1. 乙烷脱氢制乙烯概述
乙烯生产路线主要包括石脑油蒸汽热裂解、轻烃（乙烷、丙烷等）裂解、（煤）甲醇制烯烃和乙醇脱水制乙烯等。其中，乙烷路线乙烯总产率高达80%，远高于以石脑油、丙烷等作为原料制乙烯的产率。因此，乙烷路线是目前生产乙烯的最佳路线之一。目前，北美和中东原料轻质化进程领先，乙烷占乙烯原料比重分别达到52%和67%左右。
1.1 乙烷制乙烯简介
乙烷制乙烯装置遍布全球，蒸汽热裂解技术成熟。
乙烷制乙烯装置规模从5万吨/年到180万吨/年不等。乙烷制乙烯路线包括多种工艺，如蒸汽热裂解、氧化脱氢等。在蒸汽热裂解工艺中，乙烷最早是在乙烯配套裂解炉作为循环物料进行的回收利用的，也被称作乙烷裂解。尽管乙烷裂解反应能耗高，但具有技术成熟、总收率高、分离工段能耗低、污染小，富产氢气等优点。该技术发展的核心是传统裂解炉装置的改进与完善，具有代表性的是美国鲁姆斯公司、SW公司、德国林德公司、荷兰KTI公司（被法国Technip收购）及中国石化等各公司的技术。此外，催化膜反应器脱氢和乙烷氧化脱氢等先进工艺技术还在工业化起步阶段。催化膜反应器脱氢反应温度低，产品收率高；氧化脱氢技术能耗低。两者均是具有潜力的发展方向。
乙烷裂解炉已实现国产化，但尚未大型化。
早期的裂解炉只能适应较轻的液体石脑油或气体等单一原料，受炼油能力、炼厂布局、原料价格波动和装置异常停车等因素影响，裂解炉难以长期采用特定原料。现代化的裂解炉系统的设计一般具有高度的原料灵活性，裂解炉能裂解乙烷、液化石油气、石脑油、柴油、加氢裂化减压尾油等多种原料。虽然目前国内尚没有独立的百万吨级以乙烷为原料蒸汽裂解制乙烯装置，但现有新建的乙烯装置基本都配套建有用于裂解循环乙、丙烷的乙烷炉。
1.2 乙烷制乙烯生产工艺简介
中国石化CBL乙烯生产工艺。
通过30余年裂解技术的研究开发工作，中石化开发出CBL系列裂解炉工艺技术，并得到了推广应用。2002年中石化应用CBL炉技术为齐鲁石化成功建设了9万吨/年乙烷炉；2016年，以乙烷为原料的20万吨/年产能气体裂解炉已在镇海炼化投产，是国内首套大型乙烷进料乙烯裂解装置。气体裂解炉采用中国石化自有CBL裂解技术，和普通裂解炉比，气体炉以加工气体原料为主，石脑油等液体原料也能很好消化，工艺方式更灵活。2017年10月，镇海炼化乙烯裂解装置高附加值产品月平均收率达到62.38%，日高附收率最高达63.19%，达到历史较高水平。
美国鲁姆斯公司工艺。
美国鲁姆斯公司投资我国始于20世纪70年代初，中国建设的第一套世界规模级乙烯装置裂解炉采用了该技术。此后，鲁姆斯在华实施了百余个项目。该公司核心技术是多种型号的SRT炉。
美国斯通—韦伯斯特S&W公司工艺。
S&W公司新开发的新型陶瓷炉管裂解炉可使乙烷制乙烯转化率达90%，该公司核心技术是USC炉。目前，S&W公司已被法国Technip公司收购。
法国Technip德希尼布工艺（原KTI工艺）。
该工艺技术的关键点包括：高苛刻选择性转化炉、热集成整流系统、波纹塔盘和湿式空气氧化等技术。包含的专利包括：SMK™进料系统、USC®进料系统、液体催化裂化技术、SPYRO®裂解炉、前端氢化、后端氢化以及尾气烯烃回收等。
德国linde工艺。
2014年3月31日，林德集团宣布与壳牌集团签署了企业框架协议（EFA），授予壳牌乙烯裂解技术使用权，以帮助壳牌在全球建立乙烷裂解装置，合作期限最低为10年。在阿布扎比（阿联酋）的Ruwais地区，博禄经营的几家乙烯生产工厂都是由林德建造的，乙烯和衍生品总产能389万吨/年。俄罗斯西伯利亚-乌拉尔油气化工股份公司（Sibur）与林德签订合同，建立了以乙烷、丙烷和正丁烷为原料，年产150万吨乙烯、50万吨丙烯和10万吨丁二烯装置。
