纵向一体化铸就全球芳烃产业链霸主  ——大炼化产业系列报告之PX篇

纵向一体化铸就全球芳烃产业链霸主

——大炼化产业系列报告之PX篇

◆芳烃产业链——中国的战略优势产业

目前，大型炼化装置有两条路线，第一条是烯烃路线，把石脑油裂解成乙烯和丙烯（炼油乙烯路线)；第二条是芳烃路线，把石脑油连续重整成混合芳烃，再从混合芳烃中抽提出PX和苯。在芳烃路线上，目前全球主流的生产路线为石脑油连续重整路线。而中国大陆企业拥有两大优势：一是全产业链优势，PX产业链中80%的下游产业在中国；二是具备后发的规模、技术优势。

◆PX生产工艺：长流程装置盈利能力强

目前，国内大部分新建的PX生产装置均从原油出发的大型炼化一体化装置（长流程），而相对于短流程，长流程利润更高。我们根据总流程各阶段不同加工费用以及原料价格测算出，长流程（原油制PX）生产利润约为293美元/吨，比短流程（MX制PX）的95美元/吨利润多出近200美元/吨。

◆PX供给：中国走向纵向一体化，优势明显

目前，中国大陆地区唯一还未占据主导地位的，就是PX环节，主要是由于环保压力和来自民间的强烈抵制等原因的影响，中国PX开工率一直不高，且新增PX建设步伐放缓，产能提升缓慢。2018年底和2019年期间，我国将迎来PX发展历史上最大的一波扩产高峰。届时将有一批民营企业的大型炼化项目建成投产，使我国PX产能由现阶段的1440万吨增加至2590万吨。预计2022年我国PX产能将达到3710万吨，全球占比45%，超过亚洲其他国家PX产能总和。此外，相较于国内外现有装置，国内新建大型炼化一体化项目在成本和规模上均具有显著优势。

◆下游景气度攀升，带动PX行业景气

由于PX-PTA-聚酯产业链各环节供需及价格的高相关性，整个产业链从下游到上游在景气度上拥有一定的传递和滞后效应。在2016年全面去库存形势下，聚酯行情复苏，产能开始进入扩张阶段。聚酯行业的消费量增加导致PTA利润空间扩大，景气度攀升，大量新增产能铺开。下游聚酯和PTA的景气度攀升带来上游PX需求量的增加，刺激PX新增产能建设。2019年PX投产高峰来临时，我国PX进口依存度将降低至30%，供需偏紧的格局将得到大幅改善，2020年PX将迎来新一轮的景气周期。

◆投资建议 ：推荐4家拥有民营大炼化项目的公司：恒力股份、恒逸石化、荣盛石化和桐昆股份。

◆风险分析： 下游PTA和聚酯景气不及预期风险；项目建设和开车进度不及预期的风险。

目   录

1、对二甲苯（PX）生产工艺

1.1、芳烃联合装置——PX生产的核心

1.2、长流程装置生产PX盈利能力强

2、 芳烃产业链——中国的战略优势产业

2.1、 中国主导全球聚酯产业链

2.2、 PTA项目具有规模、技术优势

2.3、缺失的一环：对二甲苯（PX）

3、 PX供给：中国走向纵向一体化，优势明显

3.1、亚洲主导全球PX产能和定价

3.2、PX环节利润空间大

3.3、国内PX产能扩张迅速，新建项目优势明显

4、 下游景气度攀升，带动PX行业景气

4.1、聚酯产业链景气轮动效应

4.2、聚酯行业回暖，带动PTA利润空间上升

4.3、下游消费持续增长，PX将迎来景气周期

5、投资建议

5.1、恒力股份

5.2、恒逸石化

5.3、荣盛石化

5.4、桐昆股份

6、 风险分析

PX学名对二甲苯，工业上主要用于生产对苯二甲酸（PTA），进而合成对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、丁二醇酯（PBT）等聚酯树脂。聚酯树脂是生产涤纶纤维、聚酯薄膜，瓶级切片等的原料。时至今日，PX全产业链已经发展得非常成熟，产品涉及了人们日常的衣食住行等各方面。

目前全球最主流的PX生产工艺是以石脑油出发进行PX的规模化生产方法。此法所用的生产装置也被称为芳烃联合装置，是整个PX生产环节中最核心的流程装置。芳烃联合装置主要由芳烃生成、芳烃转化和芳烃分离三部分构成，通常包括石脑油预加氢、催化重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移、二甲苯分馏、二甲苯异构化、吸附分离等装置或单元。

