煤制乙二醇行业深度研究：煤制乙二醇处于盈利的黄金期，油价中枢抬升为锦上添花.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 28 专题研究 |化工 2018 年 09 月 04 日 证券研究报告 本报告联系人：吴鑫然 0755-88286915 wuxrgf Tabl e_Title 煤制乙二醇行业深度研究 煤制乙二醇处于盈利的黄金期，油价中枢抬升为锦上添花 Table_Aut horHorizontal 分析师： 郭 敏 S0260514070001 分析师： 王 剑雨 S0260511080001 分析师： 王玉龙 S0260518070002 021-60750613 020-87574012 021-60750613 gzguomingf wangjianyugf wangyulonggf Table_Summary 乙二醇：工艺路线多样，需求集中 乙二醇是用途广泛的基础化工原料，下游消费领域集中在聚酯行业。我国约 93%乙二醇用于生产聚酯， 4%用于防冻剂，其他占比 3%。 乙二醇工业 化生产主要包括乙烯法和草酸酯法。 其中，草酸酯法是我国利用煤炭间接制取乙二醇额主要方法。煤制乙二醇由于杂质影响，部分聚酯企业选择掺混煤制乙二醇和石油乙二醇，而且不同聚酯品类对乙二醇品质要求有所不同。其中，聚酯瓶片和聚酯膜对乙二醇品质要求最高，长丝和短纤则对乙二醇要求有所降低。 乙二醇产能展望：中国煤制乙二醇为最大边际增量 全球乙二醇产能有序增长，亚太地区为增长主力。 根据 Bloomberg 数据统计， 2016 年，全球乙二醇产能为 3747万吨 /年，产量为 2631 万吨，开工率为 85%。 全球乙二醇产能主要集中在中东、北 美和亚洲地区。其中，中东地区主要通过石油伴生气中的乙烷生产乙二醇， 2015 年开始，中东地区石化产业逐步开始受到供气限制，新增乙二醇产能有限。北美 2021 年之前将新增 250 万吨乙二醇产能，主要集中在美国，预计该新增产能为一次性冲击。 我国为全球乙二醇新增产能最多的国家。 根据中纤网，我国现有乙二醇产能共计 921 万吨，其中煤制工艺 316万吨，传统的石油制工艺 540 万吨，甲醇制工艺 65 万吨， 2018 年至今煤制乙二醇开工率为 68%，石油基乙二醇开工率为 82%。据百川资讯，目前统计煤制乙二醇在建产能 1156 万吨 /年，石 油基煤制乙二产能 313 万吨 /年。 考虑到投放进度， 2018-2020 年我国约 600 万吨新增乙二醇产能投放，其中，乙烯法工艺约 90 万吨，煤制乙二醇工艺约 510 万吨。 国内乙二醇需求真实增长空间？ 据中纤网及海关统计， 2017 年国内乙二醇产量 610 万吨，进口 871 万吨，考虑聚酯原有需求，包括涤纶长丝、短纤、瓶片以及聚酯薄膜的需求增长，以及原生化纤替代再生化纤的部分需求，预计 2018 年乙二醇需求增量合计为 207 万吨， 2019 年乙二醇需求增量约为 213 万吨， 18-19 年合计新增乙二醇需求达 420 万吨 。 乙二醇价格区间 由谁决定？我国煤制乙二醇具有明显的成本优势 煤制乙二醇产能较石油基路线具备明显成本优势。经测算，中东进口乙二醇成本约为 30663570 元 /吨，国内草酸酯工艺成本约 49005300 元 /吨，传统石油乙烯制乙二醇成本约为 66007200 元 /吨。其中，供给端，传统石油乙烯制乙二醇为行业边际成本产能，位于乙二醇成本曲线右端，决定了我国乙二醇价格最低值。需求端：由于聚酯行业议价能力较高，乙二醇价格上限取决于聚酯厂商价格承受能力。 研究结论：聚酯级乙二醇 长期 依赖进口，现阶段聚酯级煤制乙二醇处于盈利黄金时间 1、假设 2018-2020 年我国煤制乙二醇 的 掺和比例为 10%、 20%、 30%，经测算， 未来三年我国进口乙二醇仍将处于高位，但进口依存度将有所下降。 （ 掺和比例指的是聚酯厂商 使用的 乙二醇中煤制乙二醇的 用量 比例 。 例如1吨 乙二醇 中 ， 煤制乙二醇 用量 为 0.1吨 ， 则 掺 和 比例 为 10%） 2、全球油价中枢抬升，石油乙烯制乙二醇边际成本提高，推动乙二醇产品价格提高，煤 制乙二醇价差逐步扩大，国内聚酯级煤制乙二醇正处于盈利的黄金时期 ； 3、关注具备技术优势和品质受下游认可的煤制乙二醇厂商 。 