況。

乙烯的利潤(rùn)與原料、下游產(chǎn)品配置、工藝路線等相關(guān)。除最主要、最傳統(tǒng)的蒸汽熱裂解外，其他的乙烯生產(chǎn)仍有催化熱裂解（CPP）、催化裂解（DCC）、甲醇制烯烴（MTO）、乙醇脫水制乙烯等工藝路線；新開發(fā)的技術(shù)包括合成氣直接制乙烯、Superflex、ACO、原油直接制烯烴等工藝。目前而言，蒸汽熱裂解仍是最主要的乙烯生產(chǎn)路線，近年來也呈原料多元化、規(guī)模化、煉化一體化方向演變。

一、乙烯的行業(yè)基本知識(shí)：

乙烯的生產(chǎn)除了煤化工的煤制烯烴CTO/甲醇制烯烴MTO外，全球絕大多數(shù)的乙烯生產(chǎn)均是通過裂解而成。生產(chǎn)規(guī)模化的核心在于裂解爐的規(guī)模與壓縮機(jī)的功率。目前乙烯生產(chǎn)的趨勢(shì)是大型化與煉化一體化。傳統(tǒng)的乙烯的生產(chǎn)多是外購(gòu)石腦油通過裂解而成，一般情形下生產(chǎn)100萬噸乙烯需要330萬噸的石腦油原料，而同時(shí)副產(chǎn)近50噸丙烯、18萬噸丁二烯、20萬噸純苯、以及其他芳烴混合物、異丁烯、丁烯、碳五碳十、乙烯焦油等。目前全球乙烯裝置接近270套，共計(jì)產(chǎn)能1.7億噸/年。美國(guó)在2010年以后由于頁(yè)巖氣革命，在開發(fā)過程中也帶來了大量的乙烷副產(chǎn)，這些是裂解乙烯的優(yōu)質(zhì)原料。

乙烯的商品量極少，由于乙烯難以運(yùn)輸，需要在-100度以下存儲(chǔ)，因此乙烯的生產(chǎn)商多是以配套聚乙烯、苯乙烯、乙二醇等下游產(chǎn)品。目前估算乙烯每年的貿(mào)易量約200萬噸，而且貿(mào)易主要是由日本商社如丸紅、三菱等公司控制。因?yàn)橐蚁┑倪\(yùn)輸船少，租金高必須連續(xù)運(yùn)行，因此乙烯船是貿(mào)易的核心。中國(guó)外購(gòu)乙烯的公司主要是一些獨(dú)立的苯乙烯、環(huán)氧乙烷、VCM等生產(chǎn)商，價(jià)格對(duì)應(yīng)的商品成交量少，而且其中很多為合約貨鎖定。因此，衡量乙烯裝置的利潤(rùn)應(yīng)該從整體裝置的利潤(rùn)為計(jì)算，乙烯與原料的之間的價(jià)差僅為參考，歷史上出現(xiàn)過乙烯的價(jià)格高于聚乙烯，也經(jīng)常出現(xiàn)乙烯虧損但是下游產(chǎn)品利潤(rùn)豐厚的情況。

美國(guó)雖然是乙烯的生產(chǎn)大國(guó)，但至2018年底，美國(guó)僅有一個(gè)乙烯出口碼頭，而且碼頭被日本三菱商社長(zhǎng)租。目前美國(guó)Enterprise計(jì)劃與Navigator公司合作，在美國(guó)新建乙烯出口設(shè)施，未來美國(guó)乙烯出口能力將會(huì)明顯提升。

二、裂解乙烯的主要生產(chǎn)流程：

蒸汽裂解乙烯是最重要的乙烯生產(chǎn)路徑，生產(chǎn)過程主要包括管式爐蒸汽裂解和深冷分離兩部分，原料范圍為可以從輕烴、減壓柴油、到加氫尾油等。乙烯蒸汽裂解通常是原料在多個(gè)平行的裂解爐中，裂解出口溫度接近850°C（或1550°F）；在裂解爐中會(huì)有成千上萬種的化學(xué)反應(yīng)，但它們通常是由碳碳鍵經(jīng)過熱分解而成，其余是碳?xì)滏I分離。影響裂解乙烯的副產(chǎn)品產(chǎn)量的因素主要有：