由于PX生产最核心流程还是以石脑油为原料，通过芳烃联合装置进行生产，石脑油价格在整个PX生产中成为成本决定因素，约占总生产成本的83%。

国内投产最早的PX生产企业分别是上海石化、扬子石化等中石化集团下属企业（20世纪80年代投产）。其原因乃是当时仅有美国霍尼韦尔UOP公司和法国Axens公司掌握芳烃成套技术，技术市场形成垄断，只有中石化有足够的资金实力支付其高额的建设费用以及技术费用，民营企业只能望而却步。直到2000年后，随着PX技术供应商的增多，民营企业才开始进行芳烃联合装置的项目建设。

石脑油加氢技术

石脑油加氢主要有两种工艺：先分馏后加氢工艺和先加氢后分馏工艺 (全馏分预加氢) 。先加氢后分馏工艺的好处在于：轻石脑油产品质量好、杂质含量低，S、N 含量可满足异构化进料要求。

催化重整技术

催化重整工艺是以石脑油为原料，在一定温度、压强、临氢和催化剂条件的联合作用下进行的芳烃生成，同时产生大量氢气的工艺过程。起初全球均为半再生重整工艺技术，其第一个工业化装置——临氢重整与1940年二战期间在美国德克萨斯州投产，主要用于成品油以及TNT原料甲苯的生产。美国UOP公司于1949年建成世界第一套使用Pt-Al2O3双功能催化剂的固定床催化重整装置（铂重整），是催化重整工艺发展过程中的一个重要里程碑。此后，催化重整得到了迅速的发展。

连续重整工艺由美国UOP公司于1971年发明。相比于半再生工艺，连续重整工艺可以在较低的压力和氢烃比条件下操作，具有反应苛刻度高、液体收率好、氢气产率大以及装置运转周期长等特点，是催化重整工艺技术达到了一个崭新的阶段，获得了广泛应用，并得到持续技术改进与提升。之后，法国Axens公司、中国石化也先后推出了各自的连续重整工艺技术。目前，我国芳烃联合装置的主要连续重整技术均来自这三家公司。

芳烃抽提技术

常见的抽提蒸馏技术包括MORPHYLANE 工艺(以德国KRUPP WUDE 公司60年代中期开发的MORPHYLANE 工艺为代表)和环丁砜抽提蒸馏工艺（以美国UOP公司、美国GTC 公司和中石化科学研究院抽提蒸馏工艺为代表），该技术具有流程短、操作简便、投资少、占地少和损耗小等特点。目前GTC 公司的抽提蒸馏工艺GT-BTX 已广泛应用于国内各大型炼油化工企业。

后续PX加工装置

后续PX加工装置包括二甲苯分馏、吸附分离、异构化以及歧化和烷基转移四个工艺单元。由于前段反应生成的混合二甲苯各组分之间沸点差异很小，如何实现良好的分离效果则成为此工艺最核心的难点。目前工业上分离PX的方法主要有结晶分离法和吸附分离法两种，典型代表是霍尼韦尔UOP的吸附分离和BP-CB&I Lummus的结晶分离技术。

PX装置的种类可以按照其流程长短来划分：流程最短的是MX（或者C8混合芳烃）制PX，其次是石脑油制PX，然后是燃料油/凝析油制 PX；流程最长的是炼化一体化PX装置（原油制PX）。

MX制PX作为最短的流程，只拥有芳烃联合装置中的吸附、抽提以及部分异构化过程；石脑油制PX是在MX-PX的基础上多了连续重整装置和甲苯歧化装置；凝析油/燃料油制PX是在石脑油-PX基础上多出了减压蒸馏和加氢裂化两个步骤；最长的流程则是由原油出发，使用大型炼化一体化装置进行PX生产。

自2013年腾龙芳烃160万吨/年PX项目投产后，民营企业在PX生产项目的建设上开始发力。目前，国内大部分新建的PX生产装置均从原油出发的大型炼化一体化装置（长流程），而相对于短流程，长流程利润更高。我们根据总流程各阶段不同加工费用以及原料价格测算出，长流程（原油制PX）生产利润约为293美元/吨，比短流程（MX制PX）的95美元/吨利润多出近200美元/吨。

目前，大型炼化装置有两条路线，他们的共同点是都生产出汽油、柴油、航煤和石脑油，最大的不同在于石脑油下一步的利用。第一条是烯烃路线，把石脑油裂解成乙烯和丙烯（炼油乙烯路线)；第二条是芳烃路线，把石脑油连续重整成混合芳烃，再从混合芳烃中抽提出PX和苯(炼油芳烃路线)。