2. 全球乙烷制乙烯产能扩张
2.1 全球乙烷原料供给地域不均衡
北美、中东等地乙烷储量丰富，需从天然气中分离。
北美乙烷主要来自于传统的天然气田或页岩气开采，中东乙烷主要来自于油田伴生气。根据IHS的一项研究预测美国的最低天然气供应年限为30年，储量丰富；中东是全球石油探明储量和可采储量最高的地区。随着美国页岩油湿气回收量的增加，NGL（天然气凝液）比例逐渐增加。美国NGL中乙烷含量高达40%-60%。因此，可以将乙烷作为一种具有成本效益的化学原料与其他NGL组分（如丙烷）一起使用，而不是简单地作为燃料燃烧。天然气经过处理工厂净化后，以甲烷为主的天然气可直接进入管道输送至用户。净化后的气体一般含有大量的轻烃（天然气凝液NGL），净化后的混合气体就需要进入下一步的分离处理（FractionationPlant），将乙烷、LPG（丙、丁烷）、以及C5组分做逐步分离。
全球乙烷供给量地域分布差异大。
2011年后，随着油气井定向钻探和压裂页岩技术突破，美国加速页岩气开发利用，乙烷产量快速增长。据IHS的数据，2016年全球乙烷产量中约40%来自美国。美国乙烷除满足自身作为乙烯原料外，约300万吨出口至加拿大、西欧和印度等地用于乙烯原料；中东占比约36%，全部用于区域乙烯原料。目前美国、中东是乙烷主要产区，中国、印度及欧洲等国家和地区乙烷供应量相对不足。
中东和美国是目前主要的乙烷消费地区。
乙烷主要用于生产乙烯，也可留在天然气中提升天然气热值。据IHS数据，2016年全球乙烷消费量约6603万吨，中东和美国乙烷消费占比分别为36%和33%，原因是乙烷制乙烯产能增加较快。IHS预测，到2021年，全球乙烷需求量将以年均6.5%的速度增长。美国与西欧乙烷消费量将平均每年增长约10.5%；波罗的海三国和独联体国家的消费量预计年均增长15.5%；非洲将有强劲的增长，但基数小；中东乙烷生产乙烯消费量增长将近4%。
美国国内管道输送能力和成本限制乙烷的实际产量。
管输成本对乙烷产量影响较大，只有当乙烷和天然气价差能足够覆盖乙烷的分离和管输成本的时候，才能避免被回注。全美各地区乙烷的分离和管输成本受物流和加工设施条件的影响各有不同：距离湾区较近的Eagle Ford、Permian和中南部的Haynesville等地的乙烷分离和管输成本最低，能够在乙烷和天然气价格较为接近的时候维持乙烷的生产；西北部的Rockies（落基山脉，包括Bakken地区）地区成本最高，当地乙烷的生产对天然气的价格变化也最为敏感。
美国乙烷产量远大于消费量，库存激增。
据EIA数据，美国2016年全年实际生产乙烷4.66亿桶，2017年11月乙烷产量为150万桶/天，消费量为122万桶/天，库存5638万桶。EIA预测到2018年年底，乙烷产量将达到180万桶/天，消费量也将增长到155万桶/天，短期乙烷库存仍将保持高位。据美国能源安全分析公司（ESAI）预测，到2020年美国乙烷产量将达250万桶/天（35万吨/天），过剩60~100万桶/天（8~14万吨/天）。
美国乙烷出口量扩大，计划以到岸价方式向全球用户供应。
持续出口是化解美国乙烷库存过剩的必要途径。2016年初，英力士（Ineos）和沙特基础工业公司（SABIC）开始从美国进口乙烷到欧洲西北部。印度孟买的信诚公司（RelianceIndustries）也从2016年3季度起由摩根角长期进口乙烷。美国乙烷公司目前正着手以到岸价方式为全球乙烷用户提供长期的乙烷供应，如在墨西哥湾建设1000万吨/年的乙烷出口终端，建成后有望成为全球规模最大的乙烷出口终端，这将推动全球原料轻质化进程。
美国出口主要通过管道和海运，最大出口地为加拿大和印度。