1、原料：含碳量多，偏重組分則對(duì)應(yīng)的副產(chǎn)品多。

2、裂解深度：一種衡量原料分子被分解的程度；在裂解爐中溫度達(dá)到了多少。

3、裂解參數(shù)：壓力、裂解時(shí)間、技術(shù)、原料中所加蒸汽量等。

在離開裂解爐反應(yīng)區(qū)時(shí)，烯烴氣體的混合物進(jìn)入急冷區(qū)；其中水或重油被用來冷卻氣體和淬火。這時(shí)，含碳?xì)涞臍怏w被液化或提純，通過壓縮空氣到很高的壓力，并冷卻到很低的溫度；液化后的組分被分離成乙烯、丙烯、混合碳四、粗裂解汽油（C5-C8混合物）、氫氣/甲烷等。

裂解氣的分離流程主要有：順序分離流程、前脫乙烷前加氫流程和前脫丙烷前加氫流程。從技術(shù)路線而言，整體大同小異，如Lummus和Technip采用順序分離流程，即組分由輕到重分離；Linde技術(shù)采用首先進(jìn)行脫乙烷的分離流程；SW、KBR等采用首先脫丙烷的分離流程。

裂解爐是乙烯裝置的核心，通常乙烯裝置包括的系統(tǒng)單元有：裂解爐、急冷、稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、壓縮-堿洗和干燥、激冷及脫甲烷、甲烷化單元、脫乙烷及乙炔加氫系統(tǒng)、乙烯精餾、脫丙烷及C3加氫、丙烯精餾、脫丁烷塔、二元制冷及丙烯制冷、廢堿液氧化及中和、火炬系統(tǒng)、其他公用工程和輔助設(shè)施等。對(duì)于一套新的乙烯的裝置投產(chǎn)過程，開車通常情況下為倒開車，即外購(gòu)乙烯原料對(duì)于下游裝置先行開車，最后再開乙烯裂解裝置。

蒸汽熱裂解乙烯的原料包括石腦油、乙烷、乙烷/丙烷、丙烷、混合原料、丁烷、LPG、煉廠干氣、柴油等。裂解乙烯工藝中的乙烯收率與操作參數(shù)有一定的關(guān)系，但是更主要的是與原料特性有關(guān)，從多產(chǎn)乙烯、丙烯的角度，烷烴>環(huán)烷烴>單環(huán)芳烴>多環(huán)芳烴。從乙烷到柴油，相對(duì)分子量越大，乙烯、丙烯的收率越低。乙烷作為原料的雙烯（乙烯+丙烯）收率在80%左右，丙烷為原料約為60%，石腦油為原料約為45%。

蒸汽裂解是最重要的乙烯生產(chǎn)方式，一般情況下乙烯裂解裝置為多套裂解爐并聯(lián)而成。大型裂解爐可以做到單臺(tái)爐規(guī)模20萬噸/年乙烯，目前世界級(jí)規(guī)模中單臺(tái)裂解爐的能力可以為液體原料（石腦油等）的乙烯能力為20萬噸/年/臺(tái)；氣體原料裂解（乙烷等）的乙烯能力為22萬噸/年/臺(tái)。如浙江石化一期140萬噸/年乙烯，共九臺(tái)裂解爐，其中一臺(tái)備用。

以目前最為普遍的Lummus/ST順序分離技術(shù)為例，假設(shè)100萬噸/年乙烯裝置，年操作時(shí)間8000小時(shí)，操作彈性為50%-110%，五年一大修設(shè)計(jì)。裝置共設(shè)置11臺(tái)裂解爐，其中：1臺(tái)循環(huán)乙烷裂解爐，5臺(tái)輕質(zhì)原料裂解爐，5臺(tái)重質(zhì)原料裂解爐。每臺(tái)爐能力為10萬噸/年乙烯。循環(huán)乙烷裂解爐以循環(huán)乙烷或循環(huán)乙烷、丙烷為裂解原料。輕油爐中，有2臺(tái)爐可以作為循環(huán)乙烷的備用爐，可以裂解循環(huán)乙烷或循環(huán)乙烷、丙烷，同時(shí)可以裂解石腦油和LPG與芳烴抽余油混合物；其余3臺(tái)輕油爐只能裂解石腦油。重油爐的裂解原料為加氫尾油和石腦油。