在烯烃路线上，大陆企业没有资源优势和成本优势。乙烯有两条竞争路线：（1）是美国和中东的乙烷裂解制乙烯路线，即使从美国以800元/吨的运费把乙烷运到中国，目前的吨净利润都在3000元以上；（2）就是煤制烯烃。如果煤价能够控制在200元/吨，成本也比炼油的石脑油裂解路径低。2017年炼油乙烯的景气靠的一是低油价，二是行业本身也进入景气周期。

在芳烃路线上，目前全球主流的生产路线为石脑油连续重整路线。而中国大陆企业拥有两大优势：一是全产业链优势，PX产业链中80%的下游产业在中国；二是具备后发的规模、技术优势。

自加入世贸组织以来，中国纺织服装市场迎来高速增长期，直接带动上游整个聚酯产业链的快速扩张，PTA产能由2003年的437万吨扩张至2017年的4924万吨，聚酯产量由2007年的1875万吨提高到2017年的3970万吨。目前，全球一半以上的聚酯产能在中国大陆地区，一半以上的聚酯消费量亦在此。

从全球聚酯产业链从分布上来看，聚酯（PET）和PTA，中国大陆地区已经占据绝对主导权，其次是韩、日、台湾地区，其他地区的PET产能主要是瓶片，其PTA产能也主要是为这部分瓶片所配套。中国大陆企业在聚酯或者说涤纶纤维产业链上占据绝对的主导权。

除了全产业优势外，这波由大型民营聚酯企业主导的炼化装置，由于项目规模最大、技术最新，拥有和现有装置相比绝对的规模优势和技术优势。

从1995年到2015年，PTA装置经历了5代以上的技术进步，从50万吨到220万吨装置，原料单耗和能源单耗上都得到了大幅的降低。除去原料的加工费用从原来的1000元/吨以上下降到了目前的不到500元/吨。

我们把中国大陆地区的PTA企业分成三个梯队，处于第一梯队的逸盛系（恒逸石化+荣盛石化），恒力石化和桐昆股份等，这些聚酯企业拥有全球最大规模和PTA装置，且配套下游聚酯，在PTA环节成本最低、竞争力最强。

目前，中国大陆地区唯一还未占据主导地位的，就是PX环节。

从2001年到2010年，中国PX产能发展较为迅速，平均增速在20%附近，生产能力成为全球第一。2009年，由于福佳大化、中海油惠州以及上海石化二期集中投产，PX产能增速达到了63%的高位。但在2011年和2016年，中国都没有新增PX产能。近几年国内PTA产能持续走高，而PX建设却步伐放缓，产能开始无法满足需求。

2017年，全球PX总产能为5581万吨，中国产能1460万吨，约占全球总产能的25%。在需求端，全球PX总消费量年为4090万吨，亚洲的PX需求量占全球总需求量比重达到了80%以上；中国消费量则高达2400万吨，近乎全球总消费量的60%，但产量只有1115万吨，1290万吨PX依赖进口，自给率约46%。

我国目前PX的供需不平衡情况比较严重，需求量和进口量逐年加大，而产量增幅不足。2017年，全年PX产量为1115万吨，而表观消费量2399万吨，需进口1290万吨才能满足下游生产的需要，进口依存度高达54%。近几年中国PX产能增速缓慢的原因主要是环保压力较大，而且目前多数PX项目是炼油一体化的联合芳烃装置，审批及建设周期较长，产能增速有限。现阶段韩国、日本及中国台湾地区是我国最主要的PX进口来源，分别占比38%、19%和15%。中东地区的阿曼、沙特等国近年也纷纷以中国为出口目标兴建PX装置。由此也可以看到提高PX自给量的必要性和本土PX生产企业的广阔市场前景。

由于中国有庞大的 PX消费市场，在韩国石化业界，PX项目被比作一只下金蛋的鸡，而目前韩国石化企业都希望自家院子里能养上一只。作为中国的邻国，韩国的主要石油化工企业在PX生产领域投入巨大，且竞争激烈。韩国石化企业由于发展相对成熟，环保等配套设施齐全，且相关法律完善，在得到政府支持和许可后可以迅速上马项目，从而达到抢占中国市场的目的。韩国企业从2011年起开始大规模兴建PX装置，于2014年将产能由约460万吨扩大到约1000万吨，且一半以上的PX出口至中国市场，享受了近10年出口至中国的红利。

2010年以来，PX全球范围内产能增长比较稳定，近3年增速放缓，保持在5%以下，但总体看仍处于上行周期，2018-2020年大量项目特别是中国多个民营大炼化项目的建成投产，将会带来PX产能的大幅提升，预计在2020年全球产能会突破7000万吨。