美国已修建了2条到加拿大的专用管道，其余乙烷通过海运供应印度和西欧。由于页岩气产量的增加，乙烷供应量不断增加，输送乙烷的专用管线方面存在不足，因此难以将全部的乙烷输送到美国和加拿大的石化工厂。过去十年来，美国乙烷供应扩张使得美国和其他地区乙烷制乙烯工厂数量增加。根据美国贸易17年9月数据，加拿大仍然是最大的乙烷出口目的地（30%），印度次之。Reliance公司在2016年12月下旬开始启用休斯敦-印度航线后，印度乙烷进口量增加较多。PetroChemWire咨询预计，在2019年Ineos公司的VLEC（超大型乙烷船）交付后，中国很可能将成为最大的出口目的地之一。到2020年，亚洲将成为美国乙烷货物的最大地区。同时，乙烷价格将变得比现在更容易受到全球基本面（即工厂停产/码头停运）的影响。
乙烷国际贸易活跃，专用运输船需求大增。
标准状况下乙烷易挥发，必须用专用的VLEC深冷运输。VLEC的出现满足了乙烷的全球化贸易的需求，将成为全球物流链中的重要资源。拥有C型罐的VLEC相对于目前的全冷式薄膜仓VLEC而言，突出的优势在于：更安全，可以避免航行中的晃荡，安全系数较高；更高效，在运输过程中不需要持续降温系统，可以降低能耗，加之其独立于船舱，能够较大提升建造效率；更灵活，可以在全压或者全冷的终端装卸载货物。据中国化工报的数据，目前专门用于运送乙烷的船订单总量约35艘。我们预计，未来美国过剩乙烷的出口将刺激VLEC的需求增长。印度信诚向三星重工订造6艘VLEC，单艘可装载8.7万立方米液体乙烷，每艘造价约1.2亿美元，现已交付。JHW工程公司预计未来几年美国乙烷运输市场对VLEC的需求量将提升，到2025年VLEC需求量将会达到46艘，中型乙烷船需求量将达到35艘。
2.2 我国乙烷利用处于起步阶段
我国天然气中乙烷含量较低。
中国常规天然气与美国常规天然气富含10%以上乙烷的“湿气”不同，天然气中乙烷含量低，例如塔里木盆地天然气乙烷含量仅1%左右，其他地区乙烷含量大多在1%以下，是所谓的“干气”。管道天然气中也存在部分乙烷，但从管道中分离乙烷组分产量较低。例如榆济管道天然气中含有可回收的乙烷，每30万立方气量可回收8吨乙烷。据中国石油石油化工研究院数据，我国未来页岩气产量可能会大幅提升，但未必会有像美国常规天然气和页岩气10~35%左右的乙烷产率，且目前天然气主要是保障民用。目前国内乙烷生产和陆上管道长距离运输成本较高，当做工业原料使用并不具备经济性。
国内乙烷分离储运等配套设施限制大规模的需求。
目前，国内乙烷生产主要是通过回收各炼厂含有大量乙烷和丙烷等气体的炼厂干气。部分干气直接作为燃料使用，另一部分通过分离后再次作为循环物料生产乙烯。因此，在大规模进口乙烷制乙烯项目开展之前，乙烷主要用作炼厂燃料和循环物料制乙烯使用。我们预计，随着国内乙烷制乙烯项目的开展，配套港口储运设施的完善将有利于进口乙烷的大规模利用。
2.3 全球乙烯需求平稳增长，国内对外依存度不断提升
全球乙烯产能区域集中度高。
2016年全球乙烯产能约为1.62亿吨/年，较2015年净增300万吨左右，同比增长1.9%，近15年复合增长率2.8%。其中亚太地区乙烯产能达到5520万吨/年，占比33.7%；北美地区乙烯产能达到3640万吨/年，占比22.2%；中东地区乙烯产能达到2920万吨/年，占比17.8%。美国、中国和沙特三个国家占比全球乙烯产能的45%，产能区域集中度较高。
乙烯产能稳定增长，开工率走高。
2016年全球乙烯产量约为1.45亿吨/年，较2015年净增366万吨左右，同比增长2.6%，近20年复合增长率3.36%。自08年经济危机后，乙烯产能利用率持续走高，目前产能利用率为89.7%。其中北美地区保持97%以上的水平，中东地区开工率约87%，西欧地区开工率约85%，亚太地区开工率平均85%。据中国石油经济技术研究院数据，2017年全球新增乙烯产能725万吨/年，总产能达1.69亿吨/年，装置开工率约91%，较2016年均有所提高。