风险提示 1、下游聚酯产能释放不及预期 ； 2、 国内外 乙二醇产能大幅释放超预期； 3、国际原油价格大幅下跌； 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 28 专题研究 |化工 目录索引 投资逻辑 . 5 一、乙二醇：工艺路线多样，需求广泛品种 . 6 二、乙二醇产能展望：中国煤制乙二醇为最大 边际增量 . 9 2.1、全球乙二醇供应格局梳理 . 9 2.2、 世界各地区乙二醇供给能力展望 . 11 三、国内乙二醇需求增长的真实空间？ . 17 3.1 18-19 年合计乙二醇新增需求为 420 万吨 . 17 四、乙二醇价格区间？我国煤制乙二醇具有明 显成本优势 . 19 4.1、成本端： 石油乙烯 路线为边际产能，煤制乙二醇具备显著成本优势 . 19 4.2、下游：乙二醇 价格上限取决于下游聚酯厂商价格承受能力 . 23 五、结论：聚酯级乙二醇长期仍需依赖进口， 现阶段聚酯级煤制乙二醇处于盈利的黄金时间 . 25 六、风险提示 . 27 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 28 专题研究 |化工 图表索引 图 1：乙二醇下游需求链条 . 6 图 2：我国 93%的乙二醇 用于和 PTA 生成聚酯，单吨聚酯需消耗乙二醇约 0.34 吨. 6 图 3： 2016 年全球乙二醇消费结构 . 7 图 4： 2016 年我国乙二醇消费结构 . 7 图 5：乙二醇合成工艺 . 7 图 6：全球乙二醇产能及增速（万吨） . 9 图 7： 全球乙二醇各区域产能占比 . 9 图 8：全球乙二醇供应格局及贸易流向 . 9 图 9：全球乙二醇产能工艺分布 . 11 图 10：我国乙二醇各工艺产能占比 . 11 图 11：全球乙二醇产能分布 . 11 图 12： 2013-2017 年我国 乙二醇进口量（万吨） . 11 图 13：中东石化产品在 2015 年后受到供气限制 . 12 图 14：中东地区沙特和科威特乙二醇产能（万吨） . 12 图 15：中东地区不同原料类型乙烯成本曲线 . 12 图 16：北美乙二醇产能（万吨） . 13 图 17：北美乙二醇产量、消费量及出口量 . 13 图 18：我国乙二醇项目情况（单位：万吨） . 14 图 19：我国涤纶长丝产量及增速 . 17 图 20：我国涤纶短纤产量及增速 . 17 图 21：我国聚酯瓶片产量及增速 . 17 图 22：我国聚酯薄膜产量及增速 . 17 图 23：全球各地区乙二醇价格（左轴单位为元 /吨，右轴为美元 /吨） . 19 图 24：目前我国乙二醇各工艺产能占比 . 19 图 25：煤制乙二醇产能地域分布 . 19 图 26： WTI 与乙烯价格曲线 . 20 图 27：乙烯价格与石油价格具有高度相关性 . 20 图 28：我国乙二醇各工艺成本比较 . 22 图 29：国内乙二醇成本曲线 . 23 图 30：国内聚酯级乙二醇消费结构预测 . 26 表 1：石油乙烯路线制乙二醇工艺比较 . 8 表 2：全球主要地区乙二醇供应商、产能及近期开工情况 . 10 表 3：美国计划新增的乙二醇产能 . 12 表 4：我国对美国乙二醇反倾销征税名单及税率 . 13 表 5：国内乙二醇（乙烯法）主要厂家及近期开工情况 . 14 表 6：国内乙二醇（煤制） 主要厂家及近期开工情况 . 15 表 7：全球乙二醇产能新增统计 . 15 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 28 专题研究 |化工 表 8：我国新增乙二醇产能 . 16 表 9：乙二醇原有需求增长测算 . 18 表 10：国内石脑油乙烯制乙二醇工艺成本测算 . 20 表 11：中东及北美地区乙烷裂 解乙烯制乙二醇装置成本测算 . 21 表 12：我国不同区域煤制乙二醇成本测算 . 21 表 13：原料 MEG 乙二醇价格对涤纶 POY、 PTA 价格敏感性分析 . 24 表 14：未来三年我国乙二醇消费结构预测 . 