从全球PX产能分布来看，亚洲PX产能遥遥领先于其他地区，占绝对主导地位。2017年全球PX产能为5581万吨，亚洲PX产能为4415万吨，占全球总产能的79%，其中中国大陆、韩国在亚洲PX产能上占主导地位，分别占比35%和27%。

鉴于亚洲地区绝对的PX产能统治地位，亚洲也成为了全球PX的定价中心。目前亚洲PX价格的定价模式有两种：现货均价，以及亚洲合同价（ACP）。一般PTA工厂和PX工厂的合约当中，多数涉及50%ACP和50%现货均价模式；当没有ACP的时候，就全部采用现货均价模式。

现阶段，由于国内PX自给率低，且国内没有PX现货市场，贸易量稀少，导致国内PX生产企业直接以合约货形式供应给下游PTA工厂企业。主流的合约货公式为：0.5*（CFR中国台湾均价）+0.5*（ACP价格）-2美元/吨（或2.5美元/吨）。在未来几年，随着中国进入PX产能投放高峰期，PX自给率将逐渐提升，到2020年中国PX基本满足国内需求，中国在全球PX市场的定价话语权会逐渐增强。

由于PX的生产完全依赖石油炼化，而PTA的生产也完全依赖PX，因此PX和PTA的价格走势在大趋势上和原油价格正相关，且关联传递效果非常明显：国际原油价格的走势划定了PX价格走向的大趋势，而具体的价格波动幅度和小范围调整，则由供需关系来确定；PTA的价格走势目前基本和PX保持完全一致，除了上下游产业链的直接关系外，占世界近80%PTA产能的中国在原料端无法自给自足，受制于上游PX定价也是原因之一。

PX-PTA-涤纶长丝产业链上产品原料价差主要集中在PX-石脑油和涤纶-PTA部分，而中间的PTA-PX部分价差较小，利润空间较薄。2017年PTA平均价差为722元/吨，利润128元/吨；涤纶长丝平均价差为1017元/吨，利润532元/吨；PX平均价差为2287元/吨，利润785元/吨。PX-石脑油的利润空间超过了下游两部分之和。

2017年，受石脑油价格大幅上涨和PTA新增产能较少影响，PX-石脑油价差大幅收窄，但最低时仍有1824元/吨。即使未来国内各大PX装置投产，全球PX产能提升挤压PX价格，PX可能仍将会有一定的盈利空间。而且PX价格的下降会导致整个产业链利润空间向下游转移，提高PTA和涤纶长丝的盈利。从这个角度看，发展全产业链炼化一体化特别是石脑油制备PX产业对企业利润空间将带来很大幅度的提升。

国内PX产能高但分散，规模化效应差

在2001年到2010年的10年间，中国PX产能增长迅速，从21世纪初的164.4万吨迅速增至2010年的826万吨，年平均增速接近20%。尤其是2009年，由于福佳大化、中海油惠州以及上海石化二期集中投产，当年PX产能增加了100万吨，年增速达63%。但从2011年到2017年，由于环保压力和来自民间的强烈抵制等原因的影响，中国PX开工率一直不高，且新增PX建设步伐放缓，产能提升缓慢。

2017年，我国大陆地区PX产能为1440万吨，全球占比约25%，位居世界第一。但我国有近20家PX生产企业，生产规模小，且产能分散，年产能最大的如腾龙芳烃、中金石化只有160万吨。相比于韩国、中东等国家的PX大生产企业，我国的单家企业产能还有一定差距。

新增项目规模优势明显

在2018年底和2019年期间，我们将迎来国内PX发展历史上最大的一波扩产高峰。届时将有一批民营企业的大型炼化项目建成投产，带来1150万吨新增PX产能，使我国PX产能由现阶段的1440万吨增加至2590万吨。与此同时，由于未来全球几乎没有新增产能，预计2019年我国大陆地区在全球PX产能占有率将从现在的25%提升至37%。随着后续项目的顺利投产，预计2022年我国大陆地区PX产能将达到3710万吨，全球占比45%，超过亚洲其他国家PX产能总和。

目前我国现有PX产能主要来自于中石化炼化项目装置，其装置规模基本都不超过50万吨。福佳大化、青岛丽东、腾龙芳烃和中金石化虽然单体装置规模达到了100万吨以上水平，但由于不是从炼油装置产出的，而是从中间品石脑油或者MX开始做的，原料大多需要进口，盈利能力较炼化一体化装置而言相对较低。同时，2014年以后东北亚新增的炼化一体化生产PX装置规模主要在70-150万吨之间，规模较小。