北美和东亚地区乙烯产能未来增幅较大。
据Argus预测，2017-2021年乙烯产能释放主要集中在北美和东亚地区。美国乙烯产能增幅最大，2017Q4-2021年美国乙烯产能增量为1167万吨/年，相当于美国2016年产能的40%，且绝大多数为乙烷制乙烯装置。据中国石油经济技术研究院预计，2020-2030年，全球还需增加5000万吨/年乙烯产能，才能满足下游乙烯衍生物需求的快速增长，北美有望迎来第二波石化扩张周期。
中国乙烯供需平稳增长。
据中石油经研院数据统计，2016年我国乙烯总产能达到2310.5万吨/年，同比增长约5%，近10年复合增长率约5.8%。据国家统计局数据，2016年，我国乙烯产量达1781万吨，同比增长3.9%，近10年复合增长率8.1%；2016年乙烯表观消费量达1946万吨，同比增长4.2%，近10年复合增长率8.9%。总体来看，我国乙烯供需平稳增长。2017年国内乙烯新增产能145万吨/年，总产能达2455.5万吨/年，同比增长6.3%。
我国乙烯对外依存度不断提升。
近10年来，我国乙烯下游消费旺盛，表观消费量始终大于产量，且消费量复合增长率大于产量的复合增长率，乙烯对外依存度持续走高。2017年11月，我国乙烯对外依存度为10.7%。
2.4 全球乙烷制乙烯产能扩张
全球各区域乙烯原料差异化显著。
北美和中东是全球轻烃制烯烃发展领先的地区。乙烷在乙烯原料占比方面，中东乙烷原料占比为67%，北美乙烷原料占比为52%。从石脑油在乙烯原料中所占比重看，亚太和西欧分别高达71%和70%，北美地区仅为5%。近年来，国内企业持续增加优质乙烯原料供应。2017年，在国内炼厂乙烯原料中，轻烃、液化气原料占比达到25%，较2016年提升4个百分点。
全球乙烷路线占比提升，大型乙烷制乙烯装置分布较集中。
据《2017年国内外油气行业发展报告》的数据，2017年全球乙烯原料中乙烷占比由2016年17%提升至20%。据IHS预计，随着北美新增产能的释放，到2020年，在全球乙烯供应中，以乙烷为原料制乙烯路线比例将在40%左右。随着欧洲和亚太地区多项乙烯装置改造项目的推进，全球乙烷裂解装置覆盖区域将不断扩大。目前大型乙烷制乙烯装置主要集中在中东和美国，其次为西欧和加拿大，例如埃克森美孚（300万吨）、INEOS Americas公司（186万吨）、Sweeny Texas公司（186万吨）等。国内乙烷原料制乙烯装置较小，且多为乙烯裂解配套装置，产能较分散。
中东乙烷制乙烯装置产能释放较早，现增速放缓。
中东地区于上世纪90年代已启动乙烷制乙烯项目计划。目前，中东乙烯产能67%是以乙烷为原料。我们统计中东乙烷脱氢制乙烯目前产能超过850万吨。近些年规划新建项目并不多，一方面，富含乙烷和其他轻烃的油田伴生气资源在逐渐减少，其中，沙特已经盈余的廉价伴生气产量增长放缓；另一方面，早期中东地区大量建设乙烷制乙烯装置，加速资源消耗，乙烷原料只能勉强维持自供。
美国乙烷制乙烯产能迅速扩张，国际巨头陆续加入。
根据PetrochemicalUpdate白皮书统计，2017-2019年美国预计新增乙烷制乙烯产能930万吨/年，其中205万吨/年产能装置已于2017年投产，300万吨/年装置将于近期投产；2020-2025年规划乙烷制乙烯项目总产能805万吨/年。美国乙烷制乙烯产能将在2025年前迅速扩张，包括壳牌、埃克森美孚、陶氏化学、台塑、雪佛龙和道达尔等在内的国际巨头陆续加入。
加拿大乙烷制乙烯产能超500万吨/年。
