1、匕對石腦油裂解和煤制烯埒競爭力量化分析方法的探討孫川（中國石油化工集團公司發展計劃部,北京100728）摘要：20】0年至今，世界能源價格經歷了上漲、高位小幅震蕩、快速下跌的過程，同期在“十二五”期間我國煤制烯燒產能大幅增長,成為烯烷市場頁要的組成部分。文我以煤制烯徑、石腦油裂解成本構成分析為取點,定玳分析相關變量對兩樣之間的競爭力變化的影響。關鍵詞：煤制烯燃石腦油裂解競爭力對比ht化分析我國是煤炭資源儲源相對相富的國家.煤炭在我IN的能源保障中占據幣:要:地位o特別是20042014年國際原油價格持續|.漲，煤炭的使用從傳統的發電、采曖、合成敏、硝酸等領域，大幅度延伸到化I：基礎材料、交通燃

2、料等領域“I二丘”期間,我國實際建成投產的煤制烯炷項II的總投資估計超過2000億元與此同時,在大規模投資的帶動下，與煤化r相關的科研開發、煤炭高效、清潔、低碳化利用也取得rn大進步。煤炭產業鏈向埴礎原材料延伸.必然會與以原油為原料的石化行業產生競爭2014年以來,原油價格大幅波動，新型煤化入產業的競爭力經歷了次考驗些規劃項目停止建設,已建成項11基F資源稟賦的不同，盈虧悄況也產生了分化原油價格的大幅下跌,定程度上抑制r新型煤化的投資熱潮從k近看，煤炭作為和原油同樣幣:要的基礎能源化.材料，兩者的競爭關系將隨者原料等市場價格的變化而產生變化。本文重點探討了煤制烯煌產業和石化產業的競爭力,建V.

3、新型煤化r產業和石化產業競爭力分析模型,并對相關影響因素進行深入討論1競爭力分析方法研究1.1盈利能力和抗風險性研究不同項目的競爭力可通過兩方面考察:一是在預期市場環境卜的盈利能力;二是在不利市場環境卜的抗風險能力當這兩方而不矛盾時（即盈利能力強的項11抗風險能Jj也強）,較容易比選出競爭力最強的項II；但當兩方面相矛盾時（即盈利能力強的項日抗風險能力弱）,要:比選出不同項H競爭力的優劣則較為困難.需要綜合號慮多方面因索這種“高收益高風險”的情況公在投資決策者進行投資機會研究時經常遇到盈利能力分析是項目在可行性研究報告階段常采用的評價方法04河研報告預期的市場環境F.項U凈網報超過規定的封準收

4、益率.凈現值大f零.表明項目具備可行性但同時,如果對未來市場環境的預測出現偏去，或者市場出現短收稿日期：2（）16-07-15作者簡介：孫川，高級I.程帥.1995年畢業四川大學劃料程系高分子材料業.2003年畢業于消華大學化學系有機合成專業.I-要從W石化彳J業投資管理期波動,項n建成后的抗風險能力就成為作常重要的號慮因素'通常,成本是衡辱項目抗風險能力的1耍指標例如：在一個產能利用率只有70%（過剩30%）的市場中，如果項II成本處于全行業的50%以內，叩以認為該項【I抗風險能力較強,即盡管全行業產能過剩，但項目本身也能夠生存O鑒成本構成不同是不同項目在市場波動時盈利能力和抗風險性

5、產生變化的內在原因,本文將頁點進行煤制烯炷和石腦油裂解的成本對比分析，以得出成本構成的不同而產生的差異1.2成本對比分析方法構成企業成本的內容很女，M中制造費用和生產過程緊密相關企業的邊際效益就是銷作收入減去制造費用企業能否開工.在市場波動時能否生存,最柬要:的指標就是邊際效益當邊際效益小咨時，企業將處J越生產現金流越少的'仆境，只能停產其他成本還包括管理費用、銷14費川、營業稅、營業外支出和收入等,共同組成r企業實際經辛時的完全成本。本文主要采用制造費用（成本）的對比進行競爭力分析，制造成本主要的4項構成：一是固定成本，ill固定資產投資而產生，例如貸款產生的付息、折III、按照投資