25 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 28 专题研究 |化工 投资逻辑 1、 乙二醇： 工艺路线多样 ， 需求 集中 乙二醇是用途广泛的基础化 工原料 ， 下游消费领域 集中 在聚酯行业 。我国约 93%乙二醇用于生产聚酯 ， 4%用于防冻剂，其他占比 3%。 乙二醇工业化生产主要包括乙烯法和草酸酯法。 其中，草酸酯法是我国利用煤炭间接制取乙二醇额主要方法。煤制乙二醇由于杂质影响，部分聚酯企业选择掺混煤制乙二醇和石油乙二醇，而且不同聚酯品类对乙二醇品质要求有所不同。 其中，聚酯瓶片和聚酯膜对乙二醇品质要求最高，长丝和短纤则对乙二醇要求有所降低。 2、乙二醇产能展望：中国煤制乙二醇为最大边际增量 全球乙二醇产能主要集中在中东 、 北美和亚洲地区 。 其中 ， 中东地区主要通过石油伴生 气中的乙烷生产乙二醇 ， 2015年开始 ， 中东地区石化产业逐步开始受到供气限制 ， 新增乙二醇产能有限 。 北美 2021年之前 将 新增 250万吨乙二醇产能 ， 主要集中在美国 ， 预计该新增产能 为一次性冲击。 我国 为全球乙二醇 新增 产能最 多 的国家。根据中纤网 ，我国现有乙二醇产能共计 921万吨，其中煤制工艺 316万吨，传统的石油制工艺 540万吨 ， 甲醇制工艺 65万吨 ， 2018年至今煤制乙二醇开工率为 68%， 石油基乙二醇开工率为 82%。 据百川资讯， 目前统计煤制乙二醇在建产能 1156万吨 /年 ，石油基煤制乙二产能 313万吨 /年 。考虑到投放进 度， 2018-2019年 我国 约 600万吨 新增乙二醇产能 投放 ， 其中， 乙烯法工艺约 90万吨，煤制乙二醇工艺约 510万吨。 3、国内 乙二醇 需求真实增长空间 ？ 据中纤网及海关统计， 2017年国内乙二醇 产量 610万吨 ， 进口 871万吨 ， 考虑 聚酯原有需求 ， 包括涤纶长丝 、 短纤 、 瓶片以及聚酯薄膜的需求增长 ， 以及原生化纤替代再生化纤的部分需求 ， 预计 2018年乙二醇需求增量合计为 207万吨 ， 2019年乙二醇需求增量约为 213万吨 ， 18-19年合计新增乙二醇需求达 420万吨 。 4、我国 煤制乙二醇具有明显的成本优势 煤制乙二醇产能较 石油基路线具备明显成本优势。 经测算，中东进口乙二醇成本约为 30663570元 /吨，国内草酸酯工艺成本约 49005300元 /吨，传统石油乙烯制乙二醇成本约为 66007200元 /吨 。 其中 ， 供给端， 传统石油乙烯制乙二醇为行业边际成本产能 ， 位于乙二醇成本曲线右端 ， 决定了我国乙二醇价格最低值 。 下游 ： 由于聚酯行业议价能力较高，乙二醇价格上限取决于聚酯厂商价格承受能力。 5、结论：聚酯级乙二醇长 期 依赖进口，现阶段聚酯级煤制乙二醇处于盈利黄金时间 1、 假设 2018-2020年我国煤制乙二醇掺和比例为 10%、 20%、 30%， 经测算 ， 未来三年我国进口乙二醇仍将处于高位，但 进口依存度将有所下降 。 2、 全球油价中枢抬升，石油乙烯制乙二醇边际成本提高，推动乙二醇产品价格提高，煤制乙二醇价差逐步扩大，国内聚酯级煤制乙二醇正处于盈利的黄金时期。 ； 3、 关注具备技术优势和品质受下游认可的煤制乙二醇厂商 。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 28 专题研究 |化工 一 、乙二醇 ： 工艺路线多样 ， 需求广泛品种 乙二醇是用途广泛的基础化工原料，其下游消费领域主要集中在聚酯行业， 和PTA聚合 生产聚对苯甲酸乙二酯（ PET） 。 而其在非聚酯领域的占比较小，主要包括防冻液、活性剂以及少量精细化工产品。据卓创资讯 统计， 2016年，全球乙二醇 85%用于生产聚酯， 8%用于生产防冻剂，其他领域占比 7%。我国乙二醇 93%用于生产聚酯， 4%用于防冻剂，其他占比 3%。 