三、乙烯各生產(chǎn)路線評(píng)價(jià)：

1、輕烴裂解：一般特指乙烷為原料的裂解裝置，但是實(shí)際操作多為乙烷為主，兼顧丙烷、丁烷的混合裂解。中東和美國(guó)因乙烷成本低，多以乙烷為原料。以中東為例，從1990年到2010年，中東的乙烯產(chǎn)量從250萬噸增加到近2000萬噸，約占2010年全球產(chǎn)量的16%，2014年增加到19%；主要由于配額制的乙烷供應(yīng)。但是由于中東新開發(fā)油田較少與氣相關(guān)，新增乙烷供應(yīng)不足，中東地區(qū)的新的大型乙烯裝置多是混合裂解LPG、凝析油、石腦油等。美國(guó)在頁(yè)巖氣革命帶來大量乙烷供應(yīng)后，原有以石腦油路線的裝置進(jìn)行改造，均以乙烷加工為主。乙烷為原料會(huì)有一定的能耗節(jié)約，但是丙烯、丁二烯等收率也會(huì)減少。未來，東北亞地區(qū)外購(gòu)乙烷進(jìn)行裂解將會(huì)成為新的商業(yè)模式，需要考慮到乙烷的供應(yīng)穩(wěn)定，乙烷與丙烷、丁烷（或LPG）等輕烴之間的切換等因素；同時(shí)，近期丙烯、丁二烯的價(jià)格明顯好于乙烯，也會(huì)影響到裝置的總體經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)。

2、石腦油為主的混合裂解：歷史上傳統(tǒng)的煉油廠和乙烯裝置多是分開，乙烯廠以外購(gòu)石腦油為原料，因此煉油、乙烯中間的很多產(chǎn)品難以做到優(yōu)化和物料平衡。而煉化一體化對(duì)于乙烯原料來源進(jìn)行優(yōu)化。傳統(tǒng)的乙烯生產(chǎn)路線的原料是通過飽和烷烴、石腦油等進(jìn)行裂解而成。乙烯的原料大體上可以分為氣體原料和液體原料；氣體原料包括乙烷、丙烷、丁烷、飽和液化氣和煉廠氣等；液體原料包括凝析油、輕烴、石腦油、常壓瓦斯油（AGO）、減壓蠟油（VGO）、加氫尾油（HVGO）、加氫焦化石腦油、芳烴抽余油等。根據(jù)國(guó)標(biāo)，乙烯原料石腦油中烷烴含量不低于65%，烯烴含量不大于1%，硫含量不大于0.08%。石蠟基原油和石蠟-中間基原油的直溜石腦油一般可以直接作為乙烯裂解原料。焦化石腦油烯烴和硫含量高，不能直接作為乙烯裂解原料，但加氫精制后可成為優(yōu)質(zhì)的乙烯裂解原料。我們認(rèn)為，以石腦油為主的混合原料的裂解乙烯裝置更符合我國(guó)的特點(diǎn)。以浙江石化為例：由于煉油、乙烯裝置一體化后，乙烯原料一般在以石腦油為主的基礎(chǔ)上增加了液化氣、加氫尾油、輕柴油、碳五等混合裂解，原料的保障性強(qiáng)。從下游產(chǎn)品的角度，因?yàn)槭X油為主的裂解裝置下游會(huì)副產(chǎn)碳四、碳五等產(chǎn)品，更加適合于發(fā)展精細(xì)化工、高附加值下游產(chǎn)品。

3、煤化工路線：除蒸汽裂解以外，煤化工是最主要的乙烯生產(chǎn)方式，一般把煤制烯烴（CTO）及甲醇制烯烴（MTO）歸類于煤化工。我國(guó)CTO/MTO的乙烯路線自2014年以來得到快速發(fā)展，目前已經(jīng)占我國(guó)乙烯產(chǎn)能的約22%。需要關(guān)注原料來源與規(guī)格、水資源的消耗、裝置能耗、催化劑消耗、產(chǎn)品的水處理、C4烯烴處理、二甲醚脫除等因素。CTO一般多是重資產(chǎn)，建在煤炭的資源地。MTO以外購(gòu)甲醇為主，多是在沿海港口地區(qū)，需要考慮外購(gòu)甲醇與下游烯烴的經(jīng)濟(jì)性之間平衡。