6、額確定的修理費用等；二是乍間的直接人成本;:是燃動能屈和輔助材料成本；四是脖源材料成本4項費用對市場波動的敏感性差別很大.其中第和第二項成本基本固定.或者只隨利率、人工成本變化有少許變化;第：項雖然單價可能產生較大波動.但由F在生產過程中使川辱很小，相對總體變化也不大；原材料對制造費用的變化影響最大，'，慷材料市場價格出現大幅波動時.會嚴取影響企業的生產成本。根據I：述分析煤制烯燒和石腦油裂解的制造成本可用卜述公式&示。煤制烯制裝置“、伽產品（乙烯）”的制造成本：煤制烯煌成本（MTXT）=（利率X貸款額度+折III費+人成本+燃動能耗費等+輔助材料消耗費用+煤炭消耗費用）/當h

7、t產品（乙烯）（1）石腦油裂解裝置“當技產品（乙烯）"的制造成本：WiilllS'lW成本（YYXT）=（利率X貸款額度+折III費+人T.成本+燃動能耗等費用+輔助材料消耗費用+原油消耗費用臘址產品（乙烯）（2）對當量產品址的說明：煤化匚和石油化匚的產品多數情況卜,都超過-種，如石腦油裂解產品有乙烯、丙烯、丁二烯、氫氣等;煤制烯烷的產品仃乙烯、內烯等。為r能推導出較為簡潔的對比公式，本文按照不同產品的市場價格比價關系折算出加權系數,最終歸納為一種產品的產ht（如乙烯），再將裝置的成本分攤到單位產品號慮到采用當址產品址,雖然方面能夠簡化不同原料路線間的競爭力對比分析但也凹能巾

8、于引入加權系數造成分析誤尺為減少誤去，通常采用市場的K期變化眉勢讀者也町以根據實際項11的偌妥.按照公式采用不同的加權系數來探i寸不同市場環境和產品結構下新型煤化.和fI油化T.的競爭力對比。竟爭力對比公式：MTXT=YYXT（3）在坐標系中以X軸為煤炭價格（元/噸）、Y軸為原油價格（美元/桶）.根據市場環境（如匯率等）按照競爭力對比公式繪制出一系列向I.的斜線、，巾場上煤炭和原油價格（XY）組成的點在這些斜線的左上部分，說明煤炭師料路線項II的競爭力強;如果布斜線的右下部分.說明原油路線的競爭力強。以卜-將進行實際案例分析2煤制烯炷與石腦油裂解的競爭力對比分析2.1典型項目的選取綜合近兒年已

9、建成的煤制烯炷項H和腦油裂解項II,為便對比，對裝置進行J'調整.以盡魅減少產品方案的多樣性,典型項II將不涉及聚合物的生產.只集中在乙烯、丙烯等2.1.1煤制烯燃項目基本情況項目建設地點：富產煤炭的內蒙占鄂爾多斯地區。主要產品生產能力：乙烯70萬噸/年、丙烯70萬噸/年、硫黃5萬噸/年、丙烷4萬噸/年、混合碳四碳H10萬噸/年、硫鉉5萬噸/年主要裝置：空分裝我（制敏能力50萬標準/萬米/小時）、煤氣化裝置（煤炭處理量15000噸/II）、合成氣凈化裝置、甲搟裝置（360萬噸/年）、MTO裝置（進料虻360萬噸/年）、烯炷催化裂解（OCC）（20萬噸/年），以及配套安全環保設施等C定員