图 1： 乙二醇下游需求链条 数据来源： 中国煤制乙二醇发展趋势研究（吴涛）， 广发证券发展研究中心 图 2： 我国 93%的乙二醇用于和 PTA生成聚酯 ，单 吨聚酯需消耗乙二醇约 0.34吨 数据来源： 卓创资讯 ， 广发证券发展 研究中心 煤石油乙二醇天然气聚酯防冻液其他薄膜瓶片纤维汽车防冻表面活性剂电子电器印刷、建筑材料食品、饮料包装长丝 民用长丝短纤 纺纱工业长丝涤纶POY涤纶DTY涤纶FDY织造棉花纺织及服装12PT A （固体 ） PT A （ 液体）已溶解的 PT A 在高温下与乙二醇（ EG ）发生聚合反应+ 2CH2OHCH2OHCOOHCOOH+ 2 H 2 OHOCH 2 CH 2 O COCH2CH2OHOCO3 缩聚反应，链增长+CH2CH2O COCH2CH2OHOCOHOx yCH2CH2O COCH2CH2OHOCOHOn+ HOCH 2 CH 2 OHCH2CH2O COCH2CH2OHOCOHO识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 28 专题研究 |化工 图 3： 2016年全球乙二醇消费结构 图 4： 2016年我国乙二醇消费结构 数据来源：卓创资讯，广发证券发展研究中心 数据来源：卓创资讯，广发证券发展研究中心 工艺介绍： 目前，乙二醇工业化生产的技术方法 包括乙烯法和草酸酯法 。 乙烯法根据原料和工艺不同，可以分为石油乙烯法、乙烷乙烯法和 MTO乙烯法。 乙烯法是全球乙二醇生产主流路线，利用 乙烯催化氧化 生成环氧乙烷 后水合反应生成乙二醇，其中，乙烷乙烯法是中东地区和北美地区的主要生产方法，石油乙烯法是我国目前采用的主流方法之一； 煤制乙二醇主要包括直接合成路线 、 甲醇甲醛路线和草酸酯路线 。其中， 草酸酯法是 是 我国 利用煤炭间接制取乙二醇的 主要 方法 。 首先 ， 煤 经过气化得到合成气，净化和分离后得到 CO和 H2气体， CO参与羟基化反应生成草酸二酯 （中间产物） ，草酸二酯加氢精制后得到乙二醇。 图 5：乙二醇合成工艺 数据来源： 中国煤制乙 二醇发展趋势研究（吴涛）， 广发证券发展研究中心 85%8%7%聚酯防冻剂其他领域93%4% 3%聚酯防冻剂其他合成气煤天然气石油石油 / 天然气净化和分离甲醇石脑油乙烷羟基化加氢亚硝酸酯再生精制 乙二醇乙烯 环氧乙烷气化COH2NORO NOO2草酸二酯 醇类MT O 氧化水合草酸酯法乙烯法识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 28 专题研究 |化工 工业化生产的 石油乙二醇主流路线为 环氧乙烷直接水合法 和 环氧乙烷催化水合法 路线 。 环氧乙烷直接水合法 制乙二醇是 世界生产乙二醇的主要方法 ， 目前该技术主要为 Shell化学公司 、 美国 SD以及 UCC公司拥有 。 目前这三家技术的生产能力合计占总生产能力的 90%以上 ， 余下的为德国 BASF、 日本触媒公司等所有 。 环氧乙烷催化水合法 是指 环氧乙烷与水在催化剂的作用下发生水合反应制乙二醇，根据催化剂种类不同， 又分为均相催化水合法和非均相催化水合法 。 表 1： 石油乙烯路线制乙二醇工艺比较 生产方法 工艺条件 催化剂 工艺特点 应用情况 环氧乙烷直接水合法 190-200 1.0-2.5MPa 无 转化率高，单选择性较低，采用高水比，工艺流程长、能耗高 技术成熟，大规模工业化 环氧乙烷催化水合法 均相 80-150 0.5-2.0MPa 均相：金属盐、有机胺、羧酸 -羧酸盐 转化率和选择性高，水比低，工艺流程相对简单，能耗低 技术由几家公司掌握 非均相 60-150 1.5-1.5MPa 非均相：负载型阴离子交 换树脂、其他负载型金属氧化物、杂多酸、无机盐 碳酸乙烯酯水解法 101-180 0.2-2.5MPa 强碱性阴离子交换树脂，负载型碳酸盐，碱金属氧化物等 转化率和选择性高，水比低，能耗低，可综合利用 CO2 未工业化 酯交换联产碳酸二甲酯 50-150 0.2-1.0MPa 季铵盐型离子交换树脂、沸石、聚合物负载季鏻 盐、碱金属、碱土金属等 转化率和选择性高，反应的原子利用率 100%，但成本高 未工业化 数据来源： 中国煤制乙二醇发展趋势研究（吴涛） ， 广发证券发展研究中心 草酸酯法制乙二醇工 艺 具体可分为两大部分： 草酸酯的合成与草酸酯加氢制乙二醇 。 