我国新建PX项目由于隶属企业千万吨级炼化一体化项目，其单体装置产能普遍超过150万吨，更是有诸如恒力、浙石化的450万吨、400万吨超大型PX项目。相较于全球近年来新建的，鲜有超过100万吨级别的大型PX项目，我国PX项目规模优势极为明显。规模优势所带来的不仅是产能上的大幅提升，部分解决我国目前所面临的进口替代问题，也将带来生产成本上的下降，提高盈利能力，促使部分日韩高成本装置面临淘汰，提高我国PX行业未来的市场话语权和竞争力。

新增项目成本优势明显

目前国内新建装置在各生产环节上均采用目前世界上最先进的工艺技术，相较于目前主流短流程或者中间流程装置，长流程生产PX在物耗、能耗上均有显著优势。同时，由于长流程生产过程中上游石脑油原料确定性高、数量充足、自给率高，一定程度上降低了项目投资费用以及现金成本，相较于目前主流生产装置，具有较高的成本优势不仅降低了产品的生产成本，且能够保证产品的高质量，提高其竞争力。

此外，由于目前国内PX主要从韩国进口，拥有2%的进口关税以及100元的到岸运输费，按照目前韩国现货970.67美元/吨的PX价格计算，相较于国内自主生产PX原料，国内进口每吨PX原料就需要额外多支付222.82元。国内企业自主生产PX对降低其生产成本有着显著的意义。

下游需求对PX发展至关重要。PX消费主要集中在精对苯二甲酸（PTA）领域，目前超过98%的PX用于生产PTA。而PTA是生产聚酯（PET）的重要原料，PET中的66%用于生产聚酯纤维（涤纶），其余主要用于PET瓶片和膜片。总体来说，65%的PX用于做涤纶、31%的PX用于做PET瓶片、2%的PX用于做PET膜片。

由于PX-PTA-聚酯产业链各环节供需及价格的高相关性，整个产业链从下游到上游在景气度上拥有一定的传递和滞后效应。总体来讲，整个产业链的景气度是从最下游开始，逐渐带动上游进入景气周期。

纵观聚酯产业链发展历程，我们可以看到涤纶聚酯在2009年-2010年价差扩大，利润上升，景气度攀升。随后聚酯产能开始大量投放，聚酯景气度逐渐回落，但带动上游PTA行业需求增加，利润扩大，使PTA行业在2010年迎来景气高峰，并持续到2012年。PTA的利润提升促使其产能释放，进一步带动上游PX需求量增加，利润扩大，让PX于2011-2014年迎来景气周期。

受益于去库存影响，聚酯行业利润空间扩大

经过了一年多的去库存阶段后，聚酯从2016年3季度开始价格回升，价差拉大，行业开始回升。在2017年整体聚酯行业的相对景气度回升的周期内，聚酯价格下跌后能够迅速得到上涨，行情向好。

在2016年全面去库存形势下，可以看到在2016年底底整体聚酯的库存量达到近些年最低值，尤其四季度末，降幅十分明显，持续去库存为聚酯市场的终端需求带来复苏，明显看到2017年伊始库存量迅速提升机后期下降说明聚酯长丝需求稳定。

产能增速提高，聚酯行业规模扩大

受益于行业回暖，聚酯产能从2017年起新增产能明显增多。 2017年产国内聚酯产能5000万吨，较2016年的4585万吨新增415万吨，增幅达9.5%。预计2018年国内聚酯产能将达到5355万吨，2019年达到5445万吨，聚酯行业进入行业扩张期。

按计划来讲，在2018—2019年聚酯产能有一定幅度的增加，不过部分装置的投产具体时间仍不确定，随着聚酯行业的不断复苏，新产能的投放也会逐步加快。

行业景气和产能扩张带来的就是产量和消费量的提升。聚酯产量和表观消费量从2017年开始回升，分别3970万吨和3462万吨，增幅均在8%左右。随着2018年新建产能的投产，聚酯产量将在2019年超过4300万吨，表观消费量也将在2019年突破4000万吨。

PTA需求增加，行业进入景气周期

从最近几年特别是2015年之后的情况来看，中国的PTA产量增长比较平缓，主要是因为之前库存积压导致近年来PTA处于去库存阶段。但受益于下游聚酯行业的回暖，PTA行业从2017年2季度开始回升：价格稳步攀升，利润空间迅速增大。在行业景气度提升的催动下，我国PTA行业也开始了新增产能的建设。预计未来我国PTA产能将由2017年的4924万吨提升到6814万吨。

目前全球PTA产能6427万吨，国内产能4909万吨，占比76%。可以说，我国以一国之力撑起了世界PTA生产的大半壁江山。而在需求端， 2016年我国PTA产量为3164万吨，而消费量为3141万吨，可以说完全做到了自产自用，供需平衡。