10、：總定員為2170A,其中車間生產人員為1885人。主要公用工程:6臺鍋爐（總蒸發«2690噸/小時）、300MW發電機組.以及化學水、循環水系統.污水處理和I叫用系統等。投資和資金第措情況：項目總投資302億元，中資本金占30%H余中清銀行貸款?？偣に嚸枋雎浴?.1.2石腦油裂解項目基本情況建設地點：華東沿海地區某大型煉化-體化企業。主要產H生產能力：乙烯（100萬噸/年）、丙烯（51萬噸/年）、氧氣（3.3萬噸/年）、甲烷M（42.3萬噸/年）、混合碳四（33.3萬噸/年）、裂解汽油（69萬噸/年）、裂解燃料油和裂解渣油（16.5萬噸/年）o主要裝置：石腦油乙烯裂解裝置100萬噸

11、/年定員：車間生產人員150人。主要公用工程：蒸汽、電、水、燃料全部按照市場價格外購，投資和資金籌措情況：項目總投資50億元,K中資本金占30%.其余申清銀行貸款。總工藝描述略。2.2當量產品（乙烯）的成本計算2.2.1煤制烯蛭裝置當量產品（乙烯）成本計算表1煤制嫦蛭裝置當量產品（乙烯）成本名稱產品產/萬噸折算系敷折當量產品（乙嫦）防噸1乙烯65.01.065.02丙烯67.01.067.03丙烷4.50.31.44混合碳四3.50.62.15混合碳五6.80.53.46粗汽油1.00.30.375.00.10.5合計152.8成7二未含原料成本的制造費用估算I項目相美數據年總成本/億元當ht

12、產品成本（元閾）由投資帶來的付息成本和修理伐用貸款212億元利息4.90%10.39744忌投資302億維修忻2%6.04434堂投資302億折舊30.2021632人工成本及相關費用3573燃料動力和輔助材料消耗輔助材料300外購燃料4834“三廢”及運貿4504931注：煤制烯煌頊H的產品仃7種.栗用折算系數將7抻產品折棄為'”式產品（乙烯）；折燈系數專照乙烯裂耕裝置的成木分掉系數;利率采用當前銀行長期貸款利率；采juio年h線折舊方法.不保所殘伉；考噬350元/咤當it產品（烯炫）的運費；（6）假設企企業有盈利時.按照同等資木金比例進行爪岌投資.這樣本項II的銀行借款依分不變煤制

13、烯烷裝置,址產品（乙烯）成本見表I項11原料煤和燃料煤總消耗量783萬噸，折合當址產品（乙烯）的消耗址是5.6噸煤炭/噸產品。按照以上數據，煤制烯炷的制造成本可用公式表示為：MTXT=5.6X煤炭價格+4931（4）2.2.2石腦油裂解裝置的當量產品（乙烯）成本的計算石腦油裂解裝置的當址產品（乙烯）成本見表2。表2石腦油裂解裝置當量產品（乙烯）成本注：D時油裂解項H的產品佃種.采用折算系數將產M折算為當虹產品（乙嫦）；折算系數參照乙烯取解裝置的成本分攤系數;3利率采用當前銀行長期貸款利率;項11采用10年汽線折IH方法.不保fflttffi;假設在企業4盈利時.按照同等資本金比例進行販H投資.

14、這樣本項11的銀行借款債務不變;匯率6.4、原油噸桶比7.1名稱產品產方噸折算系敷折當量產品（乙烯）店噸1乙烯100.01.0100.02丙烯51.01.051.03級氣3.31.34.34混合碳四33.30.620.05裂解汽油69.10.427.66裂解柴油6.40.21.37裂解燃料油10.10.22.08甲烷氧42.10.312.6合計315.3218.8二未含原料成本的制造費用估算1項目相美數據年總成本/億元當魅產品成本（元/噸）由投資帶來的付息成本和修理責用貸款39億利息4.90%1.9187總、投資55億元維修費2%1.1050也投資55億元折舊5.52512人1.成本及相關47