目前加拿大主要有六套乙烷裂解装置，其中阿尔伯塔省有四套，安大略省有两套。Nova公司在阿尔伯塔省Joffre拥有三座乙烷制乙烯装置，总产能为280万吨/年，在安大略省Corunna的装置产能为84万吨/年。安大略省的另一座装置由Sarnia的帝国石油公司拥有，产能为30万吨/年。陶氏化学在加拿大（阿尔伯塔省Saskatchewan）拥有产能为128.5万吨/年的乙烷制乙烯装置。加拿大乙烷制乙烯产能超过500万吨/年。
3. 原料价格、油气价格比等因素影响乙烷路线盈利
3.1 乙烯成本对乙烷价格的敏感性比石脑油低
乙烷制乙烯原料成本占比相对较小。
乙烷制乙烯路线中，原料价格较低。在乙烯生产成本中，乙烷路线原料成本占比仅46%，而石脑油路线占比达76%。从这一角度来看，乙烷制乙烯盈利稳定性较强，而石脑油路线盈利受原料影响相对较大。
油价对乙烷价格传导有限。
在全球大多数地区，乙烷价格与天然气价格有关，另一些地区还与石油价格相关。乙烷价格是根据提取成本确定的，因此世界各地的乙烷脱氢装置有不同的乙烯生产成本。根据IHS的长期历史数据统计，天然气价格和油价正相关性极高，拟合优度R2为0.976（拟合优度指回归直线对观测值的拟合程度），而乙烷和油价之间的关系较难进行线性拟合，拟合优度仅为0.226。因此，同油价对天然气价格传导能力相比，油价对乙烷价格传导能力有限。
随着乙烷制乙烯项目陆续投产，美国乙烷价格有望企稳回升。
受制于下游乙烷裂解新增产能和出口设施尚未大规模投入使用，近两年来美国乙烷严重过剩。美国南部地区Mont Belvieu是全美石油石化及页岩气的产业聚集地。Mont Belvieu地区乙烷价格是北美地区最常用的乙烷定价依据。美国乙烷期货（FOB Mont Belvieu Ethane）价格在2008年达到高点约89.6美分/加仑后开始下跌，下降至约18.4美分/加仑，定价机制脱离原油走势。随着2017年后北美乙烷裂解装置大规模投产以及出口开始化解过剩产能（现阶段主要出口至加拿大、欧洲和印度以满足当地乙烷裂解装置的原料需求），美国乙烷价格出现小幅反弹，但仍处于历史较低价格水平。我们认为，随着全球乙烷制乙烯项目的陆续投产，美国乙烷价格有望回升。
3.2 高油气价格比时乙烯-乙烷价差较大
2009年至今，乙烯-乙烷始终高于乙烯-石脑油价差。
我们选取了美国1990-2017年乙烷、石脑油、布伦特原油，以及亨利天然气价格数据，得到了乙烯-乙烷、石脑油-乙烯价差，以及布伦特原油/亨利天然气价格比数据。从价差角度看，2009年至今乙烯-乙烷价差均超过石脑油-乙烯价差。
油气价格比（原油/天然气价格）是乙烷制乙烯价差重要的影响因素。
据Petrochemical Economics数据，乙烷最低限价通常是根据天然气的价格设定，既可留在天然气中按天然气价格销售，也可作为乙烯装置原料使用。油气价格比高时，天然气价格相对较低，一方面将乙烷直接作为燃料相对价值不大，另一方面乙烷制乙烯价差增大，乙烯生产商回收乙烷意愿增强，相应乙烷原料进料比例增大。在中东一些国家，裂解装置几乎完全依赖乙烷，石化企业接受按照付不议（take or pay）的乙烷合同。通常在合同中约定固定变量的协议，将乙烷价格与原油价格关联在一起。很显然，这限制了当地石化企业在油价上涨时的收益，部分收益转递给了乙烷供应商。
油气价格比升高时，乙烯-乙烷价差扩大。
根据Bloomberg数据，乙烯-乙烷价差与油气价格比具有正相关性，油气价格比大于10时，价差超过乙烯-石脑油价差。当油气价格比超过35时，乙烯-石脑油价差为负值。油气价格比升高时，乙烯-乙烷价差扩大。
3.3 石脑油和乙烷路线经济性分析
副产品也是考虑项目经济性的重要因素。