目前国内可获得的采用草酸酯加氢法生产乙二醇的工艺技术主要包括 福建物构所 、 日本宇部兴产、 上海浦景化工、上海戊政工程和高化学公司等。 例如，新疆天业在 2012年 12月成功投产的 年产 5万吨草酸酯加氢制乙二醇装置就采用的高化学联合体的草酸酯制乙二醇路线，并且向聚酯厂商供货，证明可以替代传统路线。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 28 专题研究 |化工 二 、 乙二醇 产能展望 ： 中国煤制乙二醇为最大边际增量 2.1、 全球乙二醇供应格局梳理 全球乙二醇产能有序增长，亚太地区为增长主力。 根据 Bloomberg数据统计，2016年，全球乙二醇产能为 3747万吨 /年，产量为 2631万吨，开工率为 85%， 2007-2016年，乙二醇产能稳步增长， CAGR约为 5%。其中，亚太地区为乙二醇增长主力，亚太地区产能占全球总产能比重从 2007年的 37%提高到 2016年的 51%。 图 6：全球乙二醇产能及增速（万吨） 图 7：全球乙二醇各区域产能占比 数据来源： Bloomberg，广发证券发展研究中心 数据来源： Bloomberg，广发证券发展研究中心 全球乙二醇产能 区域性 供需错配 导致 乙二醇 的全球贸易 较为活跃 ，供需错配主要体现在 产能实际供给 与需求区域不 完全 匹配 。 2016年，全球乙二醇产量主要集中在中东和非洲 /东北亚 /北美地区 ，产量占比分别为 30%/24%/16%，而需求区域主要集中在中国、亚太其他地区和北美地区 ，需求占比分别为 51%/16%/9%。 图 8： 全球 乙二醇供应格局 及贸易流向 数据来 源 ： Bloomberg， 广发证券发展研究中心 -5%0%5%10%15%20%05001000150020002500300035002007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016全球乙二醇产能（万吨） 全球乙二醇产量（万吨）产能 YOY 产量 YOY0%20%40%60%80%100%2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016亚太 欧洲 /中东 /非洲 美洲8041066996341354- 720434285149328238904962- 132337- 14102145- 43产量消费量净出口识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 28 专题研究 |化工 表 2： 全球主要地区乙二醇供应商、产能及近期开工情况 国家 企业 产能（万吨 /年） 开工情况 日本 三菱化学 28 平稳运行 丸善石化 11.5 平稳运行 触媒 10.5 平稳运行 沙特 jupc1 70 检修 jupc2 70 平稳运行 jupc3 45 平稳运行 jupc4 70 平稳运行 Kayan 56.5 平稳运行 伊朗 Morvarid Petchem 55 平稳运行 Marun 40 平稳运行 Farsa 44.5 重启 50 平稳运行 韩国 乐天丽水 1 号 12 平稳运行 乐天丽水 2 号 12 平稳运行 乐天丽水 3 号 16 平稳运行 KPIC 20 平稳运行 台湾 台湾南亚 1 号 36 平稳运行 台湾南亚 2 号 36 平稳运行 台湾南亚 3 号 36 平稳运行 台湾南亚 4 号 72 平稳运行 东联化学 25 平稳运行 加拿大 ME Global 35 平稳运行 新加坡 壳牌 90 平稳运行 美国 Lyondellbasell 26.5 平稳运行 亨斯曼 45 平稳运行 南亚 30 平稳运行 科威特 The Kuwait 65 平稳运行 印度 Reliance1 号 15 平稳运行 Reliance2 号 15 平稳运行 Reliance3 号 15 平稳运行 Reliance4 号 70 平稳运行 印尼 Polychem1 号 9 平稳运行 Polychem2 号 14.5 平稳运行 马来西亚 Optimal Glycol 36.5 平稳运行 数据 来源 ： 百川资讯 ， 广发证券发展研究中心