15、3燃料動力和輔助材料消耗輔助材料0.3315燃料11.00503水電蒸汽等6.002744“T廢”處理45合計1272項目石腦油總用/是316萬噸，折合成當量產品（乙烯）的*腦油消耗ht是1.44噸石腦油/噸產品過去10年石腦油和原油的比價均值是1.24。按照以上數據.乙烯裂解裝置和原油之間的制造成本可用下式表示：YYXT=1.44X1.24X7.1（噸桶比）X6.4（匯率）X原油價格（美元/桶）+1272（5）綜合各項因數，整合后原油制烯炷公式如下：YYXT=81.13X原油價格+1272（6）2.3煤制烯谿和石腦油裂解競爭力的定量分析當煤制烯炷和石腦油裂解的制造成本相同時，兩者競爭力相當,

16、可用下式表示:5.6X煤炭價格（元/噸）+4931=81.13X原油價格（美元桶）+1272（7）化簡式（7），得：原油價格=（5.6X煤炭價格+3659）/8I.13（8）按式（8）繪制圖1中斜線，圖中用水平紅線標記出斜線與Y軸的交義點斜線、水平線將圖形分成了3個區域。1501351201059()756()4530150KX)JX)3(X)狄)5(1)MX)7W)MX)9(X)1(MX)Il(X)KX)JX)3(X)狄)5(1)MX)7W)MX)9(X)1(MX)Il(X)煤價格（亢噸）圖1煤制烯燃和石腦油裂解競爭力分析區域1：斜線與Y軸交叉點坐標（X=0,Y=45）水平線以下區域。代表原

17、汕價格在45美元/桶以下時,即使下炭價格為0元/噸.石腦油裂解裝置的產品成本仍低于煤制烯低的產品成本產生該情景的原因在于煤制烯慌裝骨的總投資是石腦油裂解裝置總投資的6倍.其當址產品（乙烯）的投資更商,約是10倍,產品成本中利息、折III、維修等相對固定的部分成為主要為主使產品成本在原料價格較低時.無法隨昔原料價格的降低再進一步顯客降低。在原油價格45美元/桶時,石腦油裂解當址產Illi（乙烯）的制造成本約500（）元/噸中原料約占75%左右。區域2：斜線右下方和水平紅線組成的三角區域當煤價（X軸）、原油價格（Y軸）組成的點落在該區域時,表明4i腦油裂解裝肘的制造成本低于煤制烯燃。、*1點落在斜

18、線上時.表明兩者成本相當。區域3：斜線左上方的三角區域。當煤價（X軸）、原油價格（Y軸）組成的點落在該區域時.表明4涮油裂解裝置的制造成本A煤制烯屈當點落在斜線上時,表明兩者成本相當。3分析方法中各變量的影響分析分析方法中采用的主要變ht設定伉見表3。表3主要變量設定值項目匯率丙嫦加權系數石腦油/原油價格利率，%采用的數值6.41.01.244.40波動范圖6.36.71.00.71.10-1.403.1人民幣/美元匯率的影響人民幣匯率已由高點的6.3逐步變動到目前的6.7,匯率波動會影響石腦油價格.人民幣相對卜美元的貶值相當于增加了石腦油裂解裝置的原料成本。以下分別按匯率7.0、7.5對變動

19、趨勢進行分析。從圖2看出,隨著人民幣貶值,同等煤價下煤制烯炷的競爭力相對石腦油裂解依次增強。如煤價350450元噸（圖中兩條豎線包含IX：域）,在匯率6.4的情況下.對應的同等競爭力的石腦油裂解的原油價格是7077美元/桶；在匯率7.0的情況下,對應的原油價格是6471美元/桶；在匯率7.5的情況R對應的原油價格是6066美元/桶可以看出,隨以人民幣的貶值.在同等煤價卜L煤制烯炷可以與更低的原油價格競爭2252001751501251007550250riri煤價格（兀/噸圖2人民幣匯率對煤制烯燃和石腦油裂解競爭力的影響3.2丙烯加權系數在計算煤制烯炷、石腦油裂解的當量產品（乙烯）時，采用r產