前面比较了不同工艺路线主产品的价差变动情况，从整体来看，副产品也是考虑项目经济性的重要因素。较为成功的石化项目路线具有消除副产物或使副产物价值最大化的特点。乙烷脱氢副产物较少，减轻了后续组分分离流程的能耗。但石脑油副产物价格在分离后的潜在价值也是石化巨头们考虑的因素，包括壳牌、埃克森美孚在内的投资商决策层近几年对于是否进行乙烷脱氢项目犹豫不决，原因是14年油价大幅下跌，石脑油裂解路线下游副产品利润更高，因此项目部分搁浅。据Sasol公司统计，国外九成以上的乙烷脱氢制乙烯项目下游多配套高附加值下游产品装置。根据Bloomberg计算方法和数据，可以得到乙烷、石脑油路线装置考虑副产品的盈利比较。
油价走高，乙烷装置经济性提升。
2011-2014年高油价时期，石脑油进料乙烯裂解装置处在盈利边缘。乙烷进料乙烯装置因乙烯价格的上涨，利润在800-1200美元/吨。随着14年开始油价大幅走低，石脑油进料装置单吨盈利上升至到200-800美元/吨不等，同乙烷进料乙烯装置相比利润相当。乙烷进料装置利润下滑的原因主要是石脑油路线的替代效应，以及主产品乙烯价格下跌所致。我们认为，未来随着原油价格中枢的上升，乙烷装置经济性将会进一步得到体现。
油价58美元/桶时乙烷路线盈利高于石脑油路线。
我们拟合了装置单吨乙烯产量利润与油价关系曲线。总体来看，乙烷路线单吨利润与油价正相关，石脑油路线单吨利润与油价负相关，拟合优度分别为0.65和0.56。油价在58美元/桶以下时，石脑油路线利润高于乙烷路线；油价在58美元/桶以上时，乙烷路线单吨利润超过500美元，随油价攀升乙烷路线优势逐渐扩大；油价超过100美元/桶时石脑油路线几乎不能实现盈利，乙烷路线盈利将超过800美元/吨。
4. 国内乙烷脱氢项目投资机会分析
4.1 各路线下乙烯装置经济性分析
乙烷制乙烯路线原料成本占比低。
乙烯生产路线包括多种，目前主要的乙烯生产工艺／原料路线主要有以下几种： （1）传统的管式炉蒸汽裂解，其原料从轻烃到减压柴油均可适用，例如石脑油裂解和乙烷制乙烯；（2）甲醇制烯烃（MTO/MTP），以甲醇（包括煤制甲醇等）为原料；（3）乙醇脱水，多以生物质乙醇为原料，目前仅在少数环氧乙烷、VAE乳液、醋酸乙烯生产企业中采用，规模普遍很小，产品基本自用，且受成本制约实际开工负荷较低。其他乙烯生产技术如催化裂解系列技术，包括以石蜡基原油的常压渣油为原料的重油催化热裂解（CPP）、以C4-C8烯烃为原料的Superflex、以石脑油为原料的先进催化裂解制烯烃（ACO）等，但主要处于示范阶段。据Petrochemical Economics数据，在轻烃脱氢工艺中，原料在乙烯生产成本中占比为46~55%。乙烷制乙烯路线是原料成本占比最低、收率最高、最经济的路线之一。2017年，主要地区乙烯装置生产现金成本中，中东和北美乙烷路线生产成本仅约180和300美元/吨，大幅低于石脑油路线500美元/吨以上的生产成本。
乙烷制乙烯装置所需投资较少。
除原料成本低廉外，乙烷裂解制乙烯所需投资也较少。在相同乙烯产能下，乙烷裂解的整体投资较石脑油裂解和甲醇、煤制烯烃低21%~46%，进一步扩大了成本优势。据《进口乙烷在我国的应用前景分析》数据，100万吨/年石脑油、乙烷和甲醇路线投资金额分别为38、28和48亿美元左右。
乙烷制乙烯分离工段耗能低。
液态石脑油、加氢尾油、芳烃抽余油等较重油品为原料，其中的重金属易造成贵金属催化剂中毒，原料进料分离流程复杂。热力学上乙烷脱氢能耗高于碳数更高烃类脱氢和裂解，因此反应温度和能耗高于其他路线。乙烷脱氢单程产率48%左右，总产率80%左右，主产物选择性高，产品后续分离工段能耗远低于丙烷脱氢、石脑油裂解制烯烃工艺。由于化工生产分离工段能耗一般占总能耗60%以上，因此乙烷制乙烯在分离工段具有较大的优势，有望使得总能耗低于其他工艺路线。
乙烷制乙烯相比石脑油裂解工艺收率高，副产品较少。
石脑油裂解工艺乙烯收率约32.7%，丙烯收率15.4%，丁二烯收率4.58%；乙烷裂解制乙烯的收率则高达80%左右，丙烯2%，大幅提升了乙烯收率，但另一方面，丙烯、碳四、芳烃等产品较少，原材料轻质化明显影响到乙烯副产品的供应。
4.2 我国主要面临廉价乙烷持续供应问题
原料长期供应问题尚待解决。
我国发展乙烷脱氢项目主要问题是原料的不能自给，价格难以掌控，装置本身及下游装置的操作灵活性较差，原料价格波动以及供应链故障的风险都可能会被放大。特别是由于乙烷裂解装置原料存在依赖性（通常情况下仅能适应乙烷进料）和来源单一性（全球范围内仅可能从美国规模化进口），供应链设施专用性（需配套专门的乙烷管输、码头、出口设施、VLEC运输船、进口接收设施、储罐等），未来行业发展需要解决。
管输储存费用为乙烷供应的重要成本，项目一般选址沿海地区。
以美国为例，95%的乙烷通过管道运送至客户终端，管道运输相比槽车、铁路等运输方式长距离运输成本较低，但仍占储运成本接近60%的比例。近年来美国一些主要管道项目纷纷落地，包括ATEX管道，总长1230英里，造价约12亿美元，运输能力12.5万桶/天，计划再扩大一倍运输能力；Enterprise乙烯工厂管道，270英里，运输能力42万桶/天。国内接收码头设施及储罐造价参考英国石油公司建设位于格兰奇茅斯的乙烷进口码头和仓储设施，该储罐设计用于容纳6万多立方米从美国进口的乙烷，造价6.79亿美元。管道和储存成本是乙烷供应的重要成本之一，项目选址在沿海地区可一定程度上节省管道运输费用。
4.3 国内乙烷制乙烯及相关项目汇总
目前，国内大型乙烷制乙烯及相关项目共11个。
其中，2019年年底前计划投产项目两个，包括新浦烯烃110万吨/年轻烃综合利用项目、华泰盛富60万吨/年乙丙烷脱氢项目。新浦烯烃轻烃利用项目进展较快，据亚化咨询报道，该项目于2016年6月开工建设，按项目计划2019年1月起将进行部分生产， 2019年4月将全部建成。上市公司方面，卫星石化、万华化学等公司乙烷制乙烯及相关项目也在逐步推进中。
5. 相关上市公司分析
总体来看，我国乙烯原料轻质化是未来发展方向。
乙烷制乙烯装置具备投资小、盈利稳定性相对较高等优势。目前乙烷供应稳定性是制约我国原料轻质化发展的主要瓶颈，随着相关基础设施建设的推进，以及VLEC运输能力的提升，乙烷脱氢制乙烯装置比例有望快速提升。建议关注具备乙烷、丙烷脱氢布局龙头，未来有望在原料轻质化进程中受益的公司，包括卫星石化（乙烷制乙烯、丙烷脱氢）、万华化学（丙烷脱氢），以及具备资金、资源等优势的中国石化。
5.1 卫星石化：烯烃综合利用项目稳步推进
与中石化工程签订框架合同协议，开展轻烃综合加工利用项目工程设计工作。
近期公司子公司连云港石化完成400万吨烯烃综合利用示范产业园项目一期年产250万吨乙烷裂解制乙烯项目的可行性研究报告，并将工程设计工作交由中石化工程承担，签订《连云港石化有限公司320万吨/年轻烃综合加工利用项目工程设计合同协议书》。我们认为工程设计协议的签订是公司年产400万吨烯烃综合利用示范产业园项目的重要组成部分，有助于项目的稳步推进。根据《连云港石化有限公司年产400万吨烯烃综合利用示范产业园项目（一期）环境影响评价公众参与第一次公示》，项目一阶段主要装置规模：125万吨/年乙烯联合装置、72/91万吨/年EO/EG装置、50万吨/年LLDPE装置、40万吨/年的HDPE装置。二阶段主要装置规模：125万吨/年轻烃裂解装置、72/91×2万吨/年EO/EG装置、50万吨/年LDPE装置、50万吨/年苯乙烯、26万吨/年丙烯腈。乙烯装置下游配套设施完善，有利于产业链下游市场需求的拓展。轻烃的综合利用能大大降低原料和产品价格波动风险。