20、品加權系數的概念.即各種產品相對于乙烯的換算址。丙烯是其中產品址較大的產格，丙烯的加權系數對結果影響較大加權系數的變動與產品方案的變動一樣會對項目產生影響如前述的典型煤制烯煌項【1的產品方案是乙烯65萬噸/年、丙烯67萬噸/年,采用內烯加權系數為1.0時項目的競爭力與132萬噸/年的煤制乙烯相同但當丙烯的加權系數不為1.0時,不同乙烯、丙烯產址比的煤制烯煌項目竟爭力就會產生區別。近兩年.國內建設了大砒阿烷脫須項目(PDH)，丙烯價格大幅走低2015年.進口內烯價格只相當于乙烯價格的0.79,2016年I.半年只相當F0.64部丙烯加權系數從1.0變為0.7時,項H競爭力斜線的變化見圖3。150

21、13512010590756045301500KX)20030040050060070()MX)90()I(MX)IIO)煤價格(無/噸)圖3丙燒加權系數對媒制烯燃和石腦油裂解競爭力的影響丙烯加權系數減少,相當于裝置生產的當址產品(乙烯)總址變小,當此產品的成本上升,競爭力卜降如在煤價350450元/噸.丙下加權系數為1.0時,石腦油裂解在同等競爭力下對應的原油價格是7077美元/桶;在丙烯加權系數0.7時，對應的原油價格是7784美元/桶,同等煤價下,煤制烯下只能和更商的原油價格競下?？梢允?，丙烯加權系數降低-雖然煤制烯炷和石腦油裂解總的當量產品(乙烯)都減少.但煤制烯炷中內烯產品的比重更

22、大,所受影響也較大,競爭力相比有所下降，3.3匯率和丙烯加權系數同時變動的情況人民幣貶值會增強煤制烯炷的競爭力、內烯加權系數減少會減少煤制烯炷的競爭力，兩者同時變動時在定程度1.影響將會相互抵消.見圖4。在低能源價格的情況卜內烯加權系數的影15013512010590756()453015013512010590756()453001002003004005006(M)7()0X00900I(MN)Il(X)煤價格(無/噸)連白-S3W圖4匯率和丙燒加權系數對煤制烯燃和石腦油裂解競爭力的影響響更大,會削弱煤制烯座的競爭力；但在高能源價格情況下,匯率的影響更大.會增強煤制烯烷的競爭力。在原油價格

23、6780美元/桶、煤炭250470元/噸時，兩者影響相也抵消3.4石腦油和原油的比價分析中采用的石腦油和原油的比價是過去10年間國內|J場的均價1.24。實際情況是石腦油和原油的比價隨若原油價格的高低有一定的波動。在-油價油況下，由f石腦油裂解的效益不好.導致開負荷降低或替代原料使用量增大,石腦油供應會過剩.原油高于110美元/桶時,石腦油和原油的比價接近1.10；在低油價情況卜腦油裂解效益好.石腦油和原油的比價接近1.40。分析采用10年比價的平均值.有利于簡化分析過程，煤制烯炷和石腦油裂解的克爭力對比美系姑-條較為I、觀的斜線如果號慮實際的石腦油和原油的比價關系變化.競爭)1對比關系則變成

24、-條S形曲線(見圖5)實際應用中如果出現X、f她化分析要求比較嚴格的情況.可以進一步監慮石腦油與原油比價關系的變化.從而進行深入研究。3.5市場利率的影響利率上升對升制烯炷、石腦油裂解都有不利影響.下降則對兩孫利但煤制烯降的投資高，當址產品(乙烯)的投資強度是石腦油的近10倍.對利率和融資成本的變動更加敏感。I.述分析中當采取利率為4.90%時.當量產品圖5石腦油和原油的比價對煤制爆燃和石腦油裂解競爭力的影響圖5石腦油和原油的比價對煤制爆燃和石腦油裂解競爭力的影響i(X)2003()0-UM)5<X)6007(M)8()0M(N)I(MX)Il(M)煤價格(元伸。圖62010-2016年