签署正式合作协议，建设年产400万吨烯烃项目。
公司拟与连云港徐圩新区管委会签订正式合作协议书，建设年产400万吨烯烃综合利用示范产业园项目。双方合作项目总投资约330亿元，建设项目内容包括年产250万吨乙烷裂解制乙烯装置、年产150万吨丙烷脱氢制丙烯装置以及下游配套装置。项目分期进行，一期项目计划总投资约195亿元，主要为C2产业链装置；二期项目计划总投资约135亿元，主要为C3产业链装置。一期项目计划于2018年上半年前开工建设，计划2020年上半年前第一期项目建成投产。
积极完善C3产业链一体化。
公司立足于丙烯酸及酯，目前已形成“丙烯-丙烯酸-高吸水性树脂（SAP）/高分子乳液”完整产业链。此次签署400万吨烯烃综合利用合作框架协议，公司计划进一步加入环氧丙烷、丙烯腈等产品，丰富产品线，同时扩大现有产品规模，公司C3产业链整体规模有望提升。目前卫星石化已形成“丙烷-丙烯-丙烯酸-丙烯酸酯”全产业链，公司业绩弹性大幅增加。年产400万吨烯烃综合利用项目的建设，有助于进一步延伸公司产业链。
风险提示：
烯烃项目进展不及预期；产品价格大幅波动。
5.2 中国石化：天然气产量快速增长，原油加工量稳步增长
中国石化公布2017年经营数据。
2017年，中国石化实现原油产量4121万吨，同比下降3.21%；实现天然气产量258.43亿立方米，同比增长19.10%。2017年，公司原油加工量2.385亿吨，同比增长1.26%；实现成品油产量1.51亿吨，同比增长1.01%；乙烯产量1161万吨，同比增长4.98%。
天然气产量同比大幅增长。
2017年公司天然气产量258.43亿方，同比增长19.10%，继续实现稳步增长。我们认为主要得益于天然气下游需求持续快速增长，以及公司页岩气产量的增长。
原油产量继续下降，但降幅收窄。
2017年布伦特原油均价55美元/桶，较2016年提升了10美元/桶，但由于公司原油开采成本较高，我们预计2017年公司原油开采业务仍将亏损，从而影响了公司2017年原油产量。
天然气在油气当量中的占比提升至34%。
近几年公司着力加强天然气业务，以弥补公司上游业务短板。随着天然气产量快速增长，2017年天然气在公司油气当量产量中的占比提升至34%（2016年为29.6%）。随着油价回升、天然气产量增长，公司上游业务有望实现扭亏盈利。
原油加工量保持稳定，同比增长1.26%。
作为全球及国内最大的原油加工企业，中石化2017年原油加工量2.385亿吨，同比增长1.26%。在经历了2016年的回落后，公司原油加工量回归稳步增长的正轨。
柴汽比进一步下降。
2017年公司柴油产量6676万吨，同比微降0.86%；汽油产量5703万吨，同比增长1.19%。虽然柴油产量继续下降，但降幅明显收窄（2014-16年公司柴油产量年均价格在4%左右）。2017年公司柴汽比为1.17:1，进一步下降。
成品油消费税严格监管有助于公司巩固在成品油市场上的优势。
国家税务总局发布《关于成品油消费税征收管理有关问题的公告》，将进一步规范调油商、地炼的纳税，规范市场竞争环境，有助于中国石化等大型成品油生产商恢复其市场份额和盈利能力。
化工产品产量增长。
2017年原油价格均价上涨，石化行业继续维持高景气，公司化工业务继续保持高盈利，从而带动化工品产量稳步增长。2017年公司乙烯产量1161万吨，同比增长4.98%。
风险提示。
原油价格下跌、混合所有制改革低于预期、行业景气度下行。
6. 风险提示
烯烃项目进展不及预期；产品价格大幅波动等。