25、煤制烯姓和石腦油裂解競爭力變化趨勢（乙烯）成本中煤制烯中的每年利息為744元/噸，石腦油裂油為87為/噸。、利率每波動10%.煤制制炷成本中利利息減約74元,石制油裂解增減9元°3.6碳稅的影響征收碳收近稅來呼國很高,如果未來對烯炷產業開征碳稅，可以采用本文的分析方法ht化碳稅對煤化.、石腦油裂解的影響4應用定量分析法對2010-2016年國內烯燃市場的回顧2010-2016年.世界能源價格、國內煤炭價格、大宗石化產品價格經歷了先上漲,2012-2014年出現高位小幅潤蕩，2014年底起乂大幅卜跌的過程。2010-2016年煤制烯炷和石腦油裂解競爭力分析見圖6圖中將煤炭價格、原油價格

26、用圓點標出從圖中圓點和竟爭力斜線的相對關系可以開出煤制烯烷、石腦油裂解的相對競爭力變化爵勢2010-2014年，煤制烯炷的競爭力強腦油裂解.特別是2013-2014年煤價（2開始從高點網落，但原油和乙烯價格仍然持續堅挺煤制烯炷項目的盈利能力非常好。從2014年11能起原油價格從高點大幅卜-落，雖然同期煤價也仃近30%50%的卜,調，但石腦油裂解成本對原料價格更為敏感，2015年煤制烯為和石腦油裂解的競爭力基本相當;2016年石腦油裂解的竟爭力開始強于煤制烯炷（見表4）5結語項目2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年職油/（美元/橘）911231301251196

27、141煤/(AM)470528437338300215151乙場/（元/噸）8751933095341007611201X09I7897煤制烯整制造成本/（元/噸）7563788773786823661161355776石腦油裂解制造成本/（/CM）«655>10000II810II414109326221459X表42010-2016年煤制爆燃和石腦油裂解競爭力定量分析注：&巾數據是國內東部地I3頃油進廠價格、內蒙占鄂爾多斯地X煤炭價格、乙烯進U價格歷年的變化近幾年.國內煤制烯炷產能增K很快截至2015年底.已達800萬噸/年以上成為逑礎化工行業的幣:要組成部分，與石

28、腦油裂解、進口產品形成了_定的市場競爭關系。但由于煤制烯炷和石腦油裂解的成本構成、產品結構的不同，在能源價格、市場環境波動時.相對的競爭關系會產生變化。口前.業內對煤制烯燒和石腦油裂解竟爭力關系的總體認識是：高能源價格的市場環境卜煤制烯包竟爭力強.低能源價格卜石腦油裂解的競爭力強本文旨在通過代化分析其中的影響因素,以較容易理解的公式和圖表進行表達.以宿助投資決策時做出清晰的判斷美模烈分析還有以卜-兒點思號1）高油價F的模型分析石腦油裂解成本偏高于實際成本國內大型，腦油裂解裝置都是大型有化企業的部分，本文為r簡化分析過程，采用了獨立的石腦油裂解裝置模型進行分析且原料采用的是全有腦油方案.這與實際

29、生產有所不同通常在實際生產時.高油價F石腦油裂解裝置會通過煉化一體化資源優化.多加1.液化氣等輕炷納分.降低原料成本.裂解原料中石腦油的占比可降至50%以F因此.高油價卜石腦油裂解裝置的成本會低于模型分析數據2）煤制烯烷項ri建設地點的選擇至關骨要那爾多斯是我國煤炭的頁要出產地,而且坑口煤價很低如果煤制烯炷項11選擇在需要K途運輸煤炭的地區-或打煤炭JF采成本較高的地區，會對煤制烯炷的競爭力仃較大影響。3）石腦油裂解占全球烯炷產能的45%左右間,是烯燉市場最爪要:的供應部分因此，&遠看石腦油裂解成本對烯炷的價格影響最大烯炷價格將受供需影響闈繞石腦油裂解成本上下波動，在定時期內.成本低石腦油裂解的其他匚Z,會獲得“超額”利潤;仇成本高于石腦油裂解的其他藝會面臨較大風險。4）綜介分析國際能源山場和“化市場的發展趨勢對研判煤制烯炷項目的競爭力至關